2015年高一物理暑假练习试卷3（曲线运动）
一、选择题（本题共6道小题）
1.下列说法正确的是
A．做平抛运动的物体，一段时间的平均速度方向为该段时间内物体的初位置指向末位置
B．某人骑自行车以恒定的速率驶过一段弯路，自行车的运动是匀速运动
C．做匀变速曲线运动的物体，加速度的方向与速度的方向可能在同一条直线上
D．做圆周运动的物体所受合力的方向必定指向轨迹的圆心
2.滑板是现在非常流行的一种运动，如图2所示，一滑板运动员以7 m/s的初速度从曲面的A点下滑，运动到B点速度仍为7 m/s，若他以6 m/s的初速度仍由A点下滑，则他运动到B点时的速度 ( )
A．大于6 m/s B．等于6 m/s
C．小于6 m/s D．条件不足，无法计算
3.如图7，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道。甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处，下列说法正确的有（ D ）
A．甲的切向加速度始终比乙的大
B．甲、乙在同一高度的速度大小不相等
C．甲、乙在同一时刻总能到达同一高度
D．甲比乙先到达B处
4.某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不及空气阻力，g取10m/s2,4s内物体的
A.路程为50m B.位移大小为50m
C.速度改变量的大小为20m/s D.平均速度大小为10m/s
8
5.如图18所示，质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转
动的水平圆盘上，两物块始终相对于圆盘静止，则两物块（ ）
A．线速度相同 B．向心力相同
C．向心加速度相同 D．角速度相同
6.如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做完整的圆周运动，则下列说法中正确的是（ ）
A． 小球运动到最高点时所受的向心力不一定等于重力
B． 小球在最高点时绳子的拉力不可能为零
C． 小球运动到最高点的速率一定大于
D． 小球经过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力
二、实验题（本题共2道小题）
7.在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的一部分轨迹，已知图中小方格的边长L=10cm，则小球平抛的初速度大小为v0= （取g=10m/s2），小球的抛出点坐标为 ．
8.在研究物体做平抛运动时，应通过多次实验确定若干个点，描绘出平抛运动的轨迹．
①在实验中的下列操作正确的是 ．
A．实验中所用斜槽末端的切线必须调到水平
8
B．每次实验中小球必须由静止释放，初始位置不必相同
C．每次实验小球必须从斜槽的同一位置由静止释放，所用斜槽不必光滑
D．在实验之前，须先用直尺在纸上确定y轴方向
②实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图中y﹣x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是 ．
三、计算题（本题共3道小题）
9.如图甲所示，在高h =0.8m的平台上放置一质量为Ｍ =1kg的小木块（视为质点），小木块距平台右边缘d =2m。现给小木块一水平向右的初速度v0，其在平台上运动的v2-x关系如图乙所示。小木块最终从平台边缘滑出落在距平台右侧水平距离s =0.8m的地面上，g取10m/s2，求：
（1）小木块滑出时的速度v；
（2）小木块在水平面滑动的时间t；
（3）小木块在滑动过程中产生的热量Q。
10.游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量均为m的8位同学，如图所示，“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动，若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动，并立即通知下面的同学接住，结果重物掉落时正处在c处（如图）的乙同学恰好在第一次到达最低点b处接到，己知“摩天轮”半径为R，重力加速度为g，（不计人和吊篮的大小及重物的质量）．问：
8
（1）接住前重物下落运动的时间t=？
（2）人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小v=？
（3）乙同学在最低点处对地板的压力FN=？
11.如图所示，一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角θ=45°，一条长为L的轻绳（质量不计），一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量为m的小物体（物体可看作质点），物体以速率v绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动．
（1）当时v=，求绳对物体的拉力．
（2）当时v=，求绳对物体的拉力．
8
试卷答案
1.A 解析： A、平均速度等于位移除以时间，平均速度方向为位移方向，即初位置指向末位置，故A正确；B、某人骑自行车以恒定的速率驶过一段弯路时，自行车做曲线运动，速度方向改变，不是匀速运动，故B错误；C、当合外力方向与初速度方向不在同一直线时，物体做曲线运动，所以加速度方向不可能与速度方向在同一直线上，故C错误；D、只有做匀速圆周运动的物体合外力指向圆心，非匀速运动的物体所受合外力不指向圆心，故D错误．故选A
2.A
解析：滑板运动员从曲面的A点下滑过程中，重力和摩擦力做功，当他下滑的速度减小时，在同一点他对轨道的压力减小，摩擦力减小，则他下滑过程中克服摩擦力做功减小，重力做功相同，根据动能定理得知，动能的变化量减小，第一次下滑过程动能变化量为零，则有
3.D 解析： A：由受力分析及牛顿第二定律可知，甲的切向加速度先比乙的大，后比乙的小，故A错误；B：由机械能守恒定律可知，各点的机械能保持不变，高度（重力势能）相等处的动能也相等，故B错误；C、D：甲的切向加速度先比乙的大，速度增大的比较快，开始阶段的位移比较大，故甲总是先达到同一高度的位置．故C错误，D正确．
故选：D．
4.AD 解析： A、选取向上的方向为正方向，物体在4s内的位移：
h=v0t-gt2=30×4-×10×42m=40mm；方向与初速度的方向相同，向上．物体上升的最大高度：H= m=45m，物体上升的时间：t1= s=3s下降位移为h′=g(t-t1)2=5m故路程为s=H+h′=50m，故A正确，B 错误；C、4s末的速度为v′=v0-gt=-10m/s，故速度△v=v′-v0=-40m/s，故C错误；D、平均速度为 m/s=10m/s，故D正确；故选：AD
5.D
6.解：A、小球在圆周最高点时，向心力可能为重力，也可能是重力与绳子的合力，取决于小球的瞬时速度的大小，故A正确．
8
B、小球在圆周最高点时，满足一定的条件可以使绳子的拉力为零，故B错误．
C、小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则在最高点，恰好由重力提供向心力时，有：mg=m，v=，故C错误．
D、小球在圆周最低点时，具有竖直向上的向心加速度，处于超重状态，根据牛顿第二定律得知，拉力一定大于重力，故D正确．
故选：AD
7.2m/s；（0.1m，0.1875m）
研究平抛物体的运动
设相邻两点间的时间间隔为T
竖直方向：2L﹣L=gT2，得到T=
水平方向：v0==2
代入数据解得v0=2×=2m/s
根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，有：
因此从抛出点到B点时间为：
因此从抛出点到a点的时间为：
t1=t﹣T=0.15s﹣0.1s=0.05s
因此从抛出点到a的水平和竖直距离分别为：
x=v0t1=2×0.05=0.1m
因此抛出点横坐标为x1=0.2﹣0.1=0.1m，纵坐标为y1=0.2﹣0.0125m=0.1875m，
即小球抛出点的坐标为（0.1m，0.1875m）
故答案为：2m/s；（0.1m，0.1875m）
8.解：（1）AB“研究平抛物体的运动”
8
的实验，保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平，因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故A正确，B错误；
C、每次实验小球必须从斜槽的同一位置由静止释放，而斜槽不必一定要光滑，故C正确；
D、在实验之前，须先用重锺，来确定纸上y轴方向，故D错误；
（2）物体在竖直方向做自由落体运动，y=gt2；水平方向做匀速直线运动，x=vt；
联立可得：y=，
因初速度相同，故为常数，故y﹣x2应为正比例关系，故C正确，ABD错误；
故选：：①AC；②C．
9.(1)2m/s (2) (3)6J
10.【知识点】牛顿第二定律；自由落体运动；向心力．A3 C2 D4
【答案解析】(1) 2．（2）．（3）(1+)mg． 解析 ：（1）由运动学公式
2R=gt2得，t=2．
（2）由v=得，v=．
（3）设支持力为F，由牛顿第二定律得：F-mg=m解得F=m(g+g)=(1+)mg
由牛顿第三定律得人对地板的压力FN=(1+)mg，方向竖直向下．
【思路点拨】（1）根据自由落体运动的位移时间公式求出重物下落的时间．（2）根据弧长和时间，通过线速度的定义式求出运动的线速度大小．（3）根据牛顿第二定律求出支持力的大小，从而根据牛顿第三定律求出人对地板的压力．解决本题的关键搞清向心力的，运用牛顿定律进行求解．
11.（1）当时v=，绳对物体的拉力为mg．
（2）当时v=，绳对物体的拉力为2mg．
8
向心力．
当物体刚要离开锥面时，锥面对小球没有支持力，由牛顿第二定律得：Tcosθ﹣mg=0，Tsinθ=m
解得 v=．
（1）因v1＜v，此时锥面对球有支持力，设为N1，如图1所示，则
T1cosθ+N1sinθ﹣mg=0
T1sinθ﹣N1sinθ=m
解得 T1=mg
（2）因v2＞v，则球离开锥面，设线与竖直方向上的夹角为α，如图2所示．
则T2cosα﹣mg=0
T2sinα=m
解得T2=2mg．
答：
（1）当时v=，绳对物体的拉力为mg．
（2）当时v=，绳对物体的拉力为2mg．
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