物理一、选择题（第1到9题为单选，第10、11、12小题为多选。每小题为4分，共48分）1．下列说法中正确的是()A．只有正在向上运动的物体，才有可能处于超重状态B．超重就是物体所受的重力增加C．物体处于超重状态时，地球对它的引力变大D．超重时物体所受的重力不变2．如图所示，车内绳AB与绳BC拴住一小球，BC水平，车由原来的静止状态变为向右加速直线运动，小球仍处于图中所示的位置，则()A．AB绳、BC绳拉力都变大B．AB绳拉力变大，BC绳拉力变小C．AB绳拉力变大，BC绳拉力不变D．AB绳拉力不变，BC绳拉力变大3．如图甲所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对物体A施加一水平力F，F－t关系图象如图乙所示。两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，则()A．2～3s时间内两物体间的摩擦力逐渐减小B．A对B的摩擦力方向始终与力F的方向相同C．2s末时A对B的摩擦力对B做功的瞬时功率最大D．两物体沿直线做往复运动4．下面说法中正确的是()A．做曲线运动的物体速度方向必定变化B．速度变化的运动必定是曲线运动C．加速度恒定的运动不可能是曲线运动D．加速度变化的运动必定是曲线运动5．如图所示，沿竖直杆以速度v匀速下滑的物体A通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体B，细绳与竖直杆间的夹角为θ，则以下说法正确的是()1\nA．物体B向右匀速运动B．物体B向右匀加速运动C．细绳对A的拉力逐渐变小D．细绳对B的拉力逐渐变大6.两个宽度相同但长度不同的台球框固定在水平面上，从两个框的长边同时以相同的速度分别发出小球A和B，如图所示．设球与框边碰撞时无机械能损失，不计摩擦，则两球回到最初出发的框边的先后是()A．A球先回到出发框边B．B球先回到出发框边C．两球同时回到出发框边D．因两框长度不明，故无法确定哪一个球先回到出发框边7．如右图所示，一小球以v0＝10m/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取10m/s2)，以下判断中正确的是()A．小球经过A、B两点间的时间t＝1sB．小球经过A、B两点间的时间t＝sC．A、B两点间的高度差h＝10mD．A、B两点间的高度差h＝15m8．如图所示，我某集团军在一次空地联合军事演习中，离地面H高处的飞机以水平对地速度v1发射一颗炸弹欲轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以初速度v2竖直向上发射一颗炮弹拦截(炮弹运动过程看作竖直上抛)，设此时拦截系统与飞机的水平距离为s，若拦截成功，不计空气阻力，则v1、v2的关系应满足()HsA.v1＝sv2B.v1＝v2HsC.v1＝Hv2D.v1＝v29．如图所示，靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑，大轮半径是小轮半径的2倍．A、B分别为大、小轮边缘上的点，C为大轮上一条半径的中点．则()A．两轮转动的角速度相等B．大轮转动的角速度是小轮的2倍2\nC．质点加速度aA＝2aBD．质点加速度aB＝4aC10．如图所示，光滑的半圆柱体的半径为R，其上方有一个曲线轨道AB，轨道底端水平并与半圆柱体顶端相切．质量为m的小球沿轨道滑至底端(也就是半圆柱体的顶端)B点时的速度大小为，方向沿水平方向．小球在水平面上的落点为C(图中未画出)，则()A．小球将沿圆柱体表面做圆周运动滑至C点B．小球将做平抛运动到达C点C．OC之间的距离为RD．OC之间的距离为R11．质量为m的物体沿着半径为r的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为v，如图所示，若物体与球壳之间的摩擦因数为μ，则物体在最低点时()v2A．向心加速度为rv2B．向心力为m(g＋r)mv2C．对球壳的压力为rv2D．受到的摩擦力为μm(g＋r)12．一辆汽车匀速率通过半径为R的圆弧形路面，关于汽车的受力情况(不考虑汽车运动过程中受到的空气、摩擦等阻力)，下列说法正确的是()A．汽车对路面的压力大小不变，总是等于汽车的重力B．汽车对路面的压力大小不断发生变化，总是小于汽车所受的重力C．汽车的牵引力不发生变化D．汽车的牵引力逐渐变小二、实验题（10分）13．已知物体的加速度a与物体的受力F及物体的质量m满足关系式a∝F,a∝1/m．在光滑的水平面上有一质量为m的物体受到水平力F作用，在t时间内由静止开始移动了x距离，今要使距离变为4x,可采用以下哪一种方法（）A．将水平恒力增为4F；B．将物体的质量减为原来的1/4；C．将作用时间增为4t；D．将作用时间增为2t.14．一个同学做“研究平抛物体运动”的实验，只在纸上记下重垂线y方向，忘记在纸上记下坐标原点位置，并只在坐标纸上描出如图所示曲线．现在我们可以在曲线上取A、B两点，用刻度尺分别量出它们到y轴的距离AA′＝x1，BB′＝x2，以及AB的竖直距离h，从而求出小球抛出的初速度v0为__________．3\n三、计算题（42分）15．图示为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A、B两端相距3m，另一台倾斜，其传送带与地面的倾角θ＝37°，C、D两端相距4.45m，B、C相距很近．水平部分AB以v0＝5m/s的速率顺时针转动．将一袋质量为10kg的大米无初速度放在A端，到达B端后，米袋继续沿倾斜的CD部分运动，不计米袋在BC处的机械能损失．已知米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5，g＝10m/s2，cos37°＝0.8，求：(1)若CD部分传送带不运转，米袋能否运动到D端？(2)若要米袋能被送到D端，CD部分顺时针运转的最小速度为多大？16．体育竞赛中有一项运动为掷镖，如图所示，墙壁上落有两只飞镖，它们是从同一位置水平射出的，飞镖A与竖直墙壁成θ1＝53°角，飞镖B与竖直墙壁成θ2＝37°角，两者相距为d.假设飞镖的运动为平抛运动，求射出点离墙壁的水平距离．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)17.如图，半径为R，内径很小的光滑半圆管道竖直放置，质量为m的小球以某一速度进入管内，小球通过最高点P时，对管壁的压力为0.5mg.求：(1)小球从管口飞出时的速率．(2)小球落地点到P点的水平距离．4\nC．AB绳拉力变大，BC绳拉力不变D．AB绳拉力不变，BC绳拉力变大解析：如图，车加速时，球的位置不变，则AB绳拉力沿竖直方向的分力仍为FT1cosθ，且G等于重力G，即FT1＝cosθ，故FT1不变．向右的加速度只能是由BC绳上增加的拉力提供，故FT2增加，所以D正确．答案：D3．如图甲所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对物体A施加一水平力F，F－t关系图象如图乙所示。两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，则()A．2～3s时间内两物体间的摩擦力逐渐减小B．A对B的摩擦力方向始终与力F的方向相同C．2s末时A对B的摩擦力对B做功的瞬时功率最大D．两物体沿直线做往复运动F解析：因为两物体始终相对静止，因此将两物体看做一个整体可知a＝m，加速度与力成正5\n比，然后隔离B受力分析可知，B受到的摩擦力f＝mBa，结合力F随时间变化图象分析可知，2～3s时间内两物体间的摩擦力反向逐渐增大，选项A错误；A对B的摩擦力方向始终与力F的方向相同，选项B正确；由受力和运动关系可知，2s末时，两物体运动速度达到最大，而A对B的摩擦力为0，因此A对B的摩擦力对B做功的瞬时功率也是0，选项C错误；分析物体运动可知，物体将做单一方向的运动而不是往复运动，选项D错误．答案：B4．[2022·金陵检测]下面说法中正确的是()A．做曲线运动的物体速度方向必定变化B．速度变化的运动必定是曲线运动C．加速度恒定的运动不可能是曲线运动D．加速度变化的运动必定是曲线运动解析：做曲线运动的物体速度大小不一定变化，但速度方向必定变化，A项正确．速度变化的运动可能是速度大小在变，也可能是速度方向在变化，不一定是曲线运动，B项错误．加速度恒定的运动可能是匀变速直线运动，也可能是匀变速曲线运动，C项错误．加速度变化的运动可能是变加速直线运动，也可能是变加速曲线运动，D项错误．答案：A5．如图所示，沿竖直杆以速度v匀速下滑的物体A通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体B，细绳与竖直杆间的夹角为θ，则以下说法正确的是()A．物体B向右匀速运动B．物体B向右匀加速运动C．细绳对A的拉力逐渐变小D．细绳对B的拉力逐渐变大解析：由于A、B两物体沿绳子方向速度大小相等，则有vcosθ＝vB，随θ的减小vB逐渐增大，且由余弦曲线的变化规律可知，B的加速度逐渐减小，所以细绳对B的拉力逐渐变小，由牛顿第三定律可知细绳对A的拉力逐渐变小，故C项正确．答案：C6.两个宽度相同但长度不同的台球框固定在水平面上，从两个框的长边同时以相同的速度分别发出小球A和B，如图所示．设球与框边碰撞时无机械能损失，不计摩擦，则两球回到最初出发的框边的先后是()A．A球先回到出发框边B．B球先回到出发框边C．两球同时回到出发框边6\nD．因两框长度不明，故无法确定哪一个球先回到出发框边解析：由于AB两球沿台球框短边方向的分速度相同，返回出发框边时沿台球框短边方向均运动了两个短边的长度，所以两球同时回到出发框边．答案：C7．如右图所示，一小球以v0＝10m/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取10m/s2)，以下判断中正确的是()A．小球经过A、B两点间的时间t＝1sB．小球经过A、B两点间的时间t＝sC．A、B两点间的高度差h＝10mD．A、B两点间的高度差h＝15m解析：设A点竖直速度为v⊥A，v⊥A＝v0＝gtA，得tA＝1s，设B点的竖直速度为v⊥B，v⊥B＝v0tan60°＝gtB得tB＝s，则小球经过A、B两点间的时间为tB－tA＝(－1)s，v⊥A＋v⊥B故A错误，B错误；A、B两点间的高度差hAB＝2t＝10m，故C正确，D错误．答案：C8．如图所示，我某集团军在一次空地联合军事演习中，离地面H高处的飞机以水平对地速度v1发射一颗炸弹欲轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以初速度v2竖直向上发射一颗炮弹拦截(炮弹运动过程看作竖直上抛)，设此时拦截系统与飞机的水平距离为s，若拦截成功，不计空气阻力，则v1、v2的关系应满足()HsA.v1＝sv2B.v1＝v2HsC.v1＝Hv2D.v1＝v2解析：在水平方向上，炸弹以速度v1做匀速直线运动，因此s＝v1t，在竖直方向，炮弹欲11正好击中炸弹，则在时间t内炸弹和炮弹的位移之和恰好等于高度H，即H＝2gt2＋v2t－2gt2sv1tv1＝v2t，因此有H＝v2t＝v2，C正确．9．如图所示，靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑，大轮半径是小轮半径的2倍．A、B分别为大、小轮边缘上的点，C为大轮上一条半径的中点．则()A．两轮转动的角速度相等B．大轮转动的角速度是小轮的2倍C．质点加速度aA＝2aB7\nD．质点加速度aB＝4aC解析：两轮不打滑，边缘质点线速度大1v2aArB1小相等，vA＝vB，而rA＝2rB，故ωA＝2ωB，A、B错误；由an＝r得aB＝rA＝2，C错误；aArAaB由an＝ω2r得aC＝rC＝2，则aC＝4，D正确．答案：D10．如图所示，光滑的半圆柱体的半径为R，其上方有一个曲线轨道AB，轨道底端水平并与半圆柱体顶端相切．质量为m的小球沿轨道滑至底端(也就是半圆柱体的顶端)B点时的速度大小为，方向沿水平方向．小球在水平面上的落点为C(图中未画出)，则()A．小球将沿圆柱体表面做圆周运动滑至C点B．小球将做平抛运动到达C点C．OC之间的距离为RD．OC之间的距离为Rv21解析：在B点时，向心力F＝mr＝mg，物体将做平抛运动，由平抛运动的规律可知，R＝2gt2，OC＝vt＝R，所以BC正确．答案：BC11．质量为m的物体沿着半径为r的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为v，如图所示，若物体与球壳之间的摩擦因数为μ，则物体在最低点时()v2A．向心加速度为rv2B．向心力为m(g＋r)mv2C．对球壳的压力为rv2D．受到的摩擦力为μm(g＋r)解析：物体在最低点沿半径方向受重力、球壳对物体的支持力，两力的合力提供物体做圆周mv2v2运动在此位置的向心力，由牛顿第二定律有：FN－mg＝r，物体的向心加速度为r，向心mv2v2力为r，物体对球壳的压力为m(g＋r)，在沿速度方向，物体受滑动摩擦力，由公式有：v2Ff＝μFN＝μm(g＋r)，综上所述，选项为A、D正确．答案：AD12．一辆汽车匀速率通过半径为R的圆弧形路面，关于汽车的受力情况(不考虑汽车运动过程中受到的空气、摩擦等阻力)，下列说法正确的是()A．汽车对路面的压力大小不变，总是等于汽车的重力B．汽车对路面的压力大小不断发生变化，总是小于汽车所受的重力C．汽车的牵引力不发生变化D．汽车的牵引力逐渐变小解析：汽车受重力mg、地面的支持力FN、汽车的牵引力F，如图所示．汽车运动时速率大8\n小不变，沿轨迹切线方向合力为零，所以F－mgsinθ＝0，即F＝mgsinθ.汽车在到达最高点之前，θ角不断减小，由上式可知，汽车的牵引力不断减小；从最高点向下运动的过程中，不需要牵引力，反而需要制动力，所以选项C错误，v2选项D正确．在沿半径的方向上，汽车有向心加速度，由牛顿第二定律得mgcosθ－FN＝mR，v2则FN＝mgcosθ－mR，所以，路面对汽车的支持力FN随θ的减小而增大．当到达顶端时，v2θ＝0，FN＝mg－mR达到最大值，但小于mg，所以选项A错误，B正确．答案：BD13．已知物体的加速度a与物体的受力F及物体的质量m满足关系式a∝F,a∝1/m．在光滑的水平面上有一质量为m的物体受到水平力F作用，在t时间内由静止开始移动了x距离，今要使距离变为4x,可采用以下哪一种方法（）将水平恒力增为4F；将物体的质量减为原来的1/4；将作用时间增为4t；将作用时间增为2t.ABD14．一个同学做“研究平抛物体运动”的实验，只在纸上记下重垂线y方向，忘记在纸上记下坐标原点位置，并只在坐标纸上描出如图所示曲线．现在我们可以在曲线上取A、B两点，用刻度尺分别量出它们到y轴的距离AA′＝x1，BB′＝x2，以及AB的竖直距离h，从而求出小球抛出的初速度v0为__________．答案：,2h)12121x21x12解析：h＝2gt2－2gt1＝2g(v0)2－2g(v0)2＝0所以，v0＝,2h)15．图示为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A、B两端相距3m，另一台倾斜，其传送带与地面的倾角θ＝37°，C、D两端相距4.45m，B、C相距很近．水平部分AB以v0＝5m/s的速率顺时针转动．将一袋质量为10kg的大米无初速度放在A端，到达B端后，米袋继续沿倾斜的CD部分运动，不计米袋在BC处的机械能损失．已知米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5，g＝10m/s2，cos37°＝0.8，求：9\n(1)若CD部分传送带不运转，米袋能否运动到D端？(2)若要米袋能被送到D端，CD部分顺时针运转的最小速度为多大？μmg解析：(1)米袋在AB部分加速时的加速度a0＝m＝μg＝5m/s2米袋的速度达到v0＝5m/s时，滑行的距离s0＝0＝2.5m<sAB＝3m，因此米袋到达B点的速度为v0＝5m/sCD部分不运转，米袋在CD部分的加速度大小设为a，有mgsinθ＋μmgcosθ＝ma得a＝10m/s2米袋能滑上的最大距离s＝0＝1.25m<4.45m故米袋不能运动到D端．(2)设CD部分运转速度为v时米袋恰能到达D端(即米袋到达D点时速度恰好为零)，则米袋速度减为v之前的加速度大小为a1＝gsin37°＋μgcos37°＝10m/s2米袋速度小于v后所受摩擦力沿传送带向上，继续匀减速运动直到速度减为零，该阶段加速度大小为a2＝gsin37°－μgcos37°＝2m/s2－v2v2由运动学公式得2a1＋2a2＝4.45m解得v＝4m/s即要把米袋送到D点，CD部分的最小速度为4m/s.16．体育竞赛中有一项运动为掷镖，如图所示，墙壁上落有两只飞镖，它们是从同一位置水平射出的，飞镖A与竖直墙壁成θ1＝53°角，飞镖B与竖直墙壁成θ2＝37°角，两者相距为d.假设飞镖的运动为平抛运动，求射出点离墙壁的水平距离．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)解析：两支飞镖是从同一点水平飞出的，与竖直墙壁的夹角即当飞镖与墙壁碰撞时飞镖的瞬时速度方向与竖直平面的夹角．若分别反向延长两速度矢线，必交于一点，即飞镖水平位移的中点．如图所示，则有A＝d.由平抛运动规律有O′ASO′＝tan37°，①O′A＋dSO′＝tan53°②12联立①②式得＝7d.③1又＝2，④联立③④式易知：24射出点离墙壁水平距离为＝7d.24答案：7d17.如图，半径为R，内径很小的光滑半圆管道竖直放置，质量为m的小球以某一速度进入管内，小球通过最高点P时，对管壁的压力为0.5mg.10\n求：(1)小球从管口飞出时的速率．(2)小球落地点到P点的水平距离．解析：(1)分两种情况，当小球对管下部有压力时，则有mg－0.5mg＝1得：v1＝当小球对管上部有压力时，则有mg＋0.5mg＝2得：v2＝(2)小球从管口飞出做平抛运动1R2R＝2gt2得：t＝2g小球对管下部有压力时：x1＝v1t＝R对管上部有压力时：x2＝v2t＝R11
