2022-2022学年四川省绵阳市江油一中高一（下）期中物理试卷一．本大题12小题，每小题3分，共36分．在每小题给出的四个选项中只有一个是正确的．1．（3分）（2022春•江油市校级期中）下列关于离心现象的说法正确的是（ ） A．当物体所需的向心力小于提供的向心力时产生离心现象 B．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将背离圆心运动 C．做圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将沿切线作直线运动 D．做圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将作曲线运动2．（3分）（2022春•广州期末）关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力，下列说法中正确的是（ ） A．物体除其他的力外还要受到一个向心力的作用 B．物体所受的合外力提供向心力 C．向心力是一个恒力 D．向心力是根据性质命名的一种力3．（3分）（2022春•江油市校级期中）关于运动的合成和分解，以下说法中正确的是（ ） A．合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和 B．合运动的速度一定大于两个分运动的速度 C．若合运动是曲线运动，则其分运动中至少有一个是曲线运动 D．合运动和分运动具有等时性4．（3分）（2022春•嘉峪关校级期末）如图所示，A、B是两个摩擦传动轮，两轮半径大小关系为RA=2RB，则两轮边缘上的（ ） A．角速度之比ωA：ωB=2：1B．周期之比TA：TB=1：2 C．转速之比nA：nB=1：2D．向心加速度之比aA：aB=2：15．（3分）（2022春•江油市校级期中）火车转弯时可以看成是做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损，为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是（ ）①增加内外轨的高度差②减小内外轨的高度差③增大弯道半径④减小弯道半径． A．①③B．②③C．①④D．②④6．（3分）（2022春•江油市校级期中）向心力演示器如图所示．为探究小球受到的向心力大小与角速度的关系，下列做法正确的是（ ）-23-\n A．在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的钢球做实验 B．在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验 C．在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做实验 D．在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的钢球做实验7．（3分）（2022春•江油市校级期中）绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星a、b，已知a的轨道半径大于b的轨道半径，则对于两颗卫星下列说法正确的是（ ） A．a周期大B．a角速度变大 C．a速度大D．a向心加速度大8．（3分）（2022春•绵阳期末）2022年4月20日8时O2分，四川省雅安市发生7.0级地震，飞机在这次灾难的伤员运送救治过程中发挥了重要作用．如图，是直升飞机将一名身受重伤的村民接送到治疗点的情景．为了节省时间，直升飞机一边匀速收拢缆绳提升伤员，将伤员接进机舱，一边沿着水平方向从静止开始匀加速飞向治疗点．则伤员的运动轨迹是（ ） A．B．C．D．9．（3分）（2022春•江油市校级期中）在公路上常会看到凸形和凹形的路面，如图所示，一质量为m的汽车，以相同的速率通过凸形路面的最高处时对路面的压力为N1，凹凸圆弧面半径相同，通过凹形路面最低处时对路面的压力为N2，则（ ） A．N2+N1=2mgB．N1=mgC．N2=mgD．N2＜mg10．（3分）（2022春•江油市校级期中）2022年9月25日21时10分，载着翟志刚、刘伯明、景海鹏三位宇航员的“神舟七号”飞船在中国酒泉卫星发射中心发射成功．如果“神舟七号”飞船在离地球表面h高处的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，已知地球的半径为R，引力常量为G，在该轨道上，关于“神舟七号”飞船，下列说法中正确的是（ ） A．运行的角速度为ω2R-23-\n B．地球表面的重力加速度大小可表示为 C．运行时的向心加速度大小为 D．运行的线速度大小为11．（3分）（2022秋•下城区校级期末）以初速度v0水平抛出一个物体，经过时间t速度的大小为vt，则经过时间2t，速度大小是（ ） A．B．C．v0+2gtD．vt+gt12．（3分）（2022•重庆一模）如图所示，是某课外研究小组设计的可以用来测量转盘转速的装置．该装置上方是一与转盘固定在一起有横向均匀刻度的标尺，带孔的小球穿在光滑细杆上与一轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在转轴上，小球可沿杆自由滑动并随转盘在水平面内转动．当转盘不转动时，指针指在O处，如果转盘转动的角速度为ω1，指针指在A处，当转盘转动的角速度为ω2时，指针指在B处，设弹簧均没有超过弹性限度．则ω1与ω2的比值为（ ） A．B．C．D． 二、本大题6小题，每小题3分，共18分．在每小题给出的四个选项中有一个或一个以上的选项正确，全对得3分，选对但不全得1分，有错或不选得0分．13．（3分）（2022春•江油市校级期中）下列关于开普勒对于行星运动定律的认识中说法正确的是（ ） A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 B．绕太阳运动的所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值不一定相同 C．由开普勒第二定律可知，所有行星经过近日点时的速度比经过远日点时的速度大 D．地球绕太阳运动时的值与月球绕地球运动时的值相同14．（3分）（2022春•江油市校级期中）关于交通工具的转弯情况，下列说法正确的有（ ） A．火车转弯时，若速度超过了规定速度，火车轮缘将会挤压内轨 B．若汽车在较光滑水平路面上转弯，只要驾驶技术好，不需低速行驶 C．飞机在空中水平转弯时，靠重力与空气给它垂直机翼的举力的合力提供向心力 D．自行车在水平路面上转弯，若速度太大，出现危险时，车将会向弯道外侧偏离15．（3分）（2022春•江油市校级期中）如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量不同的小球A和B，紧贴圆锥筒内壁分别在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法中正确的（ ）-23-\n A．A球的线速度大于B球的线速度 B．A球的向心加速度与B球的向心加速度大小相等 C．A球的运动周期小于B球的运动周期 D．A球对筒壁的压力一定小于B球对筒壁的压力16．（3分）（2022春•江油市校级期中）当一个做匀速圆周运动的人造卫星的轨道半径变为原来的2倍时，下列说法正确的是（ ） A．卫星的线速度变为原来的倍 B．卫星的角速度变为原来的倍 C．卫星所需的向心力变为原来的倍 D．卫星的周期变为原来的2倍17．（3分）（2022春•江油市校级期中）我国利用“神州七号”飞船将翟志刚、刘伯明、景海鹏三名宇航员送入太空．设宇航员测出自己绕地球做圆周运动的周期为T，离地高度为H，地球半径为R，则根据T、H、R和引力常量G，能计算出的物理量是（ ） A．地球的质量和飞船的质量B．地球的平均密度 C．飞船线速度的大小D．飞船所需的向心力18．（3分）（2022春•江油市校级期中）一宇航员抵达一半径为R的星球表面后，为了测定该星球的质量M，做如下实验，取一根细线穿过光滑的细直管，细线一端栓一质量为m的砝码，另一端连在一固定的测力计上，手握细直管抡动砝码，使它在竖直平面内做匀速的圆周运动．如图所示，观察测力计得到，当砝码运动到圆周的最低点时，测力计的读数为F1；当砝码运动到圆周的最高点时，测力计的读数为F2．已知引力常量为G，试根据题中提供的条件和测量结果正确的是（ ） A．该星球表面的重力加速度为 B．该星球表面的重力加速度为-23-\n C．该星球的质量M为 D．该星球的质量M为 三．本大题3小题．共16分．19．（4分）（2022春•江油市校级期中）已知引力常量为G．若月球绕地球匀速圆周运动的周期为T，轨道半径为r，则地球质量M= ；不计地球自转，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，则地球质量M= ．20．（8分）（2022春•江油市校级期中）如图，一根长为l的细线下面系一质量为m的小球，将小球拉离竖直位置，使悬线与竖直方向成α角，给小球一个初速度，使小球在水平面做匀速圆周运动，悬线旋转形成一个圆锥面．小球作圆运动的半径r= ，悬线拉力T= ，小球向心加速度a= ，角速度ω= ．21．（4分）（2022秋•秦州区校级期末）如图所示为一个小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm．如果取g=10m/s2，那么：小球运动中水平分速度的大小是 m/s；小球经过B点时的速度大小是 m/s． 四．本大题3小题，共30分．要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案．22．（8分）（2022春•西城区期末）2022年6月11日，我国神舟十号载人飞船成功发射．飞船变轨后以速度v沿圆形轨道环绕地球做匀速圆周运动．已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G．求：（1）飞船绕地球运行时距地面的高度h；（2）飞船环绕地球运行的周期T．23．（10分）（2022春•江油市校级期中）杆的一端固定，另一端系一质量为m=0.5kg-23-\n的小球，杆长l=60cm，使小球在竖直平面内做圆周运动，重力加速度g=10m/s2，求：（1）小球刚好能做圆周运动，在最高点的速度为多大？（2）小球在最高点速率v=3m/s时，杆对小球的作用力为多大？（3）小球在最低点速率v=5m/s时，杆对小球的作用力为多大？24．（12分）（2022春•江油市校级期中）如图所示，水平轨道上轻弹簧左端固定，弹簧处于自然状态时，其右端位于P点，现用一质量m=1kg的小物块（可视为质点）将弹簧压缩后释放，物块经过P点时的速度v0=6m/s，经过水平轨道右端Q点后恰好沿半圆光滑轨道的切线进入竖直固定的圆轨道，最后物块经轨道最低点A抛出后落到B点，若物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.1，s=5.5m，R=1m，A到B的竖直高度h=1.25m，取g=10m/s2．（1）求物块到达Q点时的速度大小．（2）判断物块经过Q点后能否沿圆周轨道运动．简单说明理由．（3）若物块从A水平抛出的水平位移大小为4m，求物块在A点时对圆轨道的压力． -23-\n2022-2022学年四川省绵阳市江油一中高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析 一．本大题12小题，每小题3分，共36分．在每小题给出的四个选项中只有一个是正确的．1．（3分）（2022春•江油市校级期中）下列关于离心现象的说法正确的是（ ） A．当物体所需的向心力小于提供的向心力时产生离心现象 B．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将背离圆心运动 C．做圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将沿切线作直线运动 D．做圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将作曲线运动考点：离心现象．专题：匀速圆周运动专题．分析：当物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小时，物体就要远离圆心，此时物体做的就是离心运动．解答：解：A、当物体所需的向心力小于提供的向心力时，物体将向圆心靠拢；故A错误；B、做圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将沿切线作直线运动；故BD错误，C正确；故选：C．点评：合力大于需要的向心力时，物体要做向心运动；合力小于所需要的向心力时，物体就要远离圆心，做的就是离心运动；合力等于所需要的向心力时，物体就要做匀速圆周运动． 2．（3分）（2022春•广州期末）关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力，下列说法中正确的是（ ） A．物体除其他的力外还要受到一个向心力的作用 B．物体所受的合外力提供向心力 C．向心力是一个恒力 D．向心力是根据性质命名的一种力考点：向心力．专题：计算题．分析：物体做匀速圆周运动，这里的匀速是指速度大小不变，由于圆周运动方向时刻在变化．因此物体需要一个方向与速度垂直且指向圆心的合外力．这样的合外力只会改变速度方向，不会改变速度大小．解答：解：A、物体做匀速圆周运动需要一个指向圆心的合外力，并不是还要受到一个向心力作用．故A不正确；B、物体做匀速圆周运动需要向心力，所以物体的合外力正好提供向心力，让物体做匀速圆周运动．故B正确；C、物体做匀速圆周运动需要向心力，它始终指向圆心，因此方向不断改变，向心力不是恒力．故C不正确；D、向心力是指向圆心的合外力，并不是物体所受到的，不是性质力，而根据效果命名的．故D不正确；-23-\n故选：B．点评：向心力并不是物体所受的，但做匀速圆周运动需要一个指向圆心的合外力﹣﹣﹣﹣向心力． 3．（3分）（2022春•江油市校级期中）关于运动的合成和分解，以下说法中正确的是（ ） A．合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和 B．合运动的速度一定大于两个分运动的速度 C．若合运动是曲线运动，则其分运动中至少有一个是曲线运动 D．合运动和分运动具有等时性考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：位移、速度、加速度都是矢量，合成分解遵循平行四边形定则．合运动与分运动具有等时性．解答：解：A、速度是矢量，合速度与分运动速度遵循平行四边形定则，故合运动的速度大小不一定等于分运动的速度大小之和，A错误；B、速度是矢量，合速度与分运动速度遵循平行四边形定则，合速度可以等于、大于、小于分速度，故B错误；C、合运动是曲线运动，分运动可能都是直线运动，如平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，竖直分运动是自由落体运动，都是直线运动，故C错误；D、合运动和分运动同时发生，具有等时性，故D正确；故选：D．点评：解决本题的关键知道位移、速度、加速度的合成分解遵循平行四边形定则，以及知道分运动与合运动具有等时性． 4．（3分）（2022春•嘉峪关校级期末）如图所示，A、B是两个摩擦传动轮，两轮半径大小关系为RA=2RB，则两轮边缘上的（ ） A．角速度之比ωA：ωB=2：1B．周期之比TA：TB=1：2 C．转速之比nA：nB=1：2D．向心加速度之比aA：aB=2：1考点：线速度、角速度和周期、转速．专题：计算题．分析：解决本题的关键是两轮边缘上接触的地方线速度相等，然后根据角速度和线速度半径之间关系等求解．同时注意转速的物理意义，其在数值上和频率是相等的．解答：解：两轮边缘的线速度相等，即vA=vB①线速度、角速度、半径关系为：v=ωr==2πnr②向心加速度为：③-23-\n半径关系为：RA=2RB④联立①②③④可解得：ωA：ωB=1：2，TA：TB=2：1，nA：nB=1：2，aA：aB=1：2，故ABD错误，C正确．故C正确．点评：描述圆周运动的物理量较多如线速度、角速度、向心加速度、周期、频率、转速等，明确各物理量之间的关系，是解题的关键． 5．（3分）（2022春•江油市校级期中）火车转弯时可以看成是做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损，为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是（ ）①增加内外轨的高度差②减小内外轨的高度差③增大弯道半径④减小弯道半径． A．①③B．②③C．①④D．②④考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．分析：火车转弯时需要向心力，若重力和轨道的弹力的合力充当向心力，则内外轨道均不受侧压力；根据向心力公式可得出解决方案．解答：解：火车转弯时为减小外轨所受压力，可使外轨略离于内轨，使轨道形成斜面，若火车速度合适，内外轨均不受挤压．此时，重力与支持力的合力提供向心力，如图．F=mgtanθ=m得：v=；当火车速度增大时，应适当增大转弯半径或增加内外轨道的高度差，故①③正确；故选：A．点评：火车转弯是向心力的实际应用之一，应掌握火车向心力的来源，以及如何减小内外轨道的压力． 6．（3分）（2022春•江油市校级期中）向心力演示器如图所示．为探究小球受到的向心力大小与角速度的关系，下列做法正确的是（ ） A．在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的钢球做实验-23-\n B．在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验 C．在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做实验 D．在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的钢球做实验考点：线速度、角速度和周期、转速．分析：要探究小球受到的向心力大小与角速度的关系，需控制一些变量，即保持小球的质量、转动的半径不变．解答：解：根据F=mrω2，知要研究小球受到的向心力大小与角速度的关系，需控制小球的质量和半径不变．故B正确，A、C、D错误．故选：B．点评：本实验采用控制变量法，即要研究一个量与另外一个量的关系，需要控制其它量不变． 7．（3分）（2022春•江油市校级期中）绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星a、b，已知a的轨道半径大于b的轨道半径，则对于两颗卫星下列说法正确的是（ ） A．a周期大B．a角速度变大 C．a速度大D．a向心加速度大考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．专题：人造卫星问题．分析：根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出周期、线速度、角速度和向心加速度的表达式，再进行讨论即可．解答：解：根据人造卫星的万有引力等于向心力，得：G=mr=mω2r=m=ma可得T=2π，ω=，v=，a=，可知卫星的轨道半径越小，角速度、线速度、向心加速度越大，周期越小由题a的轨道半径大于b的轨道半径，则知a周期大，a角速度、速度和向心加速度都小，故A正确，BCD错误．故选：A．点评：本题关键抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，再进行讨论． 8．（3分）（2022春•绵阳期末）2022年4月20日8时O2分，四川省雅安市发生7.0级地震，飞机在这次灾难的伤员运送救治过程中发挥了重要作用．如图，是直升飞机将一名身受重伤的村民接送到治疗点的情景．为了节省时间，直升飞机一边匀速收拢缆绳提升伤员，将伤员接进机舱，一边沿着水平方向从静止开始匀加速飞向治疗点．则伤员的运动轨迹是（ ）-23-\n A．B．C．D．考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：伤员在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做匀加速直线运动，根据合加速度的方向和合速度方向的关系判断合运动是直线运动还是曲线运动，曲线运动加速度的方向大致指向轨迹弯曲的方向．解答：解：伤员在竖直方向上做匀速直线运动，在水平方向上做匀加速直线运动，合加速度方向与合速度方向不在同一条直线上，运动轨迹是曲线，合加速度的方向水平方向，则轨迹弯曲大致向右．故C正确，A、B、D错误．故选：C．点评：解决本题的关键掌握判断合运动是直线运动还是曲线运动的方法，以及知道曲线运动的特点． 9．（3分）（2022春•江油市校级期中）在公路上常会看到凸形和凹形的路面，如图所示，一质量为m的汽车，以相同的速率通过凸形路面的最高处时对路面的压力为N1，凹凸圆弧面半径相同，通过凹形路面最低处时对路面的压力为N2，则（ ） A．N2+N1=2mgB．N1=mgC．N2=mgD．N2＜mg考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．分析：汽车在最高点和最低点，靠径向的合力提供向心力，结合牛顿第二定律分析求解．解答：解：汽车在凸形路面的最高点，根据牛顿第二定律得，，则，在凹形路面的最低点，根据牛顿第二定律得，，解得＞mg，N1+N2=2mg，故A正确，B、C、D错误．-23-\n故选：A．点评：解决本题的关键知道汽车做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，基础题． 10．（3分）（2022春•江油市校级期中）2022年9月25日21时10分，载着翟志刚、刘伯明、景海鹏三位宇航员的“神舟七号”飞船在中国酒泉卫星发射中心发射成功．如果“神舟七号”飞船在离地球表面h高处的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，已知地球的半径为R，引力常量为G，在该轨道上，关于“神舟七号”飞船，下列说法中正确的是（ ） A．运行的角速度为ω2R B．地球表面的重力加速度大小可表示为 C．运行时的向心加速度大小为 D．运行的线速度大小为考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：卫星做匀速圆周运动，根据万有引力等于向心力列式后可以推导几个常用结论：①卫星环绕速度公式：v=；②卫星向心加速度公式为：an=；③地球表面重力加速度公式为：g=．解答：解：A、“神舟七号”飞船角速度：ω===，故A错误；B、地球表面的重力加速度大小为：g=；卫星的万有引力提供向心力，故：G=m；联立解得：g=，故B错误；C、神州七号飞船运行的向心加速度为：an=ω2r=，故C正确；-23-\nD、神州七号飞船运行的线速度：v=；故D错误；故选：C．点评：本题关键是记住有关卫星的几个推论公式：环绕速度公式，角速度公式，向心加速度公式，周期公式；同时记住重力加速度公式． 11．（3分）（2022秋•下城区校级期末）以初速度v0水平抛出一个物体，经过时间t速度的大小为vt，则经过时间2t，速度大小是（ ） A．B．C．v0+2gtD．vt+gt考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：平抛运动水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，根据速度的合成法则即可求解．解答：解：物体抛出后做平抛运动，则有：①设经过时间2t后的速度为v，则有：②由①②解得：v=故选B点评：本题主要考查了平抛运动合速度与分速度的关系，难度不大，属于基础题． 12．（3分）（2022•重庆一模）如图所示，是某课外研究小组设计的可以用来测量转盘转速的装置．该装置上方是一与转盘固定在一起有横向均匀刻度的标尺，带孔的小球穿在光滑细杆上与一轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在转轴上，小球可沿杆自由滑动并随转盘在水平面内转动．当转盘不转动时，指针指在O处，如果转盘转动的角速度为ω1，指针指在A处，当转盘转动的角速度为ω2时，指针指在B处，设弹簧均没有超过弹性限度．则ω1与ω2的比值为（ ） A．B．C．D．考点：向心力；牛顿第二定律；线速度、角速度和周期、转速．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．-23-\n分析：题中由弹簧的弹力提供向心力，根据F=mω2r列式即可求解．解答：解：设每格的长度为l，根据弹簧的弹力提供向心力，得：k•l=mω12•4l①k•3l=mω22•6l②由①②解得：故选B点评：本题主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用，本题中是弹簧弹力提供向心力，难度不大，属于基础题． 二、本大题6小题，每小题3分，共18分．在每小题给出的四个选项中有一个或一个以上的选项正确，全对得3分，选对但不全得1分，有错或不选得0分．13．（3分）（2022春•江油市校级期中）下列关于开普勒对于行星运动定律的认识中说法正确的是（ ） A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 B．绕太阳运动的所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值不一定相同 C．由开普勒第二定律可知，所有行星经过近日点时的速度比经过远日点时的速度大 D．地球绕太阳运动时的值与月球绕地球运动时的值相同考点：开普勒定律．专题：万有引力定律的应用专题．分析：由开普勒第一定律可判定A．由开普勒第三定律可判定BD．由开普勒第二定律可判定C．解答：解：A、由开普勒第一定律可知所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上，故A正确．BD、由开普勒第三定律可知，绕太阳运动的所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相同，但是对于不同的中心天体k值不同，故B错误，D错误．C、由开普勒第二定律可知，行星与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等，故离太阳近的运动速度大，离太阳远的运动速度小，故C正确．故选：AC．点评：要熟练掌握开普勒三定律，在处理行星运动的椭圆轨迹问题的时候，一般都是靠开普勒三定律解决． 14．（3分）（2022春•江油市校级期中）关于交通工具的转弯情况，下列说法正确的有（ ） A．火车转弯时，若速度超过了规定速度，火车轮缘将会挤压内轨 B．若汽车在较光滑水平路面上转弯，只要驾驶技术好，不需低速行驶 C．飞机在空中水平转弯时，靠重力与空气给它垂直机翼的举力的合力提供向心力 D．自行车在水平路面上转弯，若速度太大，出现危险时，车将会向弯道外侧偏离-23-\n考点：向心力．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：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．若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力，汽车、自行车等在水平路面上转弯时，靠静摩擦力提供向心力．解答：解：A、当火车以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力恰好提供向心力，内外轨都无压力，当速度大于v时，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨．故A错误；B、汽车在较光滑水平路面上转弯时，靠静摩擦力提供向心力，而静摩擦力较小，所以要低速行驶，故B错误；C、飞机在空中水平转弯时，近似看出匀速圆周运动，靠重力与空气给它垂直机翼的举力的合力提供向心力，故C正确；D、自行车在水平路面上转弯，若速度太大，合力不足以提供向心力，将做离心运动，向弯道外侧偏离，故D正确．故选：CD点评：解决本题的关键知道火车拐弯时对内外轨均无压力，此时靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，汽车、自行车等在水平路面上转弯时，靠静摩擦力提供向心力． 15．（3分）（2022春•江油市校级期中）如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量不同的小球A和B，紧贴圆锥筒内壁分别在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法中正确的（ ） A．A球的线速度大于B球的线速度 B．A球的向心加速度与B球的向心加速度大小相等 C．A球的运动周期小于B球的运动周期 D．A球对筒壁的压力一定小于B球对筒壁的压力考点：向心力；线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：球受重力和支持力，靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，根据F合=ma=比较线速度、加速度和周期．解答：解：A、两球所受的重力大小相等，支持力方向相同，根据力的合成，知两支持力大小、合力大小相等，-23-\n根据得，质量相等，合力大小相等，得A球的向心加速度等于B球的向心加速度，半径大的线速度大，所以A球的线速度大于B球的线速度，故A、B正确，D错误．C、根据知，合力相等，半径大的周期大，则A的周期大于B的周期，故C错误．故选：AB．点评：解决本题的关键知道小球做匀速圆周运动，靠重力和支持力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律进行求解． 16．（3分）（2022春•江油市校级期中）当一个做匀速圆周运动的人造卫星的轨道半径变为原来的2倍时，下列说法正确的是（ ） A．卫星的线速度变为原来的倍 B．卫星的角速度变为原来的倍 C．卫星所需的向心力变为原来的倍 D．卫星的周期变为原来的2倍考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．专题：人造卫星问题．分析：根据人造卫星的万有引力等于向心力，由牛顿第二定律列式，得到线速度、角速度、向心力和周期的表达式，再进行分析即可．解答：解：根据人造卫星的万有引力等于向心力，得：F=G=m=mω2r=mr可得v=，ω=，T=2π-23-\n由上式可得：当人造卫星的轨道半径变为原来的2倍时，卫星的线速度变为原来的倍，角速度变为原来的倍，向心力变为原来的倍，卫星的周期变为原来的2倍．故BC错误，AD正确．故选：AD．点评：对于人造卫星做圆周运动问题，要抓住万有引力提供向心力这一基本思路，讨论各个物理量时要找准公式． 17．（3分）（2022春•江油市校级期中）我国利用“神州七号”飞船将翟志刚、刘伯明、景海鹏三名宇航员送入太空．设宇航员测出自己绕地球做圆周运动的周期为T，离地高度为H，地球半径为R，则根据T、H、R和引力常量G，能计算出的物理量是（ ） A．地球的质量和飞船的质量B．地球的平均密度 C．飞船线速度的大小D．飞船所需的向心力考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：人造地球卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据向心力公式和万有引力公式可求出相关物理量．解答：解：A、C、人造地球卫星做匀速圆周运动，万有引力等于向心力：==m解得：M=v=m为飞船的质量，无法求解；故A错误，C正确；B、地球可以看做球体，体积为V=πR3，故地球的密度为ρ=，代入数据就可以算出来，故B正确；D、由于缺少神州七号的质量，引力大小无法算出，故D错误；故选：BC．点评：本题关键抓住引力等于向心力、密度定义式列式求解，其中向心力公式有多种表示形式，但万变不离其宗，即万有引力提供向心力． -23-\n18．（3分）（2022春•江油市校级期中）一宇航员抵达一半径为R的星球表面后，为了测定该星球的质量M，做如下实验，取一根细线穿过光滑的细直管，细线一端栓一质量为m的砝码，另一端连在一固定的测力计上，手握细直管抡动砝码，使它在竖直平面内做匀速的圆周运动．如图所示，观察测力计得到，当砝码运动到圆周的最低点时，测力计的读数为F1；当砝码运动到圆周的最高点时，测力计的读数为F2．已知引力常量为G，试根据题中提供的条件和测量结果正确的是（ ） A．该星球表面的重力加速度为 B．该星球表面的重力加速度为 C．该星球的质量M为 D．该星球的质量M为考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．分析：根据径向的合力提供向心力，结合牛顿第二定律求出星球表面的重力加速度，根据万有引力等于重力求出星球的质量．解答：解：A、小球做匀速圆周运动，靠拉力和重力的合力提供向心力，有：，，联立解得g=，故A错误，B正确．C、根据万有引力等于重力得，，解得星球的质量M=，故D正确，C错误．故选：BD．点评：知道绳子拉力与重力的合力提供向心力，应用向心力公式列方程，知道在星球表面物体受到啊重力等于万有引力，即可正确解题． 三．本大题3小题．共16分．19．（4分）（2022春•江油市校级期中）已知引力常量为G．若月球绕地球匀速圆周运动的周期为T，轨道半径为r，则地球质量M= ；不计地球自转，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，则地球质量M= ．-23-\n考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：月球绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供月球的向心力，据此可以列式求解出地球的质量．不计地球自转，在地球表面上，物体的重力等于地球对物体的万有引力，列式也可求得地球的质量．解答：解：月球绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供月球的向心力，则有：G=mr解得：M=不计地球自转，在地球表面上，物体的重力等于地球对物体的万有引力，则有：G=mg则得：故答案为：，点评：从本题可以看出，通过知道环绕天体的轨道半径和公转周期，可以求出中心天体的质量．根据万有引力等于重力，也可以求天体的质量． 20．（8分）（2022春•江油市校级期中）如图，一根长为l的细线下面系一质量为m的小球，将小球拉离竖直位置，使悬线与竖直方向成α角，给小球一个初速度，使小球在水平面做匀速圆周运动，悬线旋转形成一个圆锥面．小球作圆运动的半径r= lsinα ，悬线拉力T= ，小球向心加速度a= gtanα ，角速度ω= ．-23-\n考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．分析：对小球受力分析，根据合力提供向心力求出向心力的大小，结合向心力与周期的关系式得出周期的大小．解答：解：由图可见小球作圆周运动的半径r=lsinα由几何知识知悬线拉力T=根据牛顿第二定律：mgtanα=ma得：a=gtanα根据牛顿第二定律：mgtanα=mω2r解得：角速度ω=故答案为：lsinα；；gtanα；．点评：本题是圆锥摆问题，关键是分析受力情况，确定向心力的来源．要注意小球圆周运动的半径不等于绳长． 21．（4分）（2022秋•秦州区校级期末）如图所示为一个小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm．如果取g=10m/s2，那么：小球运动中水平分速度的大小是 1.5 m/s；小球经过B点时的速度大小是 2.5 m/s．考点：研究平抛物体的运动．专题：实验题；平抛运动专题．分析：平抛运动在竖直方向上是匀变速运动，由BC和AB之间的距离差可以求出时间间隔；在水平方向上是匀速直线运动，由ABC三点在水平方向上的位移，和两点之间的时间间隔，可以求得水平速度，也就是小球的初速度；B点水平速度与初速度相等，再求出竖直方向的速度，求它们的合速度，就是B的速度．解答：解：在竖直方向hBC﹣hAB=g△t2，代入数据解得：△t=0.1s．水平方向是匀速直线运动，v0===1.5m/s物体在B点时竖直方向的速度-23-\nVy===2m/s所以B点的速度为V===2.5m/s．故答案为：1.5；2.5．点评：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，对同学的知识要求比较高，是个考查学生能力的好题． 四．本大题3小题，共30分．要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案．22．（8分）（2022春•西城区期末）2022年6月11日，我国神舟十号载人飞船成功发射．飞船变轨后以速度v沿圆形轨道环绕地球做匀速圆周运动．已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G．求：（1）飞船绕地球运行时距地面的高度h；（2）飞船环绕地球运行的周期T．考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：（1）根据万有引力提供向心力求出轨道半径的大小，从而得出飞船距离地面的高度．（2）根据线速度与周期的关系求出飞船的运行周期．解答：解：（1）根据万有引力提供向心力得，解得h=．（2）根据T=，r=R+h得，飞船的周期T=．答：（1）飞船绕地球运行时距地面的高度h=．（2）飞船环绕地球运行的周期T=．点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用． 23．（10分）（2022春•江油市校级期中）杆的一端固定，另一端系一质量为m=0.5kg的小球，杆长l=60cm，使小球在竖直平面内做圆周运动，重力加速度g=10m/s2，求：（1）小球刚好能做圆周运动，在最高点的速度为多大？（2）小球在最高点速率v=3m/s时，杆对小球的作用力为多大？-23-\n（3）小球在最低点速率v=5m/s时，杆对小球的作用力为多大？考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．分析：当小球刚好做圆周运动，最高点的临界速度为零．当最高点的速度为3m/s和最低点速度为5m/s时，根据牛顿第二定律求出杆对小球的作用力大小．解答：解：（1）小球刚好能做圆周运动，在最高点的速度为0．（2）当最高点的速率v=3m/s时，根据牛顿第二定律得，mg+，解得N=2.5N．（3）当最低点速度为v=5m/s时，根据牛顿第二定律得，，解得=25.8N．答：（1）小球刚好能做圆周运动，在最高点的速度为0．（2）小球在最高点速率v=3m/s时，杆对小球的作用力为2.5N．（3）小球在最低点速率v=5m/s时，杆对小球的作用力为25.8N．点评：解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，知道绳模型与杆模型的区别． 24．（12分）（2022春•江油市校级期中）如图所示，水平轨道上轻弹簧左端固定，弹簧处于自然状态时，其右端位于P点，现用一质量m=1kg的小物块（可视为质点）将弹簧压缩后释放，物块经过P点时的速度v0=6m/s，经过水平轨道右端Q点后恰好沿半圆光滑轨道的切线进入竖直固定的圆轨道，最后物块经轨道最低点A抛出后落到B点，若物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.1，s=5.5m，R=1m，A到B的竖直高度h=1.25m，取g=10m/s2．（1）求物块到达Q点时的速度大小．（2）判断物块经过Q点后能否沿圆周轨道运动．简单说明理由．（3）若物块从A水平抛出的水平位移大小为4m，求物块在A点时对圆轨道的压力．考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．分析：-23-\n（1）首先要了解问题的运动过程，运用牛顿第二定律和运动学公式研究P到Q可求解Q的速度大小；（2）判断出物体在Q点刚好做圆周运动时的速度，来判断能否做圆周运动．（3）运用平抛运动的知识求解出在A点的速度，由牛顿第二定律求出轨道在A点的支持力，由牛顿第三定律可求得物块在A点对圆轨道的压力．解答：解：（1）物块在PQ段做匀减速运动的加速度大小a=μg=1m/s2，m/s=5m/s．（2）物块通过Q点，恰好做圆周运动时，有：mg=，解得v=，可知物块能够经过Q点做圆周运动．（3）根据h=得，物块平抛运动的时间t=，物块在A点的速度，根据牛顿第二定律得，解得N=74N．则物块在A点时对圆轨道的压力为74N．答：（1）物块到达Q点时的速度大小为5m/s；（2）物块能够经过Q点做圆周运动．（3）物块在A点时对圆轨道的压力为74N．点评：该题考查了多个知识点的应用，要通过正确的受力分析找到向心力的来源，对于A点之后的过程可以运用平抛运动进行求解． -23-
