2019-2020年高一下学期周练物理试卷(5)含解析
2019-2020年高一下学期周练物理试卷（5） 含解析
?选择题（本题包括 8小题，每小题6分，共48分.1-5题为单选题，6-8题为多选题）
1如图所示，直径为 d 的纸制圆筒，以角速度 3绕中心轴匀速转动，把枪口垂直对准愿同
轴线，使子弹穿过圆筒，结果发现圆筒上只有一个弹孔，则子弹的速度可能是（
）
B. 枪应向PO 的右方偏过角度 B 射去，而
C. 枪应向PO 的左方偏过角度 B 射去，而 D .枪应向PO 的左方偏过角度 B 射去，而
4 ?光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视图如图所示?一个小球以一定速
度沿轨道切线方向进入轨道，小球从进入轨道直到到达螺旋形中央区的时间内， 关于小球运 动的角速度和向心加速度大小变化的说法正确的是（
）
2?某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图所示，其半径分别为 度
为3,则丙轮边缘上某点的向心加速度为（
）
门、「2、「3，若甲轮的角速
3?半径为R 的大圆盘以角速度 3旋转，如图所示，有人站在 枪击中
在圆盘中心的目标 O ,若子弹的速度为 v o ,则（
P 盘边点上随盘转动，他想用 ）
COS 0=
v 0 tan 0=
v
0 CO
R
sin 0= v 0
T ， Z
r 3
厂1
A .增大、减小B.减小、增大C.增大、增大 D .减小、减小
5?某老师在做竖直面内圆周运动快慢的实验研究，并给运动小球拍了频闪照片，如图所示
（小球相邻影像间的时间间隔相等），小球在最高点和最低点的运动快慢比较，下列说法中
不正确的是（）
A .该小球所做的运动不是匀速圆周运动
B. 最高点附近小球相邻影像间弧长短，线速度小，运动较慢
C. 最低点附近小球相邻影像间圆心角大，角速度大，运动较快
D .小球在相邻影像间运动时间间隔相等，最高点与最低点运动一样快
6.变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度，如图是某一变速车齿轮转动结构示意图, 图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则（）
A .该车可变换两种不同挡位
B .该车可变换四种不同档位
C.当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比皿：3D=1 : 4
D ?当A轮与D轮组合时，两轮角速度之比必:哪=4: 1
7?图甲为磁带录音机的磁带盒，可简化为图乙所示的传动模型，A、B为缠绕磁带的两个
轮子，两轮的半径均为r,在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径R=3r,
现在进行倒带，使磁带绕到A轮上.倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从
动轮，则在倒带的过程中下列说法正确的是（）
厨甲團乙
A. 倒带开始时A、B两轮的角速度之比为1 : 3 B .倒带结束时A、B两轮的角速度之比为1: 3
C. 倒带过程中磁带的运动速度变大
D. 倒带过程中磁带的运动速度不变
&图为一皮带传动装置，右轮半径为r ,a为它边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r, 小轮半径为2r, b点在小轮上，到小轮中心的距离为r. c点和d点分别位于小轮和大轮的
边缘上.若传动过程中皮带不打滑，则（）
A . a点和b点的线速度大小相等
B. a点和b点的角速度大小相等
C. a点和c点的线速度大小相等
D. c点和d点的向心加速度大小相等
二、填空题（每小题6分，共12分）
9?某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图.0 点不是抛出
点，x轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度是_________________________________
2 m/s,抛出点的坐标x= _____________________________ m, y= ___________ m （g取10m/s
10?如图所示，定滑轮（其质量不计）的半径r=2cm，绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物，由静止开始释
放，测得重物以加速度a=2m/s2做匀加速运动，在重物由静止下落距离为1m 的瞬间，滑轮边缘上的点的角速度沪_______________ rad/s,向心加速度a= ______________ m/s2.
三、计算题（本题共3小题，40分.解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不得分）
11. 如图所示，竖直圆筒内壁光滑，半径为R,顶部有入口A，在A的正下方h处有出口B , 一质量为m的
小球从人口A沿圆筒壁切线方向水平射人圆筒内，要使球从B处飞出，小球进入入口A处的速度V。应满
足什么条件？
12. 我国射击运动员曾多次在国际大赛中为国争光，在2008年北京奥运会上又夺得射击冠
军.我们以打靶游戏来了解射击运动.某人在塔顶进行打靶游戏，如图所示，已知塔高
H=45m，在与塔底部水平距离为s处有一电子抛靶装置，圆形靶可被竖直向上抛出，初速度为v i,且大小可以调节.当该人看见靶被抛出时立即射击，子弹以V2=100m/s的速度水平飞出?不计人的反应时间及子弹在枪膛中的运动时间，且忽略空气阻力及靶的大小(取
2
g=10m/s ) ?
(1 )当s的取值在什么范围时，无论V1多大都不能被击中？
(2)若s=200m, V i=i5m/s时，试通过计算说明靶能否被击中？
13. —半径为R的雨伞绕柄以角速度3匀速旋转，如图所示，伞边缘距地面高h，水平甩
出的水滴在地面上形成一个圆，求此圆半径r为多少？
2015-2016学年江西省宜春市樟树中学高一（下）周练物
理试卷（5）
参考答案与试题解析
?选择题（本题包括 8小题，每小题6分，共48分.1-5题为单选题，6-8题为多选题）
1如图所示，直径为 d 的纸制圆筒，以角速度 3绕中心轴匀速转动，把枪口垂直对准愿同 轴线，使子弹穿
过圆筒，结果发现圆筒上只有一个弹孔，则子弹的速度可能是（
）
B --------- C
?二—
【考点】线速度、角速度和周期、转速.
【分析】子弹沿圆筒直径穿过圆筒，结果发现圆筒上只有一个弹孔，在子弹飞行的时间内,
圆筒转动的角度为（2n - 1） n, n=1、2、3…，结合角速度求出时间，从而得出子弹的速度. 【解答】
解：在子弹飞行的时间内，圆筒转动的角度为（
2n - 1） n, n=1、2、3…， 则时间为： t=
,
所以子弹的速度为:
当 n=1 时，v=-^77-
当 n =2 时，v = 所以ACD 是可能的，B 是不可能的. 故选：ACD
2?某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图所示，其半径分别为
门、匕、宅，若甲轮的角速
度为3,则丙轮边缘上某点的向心加速度为（
）
n=1、 2、3…
当n=3时,
v=
d3 5K
r
3 匸1
所以v o 的方向应瞄准P0的左方偏过0角射击，且sin 匸
?故D 正确，A 、B 、C 错误.
v
:”
D 乍 3
【考点】常见的传动装置；向心加速度. 【分析】甲乙丙三个轮子的线速度相等，根据
【解答】解：甲丙的线速度大小相等，根据
2
a 二二求出丙轮边缘上某点的向心加速度.
r 2
知甲丙的向心加速度之比为 r 3： r i ,甲的
向心加速度=-则“—Ji!故A 正确，B 、C 、D 错误.
r
3
故选A .
3?半径为R 的大圆盘以角速度 3旋转，如图所示，有人站在 P 盘边点上随盘转动，他想用 枪击中在圆盘中心的目标 0,若子弹的速度为 v 0,则（ ）
B. 枪应向P0的右方偏过角度
C. 枪应向P0的左方偏过角度 D .枪应向P0的左方偏过角度
【考点】运动的合成和分解.
B 射去，而cos 0= v
0 WR
B 射去，而tan 0=. v
0 WR 0射去，而sin 0=
v
【分析】 子弹参与了两个方向上的运动，沿枪口方向上的运动和沿圆盘切线方向上的运动, 当合速度的方向指向目标 0时，击中目标.根据平行四边形定则进行分析. 【解答】解：子弹沿圆盘切线方向上的速度 V i =R 3，子弹沿枪口方向上的速度为
V o ,
根据平行四边形定则，有:
sin 0= --- =
% v 0
P
4 ?光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视图如图所示?一个小球以一定速
度沿轨道切线方向进入轨道，小球从进入轨道直到到达螺旋形中央区的时间内，关于小球运
动的角速度和向心加速度大小变化的说法正确的是（）
A .增大、减小B.减小、增大C.增大、增大 D .减小、减小
【考点】向心加速度；线速度、角速度和周期、转速.
【分析】当作用力与速度方向垂直，该力不做功，根据动能定理判断小球线速度大小的变化，根据v= w r 判断角速度的变化.
【解答】解：轨道对小球的支持力与速度方向垂直，则轨道对小球的支持力不做功，根据动能定理，合力不做功，则动能不变，即小球的线速度大小不变；根据v= w r,线速度大小不变，转动半径减小，故角速度变大；
2
根据，线速度不变转动半径减小，故向心加速度增加；故C选项正确；
r
故选：C
5. 某老师在做竖直面内圆周运动快慢的实验研究，并给运动小球拍了频闪照片，如图所示
（小球相邻影像间的时间间隔相等），小球在最高点和最低点的运动快慢比较，下列说法中
不正确的是（）
A .该小球所做的运动不是匀速圆周运动
B. 最高点附近小球相邻影像间弧长短，线速度小，运动较慢
C. 最低点附近小球相邻影像间圆心角大，角速度大，运动较快
D .小球在相邻影像间运动时间间隔相等，最高点与最低点运动一样快
【考点】线速度、角速度和周期、转速.
【分析】线速度等于弧长与时间的比值，角速度等于角度与时间的比值，根据定义，与图中
的情况比较即可.
【解答】解：由所给频闪照片可知，在最高点附近，像间弧长较小，表明最高点附近的线速度较小，运动较慢；在最低点附近，像间弧长较大，对应相同时间内通过的圆心角较大，故角速度较大，运动较快，ABC选项正确，D选项不正确.
本题选择不正确的，故选：D
6. 变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度，如图是某一变速车齿轮转动结构示意图，
图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则（）
A .该车可变换两种不同挡位
B. 该车可变换四种不同档位
C. 当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比皿：迎
=1 : 4
D ?当A轮与D轮组合时，两轮角速度之比皿:COD=4 : 1
【考点】线速度、角速度和周期、转速.
【分析】A轮分别与C、D连接，B轮分别与C、D连接，共有4种不同的挡位；抓住线速度大小相等，结合齿轮的齿数之比可以得出轨道半径之比，从而求出角速度之比.
【解答】解：A、A轮通过链条分别与C、D连接，自行车可有两种速度，B轮分别与C、
D连接，又可有两种速度，所以该车可变换4种挡位.故A错误，B正确.
C正确，D错误.
故选：BC.
7?图甲为磁带录音机的磁带盒，可简化为图乙所示的传动模型，A、B为缠绕磁带的两个
轮子，两轮的半径均为r,在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径R=3r,
现在进行倒带，使磁带绕到A轮上.倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从
动轮，则在倒带的过程中下列说法正确的是（）
園甲
A. 倒带开始时A、B两轮的角速度之比为1 : 3
B. 倒带结束时A、B两轮的角速度之比为1：3
C. 倒带过程中磁带的运动速度变大
D. 倒带过程中磁带的运动速度不变
【考点】线速度、角速度和周期、转速.
【分析】主动轮和从动轮边缘上的点线速度相等，A的角速度恒定，半径增大，线速度增大，
当两轮半径相等时，角速度相等.
【解答】解：由题，在倒带结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径R=3r，而线
速度v相等，
故倒带结束时A、B两轮的角速度之比为1 : 3,故B正确A错误；
在A轮转动的过程中，半径增大，角速度恒定，随着磁带的倒回，A的半径变大，根据v=r 3, 知A线速度增大，故C正确D错误；
故选：BC.
8图为一皮带传动装置，右轮半径为r ,a为它边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r, 小轮半径为2r,
b点在小轮上，到小轮中心的距离为r. c点和d点分别位于小轮和大轮的
边缘上.若传动过程中皮带不打滑，则（）
A . a点和b点的线速度大小相等
B. a点和b点的角速度大小相等
C. a点和c点的线速度大小相等
D. c点和d点的向心加速度大小相等
【考点】线速度、角速度和周期、转速.
【分析】传送带在传动过程中不打滑，则传送带传动的两轮子边缘上各点的线速度大小相等, 2
共轴的轮子上各点的角速度相等.再根据v=r 3, a= ' =r w2去求解.
【解答】解：A、由于a、c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，则v a=v c, b、c两点为共轴的轮子上两点，吒=w c, r c=2r b，则V c=2v b,所以v a=2v b,故A错误；
B、由于a、c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，则V a=V c, b、c两点为共轴的轮子上两点，w b= w c, r c=2r a，根据v=rw，贝V w c=o.5 w a,所以w b=0.5 w a,故B 错误；
C、由于a、c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，则v a=v c，故C正确；
D、根据公式a=r w知，r d=2r c,所以a c=0.5a d，故D错误.
故选：C.
二、填空题(每小题6分，共12分)
9?某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图.0点不是抛出点，x轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度是 2 m/s, 抛出点的坐标x= - 0.2 m, y= - 0.05 m (g 取10m/s2)
0 20 60 . h
【考点】研究平抛物体的运动.
【分析】平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据△ y=gT2,求出时间，再根据等时性，
求出水平初速度；OB段在竖直方向上的平均速度等于A点竖直方向上的瞬时速度，再根据
A点竖直方向上的速度求出下落的时间，求出下落的水平位移和竖直位移，从而求出抛出点的坐标.
则平抛运动的初速度v o=~= . ■ [ =2m/s.
A点在竖直方向上的分速度v yA=三匚=—=3m/s.
2T ①2
平抛运动到A的时间t=_ii= ' =0.3s,
g 10
此时在水平方向上的位移x=v o t=2 x 0.3=0.6m ,
■ 2 -
在竖直方向上的位移y= gt = [ . - =0.45m，即为0.45 - 0.15=0.3m ；
￡去
所以抛出点的坐标x= - 0.6m, y= - 0.3m.
故答案为：2, - 0.6;- 0.3.
10?如图所示，定滑轮（其质量不计）的半径r=2cm，绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物，
由静止开始释放，测得重物以加速度a=2m/s2做匀加速运动，在重物由静止下落距离为1m 的瞬间，滑轮边缘上的点的角速度3= 100 rad/s，向心加速度a= 200 m/s2.
【考点】线速度、角速度和周期、转速.
【分析】根据物体向下做匀加速运动，可求得此时的速度，这个速度就是轮缘上的线速度，再根据角速度与线速度的关系以及向心加速度的公式就可以解得结果.
【解答】解：重物以加速度a=2m/s2做匀加速运动，由公式：：-■■■.；■,
代入数据得此时轮缘的线速度
根据3=一，代入数据得沪.「一 _I' =
r 0. 02
2
向心加速度■ 一 " -二「门1 ; J
r 0. 02
故答案为：100; 200.
三、计算题（本题共3小题，40分.解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不得分）
11?如图所示，竖直圆筒内壁光滑，半径为R,顶部有入口A，在A的正下方h处有出口B , 一质量为m 的小球从人口A沿圆筒壁切线方向水平射人圆筒内，要使球从B处飞出，小球进入入口A处的速度V。应满足什么条件？
【考点】平抛运动.
【分析】将小球运动分解，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动， 根据时间
相等性，即可求解.
【解答】解：小球在竖直方向做自由落体运动， 在水平方向，以圆周运动的规律来研究,
2HR
得到? ?
( n=1 , 2, 3 …)
V n
答：小球进入入口 A 处的速度V 。应满足条件是 二||二1 ( n=1 , 2, 3…).
12?我国射击运动员曾多次在国际大赛中为国争光，在 2008年北京奥运会上又夺得射击冠
军?我们以打靶游戏来了解射击运动?某人在塔顶进行打靶游戏，如图所示，已知塔高
H=45m ，在与塔底部水平距离为 s 处有一电子抛靶装置， 圆形靶可被竖直向上抛出， 初速度 为v i ,且大
小可以调节.当该人看见靶被抛出时立即射击， 子弹以V 2=100m/s 的速度水平飞 出?不计人的反应时间及子弹在枪膛中的运动时间，且忽略空气阻力及靶的大小(取
2
g=10m/s ) ?
(1 )当s 的取值在什么范围时，无论
v i 多大都不能被击中？
(2)若s=200m , v i =i5m/s 时，试通过计算说明靶能否被击中？
【考点】 竖直上抛运动.
【分析】(1 )若抛靶装置在子弹的射程以外，则不论抛靶速度为何值，都无法击中?根据平 抛运动的规律求出 s 的大小.
(2 )子弹做平抛运动，根据水平位移的大小和初速度求出运动的时间，再分别求出子弹下 降的高度和靶上升的高度，从而判断是否被击中.
【解答】解：(1)若抛靶装置在子弹的射程以外，则不论抛靶速度为何值，都无法击中.
i 2
H=：g s=V 2t
c (2H ccc
s=v 2? —=300 m
即s > 300 m ，无论v 1为何值都不能被击中.
(2)若靶能被击中，则击中处应在抛靶装置的正上方，设经历的时间为
t 1,则:
S=v 1t 1, yjgt 12=： x 10X 22 m=20 m
所以小球在桶内的运动时间为
(n=1, 2, 3…)
2 ' 2
y 2=
v i t i — — gt
i =15 x 2 m — — x 10 x 2 m=10 m .
2 2
因为y i +y 2=20 m+10 m=30 m v H ，所以靶不能被击中.
答：（1 ）当s 的取值在〉300m 时，无论v i 多大都不能被击中；（2）若s=200m , v i =i5m/s 时，通过计算发现靶不能被击中.
13. 一半径为R 的雨伞绕柄以角速度 3匀速旋转，如图所示，伞边缘距地面高
h ，水平甩
出的水滴在地面上形成一个圆，求此圆半径
r 为多少？
【分析】雨滴飞出后做平抛运动， 根据高度求出运动的时间， 从而求出平抛运动的水平位移， 根据几何关系求出水滴在地面上形成圆的半径.
【解答】解：雨滴离开伞边缘后沿切线方向水平抛出，特别注意不是沿半径方向飞出， 其间
距关系如图所示（俯视图）.
雨滴飞出的速度大小为： v= coR ,
雨滴做平抛运动在竖直方向上有：
.1 .2 h = gt ，
在水平方向上有：l=vt
答：此圆半径r 为R ? 一
-
由几何关系知，雨滴半径为:
解以上几式得:
2016 年8 月12 日