2018-2019学年山东省德州市乐陵一中高一（下）期中物理试卷
一、选择题
1．（3分）关于曲线运动，下列说法正确的有（）
A．物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做匀速圆周运动
B．做曲线运动的物体，受到的合外力方向一定不断改变
C．只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心
D．做曲线运动的物体速度方向在时刻改变，故曲线运动是变速运动
2．（3分）河宽420m，船在静水中速度为4m/s，水流速度是3m/s，则船过河的最短时间（）A．140 s B．105 s C．84 s D．60 s
3．（3分）如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A向上的运动情况是（）
A．加速B．减速
C．匀速D．先加速后减速
4．（3分）物体以v0＝10m/s的速度水平抛出，空气阻力不计，取g＝10m/s2，经过时间t物体垂直撞在倾角θ＝30°的斜面上，则这段时间t等于（）
A．s B．s C．s D．2s
5．（3分）如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为5m/s时，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（）
A．10m/s B．15m/s C．20m/s D．25m/s
6．（3分）长度为0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为3kg的小球，以O点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，小球通过最高点时的速度为2m/s，取g＝10m/s2，则此时轻杆OA将（）
A．受到6.0N的拉力B．受到6.0N的压力
C．受到24N的拉力D．受到24N的压力
7．（3分）如图所示，小球用细绳悬挂于O点，在O点正下方有一固定的钉子C，把小球拉到水平位置后无初速释放，当细线转到竖直位置时有一定大小的速度，与钉子C相碰的前后瞬间以下说法不正确的是（）
A．小球的速度不变
B．小球的角速度不变
C．小球的向心加速度突然增大
D．绳中张力突然增大
8．（3分）甲乙两质点分别做匀速圆周运动，当甲转60转时乙正好转45转，已知甲与乙的向心加速度之比为2：3，则甲乙的运动半径之比为（）
A．1：3B．2：3C．3：4D．3：8
9．（3分）物体m用线通过光滑的水平板间小孔与砝码M相连，并且正在做匀速圆周运动，如图所示，如果减少M的重量，则稳定后物体m做匀速圆周运动后的轨道半径r，角速度ω，线速度v的大小变化情况是（）
A．r不变，v变小B．r增大，ω减小
C．r增大，v增大D．r减小，ω不变
10．（3分）若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球的1.5倍，则此行星的第一宇宙速度约（）
A．16 km/s B．32 km/s C．4km/s D．2km/s
11．（3分）地球半径为R，地面重力加速度为g，地球自转周期为T，地球同步卫星高度为h，则此卫星线速度大小为（）
①②③④．
A．①②B．①②③C．①③D．①③④
二、实验题（本题每空4分，共12分）
12．（12分）如图是某同学用频闪照相研究平抛运动时拍下的照片，背景方格纸的边长为10cm，A、B、C是同一小球在频闪照相中拍下的三个连续的不同位置时的照片，则：（g＝10m/s2）
①频闪照相相邻闪光的时间间隔s；
②小球水平抛出的初速度v0＝m/s；
③小球经过B点时其竖直分速度大小为v y＝m/s．
三、计算题（本题共5小题，共48分）
13．（10分）在如图所示的圆锥摆中，已知绳子长度为L，绳子转动过程中与竖直方向的夹角为θ，求：（1）绳子上的拉力；
（2）小球做匀速圆周运动的周期．
14．（12分）平抛一物体，当抛出2s后，它的速度与水平方向成45°角，落地时速度方向与水平方向成60°角，求：
（1）初速度；
（2）落地速度；
（3）开始抛出时距地面的高度；
（4）水平射程．（g＝10m/s2）
15．（12分）“神州”六号飞船发射成功后，进入圆形轨道稳定运行，运转一周的时间为T，地球的半径为R，表面重力加速度为g，万有引力常量为G，试求：
（1）地球的密度；
（2）“神州”六号飞船轨道距离地面的高度．
16．（10分）如图：质量为m＝0.2kg的小球固定在L＝0.9m的轻杆的一端，杆可绕O点的水平轴在竖直平面内转动，g＝10m/s2，求：
（1）当小球在最高点的速度为多大时，小球对杆的作用力为零；
（2）当小球在最高点的速度分别为6m/s和1.5m/s时，杆对小球的作用力的大小和方向；
（3）小球在最高点的速度能否等于零？
17．（11分）如图所示，用长为L＝0.8m的轻质细绳将一质量为1kg的小球悬挂在距离水平面高为H＝2.05m的O 点，将细绳拉直至水平状态无初速度释放小球，小球摆动至细绳处于竖直位置时细绳恰好断裂，小球落在距离O 点水平距离为2m的水平面上的B点，不计空气阻力，取g＝10m/s2．求：
（1）绳子断裂后小球落到地面所用的时间；
（2）小球落地的速度的大小；
（3）绳子能承受的最大拉力．
2018-2019学年山东省德州市乐陵一中高一（下）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1．【解答】解：A、匀速圆周运动速度大小不变，所受合外力的方向始终与速度方向垂直，故A错误；
B、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，比如平抛运动，受
到的就是恒力重力的作用，故B错误；
C、只有匀速圆周运动，合外力才指向圆心，变速圆周运动，合外力不指向圆心，故C错误；
D、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，所以D正确；
故选：D。
2．【解答】解：船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和沿水流方向的分运动，渡河时间等于沿船头指向分运动的时间，
当船头与河岸垂直时，沿船头方向的分运动的位移最小，故渡河时间最短；
因而：t＝＝＝105s，故B正确，ACD错误；
故选：B。
3．【解答】解：小车沿绳子方向的速度等于A的速度，设绳子与水平方向的夹角为θ，根据平行四边形定则，物体A的速度v A＝vcosθ，小车匀速向右运动时，θ减小，则A的速度增大，所以A加速上升，加速度方向向上，故A正确，B、C、D错误。
故选：A。
4．【解答】将物体的速度分解为水平方向和竖直方向，水平分速度不变，等于10m/s，
根据平行四边形定则得，竖直分速度。
根据v y＝gt得，t＝．故C正确，A、B、D错误。
故选：C。
5．【解答】解：速度为5m/s时，车对桥顶的压力为车重的，对汽车受力分析：重力与支持力，运动分析：做圆周运动，
由牛顿第二定律可得：mg﹣N＝m得r＝m，
当汽车不受摩擦力时，mg＝m
由上可得：v0＝
故选：B。
6．【解答】解：小球到达最高点时，受重力和杆的弹力，先假设为向下的弹力，由牛顿第二定律有：F+mg＝m
解得：F＝m﹣mg＝3×﹣3×10＝﹣6N＜0
故弹力的方向与假设的方向相反，为向上的6N支持力；
根据牛顿第三定律，球对杆有向下的6N压力；
故选：B。
7．【解答】解：A、在绳与钉子C相碰瞬间，绳子的拉力和重力方向都与小球的速度方向垂直，对小球不做功，不改变小球的动能，则与钉子C相碰的前后，小球的线速度大小不变。故A正确。
B、根据角速度与线速度的关系v＝ωr，得ω＝，在绳与钉子相碰瞬间，小球圆周运动的半径r减小，而v不
变，则角速度ω增大。故B错误。
C、由向心加速度公式a n＝分析得知小球的向心加速度增大。故C正确。
D、根据牛顿第二定律得：F﹣mg＝ma n，则得F＝mg+ma n，a n增大，则绳子的拉力F增大。故D正确。
本题选不正确的，
故选：B。
8．【解答】解：A、当甲转动60圈时，乙正好转45圈，知，而，故＝
，故A错误
B、由A得，B错误
C、由A得，C错误
D、由A得，D正确
故选：D。
9．【解答】解：物体在线的拉力作用下，在光滑水平面上做匀速圆周运动，线的拉力等于砝码的重力，线的拉力提供向心力，当砝码的重量减小，此时物体需要的向心力大于砝码的重力，从而做离心运动，导致半径变大；当半径增大的过程中线的拉力的方向与物体运动的方向之间的夹角为钝角，线的拉力做负功，则物体m的动能减小，速度减小。当再次出现砝码的重力与向心力相等时，小球又做匀速圆周运动，此时物体做匀速圆周运动的半径增大，而线速度减小，由v＝ωr可知物体做匀速圆周运动的角速度一定减小，故ACD错误，B正确。
故选：B。
10．【解答】解：第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，＝m
则有：v＝，R为地球半径。
行星上的第一宇宙速度与地球上的第一宇宙速度之比：＝＝2
所以该行星的第一宇宙速度约为16km/s。故A正确，BCD错误；
故选：A。
11．【解答】解：地球同步卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力故G＝m，而r＝R+h
在地球表面有：mg＝G，
联立以上三式可得地球同步卫星的线速度大小为v＝，故①正确，而②错误。
由于地球同步卫星的运动周期等于地球自转的周期，故地球同步卫星的运动周期等于T，
所以地球同步卫星的线速度大小为v＝．故③正确，④错误。
故选：C。
二、实验题（本题每空4分，共12分）
12．【解答】解：①根据△y＝gT2得，T＝．
②平抛运动的初速度．
③B点竖直方向上分速度等于AC段竖直方向上的平均速度，则．
故答案为：①0.1；②3；③1.5．
三、计算题（本题共5小题，共48分）
13．【解答】解：（1）设绳子的拉力为F，拉力在竖直方向的分力等于重力，则F＝（2）小球所受重力和绳子的拉力的合力提供了向心力，得：
mgtanθ＝
解得：；
答：（1）绳子上的拉力为；
（2）小球做匀速圆周运动的周期为．
14．【解答】解：（1）如图，水平方向v x＝v0，竖直方向v y＝gt，2s时速度与水平成45°角，即θ＝45°因为tanθ＝
所以v x＝v y
初速度：v0＝gt＝10×2＝20（m/s）
（2）落地时，cosα＝＝，又α＝60°
所以落地速度v2＝＝m/s＝40m/s
（3）并且落地时竖直速度v y′＝v x?tanα＝40×tan60°m/s＝20m/s
飞行时间t＝＝s＝2s
抛出时高度：h＝gt2＝×10×m＝60m
（4）水平射程：s＝v0t＝20×m＝40m．
答：
（1）初速度为20m/s；
（2）落地速度为40m/s；
（3）开始抛出时距地面的高度为60m；
（4）水平射程为40m．
15．【解答】解：
（1）由地球表面万有引力等于重力：
解得：
地球密度为：
（2）对神州六号，由万有引力提供向心力：
又：
联立解得：
答：
（1）地球的密度．
（2）“神州”六号飞船轨道距离地面的高度．
16．【解答】解：（1）球在最高点对杆作用力为零时，重力G提供其绕O作圆周运动所需向必力，故有：mg＝m
代入数据，解得：v＝3m/s
（2）当球在最高点速度为v1＝6m/s时设杆对球的作用力为F1，取竖直向下为正，则有：F1+mg＝m
代入数据，得：F1＝6N
方向竖直向下。
当球在最高点速度为v2＝1.5m/s时设杆对球的作用力为F2，仍取竖直向下为正，则有：F2+mg＝m
代入数据得：F2＝﹣1.5N
负号表示方向竖直向上。
（3）杆可以为小球提供向上的支持力，当小球在最高点的速度恰好为零时，杆对小球的支持力等于小球的重力。
答：（1）当小球在最高点的速度为3m/s时，小球对杆的作用力为零；
（2）当小球在最高点的速度为6m/s时，杆对小球作用力的大小为6N，方向竖直向下；当小球在最高点的速度为1.5m/s时，杆对小球的作用力的大小为1.5N，方向竖直向上；
（3）球在最高点的速度能等于零。
17．【解答】解：（1）细绳断裂后，小球做平抛运动，竖直方向自由落体运动，则：
竖直方向：
解得：t＝s＝0.5s
（2）水平方向匀速运动，
v0＝＝＝4m/s
v y＝gt＝5m/s
所以v＝＝m/s≈6.4m/s
（3）在A点根据向心力公式得：
T﹣mg＝m
T＝mg+m＝10+20N＝30N
答：（1）绳子断裂后小球落到地面所用的时间为0.5s；（2）小球落地的速度的大小为6.4m/s；（3）绳子能承受的最大拉力为30N．