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1、第一章 抛体运动 时间：90分钟满分：100分一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)1.大型游乐场中有一种“摩天轮”的娱乐设施，如图1所示，坐在其中的游客随轮的转动而做匀速圆周运动，对此有以下说法，其中正确的是()图1A.游客处于一种平衡状态B.游客做的是一种变加速曲线运动C.游客做的是一种匀变速运动D.游客的速度不断地改变，加速度不变2.如图2所示是自行车传动结构的示意图，其中是半径为r1的大齿轮，是半径为r2的小齿轮，是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n，则自行车前进的速度为()图2A. B.C. D.3.在离心浇铸装置中，电动机带动两个支承轮同向转动，管状模型放在这两个
2、轮上靠摩擦转动，如图3所示，铁水注入之后，由于离心作用，铁水紧紧靠在模型的内壁上，从而可得到密实的铸件，浇铸时转速不能过低，否则，铁水会脱离模型内壁，产生次品.已知管状模型内壁半径为R，则管状模型转动的最低角速度为()图3A. B. C. D.24.如图4所示，在竖直平面内，滑道ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上.若小滑块第一次由A滑到C，所用的时间为t1，第二次由C滑到A，所用的时间为t2，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则()图4A.t1t2 B.t1t2C.t1t2 D.无法比较t1、t2的大小5.如图5所示，质量为m的
3、物块从半径为R的半球形碗边向碗底滑动，滑到最低点时的速度为v，若物块滑到最低点时受到的摩擦力是f，则物块与碗的动摩擦因数为()图5A. B.C. D.6.如图6所示，两个用相同材料制成的靠摩擦转动的轮A和B水平放置，两轮半径RA2RB.当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上.若将小木块放在B轮上，欲使木块相对B轮也静止，则木块距B轮转轴的最大距离为()图6A. B.C. D.RB二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分)7.如图7所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上.不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中
4、心轴匀速转动时，下列说法正确的是()图7A.A的速度比B的大B.A的向心加速度比B的小C.悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小8.如图8所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是()图8A.小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B.小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C.若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为D.小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力9.如图9所示，长0.5 m的轻质细杆，一端固定有一个质量为3 kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为2
5、m/s.取g10 m/s2，下列说法正确的是()图9A.小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24 NB.小球通过最高点时，对杆的压力大小是6 NC.小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24 ND.小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54 N10.有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动.如图10所示，图中虚线表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h，下列说法中正确的是()图10A.h越高，摩托车对侧壁的压力将越大B.h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大C.h越高，摩托车做圆周运动的周期将越大D.h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大三、填空题
6、(本题共2小题，共8分)11.(4分)如图11所示皮带转动轮，大轮直径是小轮直径的2倍，A是大轮边缘上一点，B是小轮边缘上一点，C是大轮上一点，C到圆心O1的距离等于小轮半径.转动时皮带不打滑，则A、B两点的角速度之比AB_，B、C两点向心加速度大小之比aBaC_.图1112.(4分)人类将来要离开地球到宇宙中去生活，可以设计成如图12所示的宇宙村，它是一个圆桶形的建筑，人们生活在圆桶的内壁上.为了使人们在其中生活不致有失重感，可以让它旋转.设这个建筑的直径为200 m，那么，当它绕其中心轴转动的角速度为_时，人类感觉像生活在地球上一样(承受10 m/s2的加速度)，如果角速度超过了上述值，人
7、们将有_(填“超重”或“失重”)的感觉.图12四、计算题(本题共4小题，共48分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)13.(8分)现在有一种叫“魔盘”的娱乐设施，如图13所示，“魔盘”转动很慢时，盘上的人都可以随盘一起转动而不至于被甩开.当盘的转速逐渐增大时，盘上的人便逐渐向边缘滑去，离转动中心越远的人，这种滑动的趋势越厉害.设“魔盘”转速为6 r/min，一个体重为30 kg的小孩坐在距离轴心1 m处随盘一起转动(没有滑动).则这个小孩受到的向心力为多大？这个向心力是由什么力提供的？图1314.(12分)飞行员驾机在竖直平面内做圆环特技飞行，若圆环半径为4
8、00 m，飞行速度为150 m/s，飞行员的质量为80 kg(g取10 m/s2).求：(1)飞机在轨道最低点时，座椅对飞行员作用力的大小；(2)飞机在轨道最高点时，座椅对飞行员作用力的大小.15.(14分)如图14所示，用长L0.6 m的绳系着装有m0.5 kg水的小桶，在竖直平面内做圆周运动，成为“水流星”.(g10 m/s2)求：图14(1)在最高点水不流出的最小速度为多少？(2)若过最高点时速度为3 m/s，此时水对桶底的压力为多大？16.(14分)小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动.球某次运动到最低点时，绳突然
9、断掉，球飞行水平距离d后落地.如图15所示.已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为d，重力加速度为g.忽略手的运动半径和空气阻力.求：图15(1)绳断时球的速度大小；(2)绳能承受的最大拉力是多大？答案精析章末检测1C2B利用竖直上抛运动的对称性知，上升时间与下落时间相同，均为1.5 s，故第2 s内的前0.5 s是上升过程，后0.5 s是下落过程，物体在这1 s内的总位移是0.3B炮弹做斜抛运动的射高为Y8103 m，所以飞机安全飞行的高度最小应大于8103 m，选项B正确4C要拦截成功，两炮弹必在空中相遇，设经时间t两炮弹相遇，则xv1t，h1gt2，h2v2tgt2，h1h2H，
10、联立以上各式解得v1v2.5A6D发射机无论向哪个方向水平发射，乒乓球都做平抛运动当速度v最小时，球沿中线恰好过网，有：3hhv1t1联立得v1当速度最大时，球斜向右侧台面两个角发射，有v2t23hgt联立得v2 所以使乒乓球落到球网右侧台面上，v的最大取值范围为 v，选项D正确7BD8AC如图所示，vBvcos ，当小车向左匀速运动时，变小，cos 变大，故B物体向上做变加速运动，A正确，B错误；对于B物体有FmBgmBa0，则FmBg，故C正确，D错误9AB子弹与小球在竖直方向上的运动相同，若要子弹击中小球，则在小球落地之前，子弹的水平位移必须达到100 m小球落地所需的时间为t s3 s
11、，因此子弹以某一初速度射出，水平位移为100 m时，所用时间最长为3 s设子弹的最小初速度为vmin，由xv0t得vmin m/s33.3 m/s.由此可见，只有v060 m/s或v040 m/s时，子弹才能击中小球，正确选项为A、B.10BC如图，将速度分解可得：tan ，有t可见，斜面与水平方向的夹角越大，小球的飞行时间越短；水平速度v越大，小球的飞行时间越长故选项B、C正确11做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动上面小球砸在下面小球上做平抛运动的小球在水平方向上做匀速运动121 m/s解析由平抛运动的规律知：A球在竖直方向上做自由落体运动，水平方向上做匀速直线运动，利用运动的等时性
12、原理，由竖直方向上的自由落体运动可求得运动时间t0.3 s，水平方向对A球：xv0t，故v01 m/s.13(1)1 s(2)10 m解析A球竖直向下抛出，做初速度不为0的匀加速直线运动，由运动学规律很容易求解下落时间B球水平抛出，可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，依据A球的下落时间，可以分别求出B球的水平和竖直位移最后根据简单的几何关系(如图)可以求得A、B球的位移大小(1)A球做竖直下抛运动：hv0tgt2将h15 m、v010 m/s代入，可得t1 s.(2)B球做平抛运动：将v010 m/s、t1 s代入，可得x10 m，y5 m此时A球与B球的距离L将x、y、
13、h代入，得L10 m.14(1)做初速度为零的匀加速直线运动2 s(2)10 m解析(1)释放后，物体受重力和水平向右的作用力，两力均为恒力，所以合力F合为恒力，由运动的独立性知，物体在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动在竖直方向上由ygt2得，物体在空中运动的时间t s2 s.(2)物体在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动的加速度a水平 m/s25 m/s2水平位移xa水平t2522 m10 m.15.解析以列车为研究对象，列车水平方向受牵引力和阻力设列车通过的路程为s.据动能定理WFWfMv20因为机车功率一定WFPtPtfsMv2解得：s16(1)4.5 m(2)9.4 m解析小球水平抛出后的落点是在斜面上，还是在水平面上，这由初速度的大小来决定需先判定出恰好落到斜面底端时的初速度设临界的水平初速度为v，小球恰好落在斜面的底端，即水平方向的位移xh5 m，落地时间为t1 s，求得v5 m/s.(1)因为v0v，所以小球一定落在斜面上，则x1v0t1，y1，y1x1，t10.8 s，位移s14.5 m.(2)因为v0v，所以小球一定落在水平面上，则t2t1 s，y2h，x2v0t，位移s29.4 m.
