2022-2022学年广东省茂名市高州市新垌中学高一（下）期中物理试卷一．单项选择题（本题共12小题，每题3分，共36分.每小题只有一个选项是最符合题意）1．（3分）关于运动的合成和分解，下列说法正确的是（ ） A．合运动的时间等于两个分运动的时间之和 B．匀变速运动的轨迹可以是直线，也可以是曲线 C．曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上 D．分运动是直线运动，则合运动必是直线运动 2．（3分）已知物体的速度方向和它所受恒定合力的方向，虚线表示其运动轨迹，可能的运动轨迹是（ ） A．B．C．D． 3．（3分）如图所示，用跨过定滑轮的绳把湖中小船拉靠近岸，如果要保证绳子的速度保持V不变，则小船的速度（ ） A．逐渐减小B．逐渐增大C．先增大后减小D．不变 4．（3分）关于竖直上抛运动，下列说法正确的是（ ） A．在最高点速度为零，加速度也为零 B．上升和下落过程的位移相同 C．从上升到下降的整个过程中加速度保持不变 D．上升到某一高度时速度与下降到此高度时的速度相同 5．（3分）做平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于（ ） A．物体的高度和受到的重力B．物体受到的重力和初速度 C．物体的高度和初速度D．物体受到的重力、高度和初速度 6．（3分）一个物体由地面开始做斜抛运动（不计空气阻力），在从抛出到落回地面的过程中，下列说法正确的是（ ） A．物体的加速度不断变化B．物体的速度不断减少 C．物体达到最高点时速度沿水平方向D．物体达到最高点时速度等于零 7．（3分）下列说法不正确的是（ ） A．平抛运动的物体速度变化的方向始终是竖直向下的 B．做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力-18-\n C．两个速率不等的匀速直线运动的合运动一定也是匀速直线运动 D．做圆周运动的物体，其加速度不一定指向圆心 8．（3分）（2022•湖北模拟）在同一点O抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体做平抛运动的时间tA、tB、tC的关系分别是（ ） A．vA＞vB＞vC tA＞tB＞tCB．vA=vB=vC tA=tB=tC C．vA＜vB＜vC tA＞tB＞tCD．vA＞vB＞vC tA＜tB＜tC 9．（3分）甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1：2，转动半径之比为1：2，在相等时间里甲转过60°，乙转过45°，则它们所受外力的合力之比为（ ） A．1：4B．2：3C．4：9D．9：16 10．（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 11．（3分）如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是（ ） A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来 B．人在最高点时对座位不可能产生压力 C．人在最低点时对座位的压力等于mg D．人在最低点时对座位的压力大于mg -18-\n12．（3分）如图所示为一皮带传动装置，在传动过程中皮带不打滑，则轮上A、B、C三点的线速度、角速度及向心加速度的关系正确的是（ ） A．A与B的向心加速度大小相等B．B与C的线速度大小相等 C．A与C的角速度大小相等D．A与B的线速度大小相等 二、双项选择题（本题共5个小题，每小题6分，共30分．每小题给出的四个选项中有两个选项符合题意．每小题全选对者得6分，选对但不全得3分，错选、不选得0分．）13．（6分）（2022•深圳二模）水滴自高处由静止开始下落，至落地前的过程中遇到水平方向吹来的风，则（ ） A．风速越大，水滴下落的时间越长 B．风速越大，水滴落地时的瞬时速度越大 C．水滴着地时的瞬时速度与风速无关 D．水滴下落的时间与风速无关 14．（6分）物体受到几个外力的作用而作匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力，它可能做（ ） A．匀速直线运动B．匀加速直线运动C．曲线运动D．自由落体运动 15．（6分）关于匀速圆周运动的向心力，下列说法正确的是（ ） A．向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的 B．向心力可以是多个力的合力，也可以是其中一个力或一个力的分力 C．对稳定的圆周运动，向心力是一个恒力 D．向心力的效果是改变质点的线速度大小 16．（6分）小球m用长为L的悬线固定在O点，在O点正下方处有一光滑圆钉C（如图所示）．今把小球拉到悬线呈水平后无初速地释放，当悬线竖直状态且与钉相碰时（ ） A．小球的速度突然增大B．小球的向心加速度突然增大 C．小球的向心加速度不变D．悬线的拉力突然增大 17．（6分）如图所示，小物块位于半径为R的半球顶端．若给小物块以水平的初速度v0时，物块对球顶恰好无压力，则（ ）-18-\n A．物块立即沿球面做圆周运动B．物块落地时水平位移为R C．初速大小为v0=D．物块落地时速度方向与地面成45° 三．实验题（共14分）18．（8分）如图一所示的演示实验中，当用小铁锤击打弹性钢片C，小球A沿水平方向飞出，同时小球B被放开，则观察到得现象是 _________ ，这说明 _________ ．某同学设计了如图二的实验：将两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度（hAC=hBD）由静止同时释放，滑道QN与光滑水平板吻接，则他将观察到的现象是 _________ ，这说明 _________ ． 19．（6分）如图为球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中方格的边长为5cm，如果取g=10m/s2，那么（1）闪光的时间间隔是 _________ s；（2）小球运动的水平分速度为 _________ m/s；（3）小球经过B点时速度的大小为 _________ m/s． 四．计算题（共40分）20．（14分）小船在静水中速度为5m/s，河水速度为3m/s，河宽200m，求：（1）若要小船以最短时间过河，开船方向怎样？最短时间为多少？小船在河水中实际行驶距离是多大？（2）若要小船以最短距离过河，开船方向怎样（即船头与河岸上游或下游夹角）？过河时间为多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75） 21．（12分）平抛一物体，当抛出1秒后它的速度方向与水平方向成45°角，落地时速度方向与水平方向成60°角，求（1）初速度大小；-18-\n（2）落地速度大小；（3）开始抛出时距地面的高度；（4）水平位移．（g=10m/s） 22．（14分）汽车行驶在半径为50m的圆形水平跑道上，速度为10m/s．已知汽车的质量为1000kg，汽车与地面的最大静摩擦力为车重的0.8倍．问：（g=10m/s2）（1）汽车绕跑道一圈需要的时间是多少？角速度是多少？其向心力是多大？（2）要使汽车不打滑，则其速度最大不能超过多少？ -18-\n2022-2022学年广东省茂名市高州市新垌中学高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析 一．单项选择题（本题共12小题，每题3分，共36分.每小题只有一个选项是最符合题意）1．（3分）关于运动的合成和分解，下列说法正确的是（ ） A．合运动的时间等于两个分运动的时间之和 B．匀变速运动的轨迹可以是直线，也可以是曲线 C．曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上 D．分运动是直线运动，则合运动必是直线运动考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：分运动与合运动具有等时性．当物体的加速度方向与速度方向在同一条直线上，物体做直线运动，当物体的加速度方向与速度方向不在同一条直线上，物体做曲线运动．解答：解：A、合运动与分运动具有等时性，故A错误；B、加速度不变的运动为匀变速运动，轨迹可能是直线，也可能是曲线，故B正确；C、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，因此曲线运动的加速度方向与速度方向不在同一条直线上，故C错误；D、分运动是直线运动，合运动不一定是直线运动，比如，平抛运动，故D错误．故选B．点评：解决本题的关键知道分运动与合运动的关系，以及知道合运动与分运动遵循平行四边形定则． 2．（3分）已知物体的速度方向和它所受恒定合力的方向，虚线表示其运动轨迹，可能的运动轨迹是（ ） A．B．C．D．考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：当物体的速度方向和合力的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动，合力大致指向轨迹凹的一向．解答：解：物体做曲线运动时，轨迹夹在速度方向和合力方向之间，合力大致指向轨迹凹的一向．而B不应该出现向下凹的现象，故C正确，A、B、D错误．故选：C．点评：解决本题的关键知道当物体的速度方向和合力的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动，合力大致指向轨迹凹的一向． 3．（3分）如图所示，用跨过定滑轮的绳把湖中小船拉靠近岸，如果要保证绳子的速度保持V不变，则小船的速度（ ）-18-\n A．逐渐减小B．逐渐增大C．先增大后减小D．不变考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：将小船的运动沿绳子收缩方向和垂直绳子方向进行正交分解，拉绳子的速度v等于船沿绳子收缩方向的分速度，再对绳子收缩方向的分速度的表达式进行讨论，即可以求出船速的变化情况．解答：解：将小船的运动沿绳子收缩方向和垂直绳子方向进行正交分解，如图拉绳子的速度v等于船沿绳子收缩方向的分速度，由几何关系，得到v=v船cosθ在小船靠岸的过程中，由于拉绳的速度v保持不变，θ也不断变大，故v船不断变大，故B正确，ACD错误；故选：B．点评：本题关键是找出小船的两个分运动，然后将合速度分解，求出合速度与拉绳子速度的表达式，再进行讨论． 4．（3分）关于竖直上抛运动，下列说法正确的是（ ） A．在最高点速度为零，加速度也为零 B．上升和下落过程的位移相同 C．从上升到下降的整个过程中加速度保持不变 D．上升到某一高度时速度与下降到此高度时的速度相同考点：竖直上抛运动．分析：竖直上抛运动在上升的过程中做匀减速直线运动，返回做自由落体运动，整个过程中加速度不变．解答：解：A、竖直上抛运动在最高点的速度为零，加速度不为零，故A错误．B、竖直上抛运动在上升的过程和下落的过程位移的大小相等，方向相反，故B错误．C、竖直上抛运动在上升过程和下降过程加速度保持不变，故C正确．D、根据竖直上抛运动的对称性知，上升到某一高度时的速度与下降到此高度时速度的大小相等，方向相反．故D错误．故选：C．点评：解决本题的关键是知道竖直上抛运动的规律，知道上升过程和下降的过程具有对称性． 5．（3分）做平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于（ ）-18-\n A．物体的高度和受到的重力B．物体受到的重力和初速度 C．物体的高度和初速度D．物体受到的重力、高度和初速度考点：平抛运动；运动的合成和分解．分析：平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动，分别根据匀速直线运动和自由落体运动的运动规律列方程求解即可．解答：解：对于做平抛运动的物体，水平方向上：x=V0t竖直方向上：h=gt2所以水平位移为x=V0，所以水平方向通过的最大距离取决于物体的高度和初速度，故选：C．点评：本题就是对平抛运动规律的直接考查，掌握住平抛运动的规律就能轻松解决． 6．（3分）一个物体由地面开始做斜抛运动（不计空气阻力），在从抛出到落回地面的过程中，下列说法正确的是（ ） A．物体的加速度不断变化B．物体的速度不断减少 C．物体达到最高点时速度沿水平方向D．物体达到最高点时速度等于零考点：抛体运动．分析：物体以一定的初速度斜向射出去，在空气阻力可以忽略的情况下，物体所做的这类运动叫做斜抛运动．物体作匀变速曲线运动，它的运动轨迹是抛物线．解答：解：A、斜抛运动只受重力，加速度恒定不变，故A错误；B、斜抛运动的上升过程物体的速度不断减少，下降过程速度增加，故B错误；C、曲线运动的速度方向沿着切线方向，物体达到最高点时速度沿水平方向，故C正确；D、物体达到最高点时速度沿水平方向，不为零，故D错误；故选：C．点评：本题关键是明确斜抛运动的受力情况和运动学特点，知道斜抛运动是匀变速曲线运动，基础题目． 7．（3分）下列说法不正确的是（ ） A．平抛运动的物体速度变化的方向始终是竖直向下的 B．做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力 C．两个速率不等的匀速直线运动的合运动一定也是匀速直线运动 D．做圆周运动的物体，其加速度不一定指向圆心考点：向心力；平抛运动；匀速圆周运动；向心加速度．专题：平抛运动专题；匀速圆周运动专题．分析：物体速度变化量的方向与加速度方向相同．匀速圆周运动的物体的合力一定是向心力，而变速圆周运动则不一定．匀速直线运动的物体速度不变，两个速率不等的匀速直线运动合成后速度也不变．做圆周运动的物体，其加速度不一定指向圆心．解答：-18-\n解：A、平抛运动的物体速度变化的方向与加速度g方向相同，始终是竖直向下．故A正确．B、匀速圆周运动的物体的合力一定是向心力，而变速圆周运动则不一定．故B错误．C、匀速直线运动的物体速度不变，两个速率不等的匀速直线运动合成后速度也不变，其合运动一定也是匀速直线运动．故C正确．D、做圆周运动的物体所受合力不一定指向圆心，其加速度也不一定指向圆心．故D正确．本题选错误的，故选B点评：本题考查平抛运动、圆周运动、运动的合成等多个知识点，较难的是对圆周运动向心力的理解，要区分匀速圆周运动与变速圆周运动． 8．（3分）（2022•湖北模拟）在同一点O抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体做平抛运动的时间tA、tB、tC的关系分别是（ ） A．vA＞vB＞vC tA＞tB＞tCB．vA=vB=vC tA=tB=tC C．vA＜vB＜vC tA＞tB＞tCD．vA＞vB＞vC tA＜tB＜tC考点：平抛运动．分析：研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同．解答：解：三个物体都做平抛运动，取一个相同的高度，此时物体的下降的时间相同，水平位移大的物体的初速度较大，如图所示，由图可知：vA＜vB＜vC，由h=gt2可知，物体下降的高度决定物体运动的时间，所以tA＞tB＞tC，所以C正确．故选C．点评：本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解． 9．（3分）甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1：2，转动半径之比为1：2，在相等时间里甲转过60°，乙转过45°，则它们所受外力的合力之比为（ ）-18-\n A．1：4B．2：3C．4：9D．9：16考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．分析：根据角速度定义ω=可知甲、乙的角速度之比，再由向心力公式F向=mω2r可以求出他们的向心力之比．解答：解：相同时间里甲转过60°角，乙转过45°角，根据角速度定义ω=可知：ω1：ω2=4：3由题意：r1：r2=1：2m1：m2=1：2根据公式式F向=mω2rF1：F2=m1ω12r1：m2ω22r2=4：9故选：C．点评：要熟悉角速度定义公式和向心力公式，能根据题意灵活选择向心力公式，基础问题． 10．（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的压力考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．分析：物体运动到圆周运动的最高点时，杆的弹力和重力的合力提供向心力，可以直接根据牛顿第二定律列式求解．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．点评：本题可先假设弹力向下，解的结果为正，假设成立，若为负，实际方向与假设方向相反！ 11．（3分）如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是（ ）-18-\n A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来 B．人在最高点时对座位不可能产生压力 C．人在最低点时对座位的压力等于mg D．人在最低点时对座位的压力大于mg考点：向心力；牛顿第二定律．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：车在最高点时，若恰好由重力提供向心力时，人与保险带间恰好没有作用力，没有保险带，人也不会掉下来．当速度更大时，人更不会掉下来．当速度大于临界速度时，人在最高点时对座位就产生压力．人在最低点时，加速度方向竖直向上，根据牛顿第二定律分析压力与重力的关系．解答：解：A、当人与保险带间恰好没有作用力，由重力提供向心力时，临界速度为v0=．当速度v≥时，没有保险带，人也不会掉下来．故A错误．B、当人在最高点的速度v＞时，人对座位就产生压力．故B错误．C、D人在最低点时，加速度方向竖直向上，根据牛顿第二定律分析可知，人处于超重状态，人对座位的压力大于mg．故C错误，D正确．故选D点评：本题是实际问题，考查运用物理知识分析实际问题的能力，关键根据牛顿运动定律分析处理圆周运动动力学问题． 12．（3分）如图所示为一皮带传动装置，在传动过程中皮带不打滑，则轮上A、B、C三点的线速度、角速度及向心加速度的关系正确的是（ ） A．A与B的向心加速度大小相等B．B与C的线速度大小相等 C．A与C的角速度大小相等D．A与B的线速度大小相等考点：向心加速度；线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：两轮通过皮带传动，边缘的线速度相等；B、C两点共轴传动，角速度相等；再结合v=ωr，可比较三质点的角速度与线速度的大小．解答：解：A、由于vA=vB，rB＞rA，根据公式a=，A与B的向心加速度大小不相等，故A错误；B、B与C的角速度相同，线速度大小不相等，故B错误；-18-\nC、由于点A与点B通过同一根皮带传动，线速度大小相等，转动半径不等，根据公式v=ωr，点A与点B的角速度不等；B、C两点共轴传动，角速度相等；故A与C的角速度大小不相等，故C错误；D、点A与点B通过同一根皮带传动，线速度大小相等，即vA=vB，D正确；故选：D．点评：本题关键抓住公式v=ωr，两两比较，得出结论！要注意不能三个一起比较，初学者往往容易将三个一起比较，从而得不出结论！ 二、双项选择题（本题共5个小题，每小题6分，共30分．每小题给出的四个选项中有两个选项符合题意．每小题全选对者得6分，选对但不全得3分，错选、不选得0分．）13．（6分）（2022•深圳二模）水滴自高处由静止开始下落，至落地前的过程中遇到水平方向吹来的风，则（ ） A．风速越大，水滴下落的时间越长 B．风速越大，水滴落地时的瞬时速度越大 C．水滴着地时的瞬时速度与风速无关 D．水滴下落的时间与风速无关考点：运动的合成和分解．分析：将水滴的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，水平方向的运动对竖直分运动无影响，两分运动的速度合成可得到合速度．解答：解：将水滴的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，水平方向随风一起飘动，竖直方向同时向下落；由于水平方向的分运动对竖直分运动无影响，故落地时间与水平分速度无关，故A错误，D正确；两分运动的速度合成可得到合速度，故风速越大，落地时合速度越大，故B正确，C错误；故选BD．点评：合运动与分运动同时发生，两个分运动互不干扰．本题中落地时间与风速无关，风速影响合运动的速度． 14．（6分）物体受到几个外力的作用而作匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力，它可能做（ ） A．匀速直线运动B．匀加速直线运动C．曲线运动D．自由落体运动考点：曲线运动．专题：物体做曲线运动条件专题．分析：物体原来处于平衡状态，撤去一个力后，其余的力的合力与撤去的力等值、反向、共线，根据其方向与速度方向的关系，判断物体的运动情况．解答：解：物体原来处于平衡状态，撤去一个力后，其余的力的合力与撤去的力等值、反向、共线；A、物体的合力一定不为零，一定有加速度，故A错误；B、若合力与速度同向，物体做匀加速直线运动，故B正确；C、若合力与速度不共线，物体做曲线运动，故C正确；D、物体的初速度不为0，所以不可能是自由落体运动．故D错误；-18-\n故选：BC点评：力是改变速度的原因，力的方向不同，对速度的改变情况也不同． 15．（6分）关于匀速圆周运动的向心力，下列说法正确的是（ ） A．向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的 B．向心力可以是多个力的合力，也可以是其中一个力或一个力的分力 C．对稳定的圆周运动，向心力是一个恒力 D．向心力的效果是改变质点的线速度大小考点：向心力．专题：带电粒子在电场中的运动专题．分析：匀速圆周运动的物体由所受的合外力提供向心力，不是物体产生的向心力．对于圆周运动，向心力方向时刻在变化，向心力是变化的．向心力与速度方向垂直，只改变速度的方向，不改变速度的大小．解答：解：A、向心力的方向指向圆心，是根据力的作用效果命名的．故A正确．B、向心力可以是多个力的合力提供，也可以是某一个力或某个力的分力提供．故B正确．C、向心力的方向始终指向圆心，方向不停改变，不是恒力．故C错误．D、向心力始终与速度方向垂直，不改变速度大小，只改变速度的方向．故D错误．故选AB．点评：本题考查对向心力的来源及作用的理解能力．对于匀速圆周运动，是由合外力提供向心力． 16．（6分）小球m用长为L的悬线固定在O点，在O点正下方处有一光滑圆钉C（如图所示）．今把小球拉到悬线呈水平后无初速地释放，当悬线竖直状态且与钉相碰时（ ） A．小球的速度突然增大B．小球的向心加速度突然增大 C．小球的向心加速度不变D．悬线的拉力突然增大考点：向心力；牛顿第二定律；能量守恒定律．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：由机械能守恒可知小球到达最低点的速度，小球碰到钉子后仍做圆周运动，由向心力公式可得出绳子的拉力与小球转动半径的关系；由圆周运动的性质可知其线速度、角速度及向心加速度的大小关系．解答：解：A、当悬线在竖直状态与钉相碰时根据能量守恒可知，小球速度不变，故A错误；B、当悬线在竖直状态与钉相碰时根据能量守恒可知，小球速度不变，但圆周运动的半径减小，向心加速度变大，故B正确；-18-\nC、当悬线在竖直状态与钉相碰时根据能量守恒可知，小球速度不变，但圆周运动的半径减小，向心加速度变大，故C错误；D、根据牛顿第二定律，有：F﹣mg=m，故绳子的拉力F=mg+m；因R变小，故有钉子时，绳子上的拉力变大，故D正确；故选BD．点评：本题中要注意细绳碰到钉子前后转动半径的变化，再由向心力公式分析绳子上的拉力变化． 17．（6分）如图所示，小物块位于半径为R的半球顶端．若给小物块以水平的初速度v0时，物块对球顶恰好无压力，则（ ） A．物块立即沿球面做圆周运动B．物块落地时水平位移为R C．初速大小为v0=D．物块落地时速度方向与地面成45°考点：平抛运动；向心力．专题：平抛运动专题．分析：物块在最高点不受支持力，仅受重力，有水平初速度，将做平抛运动，根据牛顿第二定律，重力提供向心力求出初速度的大小，根据高度求出运动的时间，从而求出落地的水平位移和速度方向．解答：解：A、物体在球顶仅受重力，又有水平初速度，所以做平抛运动．故A错误．B、C、D、由于物块在最高点对球顶没有压力，即向心力全部是由重力提供，即m=mg，则v0=．由R=得，t=，则水平位移x=v0t=R．落地时竖直方向上的分速度大小为vy=gt=设落地时速度与地面的夹角为θ，有tanθ===，θ≠45°，故B、C正确，D错误．故选：BC．点评：解决本题的关键掌握圆周运动最高点的临界条件，明确平抛运动的特点和平抛运动的规律，知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动． 三．实验题（共14分）-18-\n18．（8分）如图一所示的演示实验中，当用小铁锤击打弹性钢片C，小球A沿水平方向飞出，同时小球B被放开，则观察到得现象是 A、B两球同时落地 ，这说明 平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 ．某同学设计了如图二的实验：将两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度（hAC=hBD）由静止同时释放，滑道QN与光滑水平板吻接，则他将观察到的现象是 球A落到光滑水平板上并击中球B ，这说明 平抛运动在水平方向上是匀速直线运动 ．考点：研究平抛物体的运动．专题：实验题；平抛运动专题．分析：实验中，B自由下落，A、B两球同时落地，只能说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动．两钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球B离开斜面后做匀速直线运动，球A做平抛运动，如观察到球1与球2水平方向相同时间内通过相同位移相等，说明球A的平抛运动在水平方向上是匀速直线运动．解答：解：B做自由落体运动，A、B两球同时落地，只能说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动．两钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球B离开斜面后做匀速直线运动，球A做平抛运动，水平方向速度相同，观察到的现象是球A落到光滑水平板上并击中球B，说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动．故本题答案是：A、B两球同时落地，平抛运动在竖直方向上是自由落体运动；球A落到光滑水平板上并击中球B；平抛运动在水平方向上是匀速直线运动．点评：本题研究平抛运动在水平方向和竖直方向两个方向分运动的情况，采用比较法，考查对实验原理和方法的理解能力． 19．（6分）如图为球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中方格的边长为5cm，如果取g=10m/s2，那么（1）闪光的时间间隔是 10 s；（2）小球运动的水平分速度为 1.5 m/s；（3）小球经过B点时速度的大小为 2.5 m/s．考点：研究平抛物体的运动．分析：-18-\n正确应用平抛运动规律：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动；解答本题的突破口是利用在竖直方向上连续相等时间内的位移差等于常数解出闪光周期，然后进一步根据匀变速直线运动的规律、推论求解．解答：解：（1）在竖直方向上有：△h=gT2，其中△h=（5﹣3）×5cm=10cm，代入求得：T=，因此闪光频率为：．（2）水平方向匀速运动，有：s=v0t，其中s=3l=15cm，t=T=0.1s，代入解得：v0=m/s．（3）根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度，在B点有因此，B点的速度为：故答案为：（1）10；（2）1.5；（3）2.5．点评：对于平抛运动问题，一定明确其水平和竖直方向运动特点，尤其是在竖直方向熟练应用匀变速直线运动的规律和推论解题． 四．计算题（共40分）20．（14分）小船在静水中速度为5m/s，河水速度为3m/s，河宽200m，求：（1）若要小船以最短时间过河，开船方向怎样？最短时间为多少？小船在河水中实际行驶距离是多大？（2）若要小船以最短距离过河，开船方向怎样（即船头与河岸上游或下游夹角）？过河时间为多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75）考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：将小船的运动分解为沿船头指向和顺水流方向的两个分运动，两个分运动同时发生，互不干扰，与合运动相等效．根据运动的合成来确定初速度与加速度的方向关系，从而确定来小船的运动轨迹；小船垂直河岸渡河时间最短，由位移与速度的比值来确定运动的时间；而根据合速度垂直与河岸时，路程最短，从而即可求解．解答：解：（1）欲使船在最短的时间内渡河，船头应垂直河岸方向．当船头垂直河岸时，合速度为倾斜方向，垂直分速度为：vc=5m/s；则最短时间为：t=；由速度的合成法则，则有：v合=那么小船在河水中实际行驶距离是：s=v合t=×40m=40m；-18-\n（2）欲使船渡河航程最短，应垂直河岸渡河．船头应朝上游与河岸成某一角度θ．如图所示，有：vccosθ=vs；解得：θ=53°．所以船头向上游偏53°时，航程最短．s=d=200m；过河时间：t=．答：（1）若要小船以最短时间过河，船垂直河岸，最短时间为40s，小船在河水中实际行驶距离是40m；（2）若要小船以最短距离过河，船头向上游偏53°时，航程最短，过河时间为50s．点评：题关键是当船头与河岸垂直时，渡河时间最短，同时合速度与分速度遵循平行四边形定则，同时注意船速度与水速度的关系． 21．（12分）平抛一物体，当抛出1秒后它的速度方向与水平方向成45°角，落地时速度方向与水平方向成60°角，求（1）初速度大小；（2）落地速度大小；（3）开始抛出时距地面的高度；（4）水平位移．（g=10m/s）考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据平行四边形定则，结合竖直方向上的运动规律，运用速度时间公式求出初速度的大小，从而得出落地的速度大小和落地时竖直分速度的大小，根据速度位移公式求出抛出点距离地面的高度．根据运动的时间和初速度求出水平位移．解答：解：（1）1s后竖直分速度vy=v0=gt=10×1m/s=10m/s；（2）根据平行四边形定则知，落地时的速度v=；（3）落地时竖直分速度，则抛出点距离地面的高度h=．（4）落地的时间t=，-18-\n则水平位移x=．答：（1）初速度的大小为10m/s；（2）落地的速度大小为20m/s；（3）开始时抛出距离地面的高度为15m；（4）水平位移为m．点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解．22．（14分）汽车行驶在半径为50m的圆形水平跑道上，速度为10m/s．已知汽车的质量为1000kg，汽车与地面的最大静摩擦力为车重的0.8倍．问：（g=10m/s2）（1）汽车绕跑道一圈需要的时间是多少？角速度是多少？其向心力是多大？（2）要使汽车不打滑，则其速度最大不能超过多少？考点：向心力；线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：（1）根据圆周运动的半径和线速度求出周期，结合周期和角速度的关系式求出角速度的大小．汽车在水平跑道上做圆周运动，靠静摩擦力提供向心力，结合向心力的公式求出向心力的大小．（2）通过最大静摩擦力提供向心力，求出最大速度的大小．解答：解：汽车绕一周的时间即是指周期，由得：由v=rω可得，角速度为向心力的大小为：（2）汽车作圆周运动的向心力由车与地面的之间静摩擦力提供．随车速的增加，需要的向心力增大，静摩擦力随着一直增大到最大值为止．由牛顿第二定律得：F向=fmax①又②fm=0.8G③联立①②③式解得，汽车过弯道的允许的最大速度为：答：（1）汽车绕跑道一圈需要的时间是31.4s，角速度是0.2rad/s，其向心力是2000N；（2）要使汽车不打滑，则其速度最大不能超过20m/s．点评：解决本题的关键知道周期、角速度、线速度之间的关系，以及知道汽车做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解．-18-
