北京市第一○一中學(xué)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期10月月考物理試卷 含解析

北京一零一中2024—2025學(xué)年度高三物理月考測試一、不定項(xiàng)選擇題（本題共14小題：每小題3分，共42分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)正確，有的小題有多個選項(xiàng)正確。全部選對的得3分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分）1.如圖所示，在一架摩天輪上懸掛著透明的座艙，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)運(yùn)動的過程中，下列敘述正確的是（）A.乘客的機(jī)械能守恒 B.乘客先超重再失重C.乘客受合力沖量為零 D.乘客受合力做功為零【答案】BD【解析】【詳解】A．從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)運(yùn)動的過程中，乘客的動能不變，重力勢能增加，所以乘客的機(jī)械能不守恒，故A錯誤；B．從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)運(yùn)動的過程中，乘客的豎直分加速度方向先向上后向下，乘客先超重再失重，故B正確；C．從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)運(yùn)動的過程中，乘客的初末動量大小相等，方向相反，則動量變化不為0，根據(jù)動量定理可知，乘客受合力沖量不為零，故C錯誤；D．從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)運(yùn)動的過程中，乘客的動能不變，根據(jù)動能定理可知，乘客受合力做功為零，故D正確。故選BD。2.“天舟一號”貨運(yùn)飛船于2017年4月20日在文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射升空，它與“天宮二號”空間實(shí)驗(yàn)室對接前，在距離地面約380km的圓軌道上飛行。已知地球同步衛(wèi)星距地面的高度約為36000km。關(guān)于“天舟一號”，下列說法正確的是（）A.線速度小于地球同步衛(wèi)星的線速度B.線速度小于第一宇宙速度C.向心加速度小于地球同步衛(wèi)星加速度D.周期大于地球自轉(zhuǎn)周期【答案】B【解析】【詳解】A．取環(huán)繞天體為研究對象，萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律可得解得說明軌道半徑越小，線速度越大，“天舟一號”的線速度大于地球同步衛(wèi)星的線速度，故A錯誤；B．第一宇宙速度在數(shù)值上等于近地衛(wèi)星的線速度大小，由前面的推導(dǎo)可知軌道半徑越大，線速度越小，“天舟一號”線速度小于第一宇宙速度，故B正確；C．由牛頓第二定律可得解得說明軌道半徑越小，向心加速度越大，“天舟一號”的向心加速度大于地球同步衛(wèi)星加速度，故C錯誤；D．由牛頓第二定律可得解得說明軌道半徑越小，周期越小，“天舟一號”的周期小于地球同步衛(wèi)星，也就是說小于地球自轉(zhuǎn)周期，故D錯誤。故選B。3.雙人花樣滑冰比賽是一項(xiàng)極具觀賞性的項(xiàng)目。比賽中，女運(yùn)動員有時會被男運(yùn)動員拉著離開冰面在空中做水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動，如圖所示。通過目測估計(jì)男運(yùn)動員的手臂與水平冰面的夾角約為，女運(yùn)動員與其身上的裝備總質(zhì)量約為，重力加速度g取。僅根據(jù)以上信息，可估算（）A.女運(yùn)動員旋轉(zhuǎn)的向心加速度約為 B.女運(yùn)動員旋轉(zhuǎn)的角速度約為C.男運(yùn)動員對女運(yùn)動員的拉力約為 D.男運(yùn)動員對冰面的壓力約為【答案】A【解析】【詳解】女運(yùn)動員做圓錐擺運(yùn)動，由對女運(yùn)動員受力分析可知，受到重力、男運(yùn)動員對女運(yùn)動員的拉力，豎直方向合力為零，由Fsin45°=mg解得水平方向的合力提供勻速圓周運(yùn)動的向心力，有Fcos45°=ma向解得a向=g=10m/s2假設(shè)角速度為，則有可得轉(zhuǎn)動半徑過小與實(shí)際情況不符，對男演員受力分析可得故選A。4.如圖所示，為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點(diǎn)，左側(cè)是一輪軸，左側(cè)大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r，b點(diǎn)在小輪上，到小輪中心的距離為r，c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上，若在傳動過程中，皮帶不打滑，則（）A.a點(diǎn)與b點(diǎn)的線速度大小相等 B.a點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小相等C.a點(diǎn)與c點(diǎn)的線速度大小相等 D.a點(diǎn)與d點(diǎn)的向心加速度大小相等【答案】CD【解析】【詳解】C．由于皮帶不打滑，因此a點(diǎn)與c點(diǎn)的線速度大小相等，即C正確；AB．由于b、c、d都繞同一個轉(zhuǎn)軸，一起轉(zhuǎn)動，因此角速度相等，即根據(jù)聯(lián)立可得，AB錯誤；D．根據(jù)可得D正確。故選CD。5.中歐班列在歐亞大陸開辟了“生命之路”，為國際抗疫貢獻(xiàn)了中國力量。某運(yùn)送防疫物資的班列由40節(jié)質(zhì)量相等的車廂組成，在車頭牽引下，列車沿平直軌道勻加速行駛時，第2節(jié)對第3節(jié)車廂的牽引力為F。若每節(jié)車廂所受摩擦力、空氣阻力均相等，則倒數(shù)第3節(jié)對倒數(shù)第2節(jié)車廂的牽引力為（）A.F B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)題意可知第2節(jié)車廂對第3節(jié)車廂的牽引力為F，因?yàn)槊抗?jié)車廂質(zhì)量相等，阻力相同，故第2節(jié)對第3節(jié)車廂根據(jù)牛頓第二定律有設(shè)倒數(shù)第3節(jié)車廂對倒數(shù)第2節(jié)車廂的牽引力為F1，則根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得。故選C。6.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個研究平拋運(yùn)動特點(diǎn)家庭實(shí)驗(yàn)裝置，去驗(yàn)證平拋運(yùn)動水平方向做勻速直線運(yùn)動，如圖所示，在水平桌面上放置一個斜面，每次都讓鋼球從斜面上的同一位置滾下，滾過桌邊后鋼球便做平拋運(yùn)動，若已知物體做平拋運(yùn)動時在豎直方向上為自由落體運(yùn)動下列說法正確的是()A.除實(shí)驗(yàn)中描述的器材外，該實(shí)驗(yàn)還必需的實(shí)驗(yàn)器材是刻度尺B.除實(shí)驗(yàn)中描述的器材外，該實(shí)驗(yàn)還必需的實(shí)驗(yàn)器材是秒表、刻度尺C.相對平拋起始位置，測出下落高度與平拋水平位移的平方成正比，說明鋼球水平向做勻速運(yùn)動D.相對平拋起始位置，測出平拋水平位移與下落高度的平方成正比，說明鋼球水平向做勻速運(yùn)動【答案】AC【解析】【詳解】已知鋼球在豎直方向做自由落體運(yùn)動，則h=gt2，水平方向若做勻速運(yùn)動則滿足：，解得，則相對平拋起始位置，測出下落高度h與平拋水平位移x的平方成正比，說明鋼球水平向做勻速運(yùn)動，選項(xiàng)C正確；，則相對平拋起始位置，測出平拋水平位移與下落高度的平方根成正比，說明鋼球水平向做勻速運(yùn)動，選項(xiàng)D錯誤；由以上分析可知，實(shí)驗(yàn)中需要用刻度尺測量距離，不需要秒表，選項(xiàng)A正確，B錯誤；故選AC.7.蹦床是體操運(yùn)動的一種，有“空中芭蕾”之稱。為了能夠更好地完成空中動作，在網(wǎng)上準(zhǔn)備階段運(yùn)動員要設(shè)法使自己彈得足夠高。如圖所示，蹦床的中心由彈性網(wǎng)面組成，若運(yùn)動員從離水平網(wǎng)面3m高處由靜止自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向回到離水平網(wǎng)面5m高處，則在此過程中（）A.只有重力對運(yùn)動員做功，運(yùn)動員的機(jī)械能守恒B.運(yùn)動員的機(jī)械能增加，是因?yàn)閺椥跃W(wǎng)彈力對運(yùn)動員做正功C.彈性網(wǎng)彈力對運(yùn)動員的沖量大小等于運(yùn)動員重力的沖量大小D.彈性網(wǎng)彈力對運(yùn)動員的沖量大小大于運(yùn)動員重力的沖量大小【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．運(yùn)動員從離水平網(wǎng)面3m高處由靜止自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向回到離水平網(wǎng)面5m高處，初末位置動能都為0，但末位置重力勢能大于初位置重力勢能，運(yùn)動員的機(jī)械能增加了，故機(jī)械能不守恒，故A錯誤；B．彈性網(wǎng)彈力先對運(yùn)動員做負(fù)功，再做正功，但總體不做功，運(yùn)動員的機(jī)械能增加是運(yùn)動員本身對自己做功的緣故，故B錯誤；CD．根據(jù)動量定理可知，運(yùn)動員初末速度為0，故動量的變化量為0，合外力的沖量為0，故彈性網(wǎng)彈力對運(yùn)動員的沖量大小等于運(yùn)動員重力的沖量大小，故C正確D錯誤。故選C。8.“探究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示。實(shí)驗(yàn)中平衡了摩擦力，如果砂桶（含砂）的質(zhì)量m不滿足比小車質(zhì)量M小得多的條件，那么，若保持M不變，將m增大為原來的2倍，不計(jì)繩的質(zhì)量和滑輪摩擦，在砂桶下落相同高度的過程中，下列說法正確的是（）A.小車的加速度增大到原來的2倍B.繩上的拉力增大到原來的2倍C.砂桶機(jī)械能的減少量小于原來的2倍D.砂桶和小車組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能比原來多【答案】C【解析】【詳解】AB．以小車為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可得以砂桶（含砂）為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立可得若保持不變，將增大為原來的2倍，則有故AB錯誤；C．繩子拉力對砂桶做負(fù)功，砂桶機(jī)械能的減少量為由于可得即砂桶機(jī)械能的減少量小于原來的2倍，故C正確；D．砂桶和小車組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能等于小車克服摩擦力做的功，由于摩擦力大小保持不變，則砂桶和小車組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能與原來相等，故D錯誤。故選C。9.如圖所示，將長平板的下端固定于鐵架臺水平底座上的擋板P處，上部架在橫桿上，物塊從靜止開始從Q點(diǎn)下滑至P點(diǎn)，將Q點(diǎn)上移使θ變大，下列說法正確的是（）A.若物塊與平板光滑，物塊下滑時間一定變小B.若物塊與平板光滑，物塊下滑時間可能相同C.若物塊與平板粗糙，物塊損失的機(jī)械能變小D.若物塊與平板粗糙，物塊損失機(jī)械能相同【答案】BD【解析】【詳解】AB．若物塊與平板光滑，設(shè)鐵架臺水平底座長度為d；物塊下滑過程，由牛頓第二定律可得物塊從Q滑至P，由運(yùn)動學(xué)公式可得聯(lián)立解得由數(shù)學(xué)知識可知，當(dāng)時，物塊下滑時間最短；所以將Q點(diǎn)上移使θ變大，物塊下滑時間不一定變小，物塊下滑時間可能相同，故A錯誤，B正確；CD．若物塊與平板粗糙，根據(jù)功能關(guān)系可知，物塊損失的機(jī)械能等于克服摩擦力做的功，則有則將Q點(diǎn)上移使θ變大，由于鐵架臺水平底座長度d不變，所以物塊損失的機(jī)械能相同，故C錯誤，D正確。故選BD。10.跳臺滑雪主要分為4個階段，助滑階段、起跳階段、飛行階段和落地階段．在飛行階段，運(yùn)動員會采取一種身體向前傾，同時滑雪板向前分開呈“V”字型的經(jīng)典姿勢，如圖所示．這種姿勢能夠加大運(yùn)動員與下方空氣接觸的面積，并且還可以讓身體和雪板與水平方向呈最為理想的夾角，就像飛機(jī)起飛一樣，從而獲得較大的空氣托舉力．關(guān)于運(yùn)動員在飛行階段采用“V”字型姿勢，下列說法正確的是（）A.可以增加水平方向的飛行速度B.可以增加豎直方向的加速度C.可以增加運(yùn)動員的機(jī)械能D.可以獲得更長的飛行時間【答案】D【解析】【詳解】運(yùn)動員在飛行階段采用“V”字型姿勢是為了增加身體與下方空氣的接觸面積，從而增加空氣對身體的“托舉力”，根據(jù)牛頓第二定律可知，運(yùn)動員在豎直方向做加速運(yùn)動的加速度將減小，從而增加了在空中飛行的時間。故選D。11.如圖所示，繃緊的足夠長的水平傳送帶始終以恒定速率v0運(yùn)行。一個質(zhì)量為m小物塊也以v0的速度從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶。從小物塊滑上傳送帶到離開傳送帶的過程中，下列說法正確的是（）A.傳送帶對小物塊的摩擦力方向先向右后向左B.傳送帶對小物塊的摩擦力方向一直向右C.傳送帶對小物塊所做的功為D.傳送帶與小物塊產(chǎn)生的內(nèi)能為【答案】BD【解析】【詳解】AB．由于傳送帶足夠長，所以小物塊滑上傳送帶后，先向左做勻減速直線運(yùn)動，速度減為0后，再向右做勻加速直線運(yùn)動，到達(dá)傳送帶右端離開時，速度剛好與傳送帶共速，可知傳送帶對小物塊的摩擦力方向一直向右，故A錯誤，B正確；C．由于小物塊離開傳送帶時的速度大小為，可知小物塊的動能變化為0，根據(jù)動能定理可知，傳送帶對小物塊所做的功為0，故C錯誤；D．設(shè)小物塊與傳送帶的動摩擦因數(shù)為，則小物塊從滑上傳送帶到離開傳送帶所用時間為小物塊與傳送帶發(fā)生的相對位移為則傳送帶與小物塊產(chǎn)生的內(nèi)能為故D正確。故選BD。12.如圖所示，長l=1m的輕質(zhì)細(xì)繩下端懸掛質(zhì)量m=1kg的鋼球，對鋼球施加水平恒力F=10N，將小球從最低點(diǎn)A由靜止開始拉動，且拉動過程中細(xì)繩始終繃直。若不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，下列說法正確的是（）A.θ=30°時，鋼球的速度最大 B.θ=45°時，鋼球的速度最大C.θ=60°時，鋼球的速度為零 D.θ=90°時，鋼球的速度為零【答案】BD【解析】【詳解】AB．設(shè)拉動過程中細(xì)繩與豎直方向的夾角為時，鋼球的速度最大，則此時沿切線方向的合力為0，則有可得解得故A錯誤，B正確；CD．設(shè)拉動過程中細(xì)繩與豎直方向的夾角為時，鋼球運(yùn)動到最高點(diǎn)，此時鋼球的速度為0，根據(jù)動能定理可得又解得故C錯誤，D正確。故選BD。13.如圖所示，用高壓水槍噴出的強(qiáng)力水柱沖擊煤層，設(shè)水柱直徑為，水流速度大小為，方向水平向右。水柱垂直煤層表面，水柱沖擊煤層后水的速度變?yōu)榱?，水的密度為，高壓水槍的重力不可忽略，手持高壓水槍操作，下列說法正確的是（）A.水槍單位時間內(nèi)噴出水的質(zhì)量為B.高壓水槍的噴水功率為C.水柱對煤層的平均沖擊力大小為D.為了使高壓水槍保持靜止?fàn)顟B(tài)，手對高壓水槍的作用力方向?yàn)樗较蜃蟆敬鸢浮緽【解析】【詳解】A．高壓水槍的流量為水槍單位時間內(nèi)噴出水的質(zhì)量為B．水槍單位時間內(nèi)做功轉(zhuǎn)化為水柱的動能為故水槍的功率為故B正確；C．研究單位時間內(nèi)噴出的水，由動量定理得解得根據(jù)牛頓第三定律知，水柱對煤層的平均沖擊力大小為，故C錯誤；D．水對高壓水槍的作用力水平向左，則手對高壓水槍的作用力有水平向右的分力，還有豎直向上的分力（與重力平衡），所以手對高壓水槍的作用力斜向右上方，故D錯誤。故選B。14.2020年7月23日，我國首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器，在中國文昌航天發(fā)射場，應(yīng)用長征五號運(yùn)載火箭送入地火轉(zhuǎn)移軌道?；鹦蔷嚯x地球最遠(yuǎn)時有4億公里，最近時大約0.55億公里。由于距離遙遠(yuǎn)，地球與火星之間的信號傳輸會有長時間的時延。當(dāng)火星離我們最遠(yuǎn)時，從地球發(fā)出一個指令，約22分鐘才能到達(dá)火星。為了節(jié)省燃料，我們要等火星與地球之間相對位置合適的時候發(fā)射探測器。受天體運(yùn)行規(guī)律的影響，這樣的發(fā)射機(jī)會很少。為簡化計(jì)算，已知火星的公轉(zhuǎn)周期約是地球公轉(zhuǎn)周期的1.9倍，認(rèn)為地球和火星在同一平面上、沿同一方向繞太陽做勻速圓周運(yùn)動，如圖所示。根據(jù)上述材料，結(jié)合所學(xué)知識，判斷下列說法正確的是（）A.地球的公轉(zhuǎn)向心加速度小于火星的公轉(zhuǎn)向心加速度B.當(dāng)火星離地球最近時，地球上發(fā)出的指令需要約3分鐘到達(dá)火星C.如果火星運(yùn)動到B點(diǎn)，地球恰好在A點(diǎn)時發(fā)射探測器，那么探測器將沿軌跡AC運(yùn)動到C點(diǎn)時，恰好與火星相遇D.下一個發(fā)射時機(jī)需要再等約2.1年【答案】BD【解析】【詳解】A．根據(jù)萬有引力提供向心力可知解得地球公轉(zhuǎn)半徑r較小，則向心加速度較大，故A錯誤；B．火星距離地球最遠(yuǎn)時有4億公里，從地球發(fā)出一個指令，約22分鐘才能到達(dá)火星，最近時大約0.55億公里，因?yàn)橹噶顐鞑ニ俣认嗤?，則時間為則B正確；C．根據(jù)開普勒第三定律，火星與探測器的公轉(zhuǎn)半徑不同，則公轉(zhuǎn)周期不相同，因此探測器與火星不能在C點(diǎn)相遇，故C錯誤；D．地球的公轉(zhuǎn)周期為1年，火星的公轉(zhuǎn)周期約是地球公轉(zhuǎn)周期的1.9倍，兩者的角速度之差為則地球再一次追上火星的用時為故D正確。故選BD。二、論述、計(jì)算題。（本題共6小題，共58分。要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。有數(shù)值計(jì)算的題，答案必須明確寫出數(shù)值和單位）15.民航客機(jī)都有緊急出口，發(fā)生意外情況的飛機(jī)緊急著陸后，打開緊急出口，狹長的氣囊會自動充氣，生成一條連接出口與地面的斜面，人員可沿斜面滑行到地面，如圖所示。若機(jī)艙口下沿距地面h=3m，氣囊所構(gòu)成的斜面長度為L=5m，一個質(zhì)量為60kg的人沿氣囊滑下時所受的阻力是210N，重力加速度g取10m/s2。求：（1）當(dāng)人滑至氣囊底端時速度的大??；（2）當(dāng)人滑至氣囊底端時重力的瞬時功率大??；（3）下滑過程中支持力沖量大小?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問1詳解】設(shè)人滑至氣囊底端時速度的大小為，人沿氣囊滑下的過程，根據(jù)動能定理有代入數(shù)據(jù)解得【小問2詳解】設(shè)斜面傾角為，則有當(dāng)人滑至氣囊底端時重力的瞬時功率大小為【小問3詳解】人沿氣囊滑下的過程，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可得解得所用時間為則下滑過程中支持力的沖量大小為16.如圖所示，有一高臺離地面的高度h=5.0m，摩托車運(yùn)動員以v0=10m/s的初速度沖上高臺后，以v1=5m/s的速度水平飛出。摩托車從坡底沖上高臺過程中，歷時t=15s，發(fā)動機(jī)的功率恒為P=2kW。人和車的總質(zhì)量m=200kg（可視為質(zhì)點(diǎn)）。不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。求：（1）摩托車的落地點(diǎn)到高臺的水平距離；（2）摩托車落地時速度的大小；（3）摩托車沖上高臺過程中摩擦阻力做的功。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問1詳解】摩托車離開高臺做平拋運(yùn)動，則豎直方向有解得水平方向有解得【小問2詳解】摩托車落地時的豎直分速度大小為則摩托車落地時速度的大小為【小問3詳解】摩托車沖上高臺的過程中，根據(jù)動能定理得代入數(shù)據(jù)解得摩托車沖上高臺過程中摩擦阻力做的功為17.如圖所示，xOy為豎直平面內(nèi)的一個直角坐標(biāo)系，y為豎直方向，OA為豎直平面內(nèi)的光滑拋物線軌道，其軌跡方程為。將一個光滑的小圓環(huán)穿在此軌道上，從O點(diǎn)由靜止?fàn)顟B(tài)沿著此軌道下滑，P是拋物線軌道上的一點(diǎn)，已知O和P兩點(diǎn)連線與豎直方向的夾角為45°，重力加速度g取10m/s2。求：（1）要形成該拋物線軌跡所需的平拋初速度大??；（2）小環(huán)通過P點(diǎn)時的速度大??；（3）小環(huán)通過P點(diǎn)時的速度方向與水平方向夾角的正切值?！敬鸢浮浚?）（2）（3）2【解析】【小問1詳解】設(shè)要形成該拋物線軌跡所需的平拋初速度大小為，根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律有，聯(lián)立可得結(jié)合可得解得【小問2詳解】由于O、P兩點(diǎn)的連線與豎直方向的夾角為45°，則有又解得根據(jù)機(jī)械能守恒可得可得小環(huán)通過P點(diǎn)時的速度大小為【小問3詳解】由于曲線運(yùn)動中速度方向總是沿軌跡的切線方向，故小環(huán)沿軌道到達(dá)P點(diǎn)時其速度方向與做平拋運(yùn)動到達(dá)P點(diǎn)時速度方向相同，根據(jù)平拋運(yùn)動推論可知，速度方向與x軸夾角正切值等于位移與x軸夾角正切值的2倍，即小環(huán)通過P點(diǎn)時的速度方向與水平方向夾角的正切值為18.一籃球質(zhì)量為，一運(yùn)動員使其從距地面高度為處由靜止自由落下，反彈高度為。若使籃球從距地面的高度由靜止下落，并在開始下落的同時向下拍球、球落地后反彈的高度也為。假設(shè)運(yùn)動員拍球時對球的作用力為恒力，作用時間為；該籃球每次與地面碰撞前后的動能的比值不變。重力加速度大小取，不計(jì)空氣阻力。求：（1）運(yùn)動員拍球過程中對籃球所做的功；（2）運(yùn)動員拍球時對籃球的作用力的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【分析】【詳解】（1）第一次籃球下落的過程中由動能定理可得籃球反彈后向上運(yùn)動的過程由動能定理可得第二次從1.5m的高度靜止下落，同時向下拍球，在籃球反彈上升的過程中，由動能定理可得第二次從1.5m的高度靜止下落，同時向下拍球，籃球下落過程中，由動能定理可得因籃球每次和地面撞擊的前后動能的比值不變，則有比例關(guān)系代入數(shù)據(jù)可得（2）因作用力是恒力，在恒力作用下籃球向下做勻加速直線運(yùn)動，因此有牛頓第二定律可得在拍球時間內(nèi)運(yùn)動的位移為做得功為聯(lián)立可得（舍去）19.開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動的三大定律，分別是軌道定律、面積定律和周期定律，這三大定律最終使他贏得了“天空立法者”的美名。開普勒第一定律：所有行星繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點(diǎn)上。開普勒第二定律：對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。開普勒第三定律：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，即。如圖所示，人造地球衛(wèi)星在I軌道做勻速圓周運(yùn)動時，衛(wèi)星距地面高度為h=3R，R為地球的半徑，衛(wèi)星質(zhì)量為m，地球表面的重力加速度為g，橢圓軌道的長軸PQ=10R。（1）a.求衛(wèi)星在I軌道運(yùn)動時的速度大小；b.根據(jù)開普勒第三定律，求衛(wèi)星在II軌道運(yùn)動時的周期大小；（2）在牛頓力學(xué)體系中，當(dāng)兩個質(zhì)量分別為m1、m2的質(zhì)點(diǎn)相距為r時具有的勢能，稱為引力勢能，其大小為（規(guī)定無窮遠(yuǎn)處勢能為零）。衛(wèi)星在I軌道的P點(diǎn)點(diǎn)火加速，變軌到II軌道；a.根據(jù)開普勒第二定律，求衛(wèi)星在橢圓軌道II運(yùn)動時，在近地點(diǎn)P與在遠(yuǎn)地點(diǎn)Q的速率之比；b.衛(wèi)星在I軌道的P點(diǎn)，變軌到II軌道，求至少需對衛(wèi)星做多少功（不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化和所受的阻力）?！敬鸢浮浚?）a．；b．（2）a．；b．【解析】【小問1詳解】a．人造地球衛(wèi)星在I軌道做勻速圓周運(yùn)動時，根據(jù)萬有引力提供向心力可得在地球表面有聯(lián)立衛(wèi)星在I軌道運(yùn)動時的速度大小b．在I

軌道時，根據(jù)有引力提供向心力可得解得根據(jù)開普勒第三定律可得解得衛(wèi)星在II軌道運(yùn)動時的周期為【小問2詳解】a．衛(wèi)星橢圓軌道Ⅱ運(yùn)行時，根據(jù)開普勒第二定律可得則在近地點(diǎn)P與在遠(yuǎn)地點(diǎn)Q的速率之比等于PQ兩點(diǎn)與地球連線的長度的倒數(shù)之比，則有b．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運(yùn)動時機(jī)械能守恒，在最遠(yuǎn)點(diǎn)和最近點(diǎn)滿足解得則衛(wèi)星在I軌道的P點(diǎn)變軌到Ⅱ軌道至少需對