安徽省阜阳市耀云中学2014-2015学年高一下学期第一次月考物理试卷.doc

安徽省阜阳市耀云中学2014-2015学年高一（下）第一次月考物理试卷一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）1（4分）如图所示，某人游珠江，他以一定速度面部始终垂直河岸向对岸游去江中各处水流速度相等，他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是（）A水速大时，路程长，时间长B水速大时，路程长，时间短C水速大时，路程长，时间不变D路程、时间与水速无关2（4分）如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开接触开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地，该实验现象说明了A球在离开轨道后（）A水平方向的分运动是匀速直线运动B水平方向的分运动是匀加速直线运动C竖直方向的分运动是自由落体运动D竖直方向的分运动是匀速直线运动3（4分）一圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动在圆盘上放置一小木块A，它随圆盘一起做加速圆周运动（如图所示），则关于木块A的受力，下列说法正确的是（）A木块A受重力、支持力和向心力B木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指向圆心C木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相反D木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的法向分力提供向心力4（4分）在匀速圆周运动中，下列物理量不变的是（）A向心加速度B线速度C向心力D角速度5（4分）铁路转弯处的圆弧半径为R，内侧和外侧的高度差为hL为两轨间的距离，且Lh如果列车转弯速率大于，则（）A外侧铁轨与轮缘间产生挤压B铁轨与轮缘间无挤压C内侧铁轨与轮缘间产生挤压D内、外铁轨与轮缘间均有挤压6（4分）关于离心现象，下列说法中正确的是（）A当物体所受离心力大于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，它将做背离圆心的运动C做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将沿切线做直线运动D做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将做曲线运动二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）7（4分）下列关于物体的运动说法正确的是（）A物体在恒力作用下，一定做直线运动B做匀速圆周运动的物体可能处于平衡状态C物体在变力作用下有可能做匀速圆周运动D物体在恒力作用下不可能做匀速圆周运动8（4分）长为L的细绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定于某点，当绳竖直时小球静止，现给小球一水平初速度v0，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好过最高点，则下列说法中正确的是（）A小球过最高点时速度为零B小球开始运动时绳对小球的拉力为mC小球过最高点时绳对小球的拉力为mgD小球过最高点时速度大小为9（4分）铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，下面分析正确的是（）A轨道半径BC若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内D若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外10（4分）小球A和B用细线连接，可以在光滑的水平杆上无摩擦地滑动，已知它们的质量之比m1：m2=3：1，当这一装置绕着竖直轴做匀速转动且AB两球与水平杆达到相对静止时（如图所示），AB两球做匀速圆周运动的（）A线速度大小相等B角速度相等C向心力的大小之比为F1：F2=3：1D半径之比为r1：r2=1：3三、填空题（本大题共5小题，共20.0分）11（4分）如图所示为用频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球AA为A球在光滑水平面上以速度运动的轨迹BB为B球以速度被水平抛出后的运动轨迹CC为C球自由下落的运动轨迹通过分析上述三条轨迹可得出结论12（4分）如图所示，原长为L的轻质弹簧，劲度系数为k，一端系在圆盘的中心O，另一端系一质量为m的金属球，不计摩擦，当盘和球一起旋转时弹簧伸长量为L，则盘旋转的向心加速度为，角速度为13（4分）如图所示是研究平抛运动规律时描绘的物体运动的轨迹，在图上已建立了以cm为单位的直角坐标系，原点O为平抛运动的出发点由图可知，物体做平抛运动的初速度v0=m/s；物体运动到P点时速度的大小v=m/s，这段时间内平抛运动的位移大小x=m（g取10m/s 2）14（4分）如图所示，皮带传动装置主动轮P和从动轮Q的半径之比为2：1，A、B两点分别在两轮边缘上，C点在P轮上到转轴距离是P轮半径的，现主动轮P以转速n（r/s）的转速转动，则A、B、C三点的线速度大小之比为vA：vB：vC=，角速度大小之比A：B：C=15（4分）如图所示，汽车在倾斜的弯道上拐弯，弯道的倾角为，半径为r，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）16（10分）一艘小船在100m宽的河中横渡到对岸，已知水流速度是3m/s，小船在静水中的速度是4m/s，求：（1）欲使船渡河时间最短，船应该怎样渡河？最短时间是多少？船经过的位移多大？（2）欲使航行距离最短，船应该怎样渡河？渡河时间多长？17（10分）如图，排球场总长为18m，网高2.24m，女排比赛时，某运动员进行了一次跳发球，若击球点恰在发球处底线上方3.04m高处，击球后排球以25.0m/s的速度水平飞出，球初速度方向与底线垂直，试计算说明：（1）此球是否能过网？（2）是否落在对方界内？不计空气阻力，取g=10m/s218（10分）长L=0.5m的细绳拴着小水桶绕固定轴在竖直平面内转动，桶中有质量m=0.5kg的水，求：（1）在最高点时，水不流出的最小速率是多少？（2）在最高点时，若速率v=3m/s，水对桶底的压力多大？19（10分）如图所示，一根长0.1m的细线，一端系着一个质量是0.18kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，当小球的转速增加到原转速的3倍时，细线断裂，这时测得断前瞬间线的拉力比原来大40N，求：（1）线断裂的瞬间，线的拉力为多大；（2）这时小球运动的线速度为多大；（3）如果桌面高出地面0.8m，线断后小球飞出去落在离桌面的水平距离为多少的地方？（g取10m/s2）安徽省阜阳市耀云中学2014-2015学年高一（下）第一次月考物理试卷参考答案与试题解析一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）1（4分）如图所示，某人游珠江，他以一定速度面部始终垂直河岸向对岸游去江中各处水流速度相等，他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是（）A水速大时，路程长，时间长B水速大时，路程长，时间短C水速大时，路程长，时间不变D路程、时间与水速无关考点：运动的合成和分解 专题：运动的合成和分解专题分析：运用运动的分解，人在垂直于河岸方向的分速度V人不变，设河宽为d，过河时间t=，与水速无关解答：解：游泳者相对于岸的速度为他相对于水的速度和水流速度的合速度，水流速度越大，其合速度与岸的夹角越小，路程越长，但过河时间t=，与水速无关，故A、B、D均错误，C正确故选C点评：过河问题是运动的合成与分解部分典型题型本题要注意题设条件：速度始终垂直河岸，否则结果会不同2（4分）如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开接触开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地，该实验现象说明了A球在离开轨道后（）A水平方向的分运动是匀速直线运动B水平方向的分运动是匀加速直线运动C竖直方向的分运动是自由落体运动D竖直方向的分运动是匀速直线运动考点：平抛物体与自由落体同时落地；运动的合成和分解 分析：球A与球B同时释放，同时落地，由于B球做自由落体运动，A球做平抛运动，说明A球的竖直分运动与B球相同解答：解：球A与球B同时释放，同时落地，时间相同；A球做平抛运动，B球做自由落体运动；将球A的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，两个分运动同时发生，具有等时性，因而A球的竖直分运动与B球时间相等，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地，说明在任意时刻在两球同一高度，即A球的竖直分运动与B球完全相同，说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动；故选C点评：本题关键将平抛运动正交分解后抓住题中的“改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地”，得出A球的竖直分运动与B球的运动相同3（4分）一圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动在圆盘上放置一小木块A，它随圆盘一起做加速圆周运动（如图所示），则关于木块A的受力，下列说法正确的是（）A木块A受重力、支持力和向心力B木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指向圆心C木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相反D木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的法向分力提供向心力考点：向心力；牛顿第二定律 专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：物体做圆周运动，一定要有外力来充当向心力，对物体受力分析，抓住径向和法向都有加速度，可以得出静摩擦力的方向解答：解：木块随圆盘一起做加速圆周运动，则切向和法向都有合力，木块受的重力和支持力两个力平衡，可知静摩擦力沿半径方向的合力提供向心力，静摩擦力沿切线方向的产生切向加速度，根据平行四边形定则知，静摩擦力的方向不指向圆心故D正确，A、B、C错误故选：D点评：解决本题的关键知道变速圆周运动在沿半径方向有合力，在切线方向也有合力，知道向心力的来源，靠径向的合力提供向心力4（4分）在匀速圆周运动中，下列物理量不变的是（）A向心加速度B线速度C向心力D角速度考点：匀速圆周运动 专题：匀速圆周运动专题分析：匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，根据a=判断向心加速度是否改变解答：解：A、根据a=知，向心加速度的大小不变，但方向始终指向圆心，时刻改变，故A错误；B、匀速圆周运动的线速度大小不变，方向改变，故B错误；C、向心力的大小不变，方向始终指向圆心，时刻改变，故C错误；D、匀速圆周运动的角速度大小不变，方向不变，故D正确；故选：D点评：解决本题的关键知道角速度、线速度、向心加速度、向心力都是矢量，只要方向改变，该量发生改变5（4分）铁路转弯处的圆弧半径为R，内侧和外侧的高度差为hL为两轨间的距离，且Lh如果列车转弯速率大于，则（）A外侧铁轨与轮缘间产生挤压B铁轨与轮缘间无挤压C内侧铁轨与轮缘间产生挤压D内、外铁轨与轮缘间均有挤压考点：向心力；牛顿第二定律 专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：如果列车转弯时铁轨与轮缘间无挤压，则火车在弯道处拐弯时火车的重力和轨道对火车的支持力的合力做为转弯需要的向心力，根据向心力公式解出此速度，再把实际速度与此速度进行比较分析，根据向心力公式即可求解解答：解：若列车转弯时铁轨与轮缘间无挤压，则有：mgtan=m所以mg=m解得：v=如果列车转弯速率大于，重力和支持力的合力不够提供拐弯圆周运动的向心力，所以此时外轨对火车有指向圆心方向的支持力以补充拐弯的向心力即此时外轨对火车车轮有侧压力，故A正确故选A点评：火车转弯主要是分析清楚向心力的来源，如果列车转弯时铁轨与轮缘间无挤压，则火车在弯道处拐弯时火车的重力和轨道对火车的支持力的合力做为转弯需要的向心力，难度不大，属于基础题6（4分）关于离心现象，下列说法中正确的是（）A当物体所受离心力大于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，它将做背离圆心的运动C做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将沿切线做直线运动D做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将做曲线运动考点：离心现象；牛顿第二定律；向心力 专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：做圆周运动的物体，在受到指向圆心的合外力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动所有远离圆心的运动都是离心运动，但不一定沿切线方向飞出，做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将沿切线做直线运动解答：解：A、离心力是不存在的，因为它没有施力物体所以物体不会受到离心力，故A错误BCD中、惯性：当物体不受力或受到的合外力为零时，物体保持静止或匀速直线运动状态所以做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，由于惯性，物体继续保持该速度做匀速直线运动故BD错误，C正确故选C点评：物体做离心运动的条件：合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力，所有远离圆心的运动都是离心运动，但不一定沿切线方向飞出二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）7（4分）下列关于物体的运动说法正确的是（）A物体在恒力作用下，一定做直线运动B做匀速圆周运动的物体可能处于平衡状态C物体在变力作用下有可能做匀速圆周运动D物体在恒力作用下不可能做匀速圆周运动考点：匀速圆周运动 专题：匀速圆周运动专题分析：当物体所受的合力与速度方向在同一条直线上，做直线运动，不在同一条直线上，做曲线运动匀速圆周运动的合外力提供向心力，是变力解答：解：A、物体在恒力作用下，当恒力与速度方向不在同一条直线上，物体做曲线运动比如平抛运动，故A错误B、做匀速圆周运动的物体速度在变化，合外力不为零，处于非平衡状态，故B错误C、匀速圆周运动所受的合力始终指向圆心，是变力，则知物体在变力作用下有可能做匀速圆周运动，故C正确D、匀速圆周运动的合外力提供向心力，是变力，则在恒力作用下物体不可能做匀速圆周运动故D正确故选：CD点评：解决本题的关键掌握物体做直线运动还是曲线运动的条件，关键看合外力与速度方向是否在同一条直线上8（4分）长为L的细绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定于某点，当绳竖直时小球静止，现给小球一水平初速度v0，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好过最高点，则下列说法中正确的是（）A小球过最高点时速度为零B小球开始运动时绳对小球的拉力为mC小球过最高点时绳对小球的拉力为mgD小球过最高点时速度大小为考点：向心力 专题：匀速圆周运动专题分析：小球在竖直平面内做圆周运动，刚好越过最高点，知在最高点绳子的拉力为零，靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出最高点的速度解答：解：小球刚好越过最高点，知绳子的拉力T=0，根据牛顿第二定律得：mg=m解得：v=，故D正确故选：D点评：解决本题的关键知道“绳模型”最高点的临界情况，以及知道与“杆模型”的区别9（4分）铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，下面分析正确的是（）A轨道半径BC若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内D若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外考点：向心力；牛顿第二定律 专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：火车以轨道的速度转弯时，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，先平行四边形定则求出合力，再根据根据合力等于向心力求出转弯速度，当转弯的实际速度大于或小于轨道速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供向心力或大于所需要的向心力，火车有离心趋势或向心趋势，故其轮缘会挤压车轮解答：解：A、火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力由图可以得出F合=mgtan（为轨道平面与水平面的夹角）合力等于向心力，故mgtan=m解得，故A错误，故B正确；C、当转弯的实际速度小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内，故C错误；D、当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，外轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外，故D正确；故选BD点评：本题关键抓住火车所受重力和支持力的合力恰好提供向心力的临界情况，计算出临界速度，然后根据离心运动和向心运动的条件进行分析10（4分）小球A和B用细线连接，可以在光滑的水平杆上无摩擦地滑动，已知它们的质量之比m1：m2=3：1，当这一装置绕着竖直轴做匀速转动且AB两球与水平杆达到相对静止时（如图所示），AB两球做匀速圆周运动的（）A线速度大小相等B角速度相等C向心力的大小之比为F1：F2=3：1D半径之比为r1：r2=1：3考点：向心力；牛顿第二定律 专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：两球同轴转动角速度相同，由绳子的拉力提供向心力，根据v=r比较线速度大小，根据Fn=m2r比较向心力大小，并求半径之比解答：解：ABD、两球同轴转动角速度相同，由绳子的拉力提供向心力，则有： m12rA=m22rB解得半径之比为：=；根据v=r得线速度之比为1：3故A错误，BD正确C、由绳子的拉力提供向心力，绳子的拉力相等，所以向心力大小相等，向心力大小之比为F1：F2=1：1，故C错误故选：BD点评：本题关键是明确同轴转动角速度相同，然后结合向心加速度公式、向心力公式、角速度与线速度关系公式列式分析三、填空题（本大题共5小题，共20.0分）11（4分）如图所示为用频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球AA为A球在光滑水平面上以速度运动的轨迹BB为B球以速度被水平抛出后的运动轨迹CC为C球自由下落的运动轨迹通过分析上述三条轨迹可得出结论平抛运动的物体水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动考点：研究平抛物体的运动 专题：实验题；平抛运动专题分析：通ABC三个球运动的比对，分析B球做平抛运动两个方向的分运动的性质解答：解：由题，A球沿水平方向做匀速直线运动，B球做平抛运动，C球做自由落体运动，通过对比看出，三个球运动的时间相同，所以说明平抛运动的物体水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动故答案为：平抛运动的物体水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动点评：本题通过实验现象总结实验规律，得出实验结论的能力基础题12（4分）如图所示，原长为L的轻质弹簧，劲度系数为k，一端系在圆盘的中心O，另一端系一质量为m的金属球，不计摩擦，当盘和球一起旋转时弹簧伸长量为L，则盘旋转的向心加速度为，角速度为考点：牛顿第二定律；向心加速度；向心力 专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：小球做圆周运动所需的向心力由弹簧的拉力提供，根据牛顿第二定律求出物体的向心加速度，以及角速度解答：解：弹簧的弹力F=kL，则向心力大小为kL，向心加速度a= 根据a=r2=（L+L）2，则=故答案为：点评：解决本题的关键知道向心力的来源，根据牛顿第二定律求加速度，以及知道向心加速度与角速度的关系13（4分）如图所示是研究平抛运动规律时描绘的物体运动的轨迹，在图上已建立了以cm为单位的直角坐标系，原点O为平抛运动的出发点由图可知，物体做平抛运动的初速度v0=2m/s；物体运动到P点时速度的大小v=m/s，这段时间内平抛运动的位移大小x=m（g取10m/s 2）考点：研究平抛物体的运动 专题：实验题；平抛运动专题分析：根据下降的高度求出平抛运动的时间，根据水平位移和时间求出初速度根据速度时间公式求出P点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出P点的速度根据水平位移和竖直位移求出这段时间内平抛运动的位移解答：解：根据y=得，t=，则初速度P点竖直分速度vyP=gt=100.2m/s=2m/s，根据平行四边形定则知，物体运动到P点的速度v=这段时间内的位移s=故答案为：2，点评：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，结合运动学公式灵活求解，基础题14（4分）如图所示，皮带传动装置主动轮P和从动轮Q的半径之比为2：1，A、B两点分别在两轮边缘上，C点在P轮上到转轴距离是P轮半径的，现主动轮P以转速n（r/s）的转速转动，则A、B、C三点的线速度大小之比为vA：vB：vC=4：4：1，角速度大小之比A：B：C=1：2：1考点：线速度、角速度和周期、转速 专题：匀速圆周运动专题分析：A、C共轴转动，角速度相等，A、B靠传送带传动，线速度大小相等，根据v=r得出A、B、C三点的线速度大小之比、角速度大小之比解答：解：A、C共轴转动，角速度相等，因为A、C转动的半径之比为4：1，根据v=r知，A、C两点的线速度大小之比为4：1，A、B两点靠传送带传动，线速度大小相等，A、B两点的半径之比为2：1，根据v=r知，A、B两点的角速度之比为1：2，所以A、B、C三点的线速度大小之比为vA：vB：vC=4：4：1，角速度大小之比A：B：C=1：2：1故答案为：4：4：1，1：2：1点评：解决本题的关键知道共轴转动的点角速度大小相等，靠传送带传动轮子边缘的点，线速度大小相等，知道线速度、角速度的关系，并能灵活运用15（4分）如图所示，汽车在倾斜的弯道上拐弯，弯道的倾角为，半径为r，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是考点：向心力；牛顿第二定律 专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：汽车完全不依靠摩擦力转弯时所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供根据牛顿第二定律得到转弯的速率解答：解：汽车完全不依靠摩擦力转弯时所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供，力图如图根据牛顿第二定律得：mgtan=m解得：v=故答案为：点评：本题运用牛顿第二定律分析生活中的圆周运动，考查物理联系实际的能力，关键是分析物体受力情况，确定向心力的来源四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）16（10分）一艘小船在100m宽的河中横渡到对岸，已知水流速度是3m/s，小船在静水中的速度是4m/s，求：（1）欲使船渡河时间最短，船应该怎样渡河？最短时间是多少？船经过的位移多大？（2）欲使航行距离最短，船应该怎样渡河？渡河时间多长？考点：运动的合成和分解 专题：运动的合成和分解专题分析：（1）当船在垂直于河岸方向上的速度最大时，渡河时间最短，即为船头始终指向河对岸时，时间最短用运动学公式即可得知渡河的最短时间，船还随河水向下运动，求出船随河水向下运动的位移，即可得知船的实际位移（2）船垂直渡河时船的航程最短，此时船头要指向上游，并且沿河岸方向上的分量大小与水流的速度大小相等，对两个速度进行合成，利用运动学公式即可求得渡河时间解答：解：（1）船渡河时间最短，就是在垂直于河岸方向上的速度最大，即为让船头始终指向对岸，渡河时间为：tmin=25s船沿河流方向上的位移为：s=v水tmin=325=75m船经过的位移为：x=125m（2）要使船航程最短，即为让船垂直河岸渡河，船航行的实际速度垂直于河岸，如图所示设船在静水中的速度方向与河岸间的夹角为，船在静水中的速度沿河岸上的分量大小与水流的速度大小相等，方向相反，有：v静cos=v水即为：cos=得：=arccos即为船头指向上游，与河岸间的夹角为arccos此时合速度为：v合=m/s渡河时间为：t=s答：（1）欲使船渡河时间最短，船头应始终指向河对岸，船经过的位移125m（2）欲使航行距离最短，船头应指向河上游，与河岸间的夹角为arccos，渡河时间为s点评：该题通过渡河的模型考察了运动的合成与分解，关于渡河问题，应注意几种渡河方式，一是垂直渡河，此时渡河位移最短，但是所用时间不是最短的，此种情况要求船的合速度与河岸垂直，二是船头始终指向对岸的渡河，此种情况下渡河时间最短，但是渡河位移不是最短；关于渡河问题，还要会判断能否垂直渡河，其条件是船在静水中的速度大小要大于河水流动的速度大小17（10分）如图，排球场总长为18m，网高2.24m，女排比赛时，某运动员进行了一次跳发球，若击球点恰在发球处底线上方3.04m高处，击球后排球以25.0m/s的速度水平飞出，球初速度方向与底线垂直，试计算说明：（1）此球是否能过网？（2）是否落在对方界内？不计空气阻力，取g=10m/s2考点：平抛运动 专题：平抛运动专题分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据小球下落的高度差求出运动的时间，从而求出水平位移与半场长度比较判断能否过网求出平抛运动的落地时间，结合初速度求出水平位移，判断球是落在对方界内还是界外解答：解：（1）当球下落到与球网上沿等高时的水平位移为s，则：3.042.24=gt2，解得：t=0.4ss=v0t=250.4=10m9m，球过网（2）当球落地时，水平位移为s，则3.04=gt2，解得：t=0.78ss=v0t=250.78=19.5m18m，故球落在界外答：（1）此球能过网（2）球落在界外点评：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，结合运动学公式进行求解18（10分）长L=0.5m的细绳拴着小水桶绕固定轴在竖直平面内转动，桶中有质量m=0.5kg的水，求：（1）在最高点时，水不流出的最小速率是多少？（2）在最高点时，若速率v=3m/s，水对桶底的压力多大？考点：向心力；牛顿第二定律 专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：在最高点，水不流出的临界情况是桶底对水的弹力恰好为零，根据牛顿第二定律求出水不流出的最小速率当 v=3m/s时，根据牛顿第二定律求出水对桶底的压力大小解答：解：（1）在最高点，水恰好不流出时有：mg=m，解得最小速率（2）在最高点，根据牛顿第二定律得，解得N=m=4N根据牛顿第三定律知，水对桶底的压力为4N答：（1）在最高点时，水不流出的最小速率是m/s；（2）在最高点时，若速率v=3m/s，水对桶底的压力为4N点评：解决本题的关键知道水做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，知道最高点的临界情况，即弹力为零，靠重力提供向心力19（10分）如图所示，一根长0.1m的细线，一端系着一个质量是0.18kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，当小球的转速增加到原转速的3倍时，细线断裂，这时测得断前瞬间线的拉力比原来大40N，求：（1）线断裂的瞬间，线的拉力为多大；（2）这时小球运动的线速度为多大；（3）如果桌面高出地面0.8m，线断后小球飞出去落在离桌面的水平距离为多少的地方？（g取10m/s2）考点：牛顿第二定律；向心力 专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：（1）球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，由线的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律分别对开始时和断开前列方程，结合条件：线断开前的瞬间线的拉力比开始时大40N，求解线的拉力（2）设线断时小球的线速度大小为，此时绳子的拉力提供向心力，根据向心力公式即可求得速度；（3）小球离开桌面时做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由高度求出时间，再求出平抛运动的水平距离解答：解：（1）小球在光滑桌面上做匀速圆周运动时受三个力作用；重力mg、桌面弹力FN和细线的拉力F，重力mg和弹力FN平衡，线的拉力提供向心力，Fn=F=m2R，设原来的角速度为0，线上的拉力是F0，加快后的角速度为，线断时的拉力是F1，则F1：F0=2：02=9：1，又F1=F0+40N，所以F0=5N，线断时F1=45N（2）设线断时小球的线速度大小为，由，得（3）由平抛运动规律得小球在空中运动的时间s=0.4s小球落地处离开桌面的水平距离x=t=50.4m=2m答：（1）线断裂的瞬间，线的拉力为45N；（2）这时小球运动的线速度为5m/s；（3）如果桌面高出地面0.8m，线断后小球飞出去落在离桌面的水平距离为2m的地方点评：对于匀速圆周运动动力学问题，关键是确定向心力的来源平抛运动采用运动的分解进行处理