2022至2023年年高一下学期期中考试物理(四川省泸州市泸县第一中学)
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选择题
关于向心力的下列说法正确的是( )
A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
B.向心力只能改变做圆周运动的物体的速度方向,不能够改变速度的大小
C.做匀速圆周运动的物体其向心力指向圆心,所以是恒力
D.做匀速圆周运动的物体其向心力可以改变线速度的大小
【答案】B
【解析】
试题物体受到的向心力是效果力,并不是物体真正受到的力,物体做圆周运动需要向心力而不是产生向心力,所以A项错误;向心力始终与速度方向垂直,只改变速度的方向不改变速度的大小,切向力改变速度的大小不改变速度的方向,所以B项正确;D项错误;力是矢量包括大小和方向,向心力始终要指向圆心,方向时刻改变是变力,所以C项错误。
选择题
火车轨道在转弯处外轨高于内轨,设斜面倾角为θ,火车质量为m,轨道半径为R,若重力加速度为g,则下列说法正确的
A. 火车可能受到重力、支持力和向心力
B. 物体受到的向心力方向沿轨道斜面向下
C. 若火车的速度为,则轨道对火车没有侧向压力
D. 增加斜面倾角θ,车轮对内轨的压力一定增大
【答案】C
【解析】向心力为重力和支持力的合力,不能与重力和支持力同时分析,A错误;向心力方向沿水平方向,B错误;火车拐弯时以规定速度行驶,此时火车的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心力,此时有,解得,C正确;增加斜面倾角θ,则规定的速度增大,若仍按规定的速度行驶,车轮对内轨没有挤压,D错误.
选择题
关于向心加速度的下列说法正确的是( ) A. 向心加速度越大,物体速率变化得越快
B. 向心加速度的大小与轨道半径成反比
C. 向心加速度的方向始终与速度方向垂直
D. 在匀速圆周运动中向心加速度是恒量
【答案】C
【解析】
向心加速度只改变速度的方向,不改变速度的大小.故A错误;向心加速度由外力所提供的向心力及物体质量决定,与速率及半径无关.故B错误;向心加速度为沿半径方向的加速度,方向始终时刻改变,指向圆心,且方向垂直速度方向.故C正确;D错误;故选C
选择题
如图所示,为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆,关于摆球的受力情况,下列说法中正确的是( )
A. 摆球受重力、拉力和向心力的作用
B. 摆球受拉力和向心力的作用
C. 摆球受拉力和重力的作用 D. 摆球受重力和向心力的作用
【答案】C
【解析】
向心力是效果力,在受力分析时不能说球受到向心力,摆球A受拉力和重力的作用,拉力和重力的合力提供向心力,故C正确;ABD错误;故选C
选择题
人们对手机的依赖性越来越强,有些人喜欢躺着看手机,经常出现手机砸伤眼晴的情况。若手机质量为,从离人眼约的高度无初速掉落,砸到眼睛后手机未反弹,眼睛受到手机的冲击时间约为,取重力加速,下列分析正确的是
A. 手机与眼睛作用过程中动量变化约为
B. 手机对眼睛的冲量大小约为
C. 手机对眼睛的冲量大小约为
D. 手机对眼睛的作用力大小约为4.5N
【答案】D 【解析】
手机做自由落体运动,到达眼睛时的速度大小为砸到眼睛后手机未反弹所以相互作用的末速度为0,则手机动量变化量的大小为: 故A错误;设手机对眼睛的冲量大小为I规定向下方向为正,根据动量定理 ,解得: 故BC错误;设手机对眼睛的作用力大小为F,则解得:故D正确;故选D
选择题
我国将要发射的“嫦娥四号”月球探测器要经过多次变轨,才最终降落到月球表面上.如图为探测器的运行轨道示意图,其中轨道Ⅰ为圆形轨道,轨道Ⅰ为椭圆轨道.下列关于探测器的说法其中正确的是( )
A. 在轨道Ⅰ上不同的位置具有相同的动量
B. 在轨道Ⅰ上不同的位置具有相同的动能
C. 在轨道Ⅰ通过点的加速度比在轨道Ⅰ通过点的加速度大
D. 在轨道Ⅰ各位置中,通过点时的动能最小
【答案】D 【解析】
在轨道Ⅰ上做匀速圆周运动,由于速度的方向时刻变化,所以动量也在变化。故A错误;在轨道Ⅰ上从远月点运动到近月点的过程中万有引力做正功速度增大,则动能也在增大,且在P点时的动能最小,故B错误;D正确;根据万有引力提供向心力 知轨道半径相同,则加速度相同,故探测器在轨道I经过P点时的加速度等于在轨道Ⅰ经过P时的加速度,故C错误;故选D
选择题
如图所示,A、B两物体放在旋转的圆台上,两物体与圆台面间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两物体的质量相等,A物体离转轴的距离是B物体离转轴距离的2倍,当圆台旋转时,A、B均未滑动,则下列说法中正确的是( )
A. 物体A所受的摩擦力小
B. 物体A的向心加速度大
C. 当圆台的转速增加时,物体B先滑动
D. 当两物体随圆台一起做匀速圆周运动时所受到的摩擦力方向总是和物体速度方向相反 【答案】B
【解析】
A. A、B物体的角速度相等,根据f=mrω2知,质量相等,A的半径较大,则A物体所受的摩擦力较大,故A错误;
B. 根据a=rω2知,角速度相等,A的半径较大,则A物体向心加速度较大,故B正确;
C. A物体向心加速度较大,向心力较大,根据摩擦力提供向心力,当圆台的转速增加时,A物体所受摩擦力首先达到最大静摩擦力,所以A物体先动,故C错误;
D.由于摩擦力提供向心力,当两物体随圆台一起做匀速圆周运动时所受到的摩擦力方向总是和物体速度垂直,故D错误。
故选:B
选择题
如图所示,小车A用轻绳绕过不计摩擦的定滑轮与物体B相连。当小车A以恒定的速度v向左运动时,则对于B物体来说,下列说法正确的是
A. 匀速上升 B. 减速上升
C. 物体B受到的拉力小于B物体受到的重力
D. 物体B受到的拉力大于B物体受到的重力
【答案】D
【解析】
由图知,绳子与水平方向的夹角为θ,根据平行四边形定则有:沿绳子方向的速度v绳=vcosθ,沿绳子方向的速度等于B物体的速度,运动的过程中,θ角减小,则v绳增大。所以物体做加速上升。物体的加速度方向向上,根据牛顿第二定律,知绳子的拉力大于B物体的重力。故D正确,ABC错误。
故选:D.
选择题
如图所示,一小球沿螺旋线自内向外运动,已知其通过的弧长s与运动时间t成正比.关于该质点的运动,下列说法正确的是
A. 小球运动的线速度大小不变 B. 小球运动的角速度不变
C. 小球运动的加速度越来越大
D. 小球所受的合外力越来越大
【答案】A
【解析】
A、因为弧长s与时间t成正比,所以小球运动的线速度大小不变,故A正确;
B、根据知,不变,变大,故角速度变小,故B错误;
C、根据,不变,变大,故运动的加速度越来越小,故C错误;
D、根据,运动的加速度越来越小,合外力越来越小,故D错误。
选择题
如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在将弹簧压缩到最短的整个过程中,下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是
A. 小球的机械能守恒 B. 弹簧的弹性势能增大
C. 小球刚接触弹簧时,动能最大
D. 小球和弹簧组成的系统机械能守恒
【答案】BD
【解析】
对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化,没有与其他形式的能发生交换,也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,弹簧是一直被压缩的,所以弹簧的弹性势能一直在增大。小球的动能先增大后减小。
在将弹簧压缩到最短的整个过程中,弹簧的弹力对小球做负功,故小球的机械能不守恒,故A错误;在压缩到最短的过程中,小球对弹簧始终做正功,故弹簧的弹性势能移植增大,故B正确;小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,弹簧的弹力逐渐增大,弹簧的弹力先小小球受到的重力,后大于重力,合力先向下后向上,所以小球先向下加速运动,后向下减速运动,所以小球的动能先变大后变小,故C错误;对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化,没有与其他形式的能发生交换,也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变,故D正确;故选BD。
选择题
宇宙中两颗靠得很近的天体组合为双星。如图,某双屋由质量不等的星体和构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点O做匀速圆周运动。到O的距离为r,已知万有引力常量为以下说法中正确的是
A. 它们做圆周运动的线速度大小相等
B. 它们做圆周运动的动量大小相等
C. 若已知做圆周运动的周期T,则可求的质量
D. 若已知做圆周运动的周期T,则可求的质量
【答案】BC
【解析】
这是一个双星的问题,和绕O做匀速圆周运动,它们之间的万有引力提供各自的向心力,和有相同的角速度和周期,结合牛顿第二定律和万有引力定律解决问题。
设星体和的质量分别为、,它们的轨道半径分别是r、;星体、做圆周运动的向心力由万有引力提供得:
可得: 可知二者的质量不同则轨道半径不同;由于双星的周期与角速度是相等的,由:可知二者的线速度大小不同,故A错误;将式两侧同时乘以角速度可得:,即:,可知二者的动量大小相等,故B正确;若已知做圆周运动的周期T,星体做圆周运动的向心力由万有引力提供得: ,即;联立即可求出的质量,故C正确,D错误。故选BC。
选择题
质量为的木块放在光滑的水平面上,质量为的子弹以速度沿水平方向射中木块并最终留在木块中与木块一起以速度运动,当子弹进入木块的深度为时相对木块静止,这时木块前进的距离为,若木块对子弹的阻力大小视为恒定,下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D