2008-2009学年江西省宜春市高安二中高一（上）第一次段考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

关于做匀速圆周运动物体的向心加速度方向，下列说法正确的是（ ）
A．始终指向圆心
B．与线速度方向始终相反
C．与线速度方向始终相同
D．始终保持不变

2. 难度：中等

同一辆汽车以同样大小的速度先后开上平直的桥和凸形桥，在桥的中央处，正确的是（ ）
A．车对两种桥面的压力一样大
B．车对平直桥面的压力大
C．车对凸形桥面的压力大
D．无法判断

3. 难度：中等

如图所示甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为r₁、r₂、r₃，若甲轮的角速度为ω₁，则丙轮的角速度为（ ）
A．
B．
C．
D．

4. 难度：中等

如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动．当圆筒的角速度ω增大以后，下列说法正确的是（ ）

A．物体所受弹力增大
B．物体所受弹力不变
C．物体所受摩擦力减小
D．物体所受摩擦力不变

5. 难度：中等

质点仅在恒力F的作用下，由O点运动到A点的轨迹如图所示，在A点时速度的方向与x轴平行，则恒力F的方向可能沿（ ）

A．x轴正方向
B．x轴负方向
C．y轴正方向
D．y轴负方向

6. 难度：中等

下列各种运动中，属于匀变速运动的有（ ）
A．匀速直线运动
B．匀速圆周运动
C．平抛运动
D．竖直上抛运动

7. 难度：中等

以速度v水平抛出一小球，不计空气阻力，如果从抛出到某时刻，小球的竖直分位移与水平分位移大小相等，以下判断正确的是（ ）
A．此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小
B．小球运动的时间为
C．此时小球的速度大小为v
D．小球运动的位移为

8. 难度：中等

铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为θ（如图），弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于，则（ ）

A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压
B．这时铁轨对火车的支持力大于
C．外轨对外侧车轮轮缘有挤压
D．这时铁轨对火车的支持力小于

9. 难度：中等

如图所示，小球m在竖直放置的内壁光滑的圆形细管内做圆周运动，以上说法正确的是（ ）
A．小球通过最高点的最小速度为v=
B．小球通过最高点的最小速度为零
C．小球通过最高点时一定受到向上的支持力
D．小球通过最低点时一定受到外管壁的向上的弹力

10. 难度：中等

如图所示，在一次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升飞机，A用悬索（重力可忽略不计）救护困在湖水中的伤员B．在直升飞机A和伤员B以相同的水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员吊起，在某一段时间内，A、B之间的距离以l=H-t²（式中H为直升飞机A离地面的高度，各物理量的单位均为国际单位制单位）规律变化，则在这段时间内（ ）
A．伤员做加速度大小和方向均不变的曲线运动
B．悬索是竖直的
C．悬索的拉力等于伤员的重力
D．伤员做速度大小增加的曲线运动

二、填空题

11. 难度：中等

三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：
（1）甲同学采用如图（1）所示的装置．用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明   
（2）乙同学采用如图（2）所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球 P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v同时分别从轨道M、N的下端射出．实验可观察到的现象应是    ．仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明    ．
（3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图（3）所示的“小球做平抛运动”的照片．图中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得拍摄时每    s曝光一次，该小球运动到图中位置2时速度大小为    m/s（g取10m/s²）．

12. 难度：中等

一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系．

实验序号	1	2	3	4	5	6	7	8
F/N	2.42	1.90	1.43	0.97	0.76	0.50	0.23	0.06
ω/rad•s^-1	28.8	25.7	22.0	18.0	15.9	13.0	8.5	4.3

（1）首先，他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动，数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω（如下表），并且根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图象    ．
（2）通过对图象的观察，兴趣小组的同学猜测F与ω²成正比．你认为，可以通过进一步的转换，通过绘出    关系图象来确定他们的猜测是否正确．

（3）在证实了F∝ω²之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F-ω图象，他们将三次实验得到的图象放在一个坐标系中，如图乙所示．通过对三条图象的比较、分析、讨论，他们得出F∝r的结论，你认为他们的依据是：    ．
（4）通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω²r，其中比例系数k的大小为    ，单位是    ．

三、解答题

13. 难度：中等

汽艇在静水中的速度是10km/h，河水水流的速度是6km/h，河宽是600m，汽艇渡河所用的最短时间是多少？为使它渡河的位移最短，汽艇渡河又用多少时间？

14. 难度：中等

如图所示，是双人花样滑冰运动中男运动员拉着女运动员做圆锥摆运动的精彩场面．若女运动员做圆锥摆运动时和竖直方向的夹角为θ，女运动员的质量为m，转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为r，求这时男运动员对女运动员的拉力大小及两人转动的角速度．

15. 难度：中等

如图所示，从高h=5m处，倾角θ=45°的斜坡顶点A水平抛出一小球，小球的初速度为v，若不计空气阻力，g=10m/s²求：
（1）当v=4m/s时，小球的落点离A点的位移；
（2）当v=8m/s时，小球的落点离A点的位移．

16. 难度：中等

如图所示，质量为m的小球，以一定的速度进入半径为R、内径很小的光滑半圆管内，圆管竖直放置，小球通过最高点C时，对管壁上部的压力为3mg．
求：（1）小球在最高点C时速度的大小（2）小球落地点与最高点间的水平距离．