【精品试卷】人教版高中物理必修二高一(下)期末练习卷(一)(解析版) (1)复习专用试卷
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高中物理学习材料桑水制作第二学期高一物理期末考试卷一、选择题(1-8题单选,9-10题多选,每小题4分,共40分)1.关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是 ( ) A .所有行星都在同一轨道上绕太阳运动B .所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等C .离太阳越近的行星运动周期越大D .行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处2.一质点做曲线运动,它的轨迹由上到下(如下图曲线),关于质点通过轨迹中点时的速度v 的方向和加速度a 的方向可能正确的是下图中的哪一个( )3.下列说法正确的是( )A .对于同一个参考平面,若A 物体重力势能为1J ,B 物体重力势能为-3J ,则PB PA E E B. 功是能量转化的量度,做功的过程就是能量转化的过程C .重力做功的大小与零势能面的选取有关D. 克服轻弹簧的弹力做功,弹簧的弹性势能减小4.2009年5月,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A 点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,B 为轨道Ⅱ上的一点,如图右所示.关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有( )A. 在轨道Ⅱ上经过A 的速度小于经过B 的速度B. 在轨道Ⅱ上经过A 的速度大于在轨道Ⅰ上经过A 的速度C. 在轨道Ⅱ上运动的周期等于在轨道Ⅰ上运动的周期D. 在轨道Ⅱ上经过A 的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A 的加速度5.船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示,河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示,则当船沿渡河时间最短的路径渡河时( )A .船渡河的最短时间60sB .要使船以最短时间渡河,船在行驶过程中,船头必须始终与河岸垂直C .船在河水中航行的轨迹是一条直线D .船在河水中的最大速度是7m/s6在发射宇宙飞船时,利用地球的自转可以尽量减少发射时火箭所提供的能量,那么最理想的发射场地应在地球的 A .北极 B .赤道C .南极D .除以上三个位置以外的其他某个位置7. 一质量为2kg 的滑块,以4m/s 的速度在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4m/s ,在这段时间里水平力所做的功为 A .0B .8JC .16JD .32J8. 汽车在平直公路上以速度0v 匀速行驶,发动机功率为P 。
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作2014—2015 学年度 ( 下) 市级重点高中协作校期末测试高一物理答案一、选择题12345678910A C C A DB AC BD ABD ABC二、填空题(共16 分)11、(1)P(2)/s(3)△E p△E k(4)“ >”有机械能损失12、1mgh ;1mgh 2213、9三、计算题(共34 分)14、解:(1)解法一:应用动能定理Fs-mgh+W f =1mv t2-1mv02(3 分)22解得 W f =-14200J(2 分)解法二:由 v t2- v 02=2as(1 分)解得2(1 分)由 Mgsinθ+f -F =ma(1 分)解得 f=71N(1 分)所以 W f=-fs=-14200J(1 分)(2)解法一:应用动能定理- mgs ’ sin θ–fs ’ = 0- 1mv 02(3 分)2解得 s ’=41.32 m(2 分) 解法二: Mgsin θ +f =ma ’(2 分) 解得 a ’=2(1 分) v t 2- v 0 2 =2a ’s ’(1 分) s ’ =41.32 m(1 分)15、解:(1)解法一对 A 、B 系统应用机械能守恒定律,以地面为零势能面,得:12mgh = 2( m +m) v + mghsin θ (3 分)解得 v = gh(1- sin ) (2 分)解法二对 A 、B 系统应用动能定理,得:mghmghθ= 1 m + m v 2( 分)-sin2()3 解得v = gh(1- sin )(2 分)( 2)解法一此过程中物体 B 机械能守恒,以地面为零势能面,由机械能守恒定律,得122mv +mghsin θ= mgH(3 分)1解得 H =2h(1 +sin θ )(2 分)解法二对物体 B 应用动能定理,得:1 2 mg( H - hsin θ ) = 0 -mv 21 解得 H = h(1 +sin θ )216、解:(1)物体由 A 到 B 应用动能定理,得:12mgR = 2mV B- 02在 B 点有 N m g mV BR解得 N =60N所以滑块在 B 点对轨道的压力为 60N(2)滑块有 B 到 C 应用动能定理,得:μ mg L=1mV B 2 - 1mV C 222解得μ(3)对滑块进行解析μmg=ma解得 a=3 m/s 2由 v=v 0+at 得 t =2 s3所以传达带位移为x= v 0 t= 8m3摩擦产生的热量 Q=μmgX 相对 = 4J(3 分)(2 分)(2 分)(2 分)(1 分)(1 分)(2 分)(1 分)(1 分)(1 分)( 1 分)( 2 分)。
第二学期高一物理期末试题一、单项选择题(本题共10小题;每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,有选错或不答的得0分)1、关于曲线运动的下列说法中正确的是:()A. 曲线运动的速度的大小一定变化B.曲线运动的加速度的一定变化C..曲线运动的速度的方向一定变化D.做曲线运动的物体所受的外力一定变化2、做平抛运动的物体,在水平方向上通过的最大距离取决于:A.物体的高度和初速度B.物体的重力和初速度C.物体的高度和重力D.物体的重力、高度和初速度3、一物体做匀速圆周运动,下列有关说法正确的是()A.物体所受合外力为零 B.合外力对物体做的总功一定为零C.物体在运动过程中,机械能守恒 D.重力对物体一定不做功4、两物体做匀速圆周运动,其运动半径之比为2:3,受到向心力之比为3:2,则其动能比()A.9:4 B.4:9 C.1:1 D.2:35、我国发射的“亚洲一号”地球同步通讯卫星的质量为1.2t,在某一确定的轨道上运行,下列说法中正确的是()A.它可以定位在北京正上方太空,所以我国可以利用它进行电视转播B.它的轨道平面一定与赤道平面重合C.若要发射一颗质量为2.4t的地球同步卫星,则该卫星的轨道半径将比“亚洲一号”卫星的轨道半径小D.若发射质量为2.4t的地球同步卫星,则该卫星的轨道半径将比“亚洲一号”卫星的轨道半径大6、一小孩从公园中的滑梯上加速滑下,对于其机械能变化情况,下列说法中正确的是(考虑摩擦阻力) ( )A.重力势能减小,动能增加,机械能减小.B.重力势能减小,动能不变,机械能减小.C. 重力势能减小,动能增加,机械能增加.D.重力势能减小,动能增加,机械能不变。
7、如图所示,质量为m的物体从同一高度沿着不同仰角的斜面下滑,其仰角θ1<θ2<θ3,物体跟各斜面间滑动摩擦因数都相同。
若物体从斜面顶端滑至底端的过程中,物体的重力所做的功分别为W1、W2、W3,则()A. W1>W2>W3B. W1<W2<W3C. W1=W2=W3D. 无法确定8、关于物体机械能是否守恒的叙述,下列说法中正确的是()A.做匀变速直线运动的物体,机械能一定守恒B.做匀速直线运动的物体,机械能一定守恒C.外力对物体所做的功等于零时,机械能一定守恒D.只有重力做功,机械能一定守恒。
2019-2020学年高一下学期人教版必修2物理期末复习卷(1)(解析版)一、选择题:(本题共10小题,每小题4分,满分40分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5只有一项是符合题目要求,第6~10题有多项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
)1.关于曲线运动,下列说法不正确的是()A.曲线运动的速度大小可能不变B.曲线运动的速度方向可能不变C.曲线运动一定是变速运动D.做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零【答案】B【解析】物体做曲线运动,其速度方向在运动轨迹的切线方向上,速度方向总是发生变化,一定是变速运动,但速度大小可以不变,故选项B错误,选项A、C正确。
因为速度方向发生变化,必定有加速度,根据牛顿第二定律知,物体必定受到不为零的合外力,选项D正确。
2.荡秋千是儿童喜爱的运动,当秋千荡到最高点时小孩的加速度方向可能是图中的()A.1方向B.2方向C.3方向D.4方向【答案】B【解析】当秋千荡到最高点时,小孩没有向心加速度,只有因重力产生的切向加速度,故此时加速度的方向可能为2方向,B正确。
3.如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹。
质点从M点出发经P点到达N点,已知弧长MP大于弧长PN,质点由M点运动到P点与从P点运动到N点所用的时间相等。
则下列说法中正确的是()A.质点从M到N过程中速度大小保持不变B.质点在这两段时间内的速度变化量大小相等,方向相同C.质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等,但方向相同D.质点在M、N间的运动不是匀变速运动【答案】B【解析】由题图知,质点在恒力作用下做一般曲线运动,不同地方弯曲程度不同,即曲率半径不同,所以速度大小在变,所以A错误;因是在恒力作用下运动,根据牛顿第二定律F=ma,所以加速度不变,根据Δv=aΔt可得在相同时间内速度的变化量相同,故B正确,C错误;因加速度不变,故质点做匀变速运动,所以D错误。
4.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v A、v B、v C的关系和三个物体做平抛运动的时间t A、t B、t C的关系分别是()A.v A>v B>v C t A>t B>t CB.v A=v B=v C t A=t B=t CC.v A>v B>v C t A<t B<t CD.v A<v B<v C t A>t B>t C【答案】D【解析】三个物体都做平抛运动,取一个相同的高度,此时物体下降的时间相同,水平位移大的物体的初速度较大,如图所示,由图可知:v A<v B<v C。
高中物理学习材料桑水制作1.C2.B3.C4.B5.B6.D7.D8.B9.CD10.A 11.AC 12.D13.左 0.47 0.46 存在摩擦阻力14.(1)刻度尺 低压交流电源 (2)D (3)C15. 解:⑴根据万有引力定律和向心力公式:r T M r MM G 22)2(π月月=2R Mm G mg = 解得:r =32224πT gR ⑵设月球表面处的重力加速度为g 月,根据题意:20t g v 月= 2r m M G mg 月月= 解得:Gtr v M 202=月16.17、(1)30m/s (2)10m/s18.⑴小物块做平抛运动,经时间t到达A处时,令下落的高度为h,水平分速度v0,竖直速度为v y,小物块恰好沿斜面AB方向滑下,则tan37° = v y/ v0(2分)得v y= 3 m/s,所以小物块到A点的速度为5m/s(2分)⑵物体落在斜面上后,受到斜面的摩擦力f=μF N=μmg cos37°(1分)设物块进入圆轨道到达最高点时有最小速度v1,此时物块受到的重力恰好提供向心力,令此时的半径为R0,则mg = mv12/R0(1分)物块从抛出到圆轨道最高点的过程中,根据动能定理有:mg(h + l sin37°– 2R0)–μmg cos37°·l = mv12/2–mv02/2.(2分)联立上式,解得R0 = 0.66m(1分)若物块从水平轨道DE滑出,圆弧轨道的半径满足R1≤ 0.66m(1分)⑶为了让小物块不离开轨道,并且能够滑回倾斜轨道AB,则物块上升的高度须小于或于某个值R,则mg(h + l sin37°)–μmg cos37°·l–mgR = 0–mv02/2(2分)解得R = 1.65m(1分)物块能够滑回倾斜轨道AB,则R2≥ 1.65m(1分)。
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作江西省吉安市2012-2013 学年下学期高一年级期末考试物理试卷(测试时间:100 分钟卷面总分:100分)第Ⅰ卷(选择题,共40 分)一、单项选择题(本题共 6 小题,每题 4 分,共 24 分。
)1.关于运动的合成和分解,以下说法正确的选项是A.合运动的时间等于两个分运动的时间之和B.匀变速运动的轨迹能够是直线,也能够是曲线C.曲线运动的加速度方向可能与速度在同素来线上D.分运动是直线运动,则合运动必是直线运动2.以下列图, A 、 B 两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块向来相对圆盘静止,已知两物块的质量 m A <m B,运动半径 r A >r B,则以下关系必然正确的选项是A.向心力F A>F BB. 向心加速度a A >a BC. 角速度A<BD. 线速度v A <v B3.100N140J 一端缓慢竖起,最少需做功A. 60JB. 55JC. 50JD. 40J4.起重机的钢索将重物沿竖直方向由地面吊到空中某个高度,其速度图象如甲图所示,则钢索拉力的功率随时问变化的图象可能是乙图中的5. (进度没有提前的做)冥王星与其周边的另一星体卡戎可视为双星系统,质量比约为7:1,同时绕它们连线上某点 O 做匀速圆周运动,由此可知,冥王星绕O 点运动的A. 轨道半径约为卡戎的1 7B. 角速度大小约为卡戎的1 7C. 线速度大小约为卡戎的7 倍速D. 向心力大小约为卡戎的7 倍5.(进度提前的做)以下列图,三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面,电势值分别为10V 、 20V 、 30V ,实线是一带电粒子(不计重力)在该地域内的运动轨迹,a、 b、 c 是轨迹上的三个点,以下说法正确的选项是A.粒子在三点所受的电场力不相等B.粒子必先过 a,再到 b,尔后到 cC.粒子在三点所拥有的动能大小关系为E kb >E ka>E kcD.粒子在三点的电势能大小关系为E pc<E pa<E pb6.以下列图,在地面上方的A 点以 E k1=4.0J 的初动能水平抛出一小球,小球刚要落地时的动能E k2,落地址在 B 点。
2018-2019学年度第二学期高一物理期末考试试卷一.选择题1. 关于重力势能,下列说法中正确的是()A. 重力势能的大小只由物体本身决定B. 重力势能恒大于零C. 在地面上的物体,它具有的重力势能一定等于零D. 重力势能是物体和地球所共有的【答案】D【解析】重力势能取决于物体的重力和高度;故A错误;重力势能的大小与零势能面的选取有关,若物体在零势能面下方,则重力势能为负值;故B错误;重力势能的大小与零势能面的选取有关;若选取地面以上为零势能面,则地面上的物体重力势能为负;若选地面以下,则为正;故C错误;重力势能是由物体和地球共有的;故D正确;故选D.【考点】重力势能【点评】本题考查重力势能的决定因素,重力势能的大小与物体的质量和高度有关,质量越大、高度越高,重力势能就越大;明确重力势能是由地球和物体共有的;其大小与零势能面的选取有关。
2.在一条直线上运动的物体,其初动量为8N·s,它在第一秒内受到的合冲量为-3N·s,第二秒内受到的合冲量为5N·s.它在第二秒末的动量为A. 10kg·m/sB. 11kg·m/sC. 13kg·m/sD. 16kg·m/s【答案】A【解析】根据动量定理得:P-mv0=Ft,则P=Ft+mv0=-3+5+8=10kg•m/s,故选A。
3.在光滑的水平面上有两个质量均为m的小球A和B,B球静止,A球以速度v和B球发生碰撞.碰后两球交换速度.则A、B球动量的改变量△P A、△P B和A、B系统的总动量的改变量△P为A. △P A=mv,△P B=-mv,△p=2mvB. △P A=mv, △P B=-mv,△P=0C. △P A=0, △P B=mv,△P=mvD. △P A=-mv,△P B=mv, △P=0【答案】D【解析】碰撞前,A动量为:p A=mv,B动量为零,系统的总动量为mv;碰撞后,A动量为零,B动量为p B=mv,系统的总动量为mv;故A球动量的改变量△p A=0-mv=-mv;B球动量的改变量△p B=mv-0=mv;A、B系统的总动量的改变△p为0,故选D。
期末试卷(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、题目:关于平抛运动,下列说法正确的是:A、物体在作平抛运动时,其水平分速度始终保持不变。
B、物体在作平抛运动时,其竖直分速度始终增加。
C、物体在作平抛运动时,其水平位移与竖直位移之比恒定。
D、物体在作平抛运动时,其速度方向始终与水平方向垂直。
2、题目:一个物体在光滑水平面上从静止开始沿一斜面下滑,滑到倾斜面底端时速度大小为v。
则物体从斜面滑下的初速度和斜面的倾角θ满足下列哪个关系?A、v = gtB、v = gsinθC、v = (g√2)sinθD、v = gcosθ3、在平直公路上以72km/h速度匀速行驶的汽车,因前方出现障碍物需要紧急刹车,假设刹车加速度大小为-4m/s^2,则从开始刹车到完全停止,汽车滑行的距离是多少?A. 20mB. 40mC. 60mD. 80m4、关于简谐振动,下列说法错误的是:A. 简谐振动的恢复力与位移成正比,方向相反B. 简谐振动的能量随时间变化而变化C. 简谐振动的周期与振幅无关D. 在平衡位置处,物体的速度达到最大值5、一个物体在水平面上受到一个斜向上的拉力,拉力的大小为10N,物体在水平方向上受到的摩擦力为5N,物体的重力为20N。
如果物体在水平面上匀速直线运动,那么物体受到的合力大小为:A. 0NB. 5NC. 10ND. 15N6、一个物体在竖直向上抛出后,其运动轨迹近似为抛物线。
在物体上升过程中,以下哪个物理量在最高点时为零?A. 动能B. 势能C. 力D. 加速度7、一束可见光从空气斜射入水中时会发生折射,下列说法正确的是()。
A、光的传播速度变慢,波长变长,频率不变B、光的传播速度变快,波长变短,频率不变C、光的传播速度变慢,波长变短,频率不变D、光的传播速度变慢,波长不变,频率不变二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、以下关于理想气体状态方程PV=nRT的理解,正确的是:A、当体积一定时,温度与压强成正比;B、当压强一定时,体积与温度成正比;C、当温度一定时,压强与体积成反比;D、nRT是决定气体状态的参数,而PV是可以通过测量得到的。
6. 如图所示,长为L的悬线固定在O点,在O点正下方处有一钉子C,把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放,到悬点正下方时悬线碰钉子,则下列说法正确的是()A.小球的线速度突然增大B、小球的角速度突然增大C、小球的向心加速度突然减小D、小球的悬线拉力突然减小【解析】A、悬线与钉子碰撞前后,线的拉力始终与小球运动方向垂直,小球的线速度不变.故A错误;B、当半径减小时,由vrω=,知ω变为原来的2倍,故B正确;C、再由2nvar=,知向心加速度突然增大为原来的2倍,故C错误;D、而在最低点2vF mg mr-=,故碰到钉子后合力变为原来的2倍,悬线拉力变大,故D错误.7.如图所示,轻弹簧一端与墙相连,质量m=2kg的木块沿光滑水平面以V=5m/s 的初速度向左运动,当木块压缩弹簧后速度减为V=3m/s时弹簧的弹性势能是()A、9JB、16JC、25JD、32J【解析】由能量守恒有22112591622PE mv mv J=-=-=,B正确。
8. 如图甲所示,滑轮质量、摩擦均不计,质量为2kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动,其速度随时间的变化关系如图乙所示,由此可知(g取10m/s2)()A. 物体加速度大小为2 m/s2B. 4s内F做功为80JC. 4s末F的功率大小为21WD. 4s内F做功的平均功率为21W【解析】220.5/4va m st∆===∆,A错误;2,F mg ma-=可得F=10.5N,则W=FS=84J,B错误;物体4S末绳子末端的速度为4m/s,则P=Fv=42W,C错误;P=W/t=84/4=21W.D正确。
9.质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动如图所示,经过最高点而不脱离轨道的速度临界值是v,当小球以2v的速度经过最高点时,对轨道的压力大小是(球可看做质点)()A. 0B. mgC. 3mgD. 5mg【解析】恰好不脱离轨道时2vmg mR=,又2(2)m vN mgR+=,解得N=3mg则C正确。
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作2015-2016学年湖南省益阳市箴言中学高一(下)期末物理练习卷(一)一.选择题1.关于力和运动的关系,以下说法中正确的选项是()A.做直线运动的物体必然碰到外力的作用B.做曲线运动的物体必然碰到外力的作用C.物体碰到的外力越大,其运动速度越大D.物体碰到的外力越大,其运动速度大小变化得越快2.如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方,若使三角板沿刻度尺向右匀速运动的同时,一支铅笔从三角板直角边的最下端,由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动,以下关于铅笔尖的运动及其留下的印迹的判断,其中正确的有()A.笔尖留下的印迹是一条倾斜的直线B.笔尖留下的印迹是一条抛物线C.在运动过程中,笔尖的速度方向向来保持不变D.在运动过程中,笔尖的加速度方向向来保持不变3.如图所示,圆盘上叠放着两个物块 A 和 B.当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时,物块与圆盘向来保持相对静止,则()A.A 物块不受摩擦力作用B.物块 B受 5个力作用C.当转速增大时,A 受摩擦力增大,B 所受摩擦力也增大D.A 对 B 的摩擦力方向沿半径指向转轴4 .如图所示,一架在 2 000m高空以200m/s的速度水平匀速飞行的轰炸机,要想用两枚炸弹分别炸山脚和山顶的目标 A 和 B .已知山高 720m ,山脚与山顶的水平距离为 1000m ,若不计空气阻力, g 取 10m/s 2,则投弹的时间间隔应为()A . 4sB . 5sC . 9sD . 16s5.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,以下列图(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,以下说法中不正确的选项是()A.该小球所做的运动不是匀速圆周运动B.最高点周边小球相邻影像间弧长短,线速度小,运动较慢C.最低点周边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相同快6.一物体在圆滑的平面上做曲线运动,轨迹以下列图,交织虚线为渐进线,物体做曲线运动的原因是另一物体的排斥力或吸引力,以下说法中正确的选项是()A.如为吸引力,另一物体可以在 3 区B.如为吸引力,另一物体可以在 5区C.如为排斥力,另一物体可以在 4区D.如为排斥力,另一物体可以在 2 区7.以下列图,做匀速直线运动的汽车 A 经过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物 B ,设重物和汽车的速度的大小分别为 v B、 v A,则()A . v A =vB B . v A< v BC . v A> v BD .重物 B 的速度逐渐减小8.一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看作圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替.如图( a )所示,曲线上的A点的曲率圆定义为:经过A 点和曲线上紧邻A 点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做 A 点的曲率圆,其半径ρ叫做 A 点的曲率半径.现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度υ抛出,如图( b )所示.则在其轨迹最高点 P处的曲率半径是()A.B.C.D.9.以下列图,为一种“滚轮﹣﹣平盘无极变速器”的表示图,它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴搬动的圆柱形滚轮组成.由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动.如果认为滚轮不会打滑,那么主动轴转速 n 1、从动轴转速 n 2、滚轮半径r 以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离 x 之间的关系是()A . n 2 =n 1B . n 2=n 1C . n 2 =n 1D . n 2=n 110.以下列图,两个质量不相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.运动周期相同 B.运动线速度相同C.运动角速度相同 D.向心加速度相同11 .如图所示,在斜面上 O 点先后以υ0和 2 υ的速度水平抛出 A、B 两小球,0则从抛出至第一次着地,两小球的水平位移大小之比不可以能为()A.1:2B.1:3C.1:4D.1:512 .一种玩具的结构如图所示,竖直放置的光滑铁环的半径为 R=20cm,环上有一穿孔的小球 m ,仅能沿环做无摩擦的滑动,如果圆环绕着过环心的竖直轴以 10rad/s 的角速度旋转(取 g=10m/s 2),则相对环静止时小球与环心 O 的连线与 O 1 O 2的夹角θ是()A. 30°B . 45°C. 60°D .75 °二.实验题13.如图是自行车传动机构的表示图,其中Ⅰ是大齿轮,Ⅱ是小齿轮,Ⅲ是后轮.( 1 )假设脚踏板的转速为n r/s ,则大齿轮的角速度是rad/s .(2)要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大,除需要测量大齿轮Ⅰ的半径 r 1,小齿轮Ⅱ的半径 r 2外,还需要测量的物理量是.(3)用上述量推导出自行车前进速度的表达式:.14 . 如 图 甲 所 示 , 在 一 端 封 闭 、 长 约 1m 的 玻 璃 管 内 注 满 清 水 , 水 中 放 一 个蜡烛做的蜡块,将玻璃管的张口端用胶塞塞紧,尔后将这个玻璃管倒置,在蜡块沿玻璃管上升的同时,将玻璃管水平向右搬动.假 设从某时辰开始计时,蜡 块 在 玻 璃 管 内 每 1s 内 上 升 的距 离 都 是 10cm , 玻 璃 管 向 右 匀 加 速 平 移 , 每1s 内 通 过 的 水 平 位 移 依 次 是 、、 12.5cm 、. 图 乙 中 , y 表示 蜡 块 竖 直 方 向 的 位 移 , x 表 示 蜡 块 随 玻 璃 管 通 过 的 水 平 位 移 , t=0 时蜡块位 于坐标原点.( 1 ) 请 在 图 乙 中 画 出 蜡 块 4s 内 的 轨 迹 ;( 2 ) 玻 璃 管 向 右 平 移 的 加 速 度 a=m/s 2 ;( 3 ) t=2s 时 蜡 块 的 速 度 v 2=m/s .三.计算题 15 . 汽 车 以的 速 度 在 水 平 地 面 上 匀 速 行 驶 , 汽 车 后 壁 货 架 上 放 有 一 小球 ( 可 视 作 质 点 ), 架 高 1.8m . 由 于 前 方 事 故 , 突 然 急 刹 车 , 汽 车 轮 胎 抱 死 ,小 球 从 架 上 落 下 . 已 知 该 汽 车 刹 车 后 做 加 速 度 大 小 为 4m/s 2的 匀 减 速 直 线 运动 , 忽 略 货 物 与 架 子 间 的 摩 擦 及 空 气 阻 力 , g 取 10m/s 2. 求 货 物 在 车 厢 底 板上落点距车后壁的距离.16 .如 图 所 示 ,有 一 水 平 放 置 的 圆 盘 ,上 面 放 有 一 劲 度 系 数 为 k 的 轻 质 弹 簧 ,弹 簧 的 一 端 固 定 于 轴 O 点 ,另 一 端 拴 一 质 量 为 m 的 物 体 ,物 体 与 盘 面 间 最 大静 摩 擦 力 为 其 重 力 的 μ倍 , 开 始 时 弹 簧 处 于 自 然 长 度 , 长 为 R , 求 :( 1 ) 盘 的 转 速 ω0 多 大 时 , 物 体 开 始 滑 动 ?( 2 ) 当 转 速 达 到 2 ω0 时 , 弹 簧 的 伸 长 量 △ x 是 多 大 ? ( 结 果 用 μ、 m 、 R 、 k 、g 表 示 )17 .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,使球在圆滑的水平桌面上做匀速圆周运动,当小球的转速增加到原转速3倍时,测得线拉力比原来大 40N,此时线突然断裂.求:(1)线断裂的刹时,线的拉力;(2)线断裂时小球运动的线速度;(3 )如果桌面高出地面 0.8m ,线断后小球飞出去落在离桌面的水平距离为多少的地方?( g 取 10m/s 2)2015-2016学年湖南省益阳市箴言中学高一(下)期末物理练习卷(一)参照答案与试题分析一.选择题1.关于力和运动的关系,以下说法中正确的选项是()A.做直线运动的物体必然碰到外力的作用B.做曲线运动的物体必然碰到外力的作用C.物体碰到的外力越大,其运动速度越大D.物体碰到的外力越大,其运动速度大小变化得越快【考点】牛顿第二定律;力的看法及其矢量性.【分析】力是产生加速度的原因,力是改变物体运动状态的原因,物体的速度与力没关.【解答】解:A、做匀速直线运动的物体不受外力作用(所受合外力为零),故A错误;B、曲线运动是变速运动,有加速度,物体所受合外力不为零,做曲线运动的物体必然碰到外力的作用,故 B 正确;C、物体碰到的外力越大,物体的加速度越大,其运动速度不用然大,故 C 错误;D、物体碰到的外力越大,加速度越大,其运动速度变化越快,但速度大小变化不用然快,如匀速圆周运动,故 D 错误;应选:B.2.如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方,若使三角板沿刻度尺向右匀速运动的同时,一支铅笔从三角板直角边的最下端,由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动,以下关于铅笔尖的运动及其留下的印迹的判断,其中正确的有()A.笔尖留下的印迹是一条倾斜的直线B.笔尖留下的印迹是一条抛物线C.在运动过程中,笔尖的速度方向向来保持不变D.在运动过程中,笔尖的加速度方向向来保持不变【考点】运动的合成和分解.【分析】把笔尖的本质运动分解成沿三角板的直角边方向上的匀速直线运动和沿直尺方向上的匀加速直线运动,得知笔尖的本质运动是曲线运动,运动轨迹是一条曲线(抛物线的一部分),从而可判断AB 的正误;笔尖在沿三角板的直角边的方向上加速度为零,在沿直尺的方向上加速度保持不变,由此可判断选项CD 的正误.【解答】解:AB、铅笔沿三角板直角边向上做匀速直线运动,同时三角板又向右做匀加速直线运动,所以笔尖参加这两个运动,本质运动是这两个运动的合运动,加速度的方向与速度不在同一条直线上,所以笔尖留下的印迹是一条曲线.选项 A 错误,B 正确.C、因笔尖的运动是曲线运动,所以笔尖的速度方向是时辰发生变化的,选项C错误.D、笔尖的连个分运动,一个是沿三角板的直角边的匀速直线运动,此方向上的加速度为零;另一分运动是沿直尺向右的匀加速运动,此方向上的加速度是恒定的,所以笔尖的加速度方向是向来不变的,故 D 正确.应选:BD.3.如图所示,圆盘上叠放着两个物块 A 和 B.当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时,物块与圆盘向来保持相对静止,则()A.A 物块不受摩擦力作用B.物块 B受 5个力作用C.当转速增大时,A 受摩擦力增大,B 所受摩擦力也增大D.A 对 B 的摩擦力方向沿半径指向转轴【考点】向心力;摩擦力的判断与计算.【分析】物块和圆盘向来保持相对静止,一起做匀速圆周运动,A 靠B 对A 的静摩擦力供应向心力,B 靠 A 对 B的静摩擦力和圆盘对 B 的静摩擦力的合力供应向心力.【解答】解:A、A 物块做圆周运动,受重力和支持力、静摩擦力,靠静摩擦力供应向心力.故 A 错误.B、B 对 A 的静摩擦力指向圆心,则 A 对 B 的摩擦力背叛圆心,可知 B碰到圆盘的静摩擦力,指向圆心,还碰到重力、A 的压力和摩擦力、圆盘的支持力,总合 5个力.故 B正确.C 、 A 、 B 的角速度相等,根据 F n =mr ω2知, A 、 B 的向心力都增大.故 C正确.D、由于 B 对 A 的摩擦力指向圆心,则 A 对 B的摩擦力方向背叛圆心.故 D 错误.应选:BC4 .如图所示,一架在 2 000m高空以200m/s的速度水平匀速飞行的轰炸机,要想用两枚炸弹分别炸山脚和山顶的目标 A 和 B .已知山高 720m ,山脚与山顶的水平距离为 1000m ,若不计空气阻力, g 取 10m/s 2,则投弹的时间间隔应为()A . 4sB . 5sC . 9sD . 16s【考点】平抛运动.【分析】炸弹做平抛运动,先求出飞机扔第一颗炸弹时离山脚的水平距离.再求出飞机扔第二颗炸弹时离山顶的水平距离,最后求出时间间隔.【解答】解:第一颗炸弹飞行时间 t 1 =飞机扔第一颗炸弹时离山脚的水平距离经 x 1 =vt 1 =4000m .第二炸弹飞行时间 t 2 ==16s飞行的水平距离 x 2=vt 2 =3200m则投弹的时间间隔为 t=故选 C5.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,以下列图(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,以下说法中不正确的选项是()A.该小球所做的运动不是匀速圆周运动B.最高点周边小球相邻影像间弧长短,线速度小,运动较慢C.最低点周边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相同快【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,依照定义,与图中的情况比较即可.【解答】解:由所给频闪照片可知,在最高点周边,像间弧长较小,表示最高点周边的线速度较小,运动较慢;在最低点周边,像间弧长较大,对应相同时间内经过的圆心角较大,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,应选:D6.一物体在圆滑的平面上做曲线运动,轨迹以下列图,交织虚线为渐进线,物体做曲线运动的原因是另一物体的排斥力或吸引力,以下说法中正确的选项是()A.如为吸引力,另一物体可以在 3 区B.如为吸引力,另一物体可以在 5区C.如为排斥力,另一物体可以在 4区D.如为排斥力,另一物体可以在 2 区【考点】曲线运动.【分析】依照做曲线运动的条件,做曲线运动的物体轨迹必然处于合外力与速度方向之间且弯向合外力这一侧.【解答】解:做曲线运动物体的轨迹必然处于合外力与速度方向之间且弯向合外力这一侧,所以如为吸引力,另一物体可以在 5区;如为排斥力,另一物体可以在 2区,故 AC 错误,BD 正确.应选:BD7.以下列图,做匀速直线运动的汽车 A 经过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物 B ,设重物和汽车的速度的大小分别为 v B、 v A,则()A . v A =vB B . v A< v BC . v A> v BD .重物 B 的速度逐渐减小【考点】运动的合成和分解.【分析】将汽车的运动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重物的速度大小,从而判断出重物的运动规律.【解答】解:小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动,设斜拉绳子与水平面的夹角为θ,由几何关系可得: v B =v A cos θ,所以 v A> v B;故 C 正确, ABD错误.应选:C.8.一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看作圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替.如图( a )所示,曲线上的A点的曲率圆定义为:经过A 点和曲线上紧邻A 点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做 A 点的曲率圆,其半径ρ叫做 A 点的曲率半径.现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度υ抛出,如图( b )所示.则在其轨迹最高点 P处的曲率半径是()A.B.C.D.【考点】牛顿第二定律;匀速圆周运动.【分析】由题目的介绍可知,求曲率半径也就是求在该点做圆周运动的半径,利用向心力的公式就可以求得.【解答】解:物体在其轨迹最高点 P处只有水平速度,其水平速度大小为v 0cos α,在最高点,把物体的运动看作圆周运动的一部分,物体的重力作为向心力,由向心力的公式得mg=m,所以在其轨迹最高点 P 处的曲率半径是ρ=,故C正确.应选:C.9.以下列图,为一种“滚轮﹣﹣平盘无极变速器”的表示图,它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴搬动的圆柱形滚轮组成.由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动.如果认为滚轮不会打滑,那么主动轴转速 n 1、从动轴转速 n 2、滚轮半径r 以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离 x 之间的关系是()A . n 2 =n 1B . n 2=n 1C . n 2 =n 1D . n 2=n 1【考点】线速度、角速度和周期、转速.【分析】由题,滚轮不会打滑,滚轮边缘与主动轮接触处的线速度大小相等.滚轮边缘的线速度大小为 v 1 =2 πn2 r,滚轮与主动轮接触处的线速度大小v2=2πn 1 x,联立求解n1 、n 2 、r以及x之间的关系.【解答】解:滚轮边缘的线速度大小为 v1 =2 πn 2 r ,滚轮与主动轮接触处的线速度大小 v 2 =2 πn1 x.根据 v1 =v 2,得2 πn 2 r=2 πn1 x ,解得 n 2 =n 1故选 A10.以下列图,两个质量不相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.运动周期相同B.运动线速度相同C.运动角速度相同D.向心加速度相同【考点】向心力;牛顿第二定律.【分析】两个小球均做匀速圆周运动,对它们受力分析,找出向心力本源,可先求出角速度,再由角速度与线速度、周期、向心加速度的关系公式求解.【解答】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,故合力供应向心力;将重力与拉力合成,合力指向圆心,由几何关系得,合力: F=mgtanθ① ;由向心力公式得到, F=m ω2r ②;设绳子与悬挂点间的高度差为 h ,由几何关系,得: r=htan θ ③;由①②③三式得,ω=,与绳子的长度和转动半径没关,故 C正确;又由 T=知,周期相同,故 A 正确;由 v=wr ,两球转动半径不等,则线速度大小不等,故 B 错误;由 a= ω2r,两球转动半径不等,向心加速度不同,故 D 错误;应选:AC.11 .如图所示,在斜面上 O 点先后以υ0和 2 υ的速度水平抛出 A 、B 两小球,0则从抛出至第一次着地,两小球的水平位移大小之比不可以能为()A.1:2B.1:3C.1:4D.1:5【考点】平抛运动.【分析】抛出的小球做平抛运动,分别谈论,都落在斜面上,一个在斜面上一个在水平面上,和两个都落在水平面,经过运动学公式进行计算.【解答】解:当 A、B 两个小球都能落到水平面上时,由于两者的下落高度相同,运动的时间相同,则水平位移之比为初速度之比,为 1:2.当 A、B都落在斜面的时候,它们的竖直位移和水平位移的比值即为斜面夹角的正切值,则,则时间 t=.可知时间之比为1:2,则水平位移大小之比为 1:4.当只有 A 落在斜面上的时候,A、B 水平位移之比在 1:4和 1:2之间,故 A、B、C 正确,D 错误.本题选不可以能的,应选 D.12 .一种玩具的结构如图所示,竖直放置的光滑铁环的半径为R=20cm ,环上有一穿孔的小球m ,仅能沿环做无摩擦的滑动,如果圆环绕着过环心的竖直轴以 10rad/s 的角速度旋转(取 g=10m/s 2),则相对环静止时小球与环心 O 的连线与 O 1 O 2的夹角θ是()A. 30°B . 45°C. 60°D .75 °【考点】向心力;线速度、角速度和周期、转速.【分析】圆环绕着通过环心的竖直轴 O 1 O 2以 10rad/s 的角速度旋转,小球做圆周运动,重力和支持力的合力供应圆周运动的向心力.依照牛顿第二定律列出表达式求出夹角θ.【解答】解:小球转动的半径为 Rsin θ,小球所受的合力垂直指向转轴,根据平行四边形定则:,解得:θ=60°.故 C 正确,A、B 、 D错误.应选:C.二.实验题13.如图是自行车传动机构的表示图,其中Ⅰ是大齿轮,Ⅱ是小齿轮,Ⅲ是后轮.( 1 )假设脚踏板的转速为n r/s ,则大齿轮的角速度是 2 πn rad/s .(2)要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大,除需要测量大齿轮Ⅰ的半径 r 1,小齿轮Ⅱ的半径 r 2外,还需要测量的物理量是后轮的半径R.(3)用上述量推导出自行车前进速度的表达式:.【考点】线速度、角速度和周期、转速.【分析】(1)依照脚踏板的转速知道其频率,从而求出脚踏板的角速度,抓住脚踏板和大此轮的角速度相等求出大齿轮的角速度.(2、3)经过大小齿轮的线速度相等求出小齿轮的角速度,依照小齿轮的角速度与后轮的速度相等求出自行车的线速度,从而确定要测量的物理量.【解答】解:( 1 )脚踏板的角速度ω=2 πn .则大齿轮的角速度为 2 πn .(2 、 3 )设后轮的半径为 R ,因为大小齿轮的线速度相等,ω1 r 1= ω2 r 2,所以ω2 =,大齿轮和后轮的角速度相等,则线速度v=.所以还需要测量后轮的半径 R.故答案为:( 1 ) 2 πn(2)后轮的半径 R(3).14 .如图甲所示,在一端封闭、长约 1m 的玻璃管内注满清水,水中放一个蜡烛做的蜡块,将玻璃管的张口端用胶塞塞紧,尔后将这个玻璃管倒置,在蜡块沿玻璃管上升的同时,将玻璃管水平向右搬动.假设从某时辰开始计时,蜡块在玻璃管内每 1s 内上升的距离都是 10cm ,玻璃管向右匀加速平移,每1s 内通过的水平位移依次是、 7.5cm 、 12.5cm 、.图乙中, y 表示蜡块竖直方向的位移, x 表示蜡块随玻璃管通过的水平位移, t=0时蜡块位于坐标原点.( 1 )请在图乙中画出蜡块 4s 内的轨迹;( 2 )玻璃管向右平移的加速度 a=5×10 ﹣2m/s2;( 3 ) t=2s 时蜡块的速度 v 2m/s .【考点】运动的合成和分解.【分析】(1)依照蜡块水平方向和竖直方向上每段时间内的位移作出蜡块的轨迹.(2)依照水平方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度的大小.(3)蜡块在竖直方向上做匀速直线运动,水平方向上做匀加速直线运动,分别求出2末水平方向和竖直方向上的分速度,依照平行四边形定则求出速度的大小.【解答】解:(1)如图(2)蜡块在水平方向做匀加速运动,每相邻 1秒位移差值△ x=7.5 ﹣﹣﹣12.5=5(cm)2△x=at则加速度 a==5 ×10﹣ 2 m/s 2(3)竖直方向上的分速度 v y水平分速度 v x根据平行四边形定则得, v==故答案为:(1)以下列图;(2)5×10﹣2;( 3)0.14 .三.计算题 15 . 汽 车 以的 速 度 在 水 平 地 面 上 匀 速 行 驶 , 汽 车 后 壁 货 架 上 放 有 一 小球 ( 可 视 作 质 点 ), 架 高 1.8m . 由 于 前 方 事 故 , 突 然 急 刹 车 , 汽 车 轮 胎 抱 死 ,小 球 从 架 上 落 下 . 已 知 该 汽 车 刹 车 后 做 加 速 度 大 小 为 4m/s 2的 匀 减 速 直 线 运动 , 忽 略 货 物 与 架 子 间 的 摩 擦 及 空 气 阻 力 , g 取 10m/s 2. 求 货 物 在 车 厢 底 板上落点距车后壁的距离.【考点】平抛运动.【分析】小球做平抛运动,汽车做匀减速运动,它们在水平方向上的位移差为落点距车后壁的距离,依照位移时间公式求解.【解答】解:汽车刹车后,货物做平抛运动,由得:t==货 物 的 水 平 位 移 为 : s 2×汽车做匀减速直线运动,刹车时间为t', 则 : t = =<′则 汽 车 的 实 际 位 移 为 : s 1==故 货 物 在 车 厢 底 板 上 落 点 距 车 后 壁 的 距 离 : △ s=s 2 ﹣ s 1 ﹣ 答 : 货 物 在 车 厢 底 板 上 落 点 距 车 后 壁 的 距 离 为 0.64m .16 .如 图 所 示 ,有 一 水 平 放 置 的 圆 盘 ,上 面 放 有 一 劲 度 系 数 为 k 的 轻 质 弹 簧 ,弹 簧 的 一 端 固 定 于 轴 O 点 ,另 一 端 拴 一 质 量 为 m 的 物 体 ,物 体 与 盘 面 间 最 大静 摩 擦 力 为 其 重 力 的 μ倍 , 开 始 时 弹 簧 处 于 自 然 长 度 , 长 为 R , 求 :( 1 ) 盘 的 转 速 ω0 多 大 时 , 物 体 开 始 滑 动 ?( 2 ) 当 转 速 达 到 2 ω0 时 , 弹 簧 的 伸 长 量 △ x 是 多 大 ? ( 结 果 用 μ、 m 、 R 、 k 、g 表 示 )【考点】向心力.【分析】(1)物体随圆盘转动的过程中,若圆盘转速较小,由静摩擦力供应向心力;当圆盘转速较大时,弹力与摩擦力的合力供应向心力.物体 A 刚开始滑动时,弹簧的弹力为零,静摩擦力达到最大值,由静摩擦力供应向心力,根据牛顿第二定律求解角速度ω0.(2 )当角速度达到 2 ω0时,由弹力与摩擦力的合力提供向心力,由牛顿第二定律和胡克定律求解弹簧的伸长量△ x .【解答】解:(1)当圆盘开始转动时,物体所需向心力较小,当未滑动时,由静摩擦力供应向心力,设最大静摩擦力对应的最大角速度为ω0,则μmg=mR ω,又ω0 =2 πn0,所以物体开始滑动时的转速n 0 =(2 )转速增大到 2n 0时,由最大静摩擦力和弹力的合力提供向心力,由牛顿第二定律有:μmg+k △ x=m ω2r ,此时 r=R+ △ x,ω=4 πn0,由以上各式解得:△ x=.答:( 1 )盘的转速 n0为时,物体开始滑动.( 2 )当转速达到 2n 0时,弹簧的伸长量△ x 是.17 .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,使球在圆滑的水平桌面上做匀速圆周运动,当小球的转速增加到原转速3倍时,测得线拉力比原来大 40N,此时线突然断裂.求:(1)线断裂的刹时,线的拉力;(2)线断裂时小球运动的线速度;(3 )如果桌面高出地面 0.8m ,线断后小球飞出去落在离桌面的水平距离为多少的地方?( g 取 10m/s 2)【考点】向心力;平抛运动.【分析】(1)小球在水平桌面上做匀速圆周运动,靠拉力供应向心力,结合转速的变化和拉力的变化,依照牛顿第二定律求出线的拉力大小;(2)依照细线的最大拉力,依照牛顿第二定律求出线断时小球的速度;(3)依照高度求出平抛运动的时间,结合初速度和时间求出水平距离.【解答】解:(1)小球在圆滑桌面上做匀速圆周运动时受三个力作用,重力mg 、桌面弹力 F N和线的拉力 F .重力 mg 和弹力 F N平衡.线的拉力提供向心力, F 向 =F=m ω2R .。
高中物理学习材料(精心收集**整理制作)2015-2016学年湖南省益阳市箴言中学高一(下)期末物理练习卷(一)一.选择题1.关于力和运动的关系,下列说法中正确的是()A.做直线运动的物体一定受到外力的作用B.做曲线运动的物体一定受到外力的作用C.物体受到的外力越大,其运动速度越大D.物体受到的外力越大,其运动速度大小变化得越快2.如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方,若使三角板沿刻度尺向右匀速运动的同时,一支铅笔从三角板直角边的最下端,由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动,下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断,其中正确的有()A.笔尖留下的痕迹是一条倾斜的直线B.笔尖留下的痕迹是一条抛物线C.在运动过程中,笔尖的速度方向始终保持不变D.在运动过程中,笔尖的加速度方向始终保持不变3.如图所示,圆盘上叠放着两个物块A和B.当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时,物块与圆盘始终保持相对静止,则()A.A物块不受摩擦力作用B.物块B受5个力作用C.当转速增大时,A受摩擦力增大,B所受摩擦力也增大D.A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴4.如图所示,一架在2 000m高空以200m/s的速度水平匀速飞行的轰炸机,要想用两枚炸弹分别炸山脚和山顶的目标A和B.已知山高720m,山脚与山顶的水平距离为1000m,若不计空气阻力,g取10m/s2,则投弹的时间间隔应为()A.4s B.5s C.9s D.16s5.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6.一物体在光滑的平面上做曲线运动,轨迹如图所示,交叉虚线为渐进线,物体做曲线运动的原因是另一物体的排斥力或吸引力,下列说法中正确的是()A.如为吸引力,另一物体可以在3区B.如为吸引力,另一物体可以在5区C.如为排斥力,另一物体可以在4区D.如为排斥力,另一物体可以在2区7.如图所示,做匀速直线运动的汽车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B,设重物和汽车的速度的大小分别为v B、v A,则()A.v A=v B B.v A<v BC.v A>v B D.重物B的速度逐渐减小8.一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替.如图(a)所示,曲线上的A点的曲率圆定义为:通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A点的曲率圆,其半径ρ叫做A点的曲率半径.现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度υ0抛出,如图(b)所示.则在其轨迹最高点P处的曲率半径是()A.B.C.D.9.如图所示,为一种“滚轮﹣﹣平盘无极变速器”的示意图,它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成.由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动.如果认为滚轮不会打滑,那么主动轴转速n1、从动轴转速n2、滚轮半径r以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离x之间的关系是()A.n2=n1B.n2=n1C.n2=n1D.n2=n110.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.运动周期相同B.运动线速度相同C.运动角速度相同D.向心加速度相同11.如图所示,在斜面上O点先后以υ0和2υ0的速度水平抛出A、B两小球,则从抛出至第一次着地,两小球的水平位移大小之比不可能为()A.1:2 B.1:3 C.1:4 D.1:512.一种玩具的结构如图所示,竖直放置的光滑铁环的半径为R=20cm,环上有一穿孔的小球m,仅能沿环做无摩擦的滑动,如果圆环绕着过环心的竖直轴以10rad/s的角速度旋转(取g=10m/s2),则相对环静止时小球与环心O的连线与O1O2的夹角θ是()A.30° B.45° C.60° D.75°二.实验题13.如图是自行车传动机构的示意图,其中Ⅰ是大齿轮,Ⅱ是小齿轮,Ⅲ是后轮.(1)假设脚踏板的转速为n r/s,则大齿轮的角速度是rad/s.(2)要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大,除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1,小齿轮Ⅱ的半径r2外,还需要测量的物理量是.(3)用上述量推导出自行车前进速度的表达式:.14.如图甲所示,在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水,水中放一个蜡烛做的蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧,然后将这个玻璃管倒置,在蜡块沿玻璃管上升的同时,将玻璃管水平向右移动.假设从某时刻开始计时,蜡块在玻璃管内每1s内上升的距离都是10cm,玻璃管向右匀加速平移,每1s内通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm.图乙中,y表示蜡块竖直方向的位移,x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移,t=0时蜡块位于坐标原点.(1)请在图乙中画出蜡块4s内的轨迹;(2)玻璃管向右平移的加速度a=m/s2;(3)t=2s时蜡块的速度v2=m/s.三.计算题15.汽车以1.6m/s的速度在水平地面上匀速行驶,汽车后壁货架上放有一小球(可视作质点),架高1.8m.由于前方事故,突然急刹车,汽车轮胎抱死,小球从架上落下.已知该汽车刹车后做加速度大小为4m/s2的匀减速直线运动,忽略货物与架子间的摩擦及空气阻力,g取10m/s2.求货物在车厢底板上落点距车后壁的距离.16.如图所示,有一水平放置的圆盘,上面放有一劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧的一端固定于轴O点,另一端拴一质量为m的物体,物体与盘面间最大静摩擦力为其重力的μ倍,开始时弹簧处于自然长度,长为R,求:(1)盘的转速ω0多大时,物体开始滑动?(2)当转速达到2ω0时,弹簧的伸长量△x是多大?(结果用μ、m、R、k、g表示)17.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做匀速圆周运动,当小球的转速增加到原转速3倍时,测得线拉力比原来大40N,此时线突然断裂.求:(1)线断裂的瞬间,线的拉力;(2)线断裂时小球运动的线速度;(3)如果桌面高出地面0.8m,线断后小球飞出去落在离桌面的水平距离为多少的地方?(g取10m/s2)2015-2016学年湖南省益阳市箴言中学高一(下)期末物理练习卷(一)参考答案与试题解析一.选择题1.关于力和运动的关系,下列说法中正确的是()A.做直线运动的物体一定受到外力的作用B.做曲线运动的物体一定受到外力的作用C.物体受到的外力越大,其运动速度越大D.物体受到的外力越大,其运动速度大小变化得越快【考点】牛顿第二定律;力的概念及其矢量性.【分析】力是产生加速度的原因,力是改变物体运动状态的原因,物体的速度与力无关.【解答】解:A、做匀速直线运动的物体不受外力作用(所受合外力为零),故A错误;B、曲线运动是变速运动,有加速度,物体所受合外力不为零,做曲线运动的物体一定受到外力的作用,故B正确;C、物体受到的外力越大,物体的加速度越大,其运动速度不一定大,故C错误;D、物体受到的外力越大,加速度越大,其运动速度变化越快,但速度大小变化不一定快,如匀速圆周运动,故D错误;故选:B.2.如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方,若使三角板沿刻度尺向右匀速运动的同时,一支铅笔从三角板直角边的最下端,由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动,下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断,其中正确的有()A.笔尖留下的痕迹是一条倾斜的直线B.笔尖留下的痕迹是一条抛物线C.在运动过程中,笔尖的速度方向始终保持不变D.在运动过程中,笔尖的加速度方向始终保持不变【考点】运动的合成和分解.【分析】把笔尖的实际运动分解成沿三角板的直角边方向上的匀速直线运动和沿直尺方向上的匀加速直线运动,得知笔尖的实际运动是曲线运动,运动轨迹是一条曲线(抛物线的一部分),从而可判断AB的正误;笔尖在沿三角板的直角边的方向上加速度为零,在沿直尺的方向上加速度保持不变,由此可判断选项CD的正误.【解答】解:AB、铅笔沿三角板直角边向上做匀速直线运动,同时三角板又向右做匀加速直线运动,所以笔尖参与这两个运动,实际运动是这两个运动的合运动,加速度的方向与速度不在同一条直线上,所以笔尖留下的痕迹是一条曲线.选项A错误,B正确.C、因笔尖的运动是曲线运动,所以笔尖的速度方向是时刻发生变化的,选项C错误.D、笔尖的连个分运动,一个是沿三角板的直角边的匀速直线运动,此方向上的加速度为零;另一分运动是沿直尺向右的匀加速运动,此方向上的加速度是恒定的,所以笔尖的加速度方向是始终不变的,故D正确.故选:BD.3.如图所示,圆盘上叠放着两个物块A和B.当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时,物块与圆盘始终保持相对静止,则()A.A物块不受摩擦力作用B.物块B受5个力作用C.当转速增大时,A受摩擦力增大,B所受摩擦力也增大D.A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴【考点】向心力;摩擦力的判断与计算.【分析】物块和圆盘始终保持相对静止,一起做匀速圆周运动,A靠B对A的静摩擦力提供向心力,B靠A对B的静摩擦力和圆盘对B的静摩擦力的合力提供向心力.【解答】解:A、A物块做圆周运动,受重力和支持力、静摩擦力,靠静摩擦力提供向心力.故A错误.B、B对A的静摩擦力指向圆心,则A对B的摩擦力背离圆心,可知B受到圆盘的静摩擦力,指向圆心,还受到重力、A的压力和摩擦力、圆盘的支持力,总共5个力.故B正确.C、A、B的角速度相等,根据F n=mrω2知,A、B的向心力都增大.故C正确.D、因为B对A的摩擦力指向圆心,则A对B的摩擦力方向背离圆心.故D错误.故选:BC4.如图所示,一架在2 000m高空以200m/s的速度水平匀速飞行的轰炸机,要想用两枚炸弹分别炸山脚和山顶的目标A和B.已知山高720m,山脚与山顶的水平距离为1000m,若不计空气阻力,g取10m/s2,则投弹的时间间隔应为()A.4s B.5s C.9s D.16s【考点】平抛运动.【分析】炸弹做平抛运动,先求出飞机扔第一颗炸弹时离山脚的水平距离.再求出飞机扔第二颗炸弹时离山顶的水平距离,最后求出时间间隔.【解答】解:第一颗炸弹飞行时间t1=飞机扔第一颗炸弹时离山脚的水平距离经x1=vt1=4000m.第二炸弹飞行时间t2==16s飞行的水平距离x2=vt2=3200m则投弹的时间间隔为t=故选C5.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:D6.一物体在光滑的平面上做曲线运动,轨迹如图所示,交叉虚线为渐进线,物体做曲线运动的原因是另一物体的排斥力或吸引力,下列说法中正确的是()A.如为吸引力,另一物体可以在3区B.如为吸引力,另一物体可以在5区C.如为排斥力,另一物体可以在4区D.如为排斥力,另一物体可以在2区【考点】曲线运动.【分析】根据做曲线运动的条件,做曲线运动的物体轨迹一定处于合外力与速度方向之间且弯向合外力这一侧.【解答】解:做曲线运动物体的轨迹一定处于合外力与速度方向之间且弯向合外力这一侧,所以如为吸引力,另一物体可以在5区;如为排斥力,另一物体可以在2区,故AC错误,BD正确.故选:BD7.如图所示,做匀速直线运动的汽车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B,设重物和汽车的速度的大小分别为v B、v A,则()A.v A=v B B.v A<v BC.v A>v B D.重物B的速度逐渐减小【考点】运动的合成和分解.【分析】将汽车的运动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重物的速度大小,从而判断出重物的运动规律.【解答】解:小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动,设斜拉绳子与水平面的夹角为θ,由几何关系可得:v B=v A cosθ,所以v A>v B;故C正确,ABD错误.故选:C.8.一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替.如图(a)所示,曲线上的A点的曲率圆定义为:通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A点的曲率圆,其半径ρ叫做A点的曲率半径.现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度υ0抛出,如图(b)所示.则在其轨迹最高点P处的曲率半径是()A.B.C.D.【考点】牛顿第二定律;匀速圆周运动.【分析】由题目的介绍可知,求曲率半径也就是求在该点做圆周运动的半径,利用向心力的公式就可以求得.【解答】解:物体在其轨迹最高点P处只有水平速度,其水平速度大小为v0cosα,在最高点,把物体的运动看成圆周运动的一部分,物体的重力作为向心力,由向心力的公式得mg=m,所以在其轨迹最高点P处的曲率半径是ρ=,故C正确.故选:C.9.如图所示,为一种“滚轮﹣﹣平盘无极变速器”的示意图,它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成.由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动.如果认为滚轮不会打滑,那么主动轴转速n1、从动轴转速n2、滚轮半径r以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离x之间的关系是()A.n2=n1B.n2=n1C.n2=n1D.n2=n1【考点】线速度、角速度和周期、转速.【分析】由题,滚轮不会打滑,滚轮边缘与主动轮接触处的线速度大小相等.滚轮边缘的线速度大小为v1=2πn2r,滚轮与主动轮接触处的线速度大小v2=2πn1x,联立求解n1、n2、r以及x之间的关系.【解答】解:滚轮边缘的线速度大小为v1=2πn2r,滚轮与主动轮接触处的线速度大小v2=2πn1x.根据v1=v2,得2πn2r=2πn1x,解得n2=n1故选A10.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.运动周期相同B.运动线速度相同C.运动角速度相同D.向心加速度相同【考点】向心力;牛顿第二定律.【分析】两个小球均做匀速圆周运动,对它们受力分析,找出向心力来源,可先求出角速度,再由角速度与线速度、周期、向心加速度的关系公式求解.【解答】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=mgtanθ①;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=htanθ③;由①②③三式得,ω=,与绳子的长度和转动半径无关,故C正确;又由T=知,周期相同,故A正确;由v=wr,两球转动半径不等,则线速度大小不等,故B错误;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.11.如图所示,在斜面上O点先后以υ0和2υ0的速度水平抛出A、B两小球,则从抛出至第一次着地,两小球的水平位移大小之比不可能为()A.1:2 B.1:3 C.1:4 D.1:5【考点】平抛运动.【分析】抛出的小球做平抛运动,分别讨论,都落在斜面上,一个在斜面上一个在水平面上,和两个都落在水平面,通过运动学公式进行计算.【解答】解:当A、B两个小球都能落到水平面上时,由于两者的下落高度相同,运动的时间相同,则水平位移之比为初速度之比,为1:2.当A、B都落在斜面的时候,它们的竖直位移和水平位移的比值即为斜面夹角的正切值,则,则时间t=.可知时间之比为1:2,则水平位移大小之比为1:4.当只有A落在斜面上的时候,A、B水平位移之比在1:4和1:2之间,故A、B、C 正确,D错误.本题选不可能的,故选D.12.一种玩具的结构如图所示,竖直放置的光滑铁环的半径为R=20cm,环上有一穿孔的小球m,仅能沿环做无摩擦的滑动,如果圆环绕着过环心的竖直轴以10rad/s的角速度旋转(取g=10m/s2),则相对环静止时小球与环心O的连线与O1O2的夹角θ是()A.30° B.45° C.60° D.75°【考点】向心力;线速度、角速度和周期、转速.【分析】圆环绕着通过环心的竖直轴O1O2以10rad/s的角速度旋转,小球做圆周运动,重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力.根据牛顿第二定律列出表达式求出夹角θ.【解答】解:小球转动的半径为Rsinθ,小球所受的合力垂直指向转轴,根据平行四边形定则:,解得:θ=60°.故C正确,A、B、D错误.故选:C.二.实验题13.如图是自行车传动机构的示意图,其中Ⅰ是大齿轮,Ⅱ是小齿轮,Ⅲ是后轮.(1)假设脚踏板的转速为n r/s,则大齿轮的角速度是2πn rad/s.(2)要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大,除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1,小齿轮Ⅱ的半径r2外,还需要测量的物理量是后轮的半径R.(3)用上述量推导出自行车前进速度的表达式:.【考点】线速度、角速度和周期、转速.【分析】(1)根据脚踏板的转速知道其频率,从而求出脚踏板的角速度,抓住脚踏板和大此轮的角速度相等求出大齿轮的角速度.(2、3)通过大小齿轮的线速度相等求出小齿轮的角速度,根据小齿轮的角速度与后轮的速度相等求出自行车的线速度,从而确定要测量的物理量.【解答】解:(1)脚踏板的角速度ω=2πn.则大齿轮的角速度为2πn.(2、3)设后轮的半径为R,因为大小齿轮的线速度相等,ω1r1=ω2r2,所以ω2=,大齿轮和后轮的角速度相等,则线速度v=.所以还需要测量后轮的半径R.故答案为:(1)2πn(2)后轮的半径R(3).14.如图甲所示,在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水,水中放一个蜡烛做的蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧,然后将这个玻璃管倒置,在蜡块沿玻璃管上升的同时,将玻璃管水平向右移动.假设从某时刻开始计时,蜡块在玻璃管内每1s内上升的距离都是10cm,玻璃管向右匀加速平移,每1s内通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm.图乙中,y表示蜡块竖直方向的位移,x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移,t=0时蜡块位于坐标原点.(1)请在图乙中画出蜡块4s内的轨迹;(2)玻璃管向右平移的加速度a=5×10﹣2m/s2;(3)t=2s时蜡块的速度v2=0.14m/s.【考点】运动的合成和分解.【分析】(1)根据蜡块水平方向和竖直方向上每段时间内的位移作出蜡块的轨迹.(2)根据水平方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度的大小.(3)蜡块在竖直方向上做匀速直线运动,水平方向上做匀加速直线运动,分别求出2末水平方向和竖直方向上的分速度,根据平行四边形定则求出速度的大小.【解答】解:(1)如图(2)蜡块在水平方向做匀加速运动,每相邻1秒位移差值△x=7.5﹣2.5=12.5﹣7.5=17.5﹣12.5=5(cm)△x=at2则加速度a==5×10﹣2m/s2(3)竖直方向上的分速度v y==0.1m/s水平分速度v x=at=0.1m/s根据平行四边形定则得,v==m/s=0.14m/s故答案为:(1)如图所示;(2)5×10﹣2;(3)0.14.三.计算题15.汽车以1.6m/s的速度在水平地面上匀速行驶,汽车后壁货架上放有一小球(可视作质点),架高1.8m.由于前方事故,突然急刹车,汽车轮胎抱死,小球从架上落下.已知该汽车刹车后做加速度大小为4m/s2的匀减速直线运动,忽略货物与架子间的摩擦及空气阻力,g取10m/s2.求货物在车厢底板上落点距车后壁的距离.【考点】平抛运动.【分析】小球做平抛运动,汽车做匀减速运动,它们在水平方向上的位移差为落点距车后壁的距离,根据位移时间公式求解.【解答】解:汽车刹车后,货物做平抛运动,由得:t==s=0.6s货物的水平位移为:s2=vt=1.6×0.6m=0.96m汽车做匀减速直线运动,刹车时间为t',则:t′==s=0.4s<0.6s则汽车的实际位移为:s1==m=0.32m故货物在车厢底板上落点距车后壁的距离:△s=s2﹣s1=0.96m﹣0.32m=0.64m答:货物在车厢底板上落点距车后壁的距离为0.64m.16.如图所示,有一水平放置的圆盘,上面放有一劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧的一端固定于轴O点,另一端拴一质量为m的物体,物体与盘面间最大静摩擦力为其重力的μ倍,开始时弹簧处于自然长度,长为R,求:(1)盘的转速ω0多大时,物体开始滑动?(2)当转速达到2ω0时,弹簧的伸长量△x是多大?(结果用μ、m、R、k、g表示)【考点】向心力.【分析】(1)物体随圆盘转动的过程中,若圆盘转速较小,由静摩擦力提供向心力;当圆盘转速较大时,弹力与摩擦力的合力提供向心力.物体A刚开始滑动时,弹簧的弹力为零,静摩擦力达到最大值,由静摩擦力提供向心力,根据牛顿第二定律求解角速度ω0.(2)当角速度达到2ω0时,由弹力与摩擦力的合力提供向心力,由牛顿第二定律和胡克定律求解弹簧的伸长量△x.【解答】解:(1)当圆盘开始转动时,物体所需向心力较小,当未滑动时,由静摩擦力提供向心力,设最大静摩擦力对应的最大角速度为ω0,则μmg=mRω,又ω0=2πn0,所以物体开始滑动时的转速n0=(2)转速增大到2n0时,由最大静摩擦力和弹力的合力提供向心力,由牛顿第二定律有:μmg+k△x=mω2r,此时r=R+△x,ω=4πn0,由以上各式解得:△x=.答:(1)盘的转速n0为时,物体开始滑动.(2)当转速达到2n0时,弹簧的伸长量△x是.17.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做匀速圆周运动,当小球的转速增加到原转速3倍时,测得线拉力比原来大40N,此时线突然断裂.求:(1)线断裂的瞬间,线的拉力;(2)线断裂时小球运动的线速度;(3)如果桌面高出地面0.8m,线断后小球飞出去落在离桌面的水平距离为多少的地方?(g取10m/s2)【考点】向心力;平抛运动.【分析】(1)小球在水平桌面上做匀速圆周运动,靠拉力提供向心力,结合转速的变化和拉力的变化,根据牛顿第二定律求出线的拉力大小;(2)根据细线的最大拉力,根据牛顿第二定律求出线断时小球的速度;(3)根据高度求出平抛运动的时间,结合初速度和时间求出水平距离.【解答】解:(1)小球在光滑桌面上做匀速圆周运动时受三个力作用,重力mg、桌=F=mω2R.面弹力F N和线的拉力F.重力mg和弹力F N平衡.线的拉力提供向心力,F向设原来的角速度为ω0,线的拉力是F0,加快后的角速度为ω,线断时的拉力是F.则F:F0=ω2:ω02=9:1.由题意知F=F0+40 N解得F0=5 N,F=45 N.(2)设线断时小球的速度为v,由F=得v=.(3)由平抛运动规律得小球在空中运动的时间t=.小球落地处离开桌面的水平距离s=vt=5×0.4 m=2 m.答:(1)线断裂的瞬间,线的拉力为45N;(2)线断裂时小球运动的线速度为5m/s;(3)线断后小球飞出去落在离桌面的水平距离为2m的地方.。