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文檔簡介
2023-2024學(xué)年河南省三門峽市靈寶市重點(diǎn)中學(xué)高三(上)入學(xué)
考試物理試卷
1.如圖所示,一小球從4點(diǎn)由靜止開始沿斜面做勻變速直線運(yùn)動,若到達(dá)B點(diǎn)時速度為外
到達(dá)C點(diǎn)時速度為2辦則AB:BC等于()
2.如圖所示,質(zhì)量分別為2τn和3m的兩個小球置于光滑水平面上,且固定在勁度系數(shù)為k的
輕質(zhì)彈簧的兩端.現(xiàn)在質(zhì)量為2m的小球上沿彈簧軸線方向施加大小為F的水平拉力,使兩球
一起做勻加速直線運(yùn)動,則此時彈簧的伸長量為()
2mF
Z7/7/777777/7Z7
A.?B.C.gD,
5k5κ5kκ
3.某人站在平臺上平拋一小球,小球離手時的速度為%,落地時的速度為功,不計空氣阻
力,下列選項(xiàng)中能表示出速度矢量演變過程的是()
4.已知地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍,地球的半徑約為火星半徑的2倍,地球的第一宇宙
速度為8kτn∕s,則航天器在火星表面附近繞火星做勻速圓周運(yùn)動的速率約為()
A.3.5km∕sB.5.0fczn∕sC.17.7km∕sD.35.2/cm/s
5.2018年2月,我國50Om口徑射電望遠(yuǎn)鏡(天眼)發(fā)現(xiàn)毫秒脈沖星“/0318+0253”,其自
轉(zhuǎn)周期7=5.19ms,假設(shè)星體為質(zhì)量均勻分布的球體,已知萬有引力常量為6.67義10TlN?
Z∏2∕kg2.以周期r穩(wěn)定自轉(zhuǎn)的星體的密度最小值約為()
A.5×109kg∕m3B.5×1012kg∕m3C.5×1015kg∕m3D.5×1018kg∕m3
6.如圖所示,物塊P置于水平轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤一起運(yùn)動,圖中C方向沿半徑指向圓心,α方向與
C方向垂直.當(dāng)轉(zhuǎn)盤逆時針轉(zhuǎn)動時,下列說法正確的是()
A.當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動時,P受摩擦力方向?yàn)閎
B.當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動時,P不受轉(zhuǎn)盤的摩擦力
C.當(dāng)轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動時,P受摩擦力方向可能為α
D.當(dāng)轉(zhuǎn)盤減速轉(zhuǎn)動時,P受摩擦力方向可能為d
7.在早期的反衛(wèi)星試驗(yàn)中,攻擊攔截方式之一是快速上升式攻擊,即“攔截器”被送入與
“目標(biāo)衛(wèi)星”軌道平面相同而高度較低的追趕軌道,然后通過機(jī)動飛行快速上升接近目標(biāo)將
“目標(biāo)衛(wèi)星”摧毀.圖為追趕過程軌道示意圖.下列敘述正確的是()
A.圖中A是“目標(biāo)衛(wèi)星”,B是“攔截器”
B.“攔截器”和“目標(biāo)衛(wèi)星”的繞行方向?yàn)閳D中的順時針方向
C.“攔截器”在上升的過程中重力勢能會增大
D.“攔截器”的加速度比“目標(biāo)衛(wèi)星”的加速度小
8.某游戲裝置如圖所示,安裝在豎直軌道AB上的彈射器可上下移動,能水平射出速度大小
可調(diào)節(jié)的小彈丸.圓心為。的圓弧槽BCD上開有小孔P,彈丸落到小孔時,速度只有沿OP方
向才能通過小孔,游戲過關(guān),則彈射器在軌道上
A.位于B點(diǎn)時,只要彈丸射出速度合適就能過關(guān)
B.只要高于B點(diǎn),彈丸射出速度合適都能過關(guān)
C.只有一個位置,且彈丸以某一速度射出才能過關(guān)
D.有兩個位置,只要彈丸射出速度合適都能過關(guān)
9.如圖所示,將一小球從空中4點(diǎn)以水平速度火拋出,經(jīng)過一段時間后,小球以大小為2%的
速度經(jīng)過B點(diǎn),不計空氣阻力,則小球從4到B(重力加速度為g)()
Z
A.下落高度為萼B.經(jīng)過的時間為鬻
C.速度增量為北,方向豎直向下D.運(yùn)動方向改變的角度為60。
10.宇宙中,兩顆靠得比較近的恒星,只受到彼此之間的萬有引力作用相互繞轉(zhuǎn),稱之為雙
星系統(tǒng)。在浩瀚的銀河系中,多數(shù)恒星都是雙星系統(tǒng)。設(shè)某雙星系統(tǒng)4、B繞其連線上的。點(diǎn)
做勻速圓周運(yùn)動,如圖所示。若40>0B,則()
AOB
A.星球4的質(zhì)量一定大于星球B的質(zhì)量
B.星球A的線速度一定大于星球B的線速度
C.雙星間距離一定,雙星的質(zhì)量越大,其轉(zhuǎn)動周期越大
D.雙星的質(zhì)量一定,雙星之間的距離越大,其轉(zhuǎn)動周期越大
11.天花板下懸掛的輕質(zhì)光滑小圓環(huán)P可繞過懸掛點(diǎn)的豎直軸無摩擦地旋轉(zhuǎn)。一根輕繩穿過P,
兩端分別連接質(zhì)量為TnI和τ∏2的小球4、B(Tnl羊小2)。設(shè)兩球同時做如圖所示的圓錐擺運(yùn)動,
且在任意時刻兩球均在同一水平面內(nèi),則()
A.兩球運(yùn)動的周期相等B.兩球的向心加速度大小相等
C.球A、B到P的距離之比等于Hi?:m1D.球4、B到P的距離之比等于nh:m2
12.如圖所示,兩個可視為質(zhì)點(diǎn)的、相同的木塊4和B放在轉(zhuǎn)盤上,兩者用長為L的細(xì)繩連接,
木塊與轉(zhuǎn)盤的最大靜摩擦力均為各自重力的K倍,A放在距離轉(zhuǎn)軸L處,整個裝置能繞通過轉(zhuǎn)
盤中心的轉(zhuǎn)軸。1。2轉(zhuǎn)動,開始時,繩恰好伸直但無彈力,現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動,使角
速度緩慢增大,以下說法正確的是
%
A.當(dāng)3>繆時,4、B相對于轉(zhuǎn)盤會滑動
73L
B.當(dāng)3>J百時,繩子一定有彈力
C.3在JH<3<J孽范圍內(nèi)增大時,B所受摩擦力變大
D.3在鹿<3<叵范圍內(nèi)增大時,A所受摩擦力不變
13.利用如圖所示裝置驗(yàn)證向心加速度a”與線速度"的關(guān)系。四分之一圓弧軌道固定在水平
桌面上,末端與上表面很小的壓力傳感器表面相切,水平地面上依次鋪放好木板、白紙、復(fù)
寫紙。將小球從圓弧軌道某一點(diǎn)靜止釋放,經(jīng)軌道末端飛出,落到鋪著復(fù)寫紙和白紙的木板
上,在白紙上留下點(diǎn)跡,由同一位置重復(fù)釋放幾次,記錄每次壓力傳感器的示數(shù);改變小球
在圓弧軌道上的釋放位置,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟。(當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間)
A.必須選擇光滑的圓弧軌道
區(qū)固定圓弧軌道時,末端必須水平
C實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇密度小的小球
D確定小球在白紙上的落點(diǎn)時,用盡可能小的圓把所有落點(diǎn)圈住,圓心即為平均落點(diǎn)
(2)某次實(shí)驗(yàn)時記錄的壓力傳感器示數(shù)為F,并測出小球的質(zhì)量為小球的向心加速度
an=---------°
(3)實(shí)驗(yàn)除了記錄壓力傳感器示數(shù)凡測量小球的質(zhì)量m外,還需要測量軌道末端距地面的高
度九、水平位移X、圓弧軌道半徑R,則要驗(yàn)證向心加速度α7l與線速度〃的關(guān)系,只需要驗(yàn)證
表達(dá)式即可(用測量的數(shù)據(jù)表示)。
14.用如圖甲所示裝置研究平拋運(yùn)動,將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上,鋼
球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)水平飛出,落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板--側(cè)較低,
鋼球落在擋板上時,鋼球側(cè)面會在白紙上擠壓出一個痕跡點(diǎn)。移動擋板,重新釋放鋼球,如
此重復(fù),白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。
硬板白紙
(1)下列實(shí)驗(yàn)條件必須滿足的有;
4斜槽軌道光滑
B.斜槽軌道末段水平
C擋板高度等間距變化
D每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球
(2)為定量研究,建立以水平方向?yàn)?軸、豎直方向?yàn)閥軸的坐標(biāo)系。
ɑ.取平拋運(yùn)動的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),將鋼球靜置于Q點(diǎn),鋼球的(選填“最上端”、“最
下端”或者“球心”)對應(yīng)白紙上的位置即為原點(diǎn);
b.若遺漏記錄平拋軌跡的起始點(diǎn),也可按下述方法處理數(shù)據(jù):如圖乙所示,在軌跡上取4、
B、C三點(diǎn),4B和BC的水平間距相等且均為X,測得AB和BC的豎直間距分別是yι和火,則
自_____家選填“>”、"=”或者“<”)。可求得鋼球平拋的初速度大小為(已知當(dāng)?shù)?/p>
重力加速度為g,結(jié)果用上述字母表示)。
15.“玉兔號”月球車與月球表面的第一次接觸實(shí)現(xiàn)了中國人“奔月”的偉大夢想.“玉兔
號”月球車在月球表面做了一個自由下落試驗(yàn),測得物體從靜止自由下落h高度的時間為t,
已知月球半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為7,引力常量為G.求:
(I)月球表面重力加速度;
(2)月球的質(zhì)量和月球的第一宇宙速度;
(3)月球同步衛(wèi)星離月球表面高度.
16.如所示,質(zhì)量M=4kg、長L=InI的長木板靜止在光滑水平地面上,一質(zhì)量為m=2kg
的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止放在木板的最右端。給長木板施加F=20N的水平向右的拉力,
經(jīng)過t=Is小物塊從長木板上掉下來,重力加速度g取IOTn/S2,求:
(1)小物塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)〃;
(2)若不給長木板施加拉力,使小物塊以%=3.1τn∕s的速度從木板右端滑上木板,求小物塊
離開長木板時小物塊和長木板的速度。
m
M
7777∕7777777777777777777777777∕7777-
17.小明站在水平地面上,手握不可伸長的輕繩一端,繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球,甩
動手腕,使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動。當(dāng)球某次運(yùn)動到最低點(diǎn)時,繩突然斷掉,球飛行水
平距離d后落地,如圖所示。已知握繩的手離地面高度為d,手與球之間的繩長為厚,重力加
速度為g。忽略手的運(yùn)動半徑和空氣阻力。
(1)求球落地時的速度大小女;
(2)繩能承受的最大拉力為多大?
(3)繩能承受的最大拉力與第(2)小問結(jié)果相同的情況下,改變繩長,使球重復(fù)上述運(yùn)動.若
繩仍在球運(yùn)動到最低點(diǎn)時斷掉,求球拋出的最大水平距離。
18.如圖所示,餐桌中心是一個半徑為r=1.5m的圓盤,圓盤可繞中心軸轉(zhuǎn)動,近似認(rèn)為圓
盤與餐桌在同一水平面內(nèi)且兩者之間的間隙可忽略不計.已知放置在圓盤邊緣的小物體與圓
盤的動摩擦因數(shù)為仰=0.6,與餐桌的動摩擦因數(shù)為“2=0.225,餐桌離地高度為h=0.8m.設(shè)
小物體與圓盤以及餐桌之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為"小…
(1)為使物體不滑到餐桌上,圓盤的角速度3的最大值為多少?
(2)緩慢增大圓盤的角速度,物體從圓盤上甩出,為使物體不滑落到地面,餐桌半徑R的最小
值為多大?
(3)若餐桌半徑則在圓盤角速度緩慢增大時,物體從圓盤上被甩出后滑落到地面
上的位置到從圓盤甩出點(diǎn)的水平距離L為多少?
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
【分析】
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式蘇-詔=2αx求解
解決本題的關(guān)鍵掌握勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式/-詔=2αxo
【解答】
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式戶-詔=2αx知,
2
VB
2萬
VC2
/C=五
所以當(dāng)JB:^AC=1:4,
則XAB:XBC=1:3.故C正確,4、B、。錯誤?
故選C.
2.【答案】B
【解析】解:根據(jù)牛頓第二定律
對整體:F-Sma
對質(zhì)量為3τn的小球:產(chǎn)建=3τnα
聯(lián)立解得,彈簧的彈力大小為:F崩=IF
根據(jù)胡克定律可得:依=IF
則此時彈簧的伸長量為:X=故ACO錯誤,B正確。
Sk
故選:B。
根據(jù)牛頓第二定律分別對整體和Tn研究,求出彈簧的彈力,由胡克定律求出彈簧伸長的長度。
該題考查了對整體法和隔離法具體應(yīng)用,知道求內(nèi)力應(yīng)該先整體求解加速度,在隔離受力較少的
物體求解內(nèi)力大小。
3.【答案】C
【解析】
【分析】
利用平拋運(yùn)動規(guī)律及特點(diǎn)分析、判斷即可。
本是考查了平拋運(yùn)動規(guī)律,知道平拋運(yùn)動是加速度為g的勻變速運(yùn)動是解題的關(guān)鍵。
【解答】
小球做的是平拋運(yùn)動,任何時刻在水平方向的速度的大小都是不變的,即任何時刻的速度的水平
的分量都是一樣的,在豎直方向上是自由落體運(yùn)動,由于加速度恒定,所以豎直方向上的速度在
均勻的增加,故C正確,ABO錯誤。
故選Co
4.【答案】A
【解析】由萬有引力提供向心力可得
MmV2
G—?-=τn,—
r2r
在行星表面運(yùn)行時有
r=R
則得
因此
2火M火R地I1√~5
%=‰?^=JT0×2=-5-
又由
V地—8km∕s
故
V火H3.5km∕s
故選A。
5.【答案】C
【解析】假設(shè)星體表面有一質(zhì)量為Hl的物體,可隨星體穩(wěn)定自轉(zhuǎn)且對星體表面無壓力,此時其向
心力最大,由萬有引力定律可知G繁=m答R又因?yàn)镸=P.疑R3,可知最小密度P=券"5X
IO15kg∕m3,故C正確.
6.【答案】D
【解析】解:AB,圓盤勻速轉(zhuǎn)動時,重力和支持力平衡,合外力(摩擦力)提供圓周運(yùn)動向心力,
故摩擦力方向指向圓心。點(diǎn),P受摩擦力方向?yàn)閏,故AB錯誤;
C、當(dāng)轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動時,物塊P做加速圓周運(yùn)動,不僅有沿C方向指向圓心的向心力,還有指向α方
向的切向力,使線速度大小增大,兩方向的合力即摩擦力可能指向b,故C錯誤;
。、當(dāng)轉(zhuǎn)盤減速轉(zhuǎn)動時,物塊P做減速圓周運(yùn)動,不僅有沿C方向指向圓心的向心力,還有指向α相
反方向的切向力,使線速度大小減小,兩方向的合力即摩擦力可能指向d,故O正確。
故選:0。
將圓周運(yùn)動的物體受到的力正交分解:平行速度方向的合力,即切向力,產(chǎn)生切向加速度,改變
速度的大小;垂直速度方向的合力,指向圓心,產(chǎn)生向心加速度,只改變速度的方向,不改變速
度的大小。按照這個思路來分析判斷物塊所受到的摩擦力方向。
分析圓周運(yùn)動物體受到的力,把握好利用分解的思想:向切向和徑向方向分解,難度中等。
7.【答案】BC
【解析】4攔截衛(wèi)星的高度要比目標(biāo)衛(wèi)星的高度低,所以A是攔截器,B是目標(biāo)衛(wèi)星,4錯誤;
A由于攔截器軌道低,速度大,應(yīng)落后目標(biāo)衛(wèi)星,繞行方向應(yīng)為圖中的順時針方向,B正確;
C攔截器在上升過程中要克服重力做功,所以重力勢能增大,C正確;
。.根據(jù)公式α=翳可知攔截器的加速度比目標(biāo)衛(wèi)星的加速度大,。錯誤;
故選BC.
8.【答案】C
【解析】
【分析】平拋運(yùn)動的兩個推論:①速度與水平方向的夾角α與位移與水平方向夾角。滿足關(guān)系式
tana=2tanθ?.②速度的反向延長線通過水平位移的中點(diǎn)。
【解答】根據(jù)平拋運(yùn)動速度的反向延長線過水平位移的中點(diǎn)可知,彈射器位于8點(diǎn)時,不管速度
多大,彈丸都不可能從P點(diǎn)射出,故A錯誤;
如圖所示,根據(jù)平拋運(yùn)動速度的反向延長線過水平位移的中點(diǎn)可得,C'N=^R(1+cosa),豎直
1
位移PN=C,N?tana=-/?(1+cosa)tana,彈射器到8點(diǎn)的高度為y=PN-Rsina=
∣Λ(tana-sina),所以只有一個位置且彈丸以某一速度射出才能過關(guān),故B、。錯誤,C正確.
9.【答案】AD
【解析】
【分析】
根據(jù)速度關(guān)系得出運(yùn)動時間,利用豎直方向運(yùn)動規(guī)律求出下落高度;根據(jù)勻變速運(yùn)動的特點(diǎn)求出
速度增量;根據(jù)速度關(guān)系即可求出運(yùn)動方向改變的角度.
本題主要考查平拋運(yùn)動的基本特點(diǎn),熟練掌握分析平拋運(yùn)動的方法即可解答。
【解答】
、小球經(jīng)過點(diǎn)時豎直分速度22由得根據(jù)
4BByy=Λ/(2V0)-v0=√^^3v0,Vy=gtt=,∕ι=
ggt2得h=孚,故A正確,B錯誤;
C、速度增量為Au=gt=,?為,方向豎直向下,故C錯誤;
。、小球經(jīng)過B點(diǎn)時速度與水平方向的夾角正切值tana=*=a=60。,即運(yùn)動方向改變的
角度為60。,故。正確.
故選ADo
10.【答案】BD
【解析】
【分析】
雙星靠相互間的萬有引力提供向心力,具有相同的角速度,根據(jù)向心力公式判斷質(zhì)量關(guān)系,根據(jù)
V=3T判斷線速度關(guān)系。
解決本題的關(guān)鍵知道雙星靠相互間的萬有引力提供向心力,具有相同的角速度.以及會用萬有引
力提供向心力進(jìn)行求解。
【解答】
A.根據(jù)萬有引力提供向心力瓶132萬=620)2「2,因?yàn)?>「2,所以?《1<瓶2,即4的質(zhì)量一定小于
B的質(zhì)量,故A錯誤;
B.雙星系統(tǒng)角速度相等,根據(jù)D=3r,且ZO>08,可知,A的線速度大于B的線速度,故B正確
CD.設(shè)兩星體間距為3中心到4的距離為到B的距離為〃,根據(jù)萬有引力提供向心力公式得:
22
/7"24π4TΓ
G丁=mI72"rl=m2^Γr2
,解得周期為T=2兀---,由此可知雙星的距離一定,質(zhì)量越大周期越小,故C錯誤;
G(,m1+m2)
總質(zhì)量一定,轉(zhuǎn)動周期越大,雙星之間的距離就越大,故。正確。
故選8£>。
11.【答案】AC
【解析】
【分析】
對其中一個小球受力分析,其受到重力和繩的拉力吃,繩的拉力在豎直方向的分力與重力平衡,
設(shè)輕繩與豎直方向的夾角為。,則有FreoSO=mg,拉力在水平方向上的分力提供向心力即可求出
周期;連接兩球的繩的張力FT相等,利用合外力提供向心力即可得出距離之比。
本題主要考查圓周運(yùn)動的規(guī)律,解題時要注意熟練掌握公式的內(nèi)容,熟練掌握向心力的來源。
【解答】
人對其中一個小球受力分析,其受到重力和繩的拉力Fr,繩的拉力在豎直方向的分力與重力平衡,
設(shè)輕繩與豎直方向的夾角為。,則有FTCOs。=mg,拉力在水平方向上的分力提供向心力,設(shè)該小
球到P的距離為,,則有FTSino=mgtanθ=m號ISin8,解得周期為T=2兀J=2π∣^^,因
為任意時刻兩球均在同一水平面內(nèi),故兩球運(yùn)動的周期相等,故A正確;
A小球的向心加速度α=ω2htanθ=(y)?tan0.故向心加速度大小不相等,故8錯誤;
CD.連接兩球的繩的張力FT相等,由于向心力為/=Fτsinθ=m/kinb,故m與2成反比,即卜=禽,
故C正確,。錯誤。
故選AC
12.【答案】AB
【解析】解:/、當(dāng)木塊4所受的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時,4、B相對于轉(zhuǎn)盤會滑動,對4有:
kmg-T=mLω2,
對8有:T+kmg=m?2Lω2,
解得:3=凈,
?3L
當(dāng)3>叵時,4、B相對于轉(zhuǎn)盤會滑動,A正確;
73L
B、當(dāng)木塊B達(dá)到最大靜摩擦力時,繩子開始出現(xiàn)彈力,kmg=m-2Lω2,解得=Ji知3>
J會時,繩子具有彈力,故B正確;
C、角速度O<3<J^?,B所受的摩擦力變大,3在Jll<3<J李范圍內(nèi)增大時,B所受摩
擦力不變,故C錯誤;
D、當(dāng)3在J等<3<J確范圍內(nèi)增大時,A所受摩擦力一直增大,。錯誤。
故選:AB.
開始角速度較小,兩木塊都靠靜摩擦力提供向心力,B先到達(dá)最大靜摩擦力,角速度繼續(xù)增大,
則繩子出現(xiàn)拉力,角速度繼續(xù)增大,4的靜摩擦力增大,當(dāng)增大到最大靜摩擦力時,開始發(fā)生相
對滑動。
解決本題的關(guān)鍵搞清木塊向心力的來源,結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行分析,難度適中。
13.【答案】BD--g£-g=黑
mc,mcy2hR
【解析】(1)[1]4這個實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證向心加速度arι與線速度U的關(guān)系,而線速度"由平拋運(yùn)動來進(jìn)行測
量,不用考慮圓弧軌道是否光滑,故A錯誤;
A線速度"由平拋運(yùn)動來進(jìn)行測量,平拋運(yùn)動要求初速度沿水平方向,所以固定圓弧軌道時,末端
必須水平,故B正確;
C.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇密度大的小球,可以減小空氣阻力的影響,故C錯誤;
。.確定小球在白紙上的落點(diǎn)時,用盡可能小的圓把所有落點(diǎn)圈住,圓心即為平均落點(diǎn),這樣可以
減小實(shí)驗(yàn)的偶然誤差,故。正確。
(2)[2]小球滾到圓弧軌道最低點(diǎn),由牛頓第二定律
F—mg=man
得
F
a-=m-9
(3)[3]小球做平拋運(yùn)動,由平拋運(yùn)動規(guī)律得
h=;gt2
X=Vt
解得
這個實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證向心加速度αn與線速度V的關(guān)系,而
即需要驗(yàn)證
Pc_χ2s
m"2hR
14.【答案】(I)BD;
(2)α.球心;b.>;XJ?
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定正確的操作步驟;
(2)明確實(shí)驗(yàn)原理,知道應(yīng)記錄球心位置;根據(jù)位移一時間公式求出從拋出到到達(dá)4B兩點(diǎn)的時
間,從而得出時間差,結(jié)合水平位移求出平拋運(yùn)動的初速度。
解決本題的關(guān)鍵是知道實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng),知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動
規(guī)律,結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式靈活求解;明確地球是球形,只有在水平速度較小、高度較小時,地面可
視為水平,此種情況下可以視為小球做平拋運(yùn)動。
【解答】
(1)本實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件是:
A.斜槽軌道不必要光滑,只要每次平拋的初速度相同即可,故A錯誤;
8斜槽軌道末段水平,這樣才能保證是平拋運(yùn)動,故B正確;
C擋板高度也不必等間距變化,故C錯誤;
D每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球,這樣才能保證平拋的初速度相等,故。正確。
故選BQ;
(2)ɑ.小球在運(yùn)動中記錄下的是其球心的位置,故拋出點(diǎn)也應(yīng)是小球靜置于Q點(diǎn)時球心的位置;故
應(yīng)以球心在白紙上的位置為坐標(biāo)原點(diǎn);
b.如果4點(diǎn)是拋出點(diǎn),則在豎直方向上為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,貝IJAB和Be的豎直間距之
比為1:3;但由于4點(diǎn)不是拋出點(diǎn),故在4點(diǎn)已經(jīng)具有豎直分速度,故豎直間距之比大于1:3;由
于兩段水平距離相等,故時間相等,根據(jù)丫2-%=gt2可知t=產(chǎn)無,則初速度%=?=
15.【答案】解:(1)由自由落體運(yùn)動規(guī)律有八=;/2
解得g=,
(2)月球的第一宇宙速度為近月衛(wèi)星的運(yùn)行速度,重力提供向心力mg=7∏"
R
解得%=yj~gR=J誓
在月球表面的物體受到的重力等于萬有引力mg=G緩
R
解得M="=駕
GGt1
(3)月球同步衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動,根據(jù)萬有引力提供向心力,有
Mm∕2TΓ?2
*-R
-R=
2π2tz
【解析】
【分析】(1)由自由落體運(yùn)動規(guī)律有∕ι=ggt2,求出月球表面重力加速度;
(2)月球的第一宇宙速度為近月衛(wèi)星的運(yùn)行速度,重力提供向心力小g=7n苗,求出月球的質(zhì)量和
R
月球的第一宇宙速度;
(3)月球同步衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動,根據(jù)萬有引力提供向心力,求出月球同步衛(wèi)星離月球表
面高度。
16.【答案】解:⑴對小物塊有〃mg=m的,
解得的=μg
對長木板有F-μmg=Ma2
又-?ɑ?t2=L
解得〃=0.2;
(2)對長木板有卬ng=Ma3,
解得?=IMa2
對小物塊有卬ng=mα1,
2
解得αl=2m∕s
f
則有孫口一TaI妤-^α3ι=L
解得tι=0.4
小物塊離開長木板時,小物塊的速度
v?=v0-a1t1
解得%=23m∕s
長木板的速度
v2=ɑ?t?
解得。2=0?4m∕s(,
答:(1)小物塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)〃為0.2;
(2)小物塊離開長木板時小物塊的速度為2.3m∕s,長木板的速度為0.4m∕s.
【解析】(1)根據(jù)牛頓第二定律求動摩擦因數(shù);
(2)結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式求解小物塊離開長木板時小物塊和長木板的速度。
本題主要考查牛頓第二定律以及運(yùn)動學(xué)公式的應(yīng)用。
17.【答案】(1)晟;(2)?τng;(3)殍d
【解析】(1)設(shè)繩斷后球飛行時間為3由平拋運(yùn)動規(guī)律,豎直方向有
112
4d=2gt
水平方向有
d=v11
聯(lián)立解得
t=,%=√29d
球落地時的速度大小為
V2=JSt.+說=JIgd
(2)設(shè)繩能承受的最大拉力大小為τ,則球在最低點(diǎn)有
mv?
T-mg=-?
又
3
R=:d
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