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2021-2022学年甘肃省白银市会宁四中高一（下）月考物理试卷（含答案解析）
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这是一份2021-2022学年甘肃省白银市会宁四中高一（下）月考物理试卷（含答案解析），共12页。
2. A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动(如图)，在相同的时间内，它们通过的路程之比是4：3，运动方向改变的角度之比是3：2，则它们( )
A. 线速度大小之比为4：3B. 角速度大小之比为3：4
C. 圆周运动的半径之比为2：1D. 向心加速度大小之比为1：2
3. 如图所示，在水平放置的半径为R的圆柱体轴线的正上方的P点，将一个小球以水平速度v0垂直圆柱体的轴线抛出，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的Q点沿切线飞过，测得O、Q连线与竖直方向的夹角为θ，那么小球完成这段飞行的时间是( )
A. t=v0gtanθB. t=gtanθv0C. t=Rsinθv0D. t=Rcsθv0
4. 如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则此时( )
A. 人拉绳行走的速度为vcsθB. 人拉绳行走的速度为vcsθ
C. 船的加速度为Fcsθ−fmD. 船的加速度为F−fm
5. 如图所示，游乐园的游戏项目--旋转飞椅，飞椅从静止开始缓慢转动，经过一小段时间，坐在飞椅上的游客的运动可以看作匀速圆周运动。整个装置可以简化为如图所示的模型。忽略转动中的空气阻力。设细绳与竖直方向的夹角为θ，则( )
A. 飞椅受到重力、绳子拉力和向心力作用
B. θ角越大，小球的向心加速度就越大
C. 只要线速度足够大，θ角可以达到90∘
D. 飞椅运动的周期随着θ角的増大而增大
6. 共享单车曾风靡一时，一同学骑单车在一路段做曲线运动，单车速率逐渐减小。关于单车在运动过程中经过P点时的速度v和加速度a的方向，下列图中可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
7. 如图所示，某一小球以v0=20m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45∘，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60∘(空气阻力忽略不计，g=10m/s2)。以下判断中正确的( )
A. 小球经过A、B两点间的时间t=23sB. 小球经过A、B两点间的时间t=2s
C. A、B两点间的高度差h=20mD. A、B两点间的高度差h=40m
8. 如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球，由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴内，则( )
A. 该球从被击出到落入A穴所用时间为2hg
B. 该球从被击出到落入A穴所用时间为g2h
C. 球被击出时的初速度大小为L2gh
D. 球被击出时的初速度大小为Lg2h
9. 关于不在同一条直线上两个运动的合成，下列说法正确的是( )
A. 两个直线运动的合运动一定是直线运动
B. 两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动
C. 两个匀加速直线运动的合运动一定是直线运动
D. 一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速曲线运动
10. 某同学对着竖直墙面练习投篮，在同一高度的A，B两点先后将球斜向上投出，球均能垂直打在竖直墙上的同一点P点，不计空气阻力，则关于球投出后先后在空中的运动，下列说法正确的是( )
A. 第一次球被抛出的速度大
B. 第一次球被抛出时的速度与竖直方向夹角小
C. 第二次在空中运动的时间长
D. 两次球的速度变化量相同
11. 假设未来宇航员能在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为5：4，则：
(1)由以上信息，可知a点______ (选填“是”或“不是”)小球的抛出点。
(2)该星球表面的重力加速度为______ m/s2。
(3)小球平抛的初速度是______ m/s。
(4)小球在b点时的速度是______ m/s。
12. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．
①实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线______，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛______.
②图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球作平抛运动的初速度为______m/s.(g取9.8m/s2)
③在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=0.8cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为______m/s；B点的竖直分速度为______m/s.(g取10m/s2)
13. 小球从距水平地面某一高度的位置以10m/s的速度水平抛出，小球抛出点与落地点之间的水平距离为10m，不计空气阻力，g=10m/s2。求：
(1)小球抛出时的高度；
(2)小球落地时的速度大小。
14. 如图所示，直角架ABC的直角边AB在竖直方向上，B点和C点各系一细绳，两绳共吊着一质量为1kg的小球于D点，且BD⊥CD，∠ABD=30∘，BD=40cm。当直角架以AB为轴，以10rad/s的角速度匀速转动时，绳BD和CD的拉力各为多少？(g取10m/s2)
15. 如图所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从A点水平飞出后落到斜坡上的B点，AB两点间的竖直高度h=45m，斜坡与水平面的夹角α=37∘，不计空气阻力(取sin37∘=0.6，cs37∘=0.8；g取10m/s2)求：
(1)跳台滑雪运动员在空中飞行的时间；
(2)跳台滑雪运动员落到B点时的速度大小。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：A、在曲线运动中，质点的速度方向一定沿着轨迹的切线方向，故A错误；
B、平抛运动是匀变速曲线运动，斜抛运动也是匀变速曲线运动，故B错误；
C、根据曲线运动的受力特点可知，做曲线运动的物体其所受合力一定指向轨迹的凹侧，故C正确；
D、做曲线运动的物体可以受恒力作用，其加速度可以保持不变，如平抛运动，故D错误。
故选：C。
物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”，当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动，速度的方向与该点曲线的切线方向相同；曲线运动合力一定不能为零。
掌握曲线运动的条件是合外力与速度不一条直线上，知道曲线运动合外力一定不为零，速度方向时刻变化，一定是变速运动。
2.【答案】A
【解析】解：A、线速度v=st，A、B通过的路程之比为4：3，时间相等，则线速度之比为4：3，故A正确。
B、角速度ω=θt，运动方向改变的角度等于圆周运动转过的角度，A、B转过的角度之比为3：2，时间相等，则角速度大小之比为3：2，故B错误。
C、根据v=rω得，圆周运动的半径r=vω，线速度之比为4：3，角速度之比为3：2，则圆周运动的半径之比为8：9，故C错误。
D、根据a=vω得，线速度之比为4：3，角速度之比为3：2，则向心加速度之比为2：1，故D错误。
故选：A。
线速度等于单位时间内走过的路程，结合路程之比求出线速度大小之比；角速度等于单位时间内转过的角度，结合角度之比求出角速度之比；根据线速度与角速度的关系，求出半径之比；抓住向心加速度等于线速度与角速度的乘积，结合线速度和角速度之比求出向心加速度之比。
本题考查了描述圆周运动的一些物理量，知道各个物理量之间的关系，并能灵活运用。
3.【答案】C
【解析】解：过Q点做OP的垂线，根据几何关系可知，小球在水平方向上的位移的大小为Rsinθ，
根据Rsinθ=v0t，
可得时间为t=Rsinθv0，所以C正确D错误。
小球从圆柱体的Q点沿切线飞过，根据几何关系可知，
此时有vyv0=tanθ，
所以vy=v0tanθ=gt，
所以t=v0tanθg，所以AB错误；
故选：C。
小球做平抛运动，根据圆的几何知识可以求得小球在水平方向的位移的大小，根据水平方向的匀速直线运动可以求得时间的大小．
本题对平抛运动规律的直接的应用，但是要根据几何关系分析得出平抛运动的水平位移的大小．
4.【答案】AC
【解析】解：AB、把船的速度分解为沿绳方向的分速度和垂直于绳子方向的分速度，如图所示根据平行四边形定则有，v人=vcsθ；故A确，B错误；
CD、对小船受力分析，如图所示，根据牛顿第二定律，有：Fcsθ−f=ma，因此船的加速度大小为：a=Fcsθ−fm，故C正确，D错误。
故选：AC。
把船的速度分解为沿绳方向的分速度和垂直于绳子方向的分速度，结合平行四边形定则求出人拉绳子的速度，由牛顿第二定律求船的加速度。
本题考查运动的合成与分解及力的正交分解，题目难度适中，其中需要注意的是在运动的合成与分解中，物体实际的速度是合速度。
5.【答案】B
【解析】解：A、飞椅受重力，绳子拉力的合力提供向心力，则A错误
B、对于小球，mgtanθ=ma，则θ越大，加速度越大，则B正确
C、竖直向：Tcsθ=mg，则csθ=mgT不可能为0，则θ不会达到90∘，则C错误
D、角速度增加则θ增加，即周期变小，则D错误
故选：B。
飞椅与转盘一起做匀速圆周运动时，合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出角速度，加速度，周期的表达式，据表达式分析各项。
解决本题关键之处、是分析质点做圆周运动时向心力的来源。正确做好受力分析即可轻松解题。
6.【答案】C
【解析】解：A、由图示可知，加速度方向与速度方向夹角小于90度，物体做加速运动，故A错误；
B、由图示可知，加速度的方向不能是沿曲线的切线方向，故B错误；
C、由图示可知，加速度方向与速度方向夹角大于90度，物体做减速运动，故C正确；
D、由图示可知，速度方向应该是沿曲线的切线方向，故D错误；
故选：C。
当物体速度方向与加速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，加速度指向曲线凹的一侧；当加速度与速度方向夹角小于90度时物体做加速运动；当加速度的方向与速度方向大于90度时物体做减速运动；分析图示情景然后答题。
该题考查速度的方向与受力的方向、轨迹的方向之间的关系；知道物体做曲线运动的条件，分析清楚图示情景即可正确解题．
7.【答案】D
【解析】解：AB、根据平行四边形定则知，A点竖直分速度vAy=v0tan45∘=20m/s，B点竖直分速度vBy=v0tan60∘=203m/s。则根据速度-时间关系可知小球经过A、B两点的时间t=vBy−vAyg=203−2010s=2(3−1)s，故AB错误；
CD、根据速度-位移公式得，A、B两点间的高度差h=vBy2−vAy22g=1200−40020m=40m，故C错误，D正确。
故选：D。
根据平行四边形定则求出A、B的竖直分速度，结合速度-时间公式求出小球由A到B的时间；根据速度-位移公式求出A、B的高度差。
本题考查平抛运动的性质，解决本题的关键掌握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。
8.【答案】AC
【解析】解：A、由于水平方向受到空气阻力，不是平抛运动，竖直方向为自由落体运动，由h=12gt2得，t=2hg，故A正确．
B、竖直方向为自由落体运动，由h=12gt2得，t=2hg，故B错误．
CD、由分运动的等时性，及逆向思维知，水平方向匀减速运动减到零时可反向看作是初速度为零的匀加速直线运动，
由L=12at2及v=at与h=12gt2，联立即得到v=L2gh，故C正确，D错误．
故选：AC.
小球水平方向受恒定的阻力，因而做匀减速直线运动，竖直方向只受重力，做自由落体运动，根据运动学公式即可列式求解．
本题关键是将实际运动分解为水平方向的匀减速直线运动和竖直方向的自由落体运动，再根据两分运动的独立性，分别选用相应的公式联立求解，注意逆向思维的灵活运用．
9.【答案】BD
【解析】解：A、两个直线运动的合运动不一定是直线运动，比如平抛运动，故A错误；
B、若两个分运动都是匀速直线运动，其合加速度为零，合速度不为零，则合运动仍然是匀速直线运动，故B正确；
C、两个匀加速直线运动的合运动，若合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，则可能做曲线运动，故C错误；
D、一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动合成，其加速度的方向与合初速度的方向不在同一条直线上，则合运动是匀变速曲线运动，故D正确；
故选：BD。
当合加速度的方向与合速度的方向在同一条直线上，物体做直线运动；当合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动。
解决本题的关键掌握判断物体做直线运动还是曲线运动的方法，关键看合速度的方向与合加速度的方向是否在同一条直线上。
10.【答案】BD
【解析】解：C、将球投出运动到P点的过程看成平抛运动的逆过程，由于两次高度相同，因此时间相同，故C错误；
A、竖直方向为自由落体运动，由自由落体运动规律得：
vy=2gh
t=2hg
可知，两次抛出时速度的竖直分量相同，时间相同，由水平方向为匀速直线运动得：
x=vxt
时间相同，由于第一次水平位移小，因此水平分速度小，合速度小，故A错误；
B、设抛出的速度和竖直方向的夹角为α，则有tanα=vxvy=vx2gh
第一次抛出时水平速度小，则合速度与竖直方向的夹角小，故B正确；
D、两次球的速度变化量为：
Δv=gt
t相同，所以Δv相同，故D正确；
故选：BD。
逆向思维两次均为平抛运动，水平竖直观察运动特点可得答案。
本题主要考察平抛运动特点，分解运动水平竖直分析即可求解，难度较低。
11.【答案】(1)是；(2)1.6；(3)0.16；(4)4225。
【解析】解：(1)初速度为零的匀加速直线运动经过相邻的相等的时间内通过位移之比为1：3：5，平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，竖直方向上，ab、bc、cd的竖直位移之比为1：3：5，可知a点为抛出点。
(2)由ab、bc、cd水平距离相同可知，a到b、b到c运动时间相同，设为T，在竖直方向有：△y=2L=gT2，
根据比例关系知：L=0.01×45m=0.008m，
解得：g=2LT2=2×；
(3)小球平抛运动的初速度：v0=2LT=2×；
(4)竖直方向上，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，b点竖直分速度：vyb=4L2T=2LT=2×，
根据平行四边形定则得，小球在b点的速度：vb=v02+vyb2=0.162+0.162m/s=0.162m/s=4225m/s。
故答案为：(1)是，(2)1.6，(3)0.16，(4)4225。
12.【答案】水平 初速度相同
【解析】解：(1)平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平，为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，这就要求小球平抛的初速度相同，因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放．
(2)由于O为抛出点，所以根据平抛运动规律有：
x=v0t
y=12gt2
将x=32cm，y=19.6cm，代入解得：v0=1.6m/s.
(3)由图可知，物体由A→B和由B→C所用的时间相等，且有：
△y=gT2，由图可知△y=2L=1.6cm，代入解得，T=0.04s
x=v0T，将x=3L=2.4cm，代入解得：v0=0.6m/s，
竖直方向自由落体运动，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：
vBy=hAC2T=0.8m/s.
故答案为：(1)水平；初速度相同；(2)1.6；(3)0.6；0.8.
(1)平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平；同时为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，要求小球平抛的初速度相同；
(2)O点为平抛的起点，水平方向匀速x=v0t，竖直方向自由落体y=12gt2，据此可正确求解；
(3)根据竖直方向运动特点△h=gt2，求出物体运动时间，然后利用水平方向物体做匀速运动，可以求出其水平速度大小，利用匀变速直线运动的推论可以求出B点的竖直分速度大小．
本题不但考查了平抛运动的规律，还灵活运用了匀速运动和匀变速运动的规律，是一道考查基础知识的好题目．
13.【答案】解：(1)小球做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，由x=v0t得：
t=xv0=1010s=1s
小球抛出时离地面的高度为：h=12gt2=12×10×12m=5m；
(3)落地时竖直分速度为：vy=gt=10×1m/s=10m/s，
根据平行四边形定则知，落地的速度大小为：v=v02+vy2=102+102m/s=102m/s。
答：(1)小球抛出时的高度为5m；
(2)小球落地时的速度大小为102m/s。
【解析】(1)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，根据初速度和水平位移求时间t，根据下落的时间，结合位移-时间公式求出抛出时的高度h；
(3)根据速度-时间公式求出落地时竖直分速度，结合平行四边形定则求出落地的速度大小。
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，结合运动学位移公式进行解答．
14.【答案】解：设角架以ω0转动时，TCD=0，r=|BD|sin30∘=0.2m
此时对小球分析，由牛顿第二定律有：mgtan30∘=m|BD|sin30∘ω02
解得：ω0=g|BD|cs30∘=5233rad/s<10rad/s
(或 如图，由牛顿第二定律得：
{TBDcs30∘+TCDsin30∘=mgTBDsin30∘−TCDcs30∘=mrω2
代入数据，可解得：{TBD=53+10TCD=5−103<0
说明当ω=10rad/s时，CD绳无拉力
设此时BD与AB夹角为θ，则有：mgtanθ=mLsinθω2
得：csθ=gLω2=14而TBD⋅csθ=mg
所以TBD=mgcsθ=4mg=40N
综上所述，TBD=40N，TCD=0，
答：以10rad/s的角速度匀速转动时，绳BD和CD的拉力各为40N、0。
【解析】球随着杆一起做圆周运动，先假设绳CD没有力的作用，来判断球的运动状态，根据球的运动的状态来分析绳BC是否被拉直，在进一步分析绳子的拉力的大小。
本题中首先要判断绳子CD是否被拉直，即绳子CD是否有拉力的存在，这是解决本题的关键的地方。
15.【答案】解：(1)跳台滑雪运动员在空中做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，则：
h=12gt2
可得t=2hg=2×4510s=3s
(2)运动员水平方向上匀速直线运动，则x=v0t
水平方向和竖直方向的位移关系为hx=tan37∘
解得初速度大小为：v0=20m/s
落在B点时竖直分速度大小vy=gt=10×3m/s=30m/s
运动员落到B点时的速度大小v=v02+vy2=202+302m/s=1013m/s
答：(1)跳台滑雪运动员在空中飞行的时间是3s；
(2)跳台滑雪运动员落到B点时的速度大小是1013m/s。
【解析】(1)跳台滑雪运动员在空中做平抛运动，根据下落的高度求出平抛运动的时间。
(2)结合水平位移和运动时间求出运动员水平飞出的初速度大小。根据速度-时间公式求出落在B点时的竖直分速度，结合平行四边形定则求出落在B点的速度大小。
解决本题关键是掌握平抛运动的研究方法：运动的分解法，要掌握两个分运动的规律并能熟练运用。要知道当运动员落在斜面上时，竖直位移与水平位移之比等于斜面倾角的正切值这一点来求解。
2. A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动(如图)，在相同的时间内，它们通过的路程之比是4：3，运动方向改变的角度之比是3：2，则它们( )
A. 线速度大小之比为4：3B. 角速度大小之比为3：4
C. 圆周运动的半径之比为2：1D. 向心加速度大小之比为1：2
3. 如图所示，在水平放置的半径为R的圆柱体轴线的正上方的P点，将一个小球以水平速度v0垂直圆柱体的轴线抛出，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的Q点沿切线飞过，测得O、Q连线与竖直方向的夹角为θ，那么小球完成这段飞行的时间是( )
A. t=v0gtanθB. t=gtanθv0C. t=Rsinθv0D. t=Rcsθv0
4. 如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则此时( )
A. 人拉绳行走的速度为vcsθB. 人拉绳行走的速度为vcsθ
C. 船的加速度为Fcsθ−fmD. 船的加速度为F−fm
5. 如图所示，游乐园的游戏项目--旋转飞椅，飞椅从静止开始缓慢转动，经过一小段时间，坐在飞椅上的游客的运动可以看作匀速圆周运动。整个装置可以简化为如图所示的模型。忽略转动中的空气阻力。设细绳与竖直方向的夹角为θ，则( )
A. 飞椅受到重力、绳子拉力和向心力作用
B. θ角越大，小球的向心加速度就越大
C. 只要线速度足够大，θ角可以达到90∘
D. 飞椅运动的周期随着θ角的増大而增大
6. 共享单车曾风靡一时，一同学骑单车在一路段做曲线运动，单车速率逐渐减小。关于单车在运动过程中经过P点时的速度v和加速度a的方向，下列图中可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
7. 如图所示，某一小球以v0=20m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45∘，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60∘(空气阻力忽略不计，g=10m/s2)。以下判断中正确的( )
A. 小球经过A、B两点间的时间t=23sB. 小球经过A、B两点间的时间t=2s
C. A、B两点间的高度差h=20mD. A、B两点间的高度差h=40m
8. 如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球，由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴内，则( )
A. 该球从被击出到落入A穴所用时间为2hg
B. 该球从被击出到落入A穴所用时间为g2h
C. 球被击出时的初速度大小为L2gh
D. 球被击出时的初速度大小为Lg2h
9. 关于不在同一条直线上两个运动的合成，下列说法正确的是( )
A. 两个直线运动的合运动一定是直线运动
B. 两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动
C. 两个匀加速直线运动的合运动一定是直线运动
D. 一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速曲线运动
10. 某同学对着竖直墙面练习投篮，在同一高度的A，B两点先后将球斜向上投出，球均能垂直打在竖直墙上的同一点P点，不计空气阻力，则关于球投出后先后在空中的运动，下列说法正确的是( )
A. 第一次球被抛出的速度大
B. 第一次球被抛出时的速度与竖直方向夹角小
C. 第二次在空中运动的时间长
D. 两次球的速度变化量相同
11. 假设未来宇航员能在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为5：4，则：
(1)由以上信息，可知a点______ (选填“是”或“不是”)小球的抛出点。
(2)该星球表面的重力加速度为______ m/s2。
(3)小球平抛的初速度是______ m/s。
(4)小球在b点时的速度是______ m/s。
12. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．
①实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线______，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛______.
②图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球作平抛运动的初速度为______m/s.(g取9.8m/s2)
③在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=0.8cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为______m/s；B点的竖直分速度为______m/s.(g取10m/s2)
13. 小球从距水平地面某一高度的位置以10m/s的速度水平抛出，小球抛出点与落地点之间的水平距离为10m，不计空气阻力，g=10m/s2。求：
(1)小球抛出时的高度；
(2)小球落地时的速度大小。
14. 如图所示，直角架ABC的直角边AB在竖直方向上，B点和C点各系一细绳，两绳共吊着一质量为1kg的小球于D点，且BD⊥CD，∠ABD=30∘，BD=40cm。当直角架以AB为轴，以10rad/s的角速度匀速转动时，绳BD和CD的拉力各为多少？(g取10m/s2)
15. 如图所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从A点水平飞出后落到斜坡上的B点，AB两点间的竖直高度h=45m，斜坡与水平面的夹角α=37∘，不计空气阻力(取sin37∘=0.6，cs37∘=0.8；g取10m/s2)求：
(1)跳台滑雪运动员在空中飞行的时间；
(2)跳台滑雪运动员落到B点时的速度大小。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：A、在曲线运动中，质点的速度方向一定沿着轨迹的切线方向，故A错误；
B、平抛运动是匀变速曲线运动，斜抛运动也是匀变速曲线运动，故B错误；
C、根据曲线运动的受力特点可知，做曲线运动的物体其所受合力一定指向轨迹的凹侧，故C正确；
D、做曲线运动的物体可以受恒力作用，其加速度可以保持不变，如平抛运动，故D错误。
故选：C。
物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”，当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动，速度的方向与该点曲线的切线方向相同；曲线运动合力一定不能为零。
掌握曲线运动的条件是合外力与速度不一条直线上，知道曲线运动合外力一定不为零，速度方向时刻变化，一定是变速运动。
2.【答案】A
【解析】解：A、线速度v=st，A、B通过的路程之比为4：3，时间相等，则线速度之比为4：3，故A正确。
B、角速度ω=θt，运动方向改变的角度等于圆周运动转过的角度，A、B转过的角度之比为3：2，时间相等，则角速度大小之比为3：2，故B错误。
C、根据v=rω得，圆周运动的半径r=vω，线速度之比为4：3，角速度之比为3：2，则圆周运动的半径之比为8：9，故C错误。
D、根据a=vω得，线速度之比为4：3，角速度之比为3：2，则向心加速度之比为2：1，故D错误。
故选：A。
线速度等于单位时间内走过的路程，结合路程之比求出线速度大小之比；角速度等于单位时间内转过的角度，结合角度之比求出角速度之比；根据线速度与角速度的关系，求出半径之比；抓住向心加速度等于线速度与角速度的乘积，结合线速度和角速度之比求出向心加速度之比。
本题考查了描述圆周运动的一些物理量，知道各个物理量之间的关系，并能灵活运用。
3.【答案】C
【解析】解：过Q点做OP的垂线，根据几何关系可知，小球在水平方向上的位移的大小为Rsinθ，
根据Rsinθ=v0t，
可得时间为t=Rsinθv0，所以C正确D错误。
小球从圆柱体的Q点沿切线飞过，根据几何关系可知，
此时有vyv0=tanθ，
所以vy=v0tanθ=gt，
所以t=v0tanθg，所以AB错误；
故选：C。
小球做平抛运动，根据圆的几何知识可以求得小球在水平方向的位移的大小，根据水平方向的匀速直线运动可以求得时间的大小．
本题对平抛运动规律的直接的应用，但是要根据几何关系分析得出平抛运动的水平位移的大小．
4.【答案】AC
【解析】解：AB、把船的速度分解为沿绳方向的分速度和垂直于绳子方向的分速度，如图所示根据平行四边形定则有，v人=vcsθ；故A确，B错误；
CD、对小船受力分析，如图所示，根据牛顿第二定律，有：Fcsθ−f=ma，因此船的加速度大小为：a=Fcsθ−fm，故C正确，D错误。
故选：AC。
把船的速度分解为沿绳方向的分速度和垂直于绳子方向的分速度，结合平行四边形定则求出人拉绳子的速度，由牛顿第二定律求船的加速度。
本题考查运动的合成与分解及力的正交分解，题目难度适中，其中需要注意的是在运动的合成与分解中，物体实际的速度是合速度。
5.【答案】B
【解析】解：A、飞椅受重力，绳子拉力的合力提供向心力，则A错误
B、对于小球，mgtanθ=ma，则θ越大，加速度越大，则B正确
C、竖直向：Tcsθ=mg，则csθ=mgT不可能为0，则θ不会达到90∘，则C错误
D、角速度增加则θ增加，即周期变小，则D错误
故选：B。
飞椅与转盘一起做匀速圆周运动时，合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出角速度，加速度，周期的表达式，据表达式分析各项。
解决本题关键之处、是分析质点做圆周运动时向心力的来源。正确做好受力分析即可轻松解题。
6.【答案】C
【解析】解：A、由图示可知，加速度方向与速度方向夹角小于90度，物体做加速运动，故A错误；
B、由图示可知，加速度的方向不能是沿曲线的切线方向，故B错误；
C、由图示可知，加速度方向与速度方向夹角大于90度，物体做减速运动，故C正确；
D、由图示可知，速度方向应该是沿曲线的切线方向，故D错误；
故选：C。
当物体速度方向与加速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，加速度指向曲线凹的一侧；当加速度与速度方向夹角小于90度时物体做加速运动；当加速度的方向与速度方向大于90度时物体做减速运动；分析图示情景然后答题。
该题考查速度的方向与受力的方向、轨迹的方向之间的关系；知道物体做曲线运动的条件，分析清楚图示情景即可正确解题．
7.【答案】D
【解析】解：AB、根据平行四边形定则知，A点竖直分速度vAy=v0tan45∘=20m/s，B点竖直分速度vBy=v0tan60∘=203m/s。则根据速度-时间关系可知小球经过A、B两点的时间t=vBy−vAyg=203−2010s=2(3−1)s，故AB错误；
CD、根据速度-位移公式得，A、B两点间的高度差h=vBy2−vAy22g=1200−40020m=40m，故C错误，D正确。
故选：D。
根据平行四边形定则求出A、B的竖直分速度，结合速度-时间公式求出小球由A到B的时间；根据速度-位移公式求出A、B的高度差。
本题考查平抛运动的性质，解决本题的关键掌握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。
8.【答案】AC
【解析】解：A、由于水平方向受到空气阻力，不是平抛运动，竖直方向为自由落体运动，由h=12gt2得，t=2hg，故A正确．
B、竖直方向为自由落体运动，由h=12gt2得，t=2hg，故B错误．
CD、由分运动的等时性，及逆向思维知，水平方向匀减速运动减到零时可反向看作是初速度为零的匀加速直线运动，
由L=12at2及v=at与h=12gt2，联立即得到v=L2gh，故C正确，D错误．
故选：AC.
小球水平方向受恒定的阻力，因而做匀减速直线运动，竖直方向只受重力，做自由落体运动，根据运动学公式即可列式求解．
本题关键是将实际运动分解为水平方向的匀减速直线运动和竖直方向的自由落体运动，再根据两分运动的独立性，分别选用相应的公式联立求解，注意逆向思维的灵活运用．
9.【答案】BD
【解析】解：A、两个直线运动的合运动不一定是直线运动，比如平抛运动，故A错误；
B、若两个分运动都是匀速直线运动，其合加速度为零，合速度不为零，则合运动仍然是匀速直线运动，故B正确；
C、两个匀加速直线运动的合运动，若合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，则可能做曲线运动，故C错误；
D、一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动合成，其加速度的方向与合初速度的方向不在同一条直线上，则合运动是匀变速曲线运动，故D正确；
故选：BD。
当合加速度的方向与合速度的方向在同一条直线上，物体做直线运动；当合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动。
解决本题的关键掌握判断物体做直线运动还是曲线运动的方法，关键看合速度的方向与合加速度的方向是否在同一条直线上。
10.【答案】BD
【解析】解：C、将球投出运动到P点的过程看成平抛运动的逆过程，由于两次高度相同，因此时间相同，故C错误；
A、竖直方向为自由落体运动，由自由落体运动规律得：
vy=2gh
t=2hg
可知，两次抛出时速度的竖直分量相同，时间相同，由水平方向为匀速直线运动得：
x=vxt
时间相同，由于第一次水平位移小，因此水平分速度小，合速度小，故A错误；
B、设抛出的速度和竖直方向的夹角为α，则有tanα=vxvy=vx2gh
第一次抛出时水平速度小，则合速度与竖直方向的夹角小，故B正确；
D、两次球的速度变化量为：
Δv=gt
t相同，所以Δv相同，故D正确；
故选：BD。
逆向思维两次均为平抛运动，水平竖直观察运动特点可得答案。
本题主要考察平抛运动特点，分解运动水平竖直分析即可求解，难度较低。
11.【答案】(1)是；(2)1.6；(3)0.16；(4)4225。
【解析】解：(1)初速度为零的匀加速直线运动经过相邻的相等的时间内通过位移之比为1：3：5，平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，竖直方向上，ab、bc、cd的竖直位移之比为1：3：5，可知a点为抛出点。
(2)由ab、bc、cd水平距离相同可知，a到b、b到c运动时间相同，设为T，在竖直方向有：△y=2L=gT2，
根据比例关系知：L=0.01×45m=0.008m，
解得：g=2LT2=2×；
(3)小球平抛运动的初速度：v0=2LT=2×；
(4)竖直方向上，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，b点竖直分速度：vyb=4L2T=2LT=2×，
根据平行四边形定则得，小球在b点的速度：vb=v02+vyb2=0.162+0.162m/s=0.162m/s=4225m/s。
故答案为：(1)是，(2)1.6，(3)0.16，(4)4225。
12.【答案】水平 初速度相同
【解析】解：(1)平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平，为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，这就要求小球平抛的初速度相同，因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放．
(2)由于O为抛出点，所以根据平抛运动规律有：
x=v0t
y=12gt2
将x=32cm，y=19.6cm，代入解得：v0=1.6m/s.
(3)由图可知，物体由A→B和由B→C所用的时间相等，且有：
△y=gT2，由图可知△y=2L=1.6cm，代入解得，T=0.04s
x=v0T，将x=3L=2.4cm，代入解得：v0=0.6m/s，
竖直方向自由落体运动，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：
vBy=hAC2T=0.8m/s.
故答案为：(1)水平；初速度相同；(2)1.6；(3)0.6；0.8.
(1)平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平；同时为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，要求小球平抛的初速度相同；
(2)O点为平抛的起点，水平方向匀速x=v0t，竖直方向自由落体y=12gt2，据此可正确求解；
(3)根据竖直方向运动特点△h=gt2，求出物体运动时间，然后利用水平方向物体做匀速运动，可以求出其水平速度大小，利用匀变速直线运动的推论可以求出B点的竖直分速度大小．
本题不但考查了平抛运动的规律，还灵活运用了匀速运动和匀变速运动的规律，是一道考查基础知识的好题目．
13.【答案】解：(1)小球做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，由x=v0t得：
t=xv0=1010s=1s
小球抛出时离地面的高度为：h=12gt2=12×10×12m=5m；
(3)落地时竖直分速度为：vy=gt=10×1m/s=10m/s，
根据平行四边形定则知，落地的速度大小为：v=v02+vy2=102+102m/s=102m/s。
答：(1)小球抛出时的高度为5m；
(2)小球落地时的速度大小为102m/s。
【解析】(1)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，根据初速度和水平位移求时间t，根据下落的时间，结合位移-时间公式求出抛出时的高度h；
(3)根据速度-时间公式求出落地时竖直分速度，结合平行四边形定则求出落地的速度大小。
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，结合运动学位移公式进行解答．
14.【答案】解：设角架以ω0转动时，TCD=0，r=|BD|sin30∘=0.2m
此时对小球分析，由牛顿第二定律有：mgtan30∘=m|BD|sin30∘ω02
解得：ω0=g|BD|cs30∘=5233rad/s<10rad/s
(或 如图，由牛顿第二定律得：
{TBDcs30∘+TCDsin30∘=mgTBDsin30∘−TCDcs30∘=mrω2
代入数据，可解得：{TBD=53+10TCD=5−103<0
说明当ω=10rad/s时，CD绳无拉力
设此时BD与AB夹角为θ，则有：mgtanθ=mLsinθω2
得：csθ=gLω2=14而TBD⋅csθ=mg
所以TBD=mgcsθ=4mg=40N
综上所述，TBD=40N，TCD=0，
答：以10rad/s的角速度匀速转动时，绳BD和CD的拉力各为40N、0。
【解析】球随着杆一起做圆周运动，先假设绳CD没有力的作用，来判断球的运动状态，根据球的运动的状态来分析绳BC是否被拉直，在进一步分析绳子的拉力的大小。
本题中首先要判断绳子CD是否被拉直，即绳子CD是否有拉力的存在，这是解决本题的关键的地方。
15.【答案】解：(1)跳台滑雪运动员在空中做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，则：
h=12gt2
可得t=2hg=2×4510s=3s
(2)运动员水平方向上匀速直线运动，则x=v0t
水平方向和竖直方向的位移关系为hx=tan37∘
解得初速度大小为：v0=20m/s
落在B点时竖直分速度大小vy=gt=10×3m/s=30m/s
运动员落到B点时的速度大小v=v02+vy2=202+302m/s=1013m/s
答：(1)跳台滑雪运动员在空中飞行的时间是3s；
(2)跳台滑雪运动员落到B点时的速度大小是1013m/s。
【解析】(1)跳台滑雪运动员在空中做平抛运动，根据下落的高度求出平抛运动的时间。
(2)结合水平位移和运动时间求出运动员水平飞出的初速度大小。根据速度-时间公式求出落在B点时的竖直分速度，结合平行四边形定则求出落在B点的速度大小。
解决本题关键是掌握平抛运动的研究方法：运动的分解法，要掌握两个分运动的规律并能熟练运用。要知道当运动员落在斜面上时，竖直位移与水平位移之比等于斜面倾角的正切值这一点来求解。
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