2023-2024學(xué)年人教版高一物理下學(xué)期期中考試模擬卷A（解析版）

2023-2024學(xué)年高一物理下學(xué)期期中考試模擬卷A（新人教版）

（考試時(shí)間：75分鐘滿分：100分）

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)等填寫在答題卡和試卷指定位置上。

2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如

需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫

在本試卷上無(wú)效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回

選擇題（本題共10小題，共46分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，廣7題只有一項(xiàng)符合題目要求，8~10

題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答得0分。）

1.都江堰是全世界年代最久、唯一存留、一直使用至今的偉大水利工程。為了解決水利工程治沙的老大難

問題，修建者李冰設(shè)計(jì)了“二八分沙"的絕妙方法，其某部分河道簡(jiǎn)化圖如下圖所示。則關(guān)于該段河道說(shuō)法正

確的是（）

A.水流在彎道處做離心運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致凹岸堆積泥沙B.水流在彎道處做離心運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致凸岸堆積泥沙

C.水流在彎道處做近心運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致凹岸堆積泥沙D.水流在彎道處做近心運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致凸岸堆積泥沙

【答案】B

2

【詳解】水流和泥沙一起流入彎道后將做圓周運(yùn)動(dòng)其需要的向心力為皿1,由于水流的密度比泥沙小則水

R

流在彎道處做離心運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致凸岸堆積泥沙。

故選Bo

2.賽車在經(jīng)過(guò)彎道時(shí)，均采取減速入彎、加速出彎的駕駛方式。如圖所示，為兩賽車過(guò)彎時(shí)的情境，賽車

運(yùn)動(dòng)方向均為從上至下。虛線表示賽車減速、加速的轉(zhuǎn)換點(diǎn)。關(guān)于這兩臺(tái)賽車在此時(shí)所受到的合力，下列

示意圖正確的是（）

【答案】A

【詳解】賽車做曲線運(yùn)動(dòng)，則合力方向指向軌跡的凹向，速度沿軌跡的切線方向；因到達(dá)虛線位置之前做

減速，則合力方向與速度方向夾角為鈍角；因越過(guò)虛線位置之后做加速，則合力方向與速度方向夾角為銳

角；故圖A是正確的。

故選Ao

3.2023年4月12日，水星抵達(dá)今年第一次東大距的位置。由于水星是地內(nèi)行星，平時(shí)都在太陽(yáng)附近難以

觀察，從地球看出去，水星和太陽(yáng)的最大夾角6（也稱距角，即"大距"）時(shí)，觀測(cè)時(shí)機(jī)最佳，如圖所示。若

將水星與地球的公轉(zhuǎn)均視為圓周運(yùn)動(dòng)，地球公轉(zhuǎn)周期約為水星公轉(zhuǎn)周期的4倍，則水星東大距時(shí)的距角6的

【答案】B

【詳解】根據(jù)開普勒第三定律

根據(jù)幾何關(guān)系

sin?="

E地

聯(lián)立解得

sin。"工

V16

故選Bo

4.如圖所示，小明用無(wú)人機(jī)玩"投彈”游戲。無(wú)人機(jī)沿離地高度〃=5m,以vo=Qm/s的速度水平勻速飛行。

忽略空氣阻力，某時(shí)刻，發(fā)現(xiàn)前方地面固定目標(biāo)物離無(wú)人機(jī)的直線距離為10m,下列分析正確的是（）

A.無(wú)人機(jī)應(yīng)該在發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后4s釋放"炸彈"

B.無(wú)人機(jī)應(yīng)該在發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后5s釋放"炸彈"

C.從無(wú)人機(jī)拍攝的視頻上，看到地面目標(biāo)物靜止不動(dòng)

D.從無(wú)人機(jī)拍攝的視頻上，看到釋放的"炸彈"做平拋運(yùn)動(dòng)

【答案】A

【詳解】AB."炸彈”做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向

,12

h=2gt~

解得

，=ls

平拋的水平位移

發(fā)現(xiàn)目標(biāo)時(shí)，與目標(biāo)的水平距離為

L=V102-52=5gm

無(wú)人機(jī)應(yīng)該在發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后釋放的時(shí)間為

L-x.

-------=4s

%

故A正確，B錯(cuò)誤;

C.無(wú)人機(jī)拍攝的視頻上，應(yīng)該是以無(wú)人機(jī)為參照物，則地面目標(biāo)應(yīng)該是運(yùn)動(dòng)的，故c錯(cuò)誤；

D.無(wú)人機(jī)拍攝的視頻上，應(yīng)該是以無(wú)人機(jī)為參照物，釋放的“炸彈"水平方向速度與無(wú)人機(jī)相同，則從無(wú)人

機(jī)拍攝的視頻上，看到釋放的"炸彈"做自由落體運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

5.運(yùn)球轉(zhuǎn)身是運(yùn)球中的一種基本方法，是籃球運(yùn)動(dòng)中重要進(jìn)攻技術(shù)之一。拉球轉(zhuǎn)身的動(dòng)作是難點(diǎn)，例如圖

。所示為運(yùn)動(dòng)員為拉球轉(zhuǎn)身的一瞬間，由于籃球規(guī)則規(guī)定手掌不能上翻，我們將此過(guò)程理想化為如圖6所示

的模型，薄長(zhǎng)方體代表手掌，轉(zhuǎn)身時(shí)球緊貼豎立的手掌，繞著轉(zhuǎn)軸（中樞腳所在直線）做圓周運(yùn)動(dòng)，假設(shè)

手掌和球之間的最大靜摩擦因數(shù)為0.5,籃球質(zhì)量為600克，直徑24厘米，手到轉(zhuǎn)軸的距離為0.5米，則要

順利完成此轉(zhuǎn)身動(dòng)作，籃球和手至少要有多大的速度（）

圖(a)圖(b)

A.2.28m/sB.2.76m/s

C.3.16m/sD.3.52m/s

【答案】B

【詳解】豎直方向上

f=mg,f=N]u

水平方向上

mv2

N=-----

r

解得

v=/—?2.76m/sfr=0.5m——x0.24m=0.38m

V2

故選Bo

6.黑洞表面的物體，即使以光速運(yùn)動(dòng)也逃脫不了它的束縛。太陽(yáng)質(zhì)量不變、半徑突然減小而變?yōu)楹诙春螅?/p>

若地球質(zhì)量不變，日地距離仍為500光秒（光秒是光在1秒內(nèi)走過(guò)的距離），仍用牛頓的萬(wàn)有引力公式計(jì)算,

則兩者之間的引力（）

A.不變B.變大C,變小D.以上均有可能

【答案】A

【詳解】根據(jù)萬(wàn)有引力定律，有

F△=G「—Mm—

若太陽(yáng)質(zhì)量“不變，地球質(zhì)量“不變，日地距離r不變，則萬(wàn)有引力不變。

故選A。

7.現(xiàn)代技術(shù)條件下的無(wú)人機(jī)被廣泛使用。一小型無(wú)人機(jī)攜帶炸彈，保持海拔高度〃不變以某一速度勻速水

平飛行（圖所示），無(wú)人機(jī)在8點(diǎn)時(shí)無(wú)動(dòng)力投彈，炸彈正好垂直擊中前方海拔高度為b的陣地A（圖所示）。

已知陣地所在山坡傾角為。，重力加速度為g。不計(jì)空氣阻力，下列計(jì)算錯(cuò)誤的是（）

A.無(wú)人機(jī)的飛行速度為J2g僅-6）tan0

B.炸彈的飛行時(shí)間為

C.炸彈擊中陣地時(shí)的速度為J2g僅"）

sin。

D.投彈點(diǎn)3距A點(diǎn)的直線距離為。=J他-+4（〃-tan2

【答案】C

【詳解】B.根據(jù)題意可知，炸彈做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上有

7712

h-b=—gt2

2

解得

故B正確;

AC.豎直方向上，由公式%=g，可得，炸彈擊中陣地時(shí)的豎直分速度為

Vy=42g（h-b）

由幾何關(guān)系可得

v0=Vytan0-J2g-b）tan6

炸彈擊中陣地時(shí)的速度為

L：V,J2g（〃叫

cos6cos。

故A正確，C錯(cuò)誤;

D.炸彈水平位移大小為

x=v^=2（h-b）tan6

豎直位移為

y=h-b

由勾股定理可得投彈點(diǎn)3距陣地A的直線距離為

a=+4（/Z-/））2tan20

故D正確。

本題選錯(cuò)誤的，故選C。

8.如圖所示，一條兩岸平行的河流，河中有一小島，四名游泳愛好者甲、乙、丙、丁，想要通過(guò)游泳登上

河中小島，其中2點(diǎn)垂直河岸正對(duì)小島，/點(diǎn)在2點(diǎn)上游。甲從/點(diǎn)偏向上游游去，乙從/點(diǎn)垂直河岸游

去，丙從/點(diǎn)正對(duì)小島游去，丁從3點(diǎn)正對(duì)小島游去。若水流速度不變，四人在游泳時(shí)速度方向不變，則

有可能登上小島的是（）

//////////////////

------A下游

A.甲B.乙C.丙D.T

【答案】AB

【詳解】根據(jù)題意，由運(yùn)動(dòng)的合成可知，四人的實(shí)際速度方向一定在自己游泳的速度方向與水流方向的夾

角內(nèi)，則甲乙的實(shí)際速度方向可能指向小島，可能登上小島，丙丁的實(shí)際速度方向一定指向小島的下游，

不可能登上小島。

故選AB。

9.2020年7月23日，我國(guó)長(zhǎng)征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭搭載著“天間一號(hào)"火星探測(cè)器發(fā)射升空。在我國(guó)發(fā)射“天

問一號(hào)"前幾天，美國(guó)火星探測(cè)器"毅力號(hào)”和阿聯(lián)酋的火星探測(cè)器"希望號(hào)"也發(fā)射升空。為什么這么多的火

星探測(cè)器都要集中在這幾天發(fā)射呢？這是因?yàn)椋阂樌麑?shí)現(xiàn)登陸火星的計(jì)劃且所用燃料最少，必須讓探測(cè)

器直接逃離地球經(jīng)霍曼轉(zhuǎn)移軌道（橢圓的一半）到達(dá)火星軌道，并且此時(shí)火星也剛好運(yùn)動(dòng)到附近，這就對(duì)

探測(cè)器發(fā)射的時(shí)機(jī)有一定的要求：地球、火星必須處于特定的位置才能夠發(fā)射，我們稱之為發(fā)射窗口期，

以上三個(gè)火星探測(cè)器都是在這個(gè)窗口期發(fā)射的，如圖所示。假設(shè)地球和火星繞太陽(yáng)的軌跡近似為圓形，地

球的公轉(zhuǎn)軌道半徑約1.5億千米，周期365天,火星的公轉(zhuǎn)軌道半徑約為2.3億千米，周期687天。（反=1.41，

V1.53

A."天問一號(hào)”的發(fā)射速度應(yīng)大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度

B."天間一號(hào)"到達(dá)火星軌道時(shí)的速度小于火星公轉(zhuǎn)的速度

C."天問一號(hào)”經(jīng)霍曼轉(zhuǎn)移軌道到達(dá)火星軌道的時(shí)間約為515天

D."天問一號(hào)”發(fā)射的窗口期即地球與太陽(yáng)連線和火星與太陽(yáng)連線的夾角0約為45度時(shí)發(fā)射

【答案】BD

【詳解】A.從地球表面發(fā)射火星探測(cè)器，使探測(cè)器能擺脫地球束縛在太陽(yáng)引力作用下沿橢圓軌道運(yùn)行，其

發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度11.2km/s,小于第三宇宙速度16.7km/s,故A錯(cuò)誤；

B."天問一號(hào)"探測(cè)器發(fā)射后經(jīng)過(guò)多次變軌，從霍曼轉(zhuǎn)移軌道進(jìn)入火星公轉(zhuǎn)軌道，還需要加速才能在火星軌

道運(yùn)行，因此到達(dá)火星軌道時(shí)的速度小于火星公轉(zhuǎn)速度，故B正確；

C.由開普勒第三定律可得

史2

亍一個(gè)

其中尺為地球公轉(zhuǎn)半徑，7為地球公轉(zhuǎn)周期，“是霍曼轉(zhuǎn)移軌道的半長(zhǎng)軸，為其公轉(zhuǎn)周期，則可得

4=1.417=514.65天.515天

而探測(cè)器沿橢圓運(yùn)行只有橢圓的一半，時(shí)間為

/=42257.5天

2

故C錯(cuò)誤；

D.火星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一周（360。）需要687天，這意味著在探測(cè)器沿霍曼轉(zhuǎn)移軌道飛行半周的257.5天中,

火星繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)過(guò)的角度為

則地球、火星分別與太陽(yáng)的連線之間的夾角為

180°-135°=45°

故D正確。

故選BD。

10.小球從觸發(fā)器的正下方以速率v豎直上拋，小球恰好擊中正上方的觸發(fā)開關(guān)，如圖所示，若小球仍在

相同的高度分別沿/、3、C、。四個(gè)不同的光滑軌道以相同速率v拋出。則小球能擊中觸發(fā)開關(guān)的有（）

開買二廣

V

【答案】AD

【詳解】A.小球恰好擊中正上方的觸發(fā)開關(guān)，表明小球運(yùn)動(dòng)至觸發(fā)開關(guān)時(shí)，速度恰好減小為0,該圖中小

球越過(guò)四分之一圓弧后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)速度恰好減為0,小球仍然能擊中觸發(fā)開關(guān)，故A正確;

B.該圖中，小球越過(guò)較短斜面軌道后做斜拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，其水平方向分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)

動(dòng)，豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，可知，其到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度不為0,即小球到達(dá)的最高點(diǎn)位置比觸發(fā)開關(guān)的

位置要低，即小球不能擊中觸發(fā)開關(guān)，故B錯(cuò)誤；

C.由于外軌模型中，小球若能夠到達(dá)圓弧最高點(diǎn)，則在最高點(diǎn)需要有一個(gè)最小速度，即有

V2.

mg=m^^~

根據(jù)題意，小球豎直上拋時(shí)，到達(dá)最高點(diǎn)速度為0,則該圖中小球以相同速度進(jìn)入半個(gè)圓弧軌道時(shí)，小球不

能夠到達(dá)最高點(diǎn)位置，小球在到達(dá)上側(cè)半個(gè)圓弧中間某一位置將脫離圓弧做斜拋運(yùn)動(dòng)，即小球不能擊中觸

發(fā)開關(guān)，故C錯(cuò)誤；

D.圖中軌道連接觸發(fā)開關(guān)，小球沖上軌道后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，速度恰好減為0,即小球

能夠擊中觸發(fā)開關(guān)，故D正確。

故選ADo

非選擇題部分

二、非選擇題

（一）必考題

11.（6分）物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門學(xué)科，所以學(xué)習(xí)物理離不開實(shí)驗(yàn)，要學(xué)好物理就要做好實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)

完成下面三個(gè)小實(shí)驗(yàn)。

（1）如圖所示，在"探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)中，要求用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條與用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)同

時(shí)拉橡皮條的“作用效果相同"。為滿足此要求，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保證________________。

（2）用如圖所示的裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)。敲擊彈性金屬片后，A、B兩球同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，均落在水平地面上,

下列說(shuō)法中合理的是o

:P

A.B球比A球先落地B.A球比B球先落地

C.A球與B球同時(shí)落地D.該實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證A球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)

（3）某物理實(shí)驗(yàn)探究小組測(cè)量圖（°）所示口罩兩側(cè)彈性繩的勁度系數(shù)。

①將兩條彈性繩/、3端拆離口罩并如圖（6）在水平面自然平展，總長(zhǎng)度為51cm；

②如圖（c）用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)同時(shí)緩慢拉48端,當(dāng)兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)均為1.5N時(shí)，總長(zhǎng)度為81cm。

可知圖（c）中每條彈性繩的形變量為cm,每條彈性繩的勁度系數(shù)為N/mo

【答案】?jī)纱螌⒔Y(jié)點(diǎn)O拉至同一位置CD/DC1510

【詳解】

（1）[1]一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條與用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮條的"作用效果相同"，為滿足此要求，實(shí)驗(yàn)

中應(yīng)保證兩次將結(jié)點(diǎn)。拉至同一位置。

（2）⑵敲擊彈性金屬片后，A、B兩球同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，A球與B球同時(shí)落地，說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的運(yùn)動(dòng)

規(guī)律與自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，該實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證A球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)。

故選CD?

（3）[3]根據(jù)幾何關(guān)系有

/2=/,+2Ax

每條彈性繩的形變量為

?=j=-1cm=15cm

22

⑷根據(jù)胡克定律，每條彈性繩的勁度系數(shù)為

F1.5

k=——=--------N/m=1ON/m

Ax15x10-2

12.（8分）某實(shí)驗(yàn)小組做探究影響向心力大小因素的實(shí)驗(yàn),

⑴方案一：用如圖甲所示的裝置，已知小球在擋板/、B.C處做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為1：2：1,變

速塔輪自上而下按如圖乙所示三種組合方式，左右每層半徑之比由上至下分別為1：1、2：1和3：1?；卮?/p>

以下問題:

①本實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)探究方法與下列哪些實(shí)驗(yàn)是相同的

A.探究小車速度隨時(shí)間變化的觀律

B.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

C.探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律

D.探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系

第一層

第二層

第三層

②在某次實(shí)驗(yàn)中，把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在2、C位置,探究向心力的大小與半徑的關(guān)系，則需要將傳

動(dòng)皮帶調(diào)至第層塔輪（填"一""二"或"三"）；

③若將兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球放在/、C位置，皮帶置于塔輪的第三層，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄等穩(wěn)定后，可以看到左

右標(biāo)尺露出的格數(shù)之比為

⑵方案二：如圖丙所示裝置，裝置中豎直轉(zhuǎn)軸固定在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上（未畫出），光滑的水平桿固定在豎直

轉(zhuǎn)軸上，能隨豎直轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。水平直桿的左端套上滑塊P,用細(xì)線將滑塊P與固定在豎直轉(zhuǎn)軸上的力傳

感器連接，細(xì)線處于水平伸直狀態(tài)，當(dāng)滑塊隨水平直桿一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線拉力的大小可以通過(guò)力傳感

器測(cè)得，水平直桿的右端最邊緣安裝了寬度為d的擋光條，擋光條到豎直轉(zhuǎn)軸的距離為L(zhǎng)光電門可以測(cè)出

擋光條經(jīng)過(guò)光電門所用的時(shí)間（擋光時(shí)間），滑塊P與豎直轉(zhuǎn)軸間的距離可調(diào)，回答以下問題：

豎直轉(zhuǎn)軸

工力傳感舉

滑塊曰一

用大?直桿<——萬(wàn)5U

9

丙丁

①若某次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得熱光條的擋光時(shí)間為4,則滑塊P的角速度表達(dá)式為。=；

②實(shí)驗(yàn)小組保持滑塊P質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑r不變，探究向心力下與角速度。的關(guān)系，作出廣〃圖線如圖丁所

示，若滑塊P運(yùn)動(dòng)半徑片0.3m,細(xì)線的質(zhì)量和滑塊與桿的摩擦可忽略，由尸圖線可測(cè)得滑塊p質(zhì)量加=_

kg（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

【答案】（1）D一1:9（2）二0.30

L\t

【詳解】（1）⑺在該實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)控制質(zhì)量、半徑、角速度中兩個(gè)物理量相同，探究向心力與另外一個(gè)物

理量之間的關(guān)系，采用的科學(xué)方法是控制變量法。

A.探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，未采用控制變量法，故A錯(cuò)誤；

B.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，例如兩球同時(shí)落地，兩球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)效果相同，應(yīng)用了等效思想，故B

錯(cuò)誤；

C.探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律，應(yīng)用了等效替代法，故C錯(cuò)誤；

D.探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)用了控制變量法，故D正確。

故選Do

⑵在某次實(shí)驗(yàn)中，把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在2、C位置，探究向心力的大小與半徑的關(guān)系，應(yīng)使兩球的角

速度相同，則需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第一層塔輪。

⑶變速塔輪邊緣的線速度相等，根據(jù)

v=a>A-3R3=a）c-R}

可得

coA:a)c=1:3

根據(jù)向心力公式

F=ma)2r

可得左右標(biāo)尺露出的格數(shù)之比為

:就=1:9

（2）田擋光條的線速度為

d

v=一

X

又

v=coL

滑塊P的角速度表達(dá)式為

d

CD=----

L\t

［2］根據(jù)向心力大小公式

j—?2

r=mcor

圖線的斜率為

k=mr==0.09

10

解得滑塊P質(zhì)量為

m=0.30kg

13.（9分）2013年12月2日“嫦娥三號(hào)"成功發(fā)射，使我國(guó)的登月計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)又近了一步.我們已經(jīng)知道月

球表面的重力加速度約為地球表面的六分之一，假設(shè)將來(lái)我國(guó)一名質(zhì)量為70kg的宇航員登上月球.（地球

表面的重力加速度g=10N/kg）

CD求這名宇航員在月球上的重力大小。（保留三位有效數(shù)字）

（2）假設(shè)這名宇航員在地球上最多能舉起100kg的物體，那么該宇航員在月球上最多能舉起多大質(zhì)量的物

體？

【答案】（1）H7N；（2）600kg

【詳解】（］）根據(jù)題意知月球表面重力加速度為與，故這名宇航員在月球上的重力大小為

6

P10

”至=70X—N=117N

66

（2）這名宇航員在地球上最多能舉起100kg的物體，則他的舉力就為

F=m1g=100xl0N=1000N

設(shè)該宇航員在月球上最多能舉起鈾質(zhì)量的物體，根據(jù)二力平衡條件得

26

解得

m2=600kg

14.(13分)投石運(yùn)動(dòng)是中國(guó)最古老的投擲運(yùn)動(dòng)，是伴隨著中國(guó)先民的狩獵活動(dòng)一起產(chǎn)生的一項(xiàng)古老體育項(xiàng)

目。某同學(xué)自制投石機(jī)模型，如圖所示。在某次投石過(guò)程中，質(zhì)量為加的石塊(可視為質(zhì)點(diǎn))裝在長(zhǎng)桿末

端的籃子中，開始時(shí)籃子位于水平面并處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)桿的另一側(cè)施加外力，當(dāng)桿轉(zhuǎn)到與水平方向

夾角為6=30。時(shí)立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，石塊從/點(diǎn)沿垂直于桿方向以V/=106m/s被拋出后，經(jīng)過(guò)3點(diǎn)時(shí)的速度

大小為v&=10m/s,與水平方向之間的夾角仍為0。已知連線與水平面間的夾角也為0,石塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)

程中的空氣阻力忽略不計(jì)，重力加速度g=10m/s2,求:

(1)石塊被拋出后，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間離連線最遠(yuǎn)；

(2)N8兩點(diǎn)之間的距離工。

【答案】(1)1s；(2)20m

【詳解】

(1)石塊在垂直于N8方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間"該方向速度減為零，此時(shí)離連線最遠(yuǎn)，則有

v^sin30°=g^cos30°

解得

tx=Is

(2)取豎直向上為正方向，石塊在豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，石塊由4點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至8點(diǎn)所用時(shí)間為才2,則

-v5sin30°=V/Cos30°-gt2

解得

t2=2s

在水平方向，石塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)

Lcos30°=v^cos60%

解得

L=20m

15.（18分）如圖是中國(guó)常見的團(tuán)圓桌，餐桌上有一個(gè)半徑為尸2m可繞團(tuán)圓桌軸心旋轉(zhuǎn)的圓盤，圓盤的圓

心和圓桌軸心重合，圓盤水平面到餐桌的水平面高度差為/z=5cm,餐桌半徑為尺；A物體放在距離圓盤軸心

|■處，B物體放在圓盤邊緣廠處，A、B質(zhì)量相同，大小可以忽略不計(jì)，A與圓盤的摩擦因數(shù)為〃i=得，B

與圓盤的摩擦因數(shù)為由=旦。A、B兩物體通過(guò)恰好伸直的繩子連接?，F(xiàn)在使圓盤從靜止開始以角速度G=t

25

開始轉(zhuǎn)動(dòng)，靜止放置圓盤上的A、B兩物體隨著轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)：圓盤剛開始轉(zhuǎn)動(dòng)即為0時(shí)刻，兩物體與圓盤

間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。（g=10m/s2）

（1）什么時(shí)刻，繩子剛開始有張力？

（2）假設(shè)繩子足夠牢固，什么時(shí)刻，A、B開始相對(duì)圓盤滑動(dòng)？

（3）若A、B剛開始相對(duì)圓盤滑動(dòng)，繩子恰好崩斷，問R至少為多少，才