知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
A.如图所示为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$v$作匀速直线运动的轨迹；$BB{{'}}$为$B$球以速度$v$被水平抛出后的运动轨迹；$CC{{'}}$为$C$球作自由落体运动的轨迹。通过分析上述三条轨迹可知，平抛运动可分解为水平方向上的_______________和竖直方向上的____________________。

B.下图为“探究加速度与力、质量的关系”实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带，已知打点计时器打点时间间隔为$0.02s$，纸带上$A$、$B$、$C$、$D$、$E$、$F$、$G$为七个相邻的计数点，若每$5$个点取一个计数点，则相邻计数点间的时间间隔为____ $s$，各计数点间距离如图所示，单位是$cm$。小车经过点$E$时的速度为_____$m/s$。

难度：较易

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2．
探究题某校学生验证向心力公式$F=m\dfrac{{{v}^{2}}}{R}$ 的实验中，设计了如下实验：
第$1$步：先用粉笔在地上画一个直径为$2L$的圆；
第$2$步：通过力传感器，用绳子绑住质量为$m$的小球，人站在圆内，手拽住绳子离小球距离为$L$的位置，用力甩绳子，使绳子离小球近似水平，带动小球做匀速圆周运动，调整位置，让转动小球的手肘的延长线刚好通过地上的圆心，量出手拽住处距离地面的高度为$h$，记下力传感器的读数为$F$；
第$3$步：转到某位置时，突然放手，小球自由抛出去；
第$4$步：另一个同学记下小示的落地点$C$，将通过抛出点$A$垂直于地面的竖直线在地面上的垂足$B$与落地点$C$连一条直线，这条直线近似记录了小球做圆周运动时在地面上的投影圆的运动方向，量出$BC$间距离为$S$；
第$5$步：保持小球做圆周运动半径不变，改变小球做圆周运动的速度，重复上述操作．
试回答：$($用题中的$m$、$L$、$h$、$S$和重力加速度$g$表示$)$
$\left( 1 \right)$放手后，小球在空中运动的时间$t=$ ______ ．
$\left( 2 \right)$在误差范围内，有$F=$ ______ ．
$\left( 3 \right)$小球落地时的速度大小为$v=$ ______ ．

难度：较难

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3．
做物体平抛运动的实验时，只画出了如图乙所示的一部分曲线，在曲线上取$ABC$三点，测得它们的水平距离为${\triangle }x{=}0{.}2m$，竖直距离$h_{1}{=}0{.}1m{,}h_{2}{=}0{.}2m$，试由图示求出平抛物体的初速度$v_{0}{=}$ ______$ m/s$。$(g=10m/s^{2})$

难度：中等

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4．
图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的$AB$段对到与四分之一光滑圆弧轨道$BC$在$B$点水平相切。点$A$距水面的高度为$H$，圆弧轨道$BC$的半径为$R$，圆心$O$恰在水面，游客质量为$m$，可视为质点，不计空气阻力；

$(1)$若游客从$A$点由静止开始滑下，到$B$点时沿切线方向滑离轨道落在水面$D$点，$OD=2R$，求游客滑到的速度$V_{B}$大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功$W_{f}$；

$(2)$若游客从$AB$段某处滑下，恰好停在$B$点，有因为受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到$P$点后滑离轨道，求$P$点离水面的高度$h$。

难度：较难

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5．如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动．在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器．（电火花计时器每隔相同的时间间隔打一个点）

（1）请将下列实验步骤按先后排序： ______ ．
①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
②接通电火花计时器的电源，使它工作起来
③启动电动机，使圆形卡纸转动起来
④关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段点迹（如图乙所示），写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值．
（2）要得到角速度ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是 ______
A．秒表 B．毫米刻度尺 C．圆规 D．量角器
（3）为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动．则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示．这对测量结果 ______ （填“有”或“无”）影响．

难度：易

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6．一个有一定厚度、半径为60cm的圆盘A，可以绕通过中心垂直盘面的水平轴转动．圆盘加速度转动时，角速度的增加量△ω与对应时间△t的比值定义为角加速β，即β= $%20%5Cfrac%20%7B%E2%96%B3%CF%89%7D%7B%E2%96%B3t%7D$ ．

为检测圆盘做匀加速转动时的角加速度，设计下实验：如图甲所示，将打点计时器B固定在桌面上，纸带C的一端穿过打点计时器的限位孔D，另一端与圆盘相连，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上，接通频率f=50Hz电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动．
通过实验我们获得了如图乙所示的纸带（图中0、1、2、3、4为计数点，相邻两个计数点间还有4个点未画出）S₁=2.40cm、S₂=3.01cm、S₃=3.59cm、S₄=4.19cm．那么打点计时器打下计数点2时纸带运行的速度大小为 ______ m/s，计算纸带加速度的关系式为a= ______ ，圆盘转动的角加速度大小为 ______ rad/s²（计算结果都保留两位有效数字）．

难度：易

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7．在圆轨道上稳定运行的飞船内，宇航员为了验证向心力公式，设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）：给待测物体一个初速度，使它在水平光滑桌面上做匀速圆周运动．该飞船内具有基本测量工具．
（1）实验时需要测量的物理量是 ______ ．（写出描述物理量的文字和符号）
（2）若向心力公式成立，则上述物理量的关系是： ______ ．

难度：较难

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8．某物理兴趣小组测量自行车前进的速度，如图是自行车传动机构的示意图，其中A是大齿轮，B是小齿轮，C是后轮．做了如下测量：

测出了脚踏板的转速为n，大齿轮的半径r₁，小齿轮的半径r₂，后轮的半径r₃．用上述量推导出自行车前进速度的表达式： ______ ．

难度：难

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9．（1）如图是自行车传动机构的示意图，其中 I是大齿轮，II是小齿轮，III是后轮，半径之比为2：1：5，且后轮直径为60cm．则：
I、II两轮边缘上点的线速度v之比： ______ ；
II、III两轮边缘上点的角速度ω之比： ______ ；
II、III两轮边缘上点的线速度v之比： ______ ．
（2）若再测得脚踏板的转速为75r/min，结合以上各量计算自行车的时速约为多少（保留两位有效数字）： ______ km/h．

难度：较易

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10．
$(1)$如图所示，红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升，若红蜡块在$A$点匀速上升的同时，使玻璃管水平向右做直线运动，则红蜡块实际运动：若玻璃管做匀速运动，其轨迹为曲线；若玻璃管做匀加速运动，其轨迹为曲线；若玻璃管做匀减速运动，其轨迹为曲线。

$(2)$实验对平抛运动进行研究，图中记录了抛物线轨迹的一部分，如图所示$.O$点不是抛出点，$x$轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度是$v$。$=$ $m/s$，相邻两个位置的时间间隔是；抛出点的坐标$x=$ $m$， $y=$ $m (g$取$10m/s^{2})$

难度：难

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