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湖南省湘潭市凤凰中学2013-2014学年高一(下)期中物理试卷(文科)


2013-2014 学年湖南省湘潭市凤凰中学高一 (下) 期中物理试卷 (文 科)
一.单项选择题. (每小题只有一个正确答案,共 15 小题,每题 4 分,共 60 分) 1. (4 分) (2014?射阳县校级学业考试)小球在水平桌面上做匀速直线运动,当它受到如图所 示的力的方向作用时,小球可能运动的方向是( )

A.

O

a B.

Ob C.

Oc D. Od

2. (4 分) (2011 春?西城区期末)发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是() A. C. 牛顿、卡文迪许 B. 开普勒、伽利略 开普勒、卡文迪许 D. 牛顿、伽利略

3. (4 分) (2013 春?五华区校级期末)如图所示,r 虽大于两球的半径,但两球的半径不能忽 略,而球的质量分布均匀,大小分别为 m1 与 m2,则两球间万有引力的大小为( )

A.

B.

C.

D.

4. (4 分) (2014 春?湘潭县校级期中)下列物理量中,属于矢量的是( A. 路程 B. 功 C. 周期 D. 向心力



5. (4 分) (2014 春?湘潭县校级期中)关于平抛运动的说法中,错误的是( ) A. 只受重力 B. 速度大小不变,方向时刻改变

C. 轨迹为抛物线 D. 运动性质是匀变速曲线运动 6. (4 分) (2015 春?灌云县校级期末)某人用 5N 的水平推力将自行车沿力的方向推行 5m, 在此过程中,推力所做的功为( ) A. 50J B. 25J C. 10J D. 5J 7. (4 分) (2014 春?湘潭县校级期中)已知万有引力恒量 G,地球半径 R 和地球表面的重力 加速度 g,则地球的质量表达式为( ) A. M= B.M= C. M= D. M=

8. ( 4 分) (2005?江苏)关于做匀速圆周运动物体的向心加速度的方向,下列说法中正确的 是( ) A. 与线速度的方向始终相同 B. 与线速度的方向始终相反 C. 始终指向圆心 D. 始终保持不变 9. (4 分) (2014 春?湘潭县校级期中)同步卫星相对地面静止不动,犹如悬在高空中,下列 说法中正确的是( ) A. 所有同步卫星的运行周期是相同的 B. 同步卫星处于平衡状态 C. 同步卫星运行轨道可以不同,轨道平面也不一定在赤道平面 D. 同步卫星的线速度等于第一宇宙速度 10. (4 分) (2014 春?湘潭县校级期中)功的单位是( ) A. 牛顿 B.焦耳 C. 米/秒 D. 千克 11. (4 分) (2014 春?湘潭县校级期中)物体做半径为 R 的匀速圆周运动,它的向心加速度、 角速度、线速度和周期分别为 a、ω、v 和 T.下列关系式不正确的是( )

A.

ω=vR

B.a=

C. a=vω

D. ω=

12. (4 分) (2014 春?湘潭县校级期中)科学家们推测,太阳系的某星体与地球在相同的轨道 上,从地球上看, 它永远在太阳的背面,人类一直未能发现它, 可以说是“隐居”着的地球的“孪 生兄弟”.由以上信息我们可能推知( ) A. 这颗行星的公转角速度与地球相等 B. 这颗行星的自转周期与地球相等 C. 这颗行星质量等于地球的质量 D. 这颗行星的密度等于地球的密度

13. (4 分) (2014 春?湘潭县校级期中)甲、乙两个均匀球体之间的中心距离为 r 时万有引力 大小为 F,保持两球体的质量不变,将甲、乙两球体之间的中心距离增大到 2r,则两球体之间 的万有引力大小变为( ) A.F B. C. D.2F

14. (4 分) (2007?临沂模拟)有两颗行星环绕某恒星运动,它们的运动周期比为 8:1,则它 们的轨道半径比为( ) A. 8:1 B.4:1 C. 2:1 D. 1:4 15. (4 分) (2014 春?湘潭县校级期中)在地面上方,将小球以 3m/s 的速度水平抛出,经 0.4s 落地,不计空气阻力,则小球落地时的速度为: (g=10m/s ) ( A. 7m/s B.5m/s C. 4m/s D. 3m/s
2



二.填空题(请将答案填在答题卷相应的位置,每空 2 分,共 22 分) 16. (2 分) (2014 春?湘潭县校级期中)曲线运动的速度 所以曲线运动是变速运动. 一定变化 (待选项: 大小、 方向) ,

17. (2 分) (2014 春?湘潭县校级期中)已知某行星绕太阳公转的半径为 r,公转周期为 T,引 力常量为 G,由此可求出太阳质量的表达式为 M= . 18. (2 分) (2014 春?湘潭县校级期中)发现行星运动的三大定律的天文学家是 .

19. (4 分) (2014 春?湘潭县校级期中)我国发射的某两颗人造地球卫星 a、b 均绕地球做匀速 圆周运动,b 卫星在较高的圆轨道上运行,如图.则 a 绕地球运行时的线速度 b 的线速度,a 的运行周期 b 的运行周期. (待选项:大于、等于、小 于)

20. (4 分) (2014 春?湘潭县校级期中)一物体在水平面内沿半径 R=0.2m 的圆形轨道做 匀速圆周运动,线速度 v=0.2m/s,那么它的角速度为 rad/s,它的周期为 s.

21. (4 分) (2014 春?湘潭县校级期中)第一宇宙速度等于 km/s, 是绕地球做匀速圆周运动 的最 (填“大”或“小”)的环绕速度.

22. (4 分) (2012?湘潭县校级学业考试)用如图所示的装置研究平抛运动,用小锤打击弹性 金属片后,A 球沿水平方向抛出,同时 B 球被松开,自由下落.A、B 两球同时开始运动,观 察到两球 落地 (填“同时”或“不同时”) ; 改变打击的力 度,重复这个实验,观察到两球 落地(填“同时”或“不同时”) .

三、解答题(18 分.解答要写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案 的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出答案和单位. ) 23. (8 分) (2014 春?潞西市校级期末)从地面上方某点,将一小球以 2m/s 的初速度沿水平方 2 向抛出,到落地时运动的水平距离为 x=1.6m,不计空气阻力,取 g=10m/s .求: (1)小球在空中运动的时间; (2)小球抛出点的高度. 24. (10 分) (2014 春?湘潭县校级期中)一颗人造地球卫星离地面的高度为 h,卫星绕地球做 匀速圆周运动,已知地球半径为 R,地球表面重力加速度为 g,引力常量 G 已知.求: (1)第一宇宙速度的表达式; (2)该卫星环绕地球运行的周期.

2013-2014 学年湖南省湘潭市凤凰中学高一(下)期中物 理试卷(文科)
参考答案与试题解析

一.单项选择题. (每小题只有一个正确答案,共 15 小题,每题 4 分,共 60 分) 1. (4 分) (2014?射阳县校级学业考试)小球在水平桌面上做匀速直线运动,当它受到如图所 示的力的方向作用时,小球可能运动的方向是( )

A.

Oa B.

Ob C.

Oc D. Od

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: 物体做曲线运动时需要有向心力,向心力的方向就是指向圆心的,即力总是指向曲 线的内侧. 解答: 解:由图可知,在没有受到外力作用时小球在水平桌面上做匀速直线运动,当有外 力作用时,并且力的方向向下,应该指向圆弧的内侧,故小球的运动方向可能是 Od; 故选 D. 点评: 本题主要是考查学生对曲线运动的理解,根据向心力和物体做曲线运动轨迹的弯曲 方向间的关系,来判断物体的运动轨迹.
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2. (4 分) (2011 春?西城区期末)发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是() A. C. 牛顿、卡文迪许B. 开普勒、伽利略 开普勒、卡文迪许 D. 牛顿、伽利略

考点: 万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定. 分析: 万有引力定律是牛顿运用开普勒有关行星运动的三大定律,结合向心力公式和牛顿 运动定律,运用其超凡的数学能力推导出来的,因而可以说是牛顿在前人研究的基础上发现 的. 经过 100 多年后,由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力, 从而第一次较为准确的得到万有引力常量. 解答: 解:牛顿根据行星的运动规律推导出了万有引力定律,经过 100 多年后,由英国物 理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力,从而第一次较为准确的得 到万有引力常量; 故选 A. 点评: 由行星的运动规律推导出万有引力表达式,是典型的已知运动情况判断受力情况, 最初由牛顿发现了万有引力的规律,并提出了著名的万有引力定律,经过 100 多年后,由英 国物理学家卡文迪许测量出万有引力常量.
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3. (4 分) (2013 春?五华区校级期末)如图所示,r 虽大于两球的半径,但两球的半径不能忽 略,而球的质量分布均匀,大小分别为 m1 与 m2,则两球间万有引力的大小为( )

A.

B.

C.

D.

考点: 专题: 分析: 解答: F=

万有引力定律及其应用. 万有引力定律的应用专题. 根据万有引力定律公式,结合两球球心间的距离求出两球间的万有引力的大小. 解:两球球心间的距离为 R=r+r1+r2,则两球间的万有引力
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.故 D 正确,A、B、C 错误.

故选:D. 点评: 解决本题的关键掌握万有引力定律的公式,知道公式的适用条件,对于两球均匀的 球体,R 为两球心间的距离. 4. (4 分) (2014 春?湘潭县校级期中)下列物理量中,属于矢量的是( A. 路程 B.功 C. 周期 D. 向心力 )

考点: 矢量和标量. 分析: 物理量有两类:矢量和标量,矢量是既有大小又有方向的物理量,而标量是只有大 小没有方向的物理量. 解答: 解:向心力是既有大小又有方向的物理量,是矢量,而路程、功和周期都是只有大 小,没有方向的标量.故 D 正确,ABC 错误. 故选:D 点评: 矢量与标量有两大区别:一是矢量有方向,标量没有方向;二是运算法则不同,矢 量运算遵守平行四边形定则,标量运算遵守代数加减法则.
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5. (4 分) (2014 春?湘潭县校级期中)关于平抛运动的说法中,错误的是( ) A. B. C. D. 只受重力 速度大小不变,方向时刻改变 轨迹为抛物线 运动性质是匀变速曲线运动

考点: 平抛运动. 专题: 平抛运动专题. 分析: 平抛运动初速度为零,仅受重力,做匀变速曲线运动,速度的大小和方向都在改变. 解答: 解:A、平抛运动只受重力作用.故 A 正确. B、平抛运动的速度大小在增大,方向时刻改变.故 B 错误. C、平抛运动的轨迹为抛物线.故 C 正确. D、平抛运动的加速度不变,做匀变速曲线运动.故 D 正确. 本题选错误的,故选:B. 点评: 解决本题的关键知道平抛运动的特点,知道平抛运动做匀变速曲线运动,基础题.
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6. (4 分) (2015 春?灌云县校级期末)某人用 5N 的水平推力将自行车沿力的方向推行 5m, 在此过程中,推力所做的功为( ) A. 50J B. 25J C. 10J D. 5J

考点: 功的计算. 专题: 功的计算专题. 分析: 根据恒力做功公式即可求解. 解答: 解:根据 W=Fscosθ 解得:W=5×5=25J 故选 B 点评: 本题主要考查了恒力做功公式的直接应用,难度不大,属于基础题.
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7. (4 分) (2014 春?湘潭县校级期中)已知万有引力恒量 G,地球半径 R 和地球表面的重力 加速度 g,则地球的质量表达式为( ) A. M= B.M= C. M= D. M=

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: 根据万有引力等于重力,结合地球表面的重力加速度和半径求出地球的质量.
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解答: 解:根据 故选:C.

得,M=

.故 C 正确,A、B、D 错误.

点评: 解决本题的关键掌握万有引力等于重力这一理论,并能灵活运用,关于 GM=gR 运 用比较广泛,被称为“黄金代换式”. 8. (4 分) (2005?江苏)关于做匀速圆周运动物体的向心加速度的方向,下列说法中正确的是 ( ) A. 与线速度的方向始终相同 B. 与线速度的方向始终相反 C. 始终指向圆心 D. 始终保持不变 考点: 向心加速度. 专题: 匀速圆周运动专题. 分析: 物体做匀速圆周运动时,合外力提供向心力,加速度大小不变,但是方向指向圆心, 时刻发生变化,因此根据向心加速度的特点可正确解答本题. 解答: 解:向心加速度的方向始终指向圆心,和线速度的方向垂直,不改变线速度的大小 只是改变线速度的方向,由于加速度是矢量,因此向心加速度是时刻变化的,故 ABD 错误, C 正确. 故选 C. 点评: 匀速圆周运动要注意,其中的匀速只是指速度的大小不变,合力作为向心力始终指 向圆心,合力的方向也是时刻在变化的,因此向心加速度大小不变,但是方向时刻变化.
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2

9. (4 分) (2014 春?湘潭县校级期中)同步卫星相对地面静止不动,犹如悬在高空中,下列 说法中正确的是( ) A. 所有同步卫星的运行周期是相同的

B. 同步卫星处于平衡状态 C. 同步卫星运行轨道可以不同,轨道平面也不一定在赤道平面 D. 同步卫星的线速度等于第一宇宙速度 考点: 同步卫星. 专题: 人造卫星问题. 分析: 解答本题需掌握:同步卫星与地球自转同步,同步卫星的周期必须与地球自转周期 相同. 物体做匀速圆周运动,它所受的合力提供向心力,也就是合力要指向轨道平面的中心. 通过万有引力提供向心力,列出等式通过已知量确定未知量. 解答: 解:A、所有同步卫星的运行周期都与地球自转周期相同,故 A 正确. B、同步卫星做匀速圆周运动,速度方向必然改变,加速度不为零,故 B 错误;
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C、因为同步卫星要和地球自转同步,即 ω 相同,根据 F=

=mω r,因为 ω 是一定值,所

2

以 r 也是一定值,所以它运行的轨道半径是确定的值,所以同步卫星的高度是不变的,且在 赤道平面上空,故 C 错误; D、第一宇宙速度是发射卫星的最小速度,是环绕地球运动的最大速度,所以同步卫星的速度 小于第一宇宙速度,故 D 错误. 故选:A. 点评: 本题关键抓住同步卫星与地球自转同步,万有引力指向地心,还要指向轨道圆的圆 心,从而确定轨道平面;同时要结合万有引力提供向心力列式分析. 10. (4 分) (2014 春?湘潭县校级期中)功的单位是( ) A. 牛顿 B.焦耳 C. 米/秒 D. 千克 考点: 力学单位制. 分析: 国际单位制中电功的单位是:焦耳,常用的单位还有:千瓦时,电子伏等. 解答: 解:电功的单位有:焦耳、千瓦时,牛顿是力的单位,米/秒是速度的单位,千克是 质量的单位. 故选:B. 点评: 本题考查了电功的单位,属于基础知识.要熟记各个物理量的单位.
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11. (4 分) (2014 春?湘潭县校级期中)物体做半径为 R 的匀速圆周运动,它的向心加速度、 角速度、线速度和周期分别为 a、ω、v 和 T.下列关系式不正确的是( )

A.

ω=vR

B.a=

C. a=vω

D. ω=

考点: 线速度、角速度和周期、转速;向心加速度. 专题: 匀速圆周运动专题. 分析: 匀速圆周运动中,角速度、线速度的关系公式为 v=rω;向心加速度公式为
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a=



解答: 解:A、角速度 ω= B、C、向心加速度公式为 a= D、角速度 ω= =

,线速度 v=

,由于△S=R?△θ,故 v=Rω,故 A 错误;

,由于 v=Rω,故 a=vω,故 B 正确,C 正确;

,故 D 正确;

本题选错误的,故选:A. 点评: 本题关键是明确线速度、角速度、向心加速度的定义公式,同时要记住线速度与角 速度的关系公式 v=Rω,基础问题. 12. (4 分) (2014 春?湘潭县校级期中)科学家们推测,太阳系的某星体与地球在相同的轨道 上,从地球上看, 它永远在太阳的背面,人类一直未能发现它, 可以说是“隐居”着的地球的“孪 生兄弟”.由以上信息我们可能推知( ) A. 这颗行星的公转角速度与地球相等 B. 这颗行星的自转周期与地球相等 C. 这颗行星质量等于地球的质量 D. 这颗行星的密度等于地球的密度 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: 研究行星绕太阳做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式.太阳系的 第十颗行星就在地球的轨道上,说明它与地球的轨道半径相等. 解答: 解:A、研究行星绕太阳做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:
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,得出:T=2π

.表达式里 M 为太阳的质量,R 为运动的轨道半径.已知

太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上,说明第十颗行星和地球的轨道半径相等,所以第十 颗行星的公转周期等于地球的公转周期,故 A 正确. B、这颗行星的自转周期与地球周期相比无法确定,故 B 错误. C、这颗行星的质量与地球的质量相比无法确定,故 C 错误. D、这颗行星的密度与地球的密度相比无法确定,故 D 错误. 故选:A. 点评: 向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用.环绕 体绕着中心体匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,我们只能求出中心体的质量. 13. (4 分) (2014 春?湘潭县校级期中)甲、乙两个均匀球体之间的中心距离为 r 时万有引力 大小为 F,保持两球体的质量不变,将甲、乙两球体之间的中心距离增大到 2r,则两球体之间 的万有引力大小变为( ) A. F B. C. D. 2F

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.
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分析: 万有引力定律的内容:万有引力是与质量乘积成正比,与距离的平方成反比,公式 F= .

解答: 解:根据万有引力定律得: 甲、乙两个质点相距 r,它们之间的万有引力为 F= 若保持它们各自的质量不变,将它们之间的距离增大到 2r, 则甲、乙两个质点间的万有引力 F′= =

故 C 正确、ABD 错误. 故选:C. 点评: 要求解一个物理量大小变化,我们应该把这个物理量先表示出来,再根据已知量进 行判断. 14. (4 分) (2007?临沂模拟)有两颗行星环绕某恒星运动,它们的运动周期比为 8:1,则它 们的轨道半径比为( ) A. 8:1 B.4:1 C. 2:1 D. 1:4 考点: 专题: 分析: 相等. 解答: 万有引力定律及其应用;向心力. 万有引力定律的应用专题. 开普勒第三定律:所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的平方比值都
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解:根据开普勒第三定律,有:





故选 B. 点评: 本题是开普勒第三定律的直接运用,也可以根据万有引力提供向心力列式求解. 15. (4 分) (2014 春?湘潭县校级期中)在地面上方,将小球以 3m/s 的速度水平抛出,经 0.4s 2 落地,不计空气阻力,则小球落地时的速度为: (g=10m/s ) ( ) A. 7m/s B.5m/s C. 4m/s D. 3m/s 考点: 平抛运动. 专题: 平抛运动专题. 分析: 平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,根据时间求出竖直方向上的分速度,结合 平行四边形定则求出落地时的速度 解答: 解:小球落地时在竖直方向上的分速度为: vy=gt=10×0.4=4m/s. 小球落地时的速度为:
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v= 故选:B 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 式灵活求解. 二.填空题(请将答案填在答题卷相应的位置,每空 2 分,共 22 分) 16. (2 分) (2014 春?湘潭县校级期中)曲线运动的速度 小、方向) ,所以曲线运动是变速运动. 方向 一定变化(待选项:大

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: 曲线运动的速度方向是切线方向,时刻改变,一定是变速运动,一定具有加速度, 合力一定不为零;曲线运动的条件是合力与速度不共线. 解答: 解:曲线运动的速度方向一定变化,所以曲线运动是变速运动. 故答案为:方向 点评: 本题关键熟悉平抛运动的运动性质和动力学特点,知道平抛运动是匀变速曲线运动, 基础题.
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17. (2 分) (2014 春?湘潭县校级期中)已知某行星绕太阳公转的半径为 r,公转周期为 T,引 力常量为 G,由此可求出太阳质量的表达式为 M= .

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: 行星绕太阳公转时,由太阳的万有引力提供向心力,据万有引力定律和向心力公式 列式,即可求解阳质量的表达式. 解答: 解:设太阳的质量为 M,行星的质量为 m.行星绕太阳做圆周运动的向心力由太阳 的万有引力提供,则有:
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G

=m

r

解得:M=



故答案为: 点评: 已知环绕天体的公转半径和周期,根据万有引力提供向心力,列出等式求出中心体 的质量.

18. (2 分) (2014 春?湘潭县校级期中)发现行星运动的三大定律的天文学家是 勒 .

开普

考点: 物理学史. 分析: 发现行星运动的三大定律的天文学家是开普勒. 解答: 解:开普勒在研究第谷观测记录的天文资料的基础上,总结出行星运动的三大定律. 故答案为:开普勒. 点评: 本题关键了解开普勒的物理学成就,属于物理学史,平时要加强记忆,注重积累.
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19. (4 分) (2014 春?湘潭县校级期中)我国发射的某两颗人造地球卫星 a、b 均绕地球做匀速 圆周运动,b 卫星在较高的圆轨道上运行,如图.则 a 绕地球运行时的线速度 大于 b 的线 速度,a 的运行周期 小于 b 的运行周期. (待选项:大于、 等于、小于)

考点: 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系. 专题: 万有引力定律的应用专题. 分析: 根据万有引力提供圆周运动向心力,由轨道半径关系分析线速度和周期的关系即可.
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解答: 解:根据万有引力提供圆周运动的向心力有:

知线速度

知,a 卫星的轨道半径小故其线速度大;

周期 T=

知,a 卫星的轨道半径小,故其周期小.

故答案为:大于,小于 点评: 万有引力提供圆周运动的向心力,由此可以得出线速度和周期与半径的关系进行讨 论,正确掌握规律是解决问题的关键. 20. (4 分) (2014 春?湘潭县校级期中)一物体在水平面内沿半径 匀速圆周运动,线速度 v=0.2m/s,那么它的角速度为 1 2π s. 考点: 线速度、角速度和周期、转速. 专题: 匀速圆周运动专题. R=0.2m 的圆形轨道做 rad/s,它的周期为

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分析: 已知半径和线速度,根据 v=rω 求解角速度,根据 T=

求解周期.

解答: 解:物体在水平面内沿半径 R=0.2m 的圆形轨道做匀速圆周运动,线速度 v=0.2m/s, 角速度为:

= 周期为: T= =

=1rad/s

=2π rad/s

故答案为:1,2π. 点评: 描述圆周运动的概念比较多,要熟练掌握各个概念的物理意义,以及各物理量之间 的关系. 21. (4 分) (2014 春?湘潭县校级期中)第一宇宙速度等于 圆周运动的最 大 7.9 km/s,是绕地球做匀速 (填“大”或“小”)的环绕速度.

考点: 第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度. 专题: 万有引力定律的应用专题. 分析: 物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度,已知第一宇宙速
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度的公式是 v1=

(米/秒) ,其中 g=9.8 米/秒,R=6.4×10 米.将其代入速度公式即可. =m

6

解答: 解:根据引力提供向心力,则有 再由黄金代换,GM=gR 由上两式可知:
2

将 g=9.8 米/秒,R=6.4×10 米代入速度公式 v1= 即 v1= ≈7.9×10 m/s=7.9km/s.
3

6



再根据万有引力提供向心力 G

=m

,得:v=

,当半径越小时,则线速度越大,

因此第一宇宙速度是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度,是卫星进入近地圆形轨道的 最小发射速度, 故答案为:7.9,大. 点评: 注意第一宇宙速度有三种说法: ①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度 ②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度 ③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度 22. (4 分) (2012?湘潭县校级学业考试)用如图所示的装置研究平抛运动,用小锤打击弹性 金属片后,A 球沿水平方向抛出,同时 B 球被松开,自由下落.A、B 两球同时开始运动,观 察到两球 同时 落地 (填“同时”或“不同时”) ; 改 变打击的力度,重复这个实验,观察到两球 同时 落地(填“同时”或“不同时”) .

考点: 研究平抛物体的运动. 专题: 实验题. 分析: 在探究平抛运动的过程,在上图中,改变小球距地面的高度和打击力度,都是同时 落地,说明小球 A 在竖直方向上的运动为自由落体运动. 解答: 解:由于两球同时运动,A 球做平抛运动,B 球自由落体运动,发现每次两球都同时 落地,由于两球同时落地,因此说明 A、B 在竖直方向运动规律是相同的,故根据实验结果可 知,平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动. 故答案为:同时;同时. 点评: 本题属于简单基础题目,实验虽然简单,但是很直观的验证了平抛运动在竖直方向 上的运动规律.
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三、解答题(18 分.解答要写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案 的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出答案和单位. ) 23. (8 分) (2014 春?潞西市校级期末)从地面上方某点,将一小球以 2m/s 的初速度沿水平方 2 向抛出,到落地时运动的水平距离为 x=1.6m,不计空气阻力,取 g=10m/s .求: (1)小球在空中运动的时间; (2)小球抛出点的高度. 考点: 平抛运动. 专题: 平抛运动专题. 分析: 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,根据水平 位移和初速度求出小球在空中的时间,根据时间,结合位移时间公式求出小球抛出点的高度.
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解答: 解: (1)小球在空中的运动时间为:t= (2)小球抛出点的高度为:h= .



答: (1)小球在空中运动的时间为 0.8s; (2)小球抛出点的高度为 3.2m. 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 式灵活求解. 24. (10 分) (2014 春?湘潭县校级期中)一颗人造地球卫星离地面的高度为 h,卫星绕地球做 匀速圆周运动,已知地球半径为 R,地球表面重力加速度为 g,引力常量 G 已知.求: (1)第一宇宙速度的表达式; (2)该卫星环绕地球运行的周期.

考点: 第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度. 专题: 万有引力定律的应用专题. 分析: (1)第一宇宙速度等于卫星贴近地球表面做圆周运动的速度,其轨道半径近似等于 地球的半径,根据重力提供向心力求出第一宇宙速度的大小. (2)根据万有引力提供向心力,以及黄金代换公式,求出周期的大小. 解答: 解: (1)卫星绕地球表面附近做匀速圆周运动时受到的万有引力近似等于重力,设 飞船的质量为 m,地球的质量为 M,则有:
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mg=m 解得:v= ; =m .

(2)根据万有引力提供向心力得:G 再由黄金代换,GM=gR 解得周期为:T=2π
2

. ; .

答: (1)第一宇宙速度的表达式 (2)该卫星环绕地球运行的周期 2π

点评: 解决本题的关键知道不考虑地球自转时,万有引力等于重力.知道第一宇宙速度等 于卫星贴着地球表面做匀速圆周运动的速度.


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