安徽省宣城市2018-2019學(xué)年高一物理下學(xué)期期末考試試題(含解析)

安徽省宣城市2018-2019學(xué)年高一物理下學(xué)期期末考試一試題（含解析）一、選擇題以下說法正確的選項(xiàng)是物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的合力必然為零物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的合力必然變化物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的速度保持不變物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的加速度保持不變【答案】D【解析】【詳解】A.物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的合力不用然為零，比方自由落體運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的合力不用然變化，比方平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的速度大小保持不變，但是方向不斷變化，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的加速度為g保持不變，選項(xiàng)D正確.2.在室內(nèi)自行車比賽中，運(yùn)動(dòng)員以速度v在傾角為θ的賽道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，重力加速度為g，則以下說法正確的選項(xiàng)是A.運(yùn)動(dòng)員做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為vR若是運(yùn)動(dòng)員減速，運(yùn)動(dòng)員將做離心運(yùn)動(dòng)2C.運(yùn)動(dòng)員做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小是mvR將運(yùn)動(dòng)員和自行車看做一個(gè)整體，則整體受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用【答案】C【解析】【詳解】A.運(yùn)動(dòng)員做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為=v，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；R-1-B.若是運(yùn)動(dòng)員加速，運(yùn)動(dòng)員將做離心運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；2C.運(yùn)動(dòng)員做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小是mv，選項(xiàng)C正確；R將運(yùn)動(dòng)員和自行車看做一個(gè)整體，則整體受重力、支持力、摩擦力的作用，三個(gè)力的合力充當(dāng)向心力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.3.質(zhì)量m=4kg的質(zhì)點(diǎn)靜止在圓滑水平面上的直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)O，先用沿+x軸方向的力F1=8N作用了2s，爾后撤去F1；再用沿+y方向的力F2=24N作用了1s．則質(zhì)點(diǎn)在這3s內(nèi)的軌跡為A.B.C.D.【答案】D【解析】考點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)的合成和分解；牛頓第二定律．解析：物體在F1作用下在x軸方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，撤去F1，施加F2，由于合力與速度方向垂直，做曲線運(yùn)動(dòng)，將曲線運(yùn)動(dòng)分解為x軸方向和y軸方向研究，在x軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在y軸方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．解答：解：質(zhì)點(diǎn)在F1作用由靜止開始從坐標(biāo)系的原點(diǎn)O沿+x軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度F12v=at=4m/s，對(duì)應(yīng)位移11111m2

2a1t1=4m，到2s末撤去F1再碰到沿+y方向的力F的作用，物體在+x軸方向勻速運(yùn)動(dòng)，x=vt=4m，在+y方向加速運(yùn)動(dòng)，+y方向的加速2212F221at2=3m，物體做曲線運(yùn)動(dòng)．q再依照曲線運(yùn)動(dòng)2222m的加速度方向大體指向軌跡凹的向來，知D正確，A、B、C錯(cuò)誤．應(yīng)選D．議論：解決本題的要點(diǎn)掌握辦理曲線運(yùn)動(dòng)的方法，將曲線運(yùn)動(dòng)分解為x軸方向和y軸方向，解析出兩方向分運(yùn)動(dòng)的情況．-2-4.以下列圖，航天飛機(jī)在完成對(duì)哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后，在A點(diǎn)從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，B為軌道Ⅱ上的一點(diǎn)，關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)，以下說法中正確的選項(xiàng)是A.在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度大于經(jīng)過B的速度B.在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的動(dòng)能大于在軌道I上經(jīng)過A的動(dòng)能在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的加速度【答案】C【解析】【詳解】A.軌道Ⅱ上由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，引力做正功，動(dòng)能增加，因此經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度。故A錯(cuò)誤。B.從軌道Ⅰ的A點(diǎn)進(jìn)入軌道Ⅱ需減速，使萬有引力大于所需要的向心力，做近心運(yùn)動(dòng)。所以軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的速度，則在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的動(dòng)能小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的動(dòng)。故B錯(cuò)誤。3C.依照開普勒第三定律R＝C，橢圓軌道的半長軸小于圓軌道的半徑，因此在軌道Ⅱ上運(yùn)T2動(dòng)的周期小于在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期。故C正確。GMmD.由r2ma可得在軌道Ⅱ上和在軌道Ⅰ經(jīng)過A點(diǎn)距離地心的距離r相等，因此所受的萬有引力相等，依照牛頓第二定律，加速度相等。故D錯(cuò)誤。以下列圖，在傾角為45°的斜坡底端P點(diǎn)正上方某一地址Q處以速度υ0水平向左拋出一個(gè)小球，小球恰好能垂直落在斜坡上，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1。另一小球B從同一地址Q處自由下落，A下落至P點(diǎn)的時(shí)間為t，不計(jì)空氣阻力，則t1：t為22-3-A.l：2B.1：3C.1：3D.1：2【答案】B【解析】【詳解】物體垂直落到斜面上，因斜面傾角為45°，則豎直速度y01，則t1v0；Q點(diǎn)到v=v=gtg斜面的水平距離為01，則=01+123v02123vgt1=，則由=gt2解得t20；vtQPvt2gQPg22A.l：2，與結(jié)論不吻合，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.1：3，與結(jié)論吻合，選項(xiàng)B正確；C.1：3，與結(jié)論不吻合，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.1：2，與結(jié)論不吻合，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；6.以下列圖，用水平恒力F拉著一物體沿水平面從A移到B的過程中，以下說法正確的選項(xiàng)是A.有摩擦力比無摩擦力時(shí)，力F做的功多B.物體加速運(yùn)動(dòng)比減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，力F做的功多C.物體無論怎樣運(yùn)動(dòng)，力F做的功相等D.有摩擦力與無摩擦力時(shí)，力F的平均功率相等【答案】C【解析】【詳解】A.F為恒力，F(xiàn)做功的大小=，與有無摩擦力沒關(guān)，故A錯(cuò)誤。WFxBC.依照W=Fx知，無論加速還是減速，F(xiàn)做功相同多，故B錯(cuò)誤C正確。D.有無摩擦力時(shí)，F(xiàn)做功相等，有摩擦力時(shí)，加速度較小，運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長，則平均功率較小，-4-可知有摩擦力與無摩擦力時(shí)平均功率不等，故D錯(cuò)誤。以下列圖，質(zhì)量為m的蹦極運(yùn)動(dòng)員從蹦極臺(tái)上躍下。設(shè)運(yùn)動(dòng)員由靜止開始下落，且下落過程中所受阻力恒定，加速度為4。在運(yùn)動(dòng)員下落h的過程中(蹦極繩未拉直前)，以下說法正g5確的是A.運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能增加了4mgh54B.運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能減少了mgh45C.運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減少了mgh5D.運(yùn)動(dòng)員戰(zhàn)勝阻力所做的功為4mgh5【答案】A【解析】【詳解】A.由牛頓第二定律知，運(yùn)動(dòng)員所受的合力為：F合=ma=4mg，依照動(dòng)能定理知運(yùn)動(dòng)員5的動(dòng)能增加量為：△EK=W合=4mgh，故A正確。5B.重力做的功為：WG=mgh，重力勢(shì)能減少了：△EP=mgh，故B錯(cuò)誤。C.運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能增加了4，重力勢(shì)能減少了，則機(jī)械能減少了-4=1，選555項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.依照功能原理知：運(yùn)動(dòng)員戰(zhàn)勝阻力所做的功等于機(jī)械能的減少量，為1mgh．故D錯(cuò)誤。58.某小船在河寬為d，水速恒定為v的河中渡河，第一次用最短時(shí)間從渡口向?qū)Π堕_去，此時(shí)-5-小船在靜水中航行的速度為v1，所用時(shí)間為t1；第二次用最短航程渡河從同一渡口向?qū)Π堕_去，此時(shí)小船在靜水中航行的速度為v2，所用時(shí)間為t2，結(jié)果兩次恰好抵達(dá)對(duì)岸的同一地址，則A.第一次所用時(shí)間t1=ddB.第二次所用時(shí)間t2=vv2vdt1v22C.兩次渡河的位移大小為D.兩次渡河所用時(shí)間之比v12v1t2【答案】D【解析】d詳解】A.第一次所用時(shí)間t1=，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；v1第二次渡河時(shí)船頭方向與合速度方向垂直，即船速方向不是指向河對(duì)岸，則渡河的時(shí)間不d等于，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；v2C.兩船抵達(dá)的地址相同，位移相同，由第一次渡河可知，位移為sdv2v12，選項(xiàng)C錯(cuò)v1【誤；D.兩船抵達(dá)的地址相同，知合速度方向相同，甲船靜水速垂直于河岸，乙船的靜水速與合速度垂直。如圖。兩船的合位移相等，則渡河時(shí)間之比等于兩船合速度之反比。則：t1v乙合v乙v甲v22：2，D正確.t2v甲合tansinv1一質(zhì)點(diǎn)開始時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻起碰到一恒力作用。此后，該質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能可能素來增大先逐漸減小至零，再逐漸增大-6-先逐漸增大至某一最大值，再逐漸減小先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大【答案】ABD【解析】試題解析：一質(zhì)點(diǎn)開始時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說明質(zhì)點(diǎn)所受合力為0，從某時(shí)刻起碰到一恒力作用，這個(gè)恒力就是質(zhì)點(diǎn)的合力．依照這個(gè)恒力與速度的方向關(guān)系確定質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能的變化情況．解：A、若是恒力與運(yùn)動(dòng)方向相同，那么質(zhì)點(diǎn)做勻加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能素來變大，故A正確．B、若是恒力與運(yùn)動(dòng)方向相反，那么質(zhì)點(diǎn)先做勻減速運(yùn)動(dòng)，速度減到0，質(zhì)點(diǎn)在恒力作用下沿著恒力方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能再逐漸增大．故B正確．C、若是恒力方向與原來運(yùn)動(dòng)方向不在同素來線上，那么將速度沿恒力方向所在直線和垂直恒力方向分解，其中恒力與一個(gè)速度方向相同，這個(gè)方向速度就會(huì)增加，另一個(gè)方向速度不變，那么合速度就會(huì)增加，不會(huì)減?。蔆錯(cuò)誤．D、若是恒力方向與原來運(yùn)動(dòng)方向不在同素來線上，那么將速度沿恒力方向所在直線和垂直恒力方向分解，其中恒力與一個(gè)速度方向相反，這個(gè)方向速度就會(huì)減小，另一個(gè)方向速度不變，那么合速度就會(huì)減小，當(dāng)恒力方向速度減到0時(shí)，另一個(gè)方向還有速度，因此速度到最小值時(shí)不為0，爾后恒力方向速度又會(huì)增加，合速度又在增加，即動(dòng)能增大．故D正確．應(yīng)選ABD．【議論】關(guān)于直線運(yùn)動(dòng)，判斷速度增加還是減小，我們就看加速度的方向和速度的方向．關(guān)于受恒力作用的曲線運(yùn)動(dòng)，我們能夠?qū)⑺俣确纸獾胶懔Ψ较蚝痛怪焙懔Ψ较?，再去研究?0.以下列圖，a是靜止在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體，b、c是在赤道平面內(nèi)的兩顆人造衛(wèi)星，b位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上，c是同步衛(wèi)星．以下關(guān)系正確的選項(xiàng)是A.物體a隨地球自轉(zhuǎn)的線速度小于衛(wèi)星b的線速度-7-B.衛(wèi)星b的角速度小于衛(wèi)星c的角速度C.物體a隨地球自轉(zhuǎn)周期等于衛(wèi)星c的周期D.物體a隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度小于衛(wèi)星c的向心加速度【答案】ACD【解析】【詳解】A.地球赤道上的物體a與地球同步衛(wèi)星c擁有相同的角速度，由v=rω知，物體a隨地球自轉(zhuǎn)的線速度小于衛(wèi)星c的線速度。關(guān)于衛(wèi)星b、c，依照萬有引力供應(yīng)向心力得mMv2，可得的Fa隨vGM，則知衛(wèi)星c線速度小于衛(wèi)星b線速度，因此物體Gr2=mrr地球自轉(zhuǎn)的線速度小于衛(wèi)星b線速度，故A正確。B.關(guān)于衛(wèi)星b、c，由vGM知，衛(wèi)星b角速度大于衛(wèi)星c角速度，故B錯(cuò)誤；rr3C.c是地球的同步衛(wèi)星，其運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，故C正確。D.關(guān)于a、c，角速度相等，由a=rω2比較知，物體a隨地球自轉(zhuǎn)向心加速度小于衛(wèi)星c的向心加速度。故D正確；11.質(zhì)量為m的汽車在平直路面上勻加速啟動(dòng)，啟動(dòng)過程的速度變化規(guī)律以下列圖，其中OA為過原點(diǎn)的一條直線，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中汽車所受阻力恒為f，則A.0~t1時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力等于v1mt1B.t1~t2時(shí)間內(nèi)，汽車的功率等于Ffv2C.t~t2時(shí)間內(nèi)汽車的功率等于t此后汽車的功率12-8-D.t1~t2時(shí)間內(nèi)，汽車的平均速度等于v1v22【答案】BC【解析】【詳解】A.0～t1時(shí)間內(nèi)，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度av1，依照牛頓第二定律得，t1ffv1，故A錯(cuò)誤。t1B.從t1時(shí)刻起汽車的功率保持不變，2時(shí)刻達(dá)到最大速度，則功率為f2tP=Fv，選項(xiàng)B正確；C.從t1時(shí)刻起汽車的功率保持不變，可知汽車在t1～t2時(shí)間內(nèi)的功率等于t2此后的功率，故C正確。D.t1～tv1v2，故D錯(cuò)誤。2時(shí)間內(nèi)，汽車做變加速直線運(yùn)動(dòng)，平均速度不等于212.如圖，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下，足夠長的水平傳達(dá)帶以恒定速率v1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。一質(zhì)量為m的滑塊從傳達(dá)帶右端以水平向左的速率v2(v1>v2)滑上傳達(dá)帶，最后滑塊又返回至傳達(dá)帶的右端。在上述過程中，以下判斷正確的選項(xiàng)是A.滑塊返回傳達(dá)帶右端的速率為2vB.此過程中電動(dòng)機(jī)對(duì)傳達(dá)帶做功為212mvvC.此過程中傳達(dá)帶對(duì)滑塊做功為1mv12－1mv2222D.此過程中滑塊與傳達(dá)帶之間因摩擦產(chǎn)生的熱量為1m(v1－v2)22【答案】AB【解析】【詳解】A.由于傳達(dá)帶足夠長，滑塊受向右的摩擦力，減速向左滑行，至速度為0，此后，再加速向右滑行，由于v1>v2，物領(lǐng)悟在滑動(dòng)摩擦力的作用下加速，當(dāng)速度增大到等于v2時(shí)，物體回到原出發(fā)點(diǎn)，即滑塊返回傳達(dá)帶右端的速率為v2，故A正確；-9-B.設(shè)滑塊向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1，位移為x1，則：x1v2t1v22摩擦力對(duì)滑塊做功：W=fxt1①1121mv2又摩擦力做功等于滑塊動(dòng)能的減小，即：W1=2②2該過程中傳達(dá)帶的位移：x2=v1t1摩擦力對(duì)傳達(dá)帶做功：Wfxfvtfv2x12fxv1③22111v21v2將①②代入③得：W2=mv1v2同理可計(jì)算，滑塊返回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)摩擦力對(duì)傳達(dá)帶做功為W2=mv1v2則此過程中電動(dòng)機(jī)對(duì)傳達(dá)帶做功為W=W+W2=2mvv，選項(xiàng)B正確；212C.此過程中只有傳達(dá)帶對(duì)滑塊做功依照動(dòng)能定理W′=△E得：W=△E=1212KK2222錯(cuò)誤；D.物塊向左減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊相對(duì)傳達(dá)帶的位移為：sxx(v2v)t1(v2v)mv21122121f物塊向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊相對(duì)傳達(dá)帶的位移為：s1x2-x1(v1v2)t1(v1-v2)mv222f則此過程中滑塊與傳達(dá)帶問因摩擦產(chǎn)生的熱量為Qfs1fs22mv1v2，故D錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題13.用頻閃照相技術(shù)拍下的兩小球運(yùn)動(dòng)的頻閃照片以下列圖，拍攝時(shí)，光源的頻閃頻率為10Hz，a球從A點(diǎn)水平拋出的同時(shí)，b球自B點(diǎn)開始下落，背景的小方格為相同的正方形。重力加速度g取10m/s2，不計(jì)阻力。-10-(1)依照照片顯示的信息，以下說法中正確的選項(xiàng)是___________A．只能確定b球的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)B．不能夠確定a球沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)C．只能判斷a球的運(yùn)動(dòng)是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)D．能夠確定a球沿水平方向運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合成(2)依照照片信息可求出a球的水平速度大小為___________m/s；當(dāng)a球與b球運(yùn)動(dòng)了___________s時(shí)它們之間的距離最小。【答案】(1).D(2).1(3).0.2【解析】【詳解】第一空.由于相鄰兩照片間的時(shí)間間隔相等，水平位移相等，知小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與b球運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，知豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)．故D正確，ABC錯(cuò)誤．第二空.依照△y=gT2=10×0.01m=0.1m．因此2L=0.1m，因此平拋運(yùn)動(dòng)初速度v0＝2L＝0.1＝1m/s．t0.1第三空.由于兩球在豎直方向上都做自由落體運(yùn)動(dòng)，因此位移之差恒定，當(dāng)小球a運(yùn)動(dòng)到與b在同一豎直線上時(shí)，距離最短，則t4L＝0.2s＝0.2sv114.以下列圖，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可考據(jù)機(jī)械能守恒定律.的-11-(1)供實(shí)驗(yàn)選擇的重物有以下四個(gè)，應(yīng)選擇___________A．質(zhì)量為10g的砝碼B．質(zhì)量為50g的塑料球C．質(zhì)量為200g的木球D．質(zhì)量為200g的鐵球安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出吻合要求的紙帶，以以下列圖所示，紙帶的___________端(選填“左”或“右’)與重物相連。(3)上圖中O點(diǎn)為打點(diǎn)初步點(diǎn)，且速度為零。采用紙帶上連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，為考據(jù)重物對(duì)應(yīng)O點(diǎn)和F點(diǎn)機(jī)械能可否相等，并使數(shù)據(jù)辦理簡略，應(yīng)測(cè)量O、F1和E、G兩點(diǎn)間的距離2兩點(diǎn)間的距離hh。(4)已知重物質(zhì)量為m，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T，從O點(diǎn)到F點(diǎn)的過程中重物動(dòng)能的增加量△E=___________(用本題所給字母表示)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物增加的動(dòng)能略小于減少的重力勢(shì)能，于是深入研究阻力對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響。他測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到初步點(diǎn)O的距離h，并計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v，用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制出v2-h圖線，以下列圖。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2，由圖線求得重物下落時(shí)受到阻力與所受重力的百分比為___________%(保留兩位有效數(shù)字)。-12-【答案】(1).D(2).左(3).mh228T(4).1.02【解析】【詳解】第一空.為了減小相對(duì)阻力，應(yīng)入選擇密度較大的鐵球，應(yīng)選D.第二空.由紙帶的點(diǎn)跡分布可知，從左到右相鄰兩點(diǎn)間距逐漸變大，可知紙帶的左端與重物相連；第三空.打F點(diǎn)時(shí)的速度：vFh212mh22.2T，則重物的動(dòng)能：EkFmvF8T22第四空.由mah1mv2可得v22ah，2則由圖像可知2a11.64=9.7m/s2;0.6，則a由牛頓定律：mg-f=ma解得f=0.1m，f0.1m1.00則9.8m0mg三、計(jì)算題已知火星表面周邊的重力加速度為g，火星半徑為R，火星自轉(zhuǎn)周期為T。萬有引力常量為G。求：火星上衛(wèi)星的第一宇宙速度；火星的同步衛(wèi)星距行星表面的高度h?！敬鸢浮浚?）vgR（2）h3gR2T242R【解析】（1）設(shè)質(zhì)量為m的衛(wèi)星繞火星表面翱翔速度為v，萬有引力供應(yīng)向心力-13-GMmmv2①R2R又由于GMmmg②R2得vgR（2）其同步衛(wèi)星的周期等于其自轉(zhuǎn)周期TMm22則對(duì)其同步衛(wèi)星有：G2mRh③RhT聯(lián)立②③解得：h3gR2T242R一列火車總質(zhì)量m=5×105kg，機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P=3×106w，水平軌道對(duì)列車的阻力是車重的0.02倍，火車在軌道上從靜止開始行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率不高出額定功率P，取g=10m/s2，求：火車在水平軌道上行駛的最大速度vm；(2)當(dāng)行駛速度為v=20m/s時(shí)，機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率已經(jīng)為額定功率，此時(shí)加速度a的大小。2【答案】(1)30m/s(2)0.1m/s【解析】【詳解】(1)當(dāng)列車的加速度為零，速度達(dá)到最大值vmFFfkmgPPv30m/skmg當(dāng)vvm時(shí)，列車加速運(yùn)動(dòng)，依照牛頓第二定律可得：當(dāng)v20m/s時(shí)，F(xiàn)1P1.5105NF1FLva0.1m/s2m17.以下列圖，在同一豎直平面內(nèi)，一輕質(zhì)彈簧一端固定，另一自由端恰好與水平線AB平齊，靜止放于傾角為53°的圓滑斜面上．一長為L=9cm的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m=1kg的小球，將細(xì)繩拉至水平，使小球在地址C由靜止釋放，小球抵達(dá)最低點(diǎn)D時(shí)，-14-細(xì)繩恰好被拉斷．此后小球在運(yùn)動(dòng)過程中恰好沿斜面方向?qū)椈蓧嚎s，最大壓縮量為x=5cm．(g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6)求：細(xì)繩碰到的拉力的最大值；(2)D點(diǎn)到水平線AB的高度h；(3)彈簧所獲得的最大彈性勢(shì)能Ep?！敬鸢浮浚?）30N（2）3.2m（3）54J【解析】試題解析：（1）小球由C到D，由機(jī)械能守恒定律得：mgL1mv122解得v12gL①在D點(diǎn)，由牛頓第二定律得Fmgmv12②L由①②解得F＝30N由牛頓第三定律知細(xì)繩所能承受的最大拉力為30N。（2）由D到A，小球做平拋運(yùn)動(dòng)vy2＝2gh③v