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山东省临沂市2014-2015学年高一下学期期中物理试卷 (Word版含解析)

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山东省临沂市2014-2015学年高一(下)期中物理试卷

一、单项选择题:本大题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的.

1.(3分)如图所示,小钢球m以初速度v0在光滑水平面上运动,后受到磁极的侧向作用力而作图示的曲线运动到达D点,由图可知磁极的位置及极性可能是()

A. 磁极在A位置,极性一定是N极 B. 磁极在B位置,极性一定是S极 C. 磁极在C位置,极性一定是N极 D. 磁极在B位置,极性无法确定

2.(3分)一个物体以v0的初速度水平抛出,落地速度为v,则物体的飞行时间为() A.

B.

C.

D.

3.(3分)行星绕恒星的运动轨道近似为圆形,行星的运行周期T的平方与轨道半径R的三次方的比

为常数后,则常数的大小()

A. 只跟行星的质量有关 B. 只跟恒星的质量有关 C. 跟恒星的质量及行量的质量都有关系 D. 跟恒星的质量及行星的质量都没关系 4.(3分)洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水,下列说法中正确的是()

A. 加快脱水筒转动角速度,脱水效果会更好 B. 脱水过程中,衣物中昀水分是沿半径方向甩出去的 C. 水会从衣物中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故 D. 靠近中心的衣物脱水效果比靠近筒壁的衣物脱水效果好

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5.(3分)甲、乙两人从距地面h高处抛出两个小球,甲球的落地点距抛出点的水平距离是乙的2倍,不计空气阻力,为了使乙球的落地点与甲球相同,则乙抛出点的高度可能为() A. 2h B. h C. 4h D.3h 6.(3分)一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行,若该行星是密度均匀的球体,要确定该行星的密度,只需要测量() A. 飞船的运行周期 B. 飞船的运行速度 C. 飞船的轨道半径 D. 行星的质量 7.(3分)如图所示,半径为r的圆柱形转筒,绕其竖直中心轴OO′转动,小物体a在圆筒的内壁上,它与圆筒间的动摩擦因数为μ,要使小物体不下落,圆筒转动的角速度至少为()

A.

8.(3分)如图所示,在一次演习中,离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P,反应灵敏的地面拦截系统在M点同时以速度v2竖直向上发射导弹拉截,设拦截系统与飞机的水平距离为x,若拦截成功,不计空气阻力,则v1、v2的关系应满足()

B.

C.

D.

A. v1=v2

B. v1=v2

C. v1=

v2

D.v1=v2

二、不定项选择题:本大题共6小题,每小题全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不选的得零分,满分24分. 9.(4分)物体做曲线运动时,其加速度() A. 一定不等于零 B. 一定不变 C. 一定改变 D.可能不变 10.(4分)小球做匀速圆周运动的过程中,以下各量不发生变化的是() A. 线速度 B. 角速度 C. 周期 D.向心力 11.(4分)如图所示,滑板运动员沿水平地面向前滑行,在横杆前相对于滑板竖直向上起跳,人与滑板分离,分别从杆的上、下通过,忽略人和滑板在运动中受到的阻力.则运动员()

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A. 起跳时脚对滑板的作用力竖直向上 B. 在空中水平方向先加速后减速 C. 人在空中人不受力 D. 越过杆后仍落在滑板起跳的位置 12.(4分)铁路转弯处的弯道半径,是根据地形决定的.弯道处要求外轨比内轨高,其内外轨高度差h的设计不仅与r有关,还与火车在弯道上的行驶速率v有关.下列说法正确的是() A. v一定时,r越小则要求h越大 B. v一定时,r越大则要求h越大 C. r一定时,v越小则要求h越大 D. r一定时,v越大则要求h越大 13.(4分)若人造卫星绕地球做匀速圆周运动,则下列说法正确的是() A. 卫星的轨道半径越大,它的运行速度越大 B. 卫星的轨道半径越大,它的运行速度越小 C. 卫星的质量一定时,轨道半径越大,它需要的向心力越大 D. 卫星的质量一定时,轨道半径越大,它需要的向心力越小 14.(4分)一条船沿垂直河岸的方向航行,它在静水中航行速度大小一定,当船行驶到河中心时,河水流速突然增大,这使得该船() A. 渡河时间增大 B. 到达对岸时的速度增大 C. 渡河通过的路程增大 D. 渡河通过的路程比位移大

三、填空题:共2题,15、16题各4分,17题8分(每空2分),共16分. 15.(4分)如图所示,已知某人骑自行车每分钟蹬30圈,车轮与脚蹬轮盘转数之比为4:1,车轮半径为0.50m,则求车轮转动的线速度为m/s.

16.(4分)一探月卫星在地月转移轨道上运行,某一时刻正好处于地心和月心的连线上,卫星在此处所受地球引力与月球引力之比为4:1.已知地球与月球的质量之比约为81:1,则该处到地心与到月心的距离之比约为. 17.(8分)在《研究平抛物体的运动》的实验中:

(1)安装实验装簧过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是 A.保证小球运动的轨道是一条抛物线 B.保证小球在空中运动的时间每次都相等

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C.保证小球飞出时,初速度水平

D.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小

(2)如图所示,在实验中,用一张印有小方格的纸记录小球轨迹,小方格的边长=5×10m.图中的A、B、C为小球在平抛运动中的几个位置,则小球平抛的初速度的计算式为v0=(用L、

2

g表示),其值是m/s(取g=l0m/s),小球在B点的速度大小是 m/s.

﹣2

四、计算论述题:本题共3题,18题10分,19题12分,20题14分,共36分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分. 18.(10分)据报道,在太阳系外发现了首颗“宜居”行星,其质量约为地球质量的6.4倍.已知一个在地球表面质量为50kg的人在这个行星表面所受重力约为800N,地球表面处的重力

2

加速度为10m/s.求:

(1)该行星表面的重力加速度;

(2)该行星的半径与地球的半径之比. 19.(12分)某滑雪爱好者从一高处加速滑下经过一个小的平台后从O点沿水平方向飞出,经过0.6s落到斜坡上的A点.O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角θ=37°,不计空气阻

2

力.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80; g=10m/s.求: (1)A点与O点的距离L;

(2)运动员离开O点时的速度大小; (3)运动员落到A点时的速度大小.

20.(14分)如图所示,质量为m的小球用长为L的细线拴在天花板上的O点,现将小球拉开,使摆线L与竖直方向的夹角为α,并使小球在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动).求:

(1)细线的对小球的拉力大小; (2)小球运动的线速度的大小;

(3)小球做圆周运动的角速度及周期.

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山东省临沂市2014-2015学年高一(下)期中物理试卷

参与试题解析

一、单项选择题:本大题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的. 1.(3分)如图所示,小钢球m以初速度v0在光滑水平面上运动,后受到磁极的侧向作用力而作图示的曲线运动到达D点,由图可知磁极的位置及极性可能是()

A. 磁极在A位置,极性一定是N极 B. 磁极在B位置,极性一定是S极 C. 磁极在C位置,极性一定是N极 D. 磁极在B位置,极性无法确定

考点: 物体做曲线运动的条件. 专题: 物体做曲线运动条件专题.

分析: 做曲线运动的物体轨迹一定处于合外力与速度方向之间且弯向合外力这一侧

解答: 解:做曲线运动物体的轨迹一定处于合外力与速度方向之间且弯向合外力这一侧,所以钢球受到的吸引力指向弧内,则磁极在B位置,但极性无法确定,两极对钢球都有吸引力,都可以,故D正确. 故选:D

点评: 本题主要考查了曲线运动的条件,知道做曲线运动的物体轨迹一定处于合外力与速度方向之间且弯向合外力这一侧,难度不大,属于基础题

2.(3分)一个物体以v0的初速度水平抛出,落地速度为v,则物体的飞行时间为() A.

B.

C.

D.

考点: 平抛运动. 专题: 平抛运动专题.

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分析: 根据速度的分解,运用平行四边形定则求出竖直方向上的分速度,根据vy=gt求出运动的时间

解答: 解:将落地的速度分解为水平方向和竖直方向,水平方向的速度等于v0,则竖直方向上的速度

,根据vy=gt得,t=

.故C正确,A、B、D错误.

故选:C

点评: 解决本题的关键知道平抛运动的规律,知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动. 3.(3分)行星绕恒星的运动轨道近似为圆形,行星的运行周期T的平方与轨道半径R的三次方的比

为常数后,则常数的大小()

A. 只跟行星的质量有关 B. 只跟恒星的质量有关 C. 跟恒星的质量及行量的质量都有关系 D. 跟恒星的质量及行星的质量都没关系

考点: 万有引力定律及其应用. 专题: 万有引力定律的应用专题.

分析: 开普勒第三定律中的公式比.

=K,可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正

解答: 解:开普勒第三定律中的公式=K,可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成

正比,

式中的k只与恒星的质量有关,与行星质量无关,故ACD错误,B正确; 故选:B.

点评: 行星绕太阳虽然是椭圆运动,但我们可以当作圆来处理,同时值得注意是周期是公转周期. 4.(3分)洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水,下列说法中正确的是()

A. 加快脱水筒转动角速度,脱水效果会更好 B. 脱水过程中,衣物中昀水分是沿半径方向甩出去的 C. 水会从衣物中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故

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D. 靠近中心的衣物脱水效果比靠近筒壁的衣物脱水效果好

考点: 离心现象.

分析: A、水滴依附的附着力是一定的,当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时,水滴被甩掉.

B、脱水过程中,衣物做离心运动而甩向桶壁.

C、F=ma=mωR,角速度增大,水滴所需向心力增大,脱水效果更好.

D、周边的衣物因圆周运动的半径更大,在角速度一定时,所需向心力比中心的衣物大,脱水效果更好.

2

解答: 解:A、根据F=ma=mωR,ω增大会使向心力F增大,而转筒有洞,不能提供足够大的向心力,水滴就会被甩出去,增大向心力,会使更多水滴被甩出去.故A正确. B、脱水过程中,衣物做离心运动而甩向桶壁,衣物中昀水分是沿切线方向甩出去的.故B错误.

C、水滴依附的附着力是一定的,当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时,水滴被甩掉.故C错误.

D、靠近中心的衣物,R比较小,角速度ω一样,所以向心力小,脱水效果差.故D错误. 故选:A.

点评: 此题要理解匀速圆周运动的向心力的来源、向心力的大小因素、做离心运动的条件.属于基础题. 5.(3分)甲、乙两人从距地面h高处抛出两个小球,甲球的落地点距抛出点的水平距离是乙的2倍,不计空气阻力,为了使乙球的落地点与甲球相同,则乙抛出点的高度可能为() A. 2h B. h C. 4h D.3h

考点: 平抛运动. 专题: 平抛运动专题.

分析: 抛出的小球做平抛运动,在相同的高度下,水平射程之比即为抛出速度之比.在相同的水平射程下,可知抛出速度与时间的关系,从而可求出抛出高度.

2

解答: 解:两球都从距地面h高处抛出,根据,可知下落的时间相等,

由于甲球的落地点距抛出点的水平距离是乙的2倍,根据x=v0t,可知v甲:v乙=2:1, 要使乙球的落地点与甲球相同,则下落的时间,t甲:t乙=1:2,因此根据

,可知乙

抛出点的高度可能为4h. 故选:C

点评: 考查平抛运动规律,体现运动的合成与分解,注意分运动的时间相等.同时运用控制变量的思维:当抛出高度相同时,水平射程与抛出速度有关;当水平射程相同时,下落的时间与抛出速度有关. 6.(3分)一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行,若该行星是密度均匀的球体,要确定该行星的密度,只需要测量() A. 飞船的运行周期 B. 飞船的运行速度 C. 飞船的轨道半径 D. 行星的质量

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考点: 万有引力定律及其应用. 专题: 万有引力定律的应用专题.

分析: 研究飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行,根据根据万有引力提供向心力,列出等式.

根据密度公式表示出密度. 解答: 解:根据密度公式得:

ρ=

A、根据根据万有引力提供向心力,

=m

解得:M=,

,故A正确.

代入密度公式得:ρ=

B、已知飞船的运行速度,根据根据万有引力提供向心力,列出等式.=m,

解得:M=,代入密度公式无法求出行星的密度,故B错误.

C、已知飞船的轨道半径,无法求出行星的密度,故C错误.

D、已知行星的质量而不知道半径无法求出行星的密度,故D错误. 故选:A.

点评: 运用物理规律表示出所要求解的物理量,再根据已知条件进行分析判断. 7.(3分)如图所示,半径为r的圆柱形转筒,绕其竖直中心轴OO′转动,小物体a在圆筒的内壁上,它与圆筒间的动摩擦因数为μ,要使小物体不下落,圆筒转动的角速度至少为()

A.

B.

C.

D.

考点: 向心力;线速度、角速度和周期、转速. 专题: 匀速圆周运动专题. 分析: 要使物体不下落,筒壁对物体的静摩擦力必须与重力相平衡,由筒壁对物体的支持力提供向心力,根据向心力公式即可求解角速度的最小值.

解答: 解:要使物体不下落,则小物块在竖直方向上受力平衡,有:f=mg

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当摩擦力正好等于最大摩擦力时,圆筒转动的角速度ω取最小值,筒壁对物体的支持力提供向心力,根据向心力公式得: N=mωr 而f=μN

联立以上三式解得:ω=

2

故选:D.

点评: 物体在圆筒内壁做匀速圆周运动,向心力是由筒壁对物体的支持力提供的.而物体放在圆盘上随着圆盘做匀速圆周运动时,此时的向心力是由圆盘的静摩擦力提供的.

8.(3分)如图所示,在一次演习中,离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P,反应灵敏的地面拦截系统在M点同时以速度v2竖直向上发射导弹拉截,设拦截系统与飞机的水平距离为x,若拦截成功,不计空气阻力,则v1、v2的关系应满足()

A. v1=v2

B. v1=v2

C. v1=

v2

D.v1=v2

考点: 平抛运动. 专题: 平抛运动专题. 分析: 若拦截成功,竖直上抛的炮弹和平抛的炮弹运动时间相等,在竖直方向上的位移之和等于H,平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动.

解答: 解:炮弹运行的时间t=

2

,在这段时间内飞机发射炮弹在竖直方向上的位移

2

h1=gt,拦截炮弹在这段时间内向上的位移,h2=v2t﹣gt. 则H=h1+h2=v2t,所以v1=v2.

故选:B

点评: 解决本题的关键掌握处理平抛运动的方法,平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动.以及知道竖直上抛运动加速度不变,是匀变速直线运动.

二、不定项选择题:本大题共6小题,每小题全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不选的得零分,满分24分. 9.(4分)物体做曲线运动时,其加速度() A. 一定不等于零 B. 一定不变 C. 一定改变 D.可能不变

考点: 曲线运动.

专题: 物体做曲线运动条件专题.

分析: 做曲线运动的条件是物体受的合外力与速度方向不在一条直线上,合外力不为零则一定有加速度,加速度可以改变,也可以不变.

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解答: 解:做曲线运动的物体由于合外力不为零,所以加速度一定不等于零,A正确; 做平抛运动的物体加速度为重力加速度,大小和方向都不变,C错误D正确;

做匀速圆周运动的物体受的合外力指向圆心,加速度的大小不变但方向时刻改变,B错误; 故选AD

点评: 做此类题目可以用反证法,只要找到一个与之相反的例子即可. 10.(4分)小球做匀速圆周运动的过程中,以下各量不发生变化的是() A. 线速度 B. 角速度 C. 周期 D.向心力

考点: 匀速圆周运动. 专题: 匀速圆周运动专题.

分析: 对于物理量的理解要明确是如何定义的决定因素有哪些,是标量还是矢量,如本题中明确描述匀速圆周运动的各个物理量特点是解本题的关键,尤其是注意标量和矢量的区别 解答: 解:在描述匀速圆周运动的物理量中,线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量,虽然其大小不变但是方向在变,因此这些物理量是变化的;所以保持不变的量是周期和角速度,所以BC正确. 故选:BC

点评: 本题很简单,考察了描述匀速圆周运动的物理量的特点,但是学生容易出错,如误认为匀速圆周运动线速度不变. 11.(4分)如图所示,滑板运动员沿水平地面向前滑行,在横杆前相对于滑板竖直向上起跳,人与滑板分离,分别从杆的上、下通过,忽略人和滑板在运动中受到的阻力.则运动员()

A. 起跳时脚对滑板的作用力竖直向上 B. 在空中水平方向先加速后减速 C. 人在空中人不受力 D. 越过杆后仍落在滑板起跳的位置

考点: 运动的合成和分解. 分析: 运动员顺利完成该动作,可知运动员所做的运动在水平方向的分运动应与滑板的运动相同,所以运动员在起跳时竖直起跳,由于本身就有水平初速度,所以运动员既参与了水平方向上的匀速直线运动,又参与了竖直上抛运动.

解答: 解:A、运动员竖直起跳,由于本身就有水平初速度,所以运动员既参与了水平方向上的匀速直线运动,又参与了竖直上抛运动.各分运动具有等时性,水平方向的分运动与滑板的运动情况一样,最终落在滑板的原位置.所以竖直起跳时,对滑板的作用力应该是竖直向下.故A错误.

B、运动员参与了水平方向上的匀速直线运动,故B错误.

C、忽略人和滑板在运动中受到的阻力,在空中只受重力,故C错误.

D、运动员在起跳时竖直起跳,由于本身就有水平初速度,所以运动员参与了水平方向上的匀速直线运动,所以越过杆后仍落在滑板起跳的位置,故D正确.

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故选:D.

点评: 解决本题的关键是掌握运动的合成与分解,知道各分运动具有性,分运动和合运动具有等时性. 12.(4分)铁路转弯处的弯道半径,是根据地形决定的.弯道处要求外轨比内轨高,其内外轨高度差h的设计不仅与r有关,还与火车在弯道上的行驶速率v有关.下列说法正确的是() A. v一定时,r越小则要求h越大 B. v一定时,r越大则要求h越大 C. r一定时,v越小则要求h越大 D. r一定时,v越大则要求h越大

考点: 向心力.

专题: 牛顿第二定律在圆周运动中的应用.

分析: 火车转弯时,重力与支持力的合力提供向心力,根据向心力公式即可求解.

解答: 解:设内外轨的水平距离为d,根据火车转弯时,重力与支持力的合力提供向心力得:

如果r一定时,v越大则要求h越大,故C错误,D正确;

如果v一定时,r越大则要求h越小,r越小则要求h越大,故A正确,B错误. 故选:AD

点评: 本题是物理模型在实际生活中的应用题,知道圆周运动向心力的来源,注意几何关系在解题中的运用,难度适中. 13.(4分)若人造卫星绕地球做匀速圆周运动,则下列说法正确的是() A. 卫星的轨道半径越大,它的运行速度越大 B. 卫星的轨道半径越大,它的运行速度越小 C. 卫星的质量一定时,轨道半径越大,它需要的向心力越大 D. 卫星的质量一定时,轨道半径越大,它需要的向心力越小

考点: 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系. 专题: 计算题.

分析: 卫星的转动是因为万有引力充当向心力,由万有引力公式可知周期、半径及线速度等的关系.

解答: 解:由万有引力公式可得运行线速度v=错误,B正确;

卫星的向心力由万有引力提供,即向心力F=

,故半径越大,运行速度越小;故A

,故半径越大,它需要的向心力越小,故C

错误,D正确; 故选BD.

点评: 判断卫星各量的变化时,最好直接利用万有引力公式充当向心力列出方程推导出结论后再进行判断,千万不要乱套公式.

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14.(4分)一条船沿垂直河岸的方向航行,它在静水中航行速度大小一定,当船行驶到河中心时,河水流速突然增大,这使得该船() A. 渡河时间增大 B. 到达对岸时的速度增大 C. 渡河通过的路程增大 D. 渡河通过的路程比位移大

考点: 运动的合成和分解. 专题: 运动的合成和分解专题.

分析: 将船的运动分解为垂直河岸方向和沿河岸方向,根据分运动与合运动具有等时性进行分析.

解答: 解:A、静水速垂直于河岸,大小不变,根据t=知,渡河时间不变.故A错误.

B、水流速增大,静水速不变,根据平行四边形定则知,到达对岸时的速度增大.故B正确.

C、渡河时间不变,水流速增大,则沿河岸方向上的位移增大,则渡河的路程增大.故C正确.

D、水流速增大后,合速度的方向与河岸方向的夹角变小,根据几何关系知,渡河的路程大于位移的大小.故D正确. 故选:BCD.

点评: 解决本题的关键知道分运动与合运动具有等时性,各分运动具有性.

三、填空题:共2题,15、16题各4分,17题8分(每空2分),共16分. 15.(4分)如图所示,已知某人骑自行车每分钟蹬30圈,车轮与脚蹬轮盘转数之比为4:1,车轮半径为0.50m,则求车轮转动的线速度为6.28m/s.

考点: 线速度、角速度和周期、转速. 专题: 匀速圆周运动专题.

分析: 根据1min蹬了30圈可求脚蹬轮盘的转速,自行车的车轮和脚蹬轮盘的转速之比为4:1,可求车轮的转速,根据v=2πnr可求自行车前进的速.

解答: 解:1min蹬了30圈,即脚蹬轮的转速为:已知自行车的车轮和脚蹬轮盘的转速之比为4:1 所以车轮的转速为:n2=4n1=4×0.5r/s=2r/s 根据v=2πnr得自行车前进的速度大小为:

v=2πn2r=2π×2×0.5m/s=6.28m/s

答:该自行车前进的速度大小为6.28m/s.

点评: 本题考察齿轮传动时,轮边缘上的线速度大小相等,同轴转动两轮的角速度相同;转速和角速度、线速度的互换问题.

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16.(4分)一探月卫星在地月转移轨道上运行,某一时刻正好处于地心和月心的连线上,卫星在此处所受地球引力与月球引力之比为4:1.已知地球与月球的质量之比约为81:1,则该处到地心与到月心的距离之比约为9:2.

考点: 万有引力定律及其应用.

专题: 压轴题;万有引力定律的应用专题.

分析: 根据万有引力定律表示出地球对卫星的引力和月球对卫星的引力. 根据引力之比为4:1求出卫星距地心距离与距月心距离之比. 解答: 解:设月球质量为M,地球质量就为81M. 卫星距地心距离为r1,卫星距月心距离为r2 .

由于地球对它的引力和月球对它的引力为4:1,根据万有引力定律得:

=4×

=

则该处到地心与到月心的距离之比约为9:2. 故答案为:9:2

点评: 该题考查的是万有引力定律的应用,要能够根据题意列出等式,去解决问题. 17.(8分)在《研究平抛物体的运动》的实验中:

(1)安装实验装簧过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是C A.保证小球运动的轨道是一条抛物线 B.保证小球在空中运动的时间每次都相等 C.保证小球飞出时,初速度水平

D.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小

(2)如图所示,在实验中,用一张印有小方格的纸记录小球轨迹,小方格的边长=5×10m.图中的A、B、C为小球在平抛运动中的几个位置,则小球平抛的初速度的计算式为v0=

2

(用L、g表示),其值是1.5m/s(取g=l0m/s),小球在B点的速度大小是2.5 m/s.

﹣2

考点: 研究平抛物体的运动. 专题: 实验题. 分析: (1)在实验中让小球在固定斜槽滚下后,做平抛运动,记录下平抛后运动轨迹.然后在运动轨迹上标出特殊点,对此进行处理,由于是同一个轨迹,因此要求抛出的小球初速度是相同的,所以在实验时必须确保抛出速度方向是水平的,同时固定的斜槽要在竖直面;

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(2)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据竖直方向上相邻的相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔,再根据水平位移求出平抛运动的初速度大小. 解答: 解:(1)研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出,只有水平飞出时小球才做平抛运动,故ABD错误,C正确. 故选:C

(2)根据△y=gT,解得T=据解得v0=1.5m/s. B点竖直方向速度为:则B点速度为:

2

,则平抛运动的初速度,代入数

故答案为:(1)C;(2),1.5,2.5

点评: 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式和推论进行求解,难度不大,属于基础题.

四、计算论述题:本题共3题,18题10分,19题12分,20题14分,共36分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分. 18.(10分)据报道,在太阳系外发现了首颗“宜居”行星,其质量约为地球质量的6.4倍.已知一个在地球表面质量为50kg的人在这个行星表面所受重力约为800N,地球表面处的重力

2

加速度为10m/s.求:

(1)该行星表面的重力加速度;

(2)该行星的半径与地球的半径之比.

考点: 万有引力定律及其应用. 专题: 万有引力定律的应用专题.

分析: 在忽略自转的情况下,万有引力等于物体所受的重力,所以根据重力之比,可以求出中心天体的半径之比. 解答: 解:(l)在该行星表面处,有:

G行=mg行

2

代入数据得:g行=16m/s.

(2)在忽略自转的情况下,万有引力等于物体所受的重力得:有:R=

2

=mg

在太阳系外发现了首颗“宜居”行星,其质量约为地球质量的6.4倍,

地球表面处的重力加速度为10m/s,所以该行星的半径与地球的半径之比是2:l,

2

答:(1)该行星表面的重力加速度是16m/s. (2)该行星的半径与地球的半径之比是2:l.

点评: 忽略自转的情况下万有引力等于物体所受的重力,这是经常用的方法要注意掌握. 重力加速度g是天体运动研究和天体表面宏观物体运动研究联系的物理量.

2

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19.(12分)某滑雪爱好者从一高处加速滑下经过一个小的平台后从O点沿水平方向飞出,经过0.6s落到斜坡上的A点.O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角θ=37°,不计空气阻

2

力.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80; g=10m/s.求: (1)A点与O点的距离L;

(2)运动员离开O点时的速度大小; (3)运动员落到A点时的速度大小.

考点: 平抛运动. 专题: 平抛运动专题.

分析: (1)从O点水平飞出后,人做平抛运动,根据竖直方向上的自由落体运动规律,可以求得竖直方向的位移,再由几何关系求A点与O点的距离L;

(2)人在水平方向上做匀速直线运动,运动员离开O点时的速度就是平抛初速度的大小,根据匀速直线运动的规律可以求得;

(3)由时间求出落到A点时的竖直分速度,再由速度合成求解. 解答: 解:(1)由O点到A点,运动员做平抛运动,

竖直位移 h=gt=O点与A点的距离 L=

=

2

m=1.8m m=3m

(2)设运动员离开O点时的速度大小为v0. 运动员水平位移x=Lcos37°=3×0.8=2.4m 由x=v0t得:v0==

=4m/s

(3)运动员落到A点时,竖直分速度 vy=gt=6m/s 所以运动员落到A点时的速度大小为 v=

=2

m/s

答:

(1)A点与O点的距离L为3m.

(2)运动员离开O点时的速度大小为4m/s. (3)运动员落到A点时的速度大小为2m/s.

点评: 人离开O点后做平抛运动,一定要掌握住平抛运动的规律,并能熟练运用,对于第三问,也可以根据机械能守恒定律求解. 20.(14分)如图所示,质量为m的小球用长为L的细线拴在天花板上的O点,现将小球拉开,使摆线L与竖直方向的夹角为α,并使小球在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动).求:

(1)细线的对小球的拉力大小; (2)小球运动的线速度的大小;

(3)小球做圆周运动的角速度及周期.

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考点: 向心力.

专题: 匀速圆周运动专题. 分析: 小球受重力和拉力,靠两个力的合力提供向心力,根据平行四边形定则求出拉力的大小,结合牛顿第二定律求出线速度的大小,根据线速度与角速度、周期的关系求出角速度和周期的大小. 解答: 解:(1)小球的受力如图所示,小球受重力mg和绳子的拉力F,因为小球在水平面内做匀速圆周运动,靠合力提供向心力,根据平行四边形定则知,拉力为:

F=.

(2)根据牛顿第二定律得:

解得:v=

. ;

,周期为

(3)小球做圆周运动的角速度为:小球运动的周期为:T=

答:(1)细线的对小球的拉力大小为(2)小球运动的线速度的大小为(3)小球做圆周运动的角速度为

点评: 解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源,结合牛顿第二定律进行求解,难度不大.

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