孝感一中高三物理同步测试（四）
一、选择题（本题共8小题；每小题5分，共40分）
1．下列关于曲线运动的说法中正确的是
A．若物体所受合外力不为零，则一定做曲线运动
B．若物体做曲线运动，则所受的合外力一定不为零
C．若物体做曲线运动，则不可能受恒力作用
D．物体做曲线运动的条件是物体所受合外力跟速度的方向不在同一条直线上
2．如图所示，在粗糙水平板上放一个物块，使水平板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动。a b为水平直径，c d为竖直直径，在运动中木板始终保持水平，物块相对于木板始终静止，则（ ）
A．物块始终受到三个力作用
B．从a到b，物块处于超重状态
C．从b到a，物块处于超重状态
D．只有在a、b、c、d四点，物块受到的合外力才指向圆心
3．在一颗大树将要被伐倒的时候，有经验的伐木工人就会双眼紧盯着树梢，根据树的运动情形就能判断大树正在朝着哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤。为什么要“双眼紧盯树梢”？以下解释正确的是
A．伐木工人所关注的是树梢的线速度
B．伐木工人所关注的是树梢的角速度
C．伐木工人所关注的是树梢的向心加速度
D．伐木工人所关注的是树梢的向心力
4．如图所示,弹性杆插入桌面的小孔中,杆的另一端连有一个质量为m的小球,今使小球在水平面内作匀速圆周运动,通过传感器测得杆端对小球的作用力的大小为F,小球运动的角速度为ω,重力加速度为g.则小球圆周运动半径为
A．
B．
C．
D． 
5．民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驶的马背上，弯弓放箭射击侧向的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的弓箭速度为v2，直线跑道离固定目标的最近距离为d，要想在最短的时间内射中目标，则运动员放箭处离目标的距离应该为
A．
B．
C．
D．
6．如图所示，方框表示绕地球做匀速圆周运动的航天站中的一个实验室，质量为m、受地球的吸引力为G的物体A放在P平面上，引力G的方向与P平面垂直。设物体A与P平面的动摩擦因数为
，现在A物体上加一个沿P平面方向的力F，则以下结论正确的是
A．实验室观察到A物体的加速度为
B．实验室观察到A物体的加速度为
C．A物体绕地球做圆周运动的向心加速度为
D．A物体的加速度大小为
7．如图所示的塔吊臂上有一个可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩。在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，吊钩将物体B向上吊起。A、B之间的距离以d=H-2t2（SI）（SI表示国际单位制，式中H为吊臂离地面的高度）规律变化。则物体做
Ａ．速度大小不变的曲线运动
Ｂ．速度大小增加的曲线运动
Ｃ．加速度大小方向均不变的曲线运动
Ｄ．加速度大小方向均变化的曲线运动
8．如图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30°，重力加速度为g，估算该女运动员
A．受到的拉力为
G
B．受到的拉力为2G
C．向心加速度为g
D．向心加速度为2g
班级_________ 姓名____________ 分数_____________
| 题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 答案 |
.二、本题共3小题，共20分。把答案填在__________上。
9．（4分）一艘宇宙飞船在预定轨道上做匀速圆周运动，在该飞船的密封舱内，下列实验能够进行的是 （ ）
10．（8分）某研究性学习小组探究平抛运动的规律．他们在水平桌面上用练习本做成一个斜面，使一个钢球（可视为质点）从斜面上某一位置滚下．用数码相机拍摄钢球从桌面水平飞出后做平抛运动的几张连续照片．然后用方格纸做背景，根据照片上小球的位置在方格纸上画出小球的平抛运动轨迹．
已知所用的数码相机每秒钟拍摄10帧照片．现用刻度尺测得桌边离地高度为90.0cm．重力加速度取g=10m/s2．试回答下列问题：
(1)该组同学一次实验最多可以得到几帧小球正在空中运动的连续照片？
A．1张 B．5张 C．15张 D．100张 答：（ ）
⑵如图是该组同学得到的小球在空中运动的三张连续照片的局部图，由图可判断小球做平抛运动时在水平方向上的运动特点是_______________________；
⑶由图可以计算出小球离开桌边时的初速度大小为________m/s．
11．（8分）如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动．在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器．
（1）请将下列实验步骤按先后排序________。
① 使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触 甲 乙
② 接通电火花计时器的电源，使它工作起来
③ 启动电动机，使圆形卡纸转动起来
④ 关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示），写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值。
（2）要得到角速度ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是_______
A ．秒表 B ．毫米刻度尺 C． 圆规 D ．量角器
（3）写出ω的表达式，并指出表达式中各个物理量的意义：___________________
___________________________________________________________________________。三．论述、计算题（共60分）
12．（10分）一级方程式(F1)汽车大赛中，冠军舒马赫驾驶着一辆总质量是M (M约1.5吨)的法拉利赛车经过一半径为R的水平弯道时的速度为v．工程师为提高赛车的性能，都将赛车形状设计得使其上下方空气存在一个压力差——气动压力(行业术语)，从而增大了赛车对地面的正压力，行业中将正压力与摩擦力的比值称为侧向附着系数，用η表示．为使上述赛车转弯时不致侧滑，则
（1）所需的向心力为多大？（2）所需的摩擦力为多大？（3）所需的气动压力为多大？
13．（10分）科学家正在研究架设一条长度约为10万公里的从地面到太空的“太空梯”，由缆绳、海面基地、太空站和升降机组成。缆绳用质量轻、强度大、韧度高的“碳纳米管”制成，缆绳一端固定在位于赤道某处的海面基地上，另一端固定在位于太空的巨大太空站上。除升降机外，整个装置相对于地面保持静止，且绷直的缆绳始终垂直于海平面指向地心。升降机上装有两套履带装置，从两侧紧扣缆绳，这样升降机就可以沿缆绳上下运动，或者在摩擦力作用下牢牢固定在缆绳上任意位置，如图所示。
设想在太空中距离地面某一高度，升降机与缆绳之间的相互作用力恰好为零，且相对于缆绳保持静止状态，求此时升降机距离地面的高度。已知地球半径R，地球表面重力加速度g，地球自转角速度ω。
14．(12分)如图所示，一根长0.1m的细线，一端系着一个质量为0.18kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上作匀速圆周运动，使小球的转速很缓慢地增加，当小球的转速增加到开始时转速的3倍时，细线断开，线断开前的瞬间线的拉力比开始时大40N，求：(1)线断开前的瞬间，线的拉力大小。
(2)线断开的瞬间，小球运动的线速度。
(3)如果小球离开桌面时，速度方向与桌边的夹角为60°，桌面高出地面0.8m，求小球飞出后的落地点距桌边的水平距离。
15．（13分）如图所示，一小球自平台上水平抛出，恰好落在临近平台的一倾角为 α = 53°的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h = 0.8m，g = 10m/s2，sin53° = 0.8，cos53° =
0.6，则
⑴小球水平抛出的初速度υ0是多少？
⑵斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少？
⑶若斜面顶端高H = 20.8m，则小球离开平台后经多长时间t到达斜面底端？
16．（15分）如图所示，P为位于某一高度处的质量为m的物块，B为位于水平地面上的质量为M的特殊长平板，＝，平板与地面间的动摩擦因数为m＝0.1。在板的上表面上方，存在一定厚度的“相互作用区域”，如图中划虚线的部分，当物块P进入相互作用区时，B便有竖直向上的恒力f作用于P，f＝11mg，f对P的作用使P刚好不与B的上表面接触；在水平方向P、B之间没有相互作用力。已知物块P开始自由落下的时刻，板B向右的速度为v0＝10.0 m/s。P从开始下落到刚到达相互作用区所经历的时间为T0＝1s。 设B板足够长，保证物块P总能落入B板上方的相互作用区，取重力加速度g＝10m/s2。求：
（1）相互作用区域的厚度。
（2）P第一次回到初始位置经历的时间。
（3）当B开始停止运动那一时刻，P的位置。
参考答案
1．BD 2．C 3．A 4．C 5．B 6．ACD 7．BC 8．BC 9．C
10． ⑴B；（2分） ⑵匀速直线运动；（2分） ⑶1 （3分）
11．（1）①③②④；（2分）（2）D；（2分）（3）
，θ是n个点对应的圆心角，
t是电火花计时器的打点时间间隔；（3分）
12．（1）由题意得赛车转弯时所需的向心力为：F = M ． (2分)
（2）赛车转弯时所需的向心力由地面的摩擦力提供，即f = F = M ．（2分）
（3）设赛车受到的气动压力为N，受到地面的支持力为N′，则：
N′= N + Mg ．（2分）
由题知 η = （2分）
解得：N = ηM - Mg ． （2分）
13．设地球质量为M，万有引力常量为G，则质量为m0的物体在地面受到的重力与万有引力大小近似相等
① （4分）
设在距离地面h高度处，质量为m的升降机与缆绳之间相互作用力恰好为零，此时由万有引力提供升降机绕地球做匀速圆周运动的向心力，由牛顿第二定律
② （4分）
由①②得 h＝
（2分）
14．（1）线的拉力等于向心力，设开始时角速度为ω0，向心力是F0，线断开的瞬间，角速度为ω，线的拉力是F。
……则…
…
又因为F＝F0＋40N……… 得F＝45N…………（4分）
（2）设线断开时速度为V。由F＝mV2/R得，
V＝
…………………（4分）
（3）设桌面高度为h，落地点与飞出桌面点的水平距离为s。
…………… 
………
则抛出点到桌边的水平距离为
…（4分）
15．⑴由题意可知：小球落到斜面上并沿斜面下滑，说明此时小球速度方向与斜面平行，否则小球会弹起，所以υy
= υ0tan53° （1分）
υy2
= 2gh
（1分）
代入数据，得υy
= 4m/s，υ0 =
3m/s （2分）
⑵由υy
= gt1得t1 = 0.4s （1分）
s =υ0t1 = 3×0.4m = 1.2m （1分）
⑶小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度a = （2分）
初速度 = 5m/s
（1分）
=υt2 + a t22 （2分）
代入数据，整理得 4t22 + 5t2
- 26 = 0
解得 t2 = 2s 或t2 = - 13s(不合题意舍去) （1分）
所以t = t1
+ t2 = 2.4s （1分）
16．（1） v＝gt0 ap＝＝＝10g＝100 m/s2
v2＝2apH H＝0.5m （4分）
（2）t＝＝0.1s T＝2（t0＋t）＝2.2s （4分）
（3）aB1＝mg＝1m/s2
aB2＝＝＝6.5 m/s2
△v＝2（aB1t0+ aB2t）＝3.3 m/s
三次后，vt＝v－3△v＝0.1 m/s
t’＝＝0.1s
h＝g（t02－t’2）＝4.95m
当B开始停止运动那一时刻，P距地面4.95 m。 （7分）