湖南省邵阳市第二中学2019-2020学年高一物理下学期开学考试试题含解析

考点：圆周运动 摩擦力
12.如图甲所示，一长为 l 的轻绳一端穿在过 O 点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的
小球，整个装置绕 O 点在竖直面内转动．小球通过最高点时，绳对小球的拉力 F 与其速度二 次方 v2 的关系如图乙所示，重力加速度为 g.下列判断正确的是( )
v2 A. 图线的函数表达式为 F＝m l ＋mg
D、由 a=ω2r，两球转动半径不等，向心加速度不同，故 D 错误；
故选 AC.
9.如图所示，从某高度水平抛出一小球，经过时间 t 到达地面时，其速度方向与水平方向的
夹角为 θ，不计空气阻力，重力加速度为 g。下列说法正确的是（ ）
A. 小球水平抛出时的初速度大小为 gt tan
gt B. 小球落地时速度大小为 sin
x 2 tan v02
，水平位移：
g ，所以：
x1：x2=1：9．故 C 正确；都落在斜面上时，两个的水平位移比值最大，都在水平面上时，两 个的水平位移的比值最小，其他的情况应在两者之间，故 B 正确，而 D 错误．
11. 如图，两个质量均为 m 的小木块 a 和 b（可视为质点）放在水平圆盘上，a 与转轴 OO′
C. 汽车转弯的速度为 20m/s 时汽车会发生侧滑 D. 汽车能安全转弯的向心加速度不超过 7.0m/s2
【答案】D
【解析】
【分析】
汽车转弯时做圆周运动，重力与路面的支持力平衡，侧向静摩擦力提供向心力，根据牛顿第
二定律分析解题．
【详解】汽车转弯时受到重力，地面的支持力，以及地面给的摩擦力，其中摩擦力充当向心
n 【详解】A．因为 N 轮的转速是 M 轮转速的 3 倍，根据 2 知，N 轮的角速度是 M 轮角速
度的 3 倍，共轴转动的点，角速度相等，则 a、b 两点的角速度之比为 1：3．故 A 错误； BD．a 点半径等于 M 轮半径的一半，根据 v=rω 知，c 点的线速度是 a 点线速度的 2 倍，则 a、c 两点的线速度之比为 1：2，b、c 两点的线速度相等，则 a、b 两点的线速度之比为 1：2．故 B 正确，D 错误；
C. 小球落地时的 位移方向与水平方向的夹角为 2
D. 若小球初速度增大，则 θ 减小
【答案】BD 【解析】 【详解】A．物体落地时竖直方向上的分速度 vy=gt．因为落地时速度方向与水平方向的夹角 为 θ，所以小球的初速度
v0
vy tan
gt tan
故 A 错误； B．小球落地时速度大小为
v vy gt sin sin
选项 B 正确； C．物体落地时速度与水平方向夹角的正切值
位移与水平方向夹角的正切值
tan gt v0
1 gt 2 tan 2
gt
v0t 2v0
所以
但 2 故 C 错误；
tanθ=2tanα
tan gt
D．速度与水平方向夹角的正切值为
v0 ，若小球初速度增大，下落时间 t 不变，所以
tanθ 减小，即 θ 减小，故 D 正确。
A. 将竖直向上做匀速运动 B. 将处于失重状态
C. 将处于超重状态
D. 将竖直向上先加速后减速 【答案】C 【解析】 【详解】设绳子与水平方向的夹角为 θ，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，
沿绳子方向的速度等于 A 的速度，根据平行四边形定则得 vA=vcosθ，车子在匀速向右的运 动过程中，绳子与水平方向的夹角为 θ 减小，所以 A 的速度增大，A 做加速上升运动，且拉
湖南省邵阳市第二中学 2019-2020 学年高一物理下学期开学考试试题 （含解析）
一.选择题（1-8 小题为单选题，9-12 小题为多选题，共 48 分） 1.一质点做曲线运动，它的速度方向和加速度方向的关系是（ ） A. 质点速度方向时刻在改变 B. 质点加速度方向时刻在改变 C. 质点速度方向一定与加速度方向相同 D. 质点速度可能不变 【答案】A 【解析】 【详解】AD．质点做曲线运动，速度方向时刻在改变，即速度时刻在改变，选项 A 正确，D 错误； B．曲线运动的加速度方向不一定改变，例如平抛运动，选项 B 错误； C．做曲线运动的质点的速度方向一定与加速度方向不相同，选项 C 错误； 故选 A。 2.如图所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块 A．汽车匀速向右运动，在物块 A 到达滑轮 之前，关于物块 A，下列说法正确的是
a v2 560 7m / s2
误；汽车能安全转弯的向心加速度 r 80
，即汽车能安全转弯的向心加速
度不超过 7.0m/s2，D 正确．
【点睛】本题也可以求解出以 20m/s的 速度转弯时所需的向心力，与将侧向最大静摩擦力与 所需向心力比较，若静摩擦力不足提供向心力，则车会做离心运动． 6.如图所示，一轻杆一端固定质量为 m 的小球，以另一端 O 为圆心，使小球在竖直平面内做 半径为 R 的圆周运动，以下说法正确的是（ ）
A. 2∶1 【答案】B
B. 4∶1
C. 8∶1
D. 16∶1
【解析】
【详解】开普勒第三定律：所有行星绕太阳运行的半长轴的三次方与公转周期二次方的比值
R13 都相等，即 T12
R23 T22
，已知 T1 : T2
R13 8 得到 R23
64
R1
，整理得到 R2
4
答案 B 正确．
4.如图所示，以 9.8m/s 的水平速度 v0 抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角 θ
力大于重物的重力，A 处于超重状态，故 ABD 错误，C 正确．
【点睛】解决本题的关键会对小车的速度进行分解，知道小车的速度是沿绳子方向和垂直于
绳子方向速度的合速度．
3.将冥王星和土星绕太阳的运动都看做匀速圆周运动．已知冥王星绕太阳的公转周期约是土
星绕太阳公转周期的 8 倍．那么冥王星和土星绕太阳运行的轨道半径之比约为
D. 当 ω＝ 时，a 所受摩擦力的大
【答案】AC
【解析】
试题分析：小木块都随水平转盘做匀速圆周运动时，在发生相对滑动之前，角速度相等，静
摩擦力提供向心力即
f静
mR 2
，由于木块
b
的半径大，所以发生相对滑动前木块
b
的静
摩擦力大，选项 B 错．随着角速度的增大，当静摩擦力等于滑动摩擦力时木块开始滑动，则
D. 1：12
【答案】ABC
【解析】
【详解】若都落在水平面上，运动的时间相等，有公式：x=vt 得：x1=v0t，x2=3v0t，所以： x1：x2=1：3；故 A 正确；若都落在斜面上，设斜面与水平面的夹角为 θ，水平位移：x=vt，
竖直位移：
1
tan y gt
y= 2 gt2，则有：
x 2v0
下，与重力方向相同，故 D 错误。 故选 C。
7.如图所示，主动轮 M 通过皮带带动从动轮 N 做匀速转动，a 是 M 轮上距轴 O1 的距离等于 M 轮半径一半的点，b、c 分别是 N 轮和 M 轮轮缘上的点，已知在皮带不打滑的情况下，N 轮的 转速是 M 轮的 3 倍，则（ ）
A. a、b 两点的角速度之比为 3∶1 B. a、b 两点的线速度之比为 1∶2 C. b、c 两点的周期之比为 3∶1 D. a、c 两点的线速度之比为 1∶1 【答案】B 【解析】
b B. 重力加速度 g＝ l
C. 若绳长不变，用质量较小的球做实验，，则图线上 b 点的位置不变
D. 若绳长不变，用质量较小的球做实验，则得到的图线斜率更大
【答案】BC
【解析】
F mg m v2
【详解】A 项：小球在最高点，根据牛顿第二定律有：
l ，解得：
F m v2 mg
l
，故 A 错误；
故选 BD。
10.如图所示，AB 为斜面，BC 为水平面，从 A 点以水平速度 v0 抛出一小球，此时落点到 A 的 水平距离为 x1；从 A 点以水平速度 3v0 抛出小球，这次落点到 A 点的水平距离为 x2，不计空 气阻力，则 x1：x2 可能等于（ ）
A. 1：3
B. 1：6
C. 1：9
T 2 C．b、c 的角速度之比 3：1，根据 ，知 b、c 两点的周期之比为 1：3．故 C 错误。
故选 B。 8.如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速 圆周运动，则它们的（ ）
A. 周期相同 B. 角速度的大小相等 C. 线速度的大小相等
D. 向心加速度的大小相等 【答案】AB 【解析】 【详解】对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动， 故合力提供向心力；
将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：F=mgtanθ ①； 由向心力公式得到：F=mω2r ②； 设绳子与悬挂点间的高度差为 h，由几何关系，得：r=htanθ ③；
g
C、由①②③三式得
h ，与绳子的长度和转动半径无关，故 C 正确；
T
A、又由
2
知，周期相同，故
A
正确；
B、由 v=ωr，两球转动半径不等，则线速度大小不等，故 B 错误；
C．小球在最高点时，如果速度恰好为 gR ，则此时恰好只有重力作为它的向心力，杆和球
之间没有作用力；如果速度小于 gR ，重力大于所需要的向心力，杆对球有向上的支持力，
方向与重力的方向相反，根据向心力为小球的合力可知
mg
FN
v2 m
r
则重力一定大于杆对球的作用，故 C 正确；
D．小球过最高点时，若速度大于 gR ，所需要的向心力大于重力，则杆对球作用力方向向
为 30°的斜面上，可知物体完成这段飞行的时间是（ ）
3 A. 3 s
23 B. 3 s
C. 3 s
D. 2s
【答案】C
【解析】 【详解】物体做平抛运动，当垂直地撞在倾角为 30° 的斜面上时，把物体的速度分解如图所