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甘肃省天水市秦安二中2014-2015学年高一(下)第二次月考物理试卷


2014-2015 学年甘肃省天水市秦安二中高一(下)第二次月考物 理试卷
一、选择题(每小题 4 分,共 48 分.1-8 小题为单选题,9-12 小题为多选题,选不全给 2 分,选错 0 分) 1. (4 分) (2015 春?嘉峪关校级期中)关于物体做曲线运动,下列说法正确的是( ) A. B. C. D. 物体做曲线运动时所受的合外力一定不为零 物体所受的合外力

不为零时一定做曲线运动 物体在恒力的作用下不能做曲线运动 物体在变力的作用下一定做曲线运动

2. (4 分) (2015 春?嘉峪关校级期中)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识,推动了 科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步,下列表述正确的是( ) A. 哥白尼提出了“地心说” B. 开普勒发现了行星运动的规律 C. 牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量 D. 相对论的创立表明经典力学已不再适用 3. (4 分) (2015 春?嘉峪关校级期中)如图所示,以 9.8m/s 的初速度水平抛出的物体,飞 行一段时间后,垂直地撞在倾角为 37°的斜面上,可知物体完成这段飞行时间是( )

A.

0.75s

B.1s

C. 1.33s

D. 2s

4. (4 分) (2005 秋?湖州期末)如图有一空心圆锥开口向上放置着,圆锥绕竖直方向的中心 轴匀速转动,在光滑的圆锥内表面有一物体 m 与壁保持相对静止,则物体 m 所受的力为( )

A. B. C. D.

重力、弹力、下滑力,共三个力 重力、弹力、共两个力 重力、弹力、向心力,共三个力 重力、弹力、离心力,共三个力

5. (4 分) (2009?东城区模拟)在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低.如图所示, 在某路段汽车向左拐弯, 司机左侧的路面比右侧的路面低一些. 汽车的运动可看作是做半径 为 R 的在水平面内的圆周运动.设内外路面高度差为 h,路基的水平宽度为 d,路面的宽度 为 L.已知重力加速度为 g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于 零,则汽车转弯时的车速应等于( )

A.

B.

C.

D.

6. (4 分) (2015 春?陕西校级期中)在观看双人花样滑冰表演时,观众有时会看到女运动员 被男运动员拉着离开冰面在空中做水平方向的匀速圆周运动. 已知通过目测估计拉住女运动 员的男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为 45°,重力加速度为 g=10m/s ,若已知女运动员 的体重为 35kg,据此可估算该女运动员( )
2

A. N C. m/s
2

受到的拉力约为 350 向心加速度约为 20 m/s
2

N

B. 受到的拉力约为 350

D. 向心加速度约为 10

7. (4 分) (2015 春?陕西校级期中)我国于 2011 年发射了“天宫一号”目标飞行器,之后发 射的“神舟八号”、“神舟九号”飞船相继与之成功对接. 后来发射的“神舟十 号”也与“天宫一号”目标飞行器实现了对接. 如图所示, 在对接前“天宫一号”的轨道半径比“神 舟十号”的轨道半径大,它们都做匀速圆周运动.则在对接前( )

A. B. C. D.

它们的线速度相等 它们的角速度相等 它们的线速度都小于 7.9km/s “神舟十号”的向心加速度一定小于“天宫一号”的向心加速度

8. (4 分) (2015 春?天水校级月考)一种玩具的结构如图所示,竖直放置的光滑圆环的半径 为 R=20cm,环上有一穿孔的小球 m,小球仅能沿环做无摩擦滑动.如果圆环绕着通过环心 的竖直轴 O1O2 以 10rad/s 的角速度旋转, 则小球相对环静止时和环心 O 的连线与 O1O2 的夹 2 角为(g 取 10m/s ) ( )

A.

30° B.

60° C.

75° D. 45°

9. (4 分) (2015 春?天水校级期中)已知万有引力常量 G,要计算地球的质量还需要知道某 些数据,现在给出下列各组数据,可以计算出地球质量的是( ) A. 地球公转的周期及半径 B. 月球绕地球运行的周期和运行的半径 C. 人造卫星绕地球运行的周期和速率 D. 地球半径和同步卫星离地面的高度 10. (4 分) (2012?惠州一模)在同一水平直线上的两位置分别沿同方向水平抛出两小球 A 和 B,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力,要使两球在空中相遇,则必须( )

A. B. C. D.

先抛出 A 球 先抛出 B 球 同时抛出两球 A 球的初速度大于 B 球的初速度

11. (4 分) (2015 春?嘉峪关校级期中) (多选)北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区 域性三维卫星定位与通信系统(CNSS) ,建成后的北斗卫星导航系统包括 5 颗同步卫星和 30 颗一般轨道卫星.对于其中的 5 颗同步卫星,下列说法中正确的是( ) A. 它们运行的线速度为 7.9km/s B. 它们运行的角速度不同 C. 它们运行的周期相同 D. 它们一定位于赤道正上方,距离赤道面的高度相同 12. (4 分) (2015 春?嘉峪关校级期中) (多选)我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接 前,“天宫一号”的运行轨道高度为 350km,“神州八号”的运行轨道高度为 343km.它们的运 行轨道均视为圆周,则( )

A. B. C. D.

“天宫一号”比“神州八号”速度大 “天宫一号”比“神州八号”周期大 “天宫一号”比“神州八号”角速度小 “天宫一号”比“神州八号”加速度大

二、实验题: (本题共一个小题,每空 2 分,共 10 分) 13. (10 分) (2012 秋?高安市校级期末)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图. (1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线 . 每次让小球从同一位 置由静止释放,是为了每次平抛 . (2)图乙是正确实验取得的数据,其中 O 为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为 m/s. (3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长 L=5cm,通过实验,记录了小球在 运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为 m/s;B 点的 竖直分速度为 m/s.

三.解答题(本题共 3 小题,42 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 答案的不给分,有数值计算的应写出单位) 14. (13 分) (2015 春?天水校级期中)如图所示,一光滑的半径为 R 的半圆形轨道放在水 平面上,一个质量为 m 的小球以某一速度冲上轨道,然后小球从轨道口 B 处飞出,最后落 在水平面上,已知小球落地点 C 距 B 处的水平距离为 4R.求小球对轨道口 B 处的压力为多 大?

15. (14 分) (2015 春?天水校级期中)宇宙中 相距较近、仅在彼此的万有引力作用下运行 的两颗行星称为双星.已知某双星系统中两颗星的总质量为 m 的恒星围绕他们连线上某一 固定点分别作匀速圆周运动,周期为 T,万有引力常量为 G.求这两颗恒星之间的距离.

16. (15 分) (2015 春?天水校级期中)某物体在地面上受到的重力为 160N,将它置于宇宙 飞船中,当宇宙飞船以 a = 的加速度加速上升时,在某高度处物体对飞船中支持面的压力 为 90N,试求此时宇宙飞船离地面的距离是多少?(已知地球半径 R=6.4×10 2 g=10m/s )
3

km,取

2014-2015 学年甘肃省天水市秦安二中高一(下)第二次 月考物理试卷
参考答案与试题解析

一、选择题(每小题 4 分,共 48 分.1-8 小题为单选题,9-12 小题为多选题,选不全给 2 分,选错 0 分) 1. (4 分) (2015 春?嘉峪关校级期中)关于物体做曲线运动,下列说法正确的是( ) A. B. C. D. 物体做曲线运动时所受的合外力一定不为零 物体所受的合外力不为零时一定做曲线运动 物体在恒力的作用下不能做曲线运动 物体在变力的作用下一定做曲线运动

考点: 曲线运动. 专题: 物体做曲线运动条件专题. 分析: 物体做曲线运动时, 所受合外力的方向与加速度的方向在同一直线上, 合力可以是 恒力,也可以是变力,加速度可以是变化的,也可以是不变的.平抛运动的物体所受合力是 重力,加速度恒定不变,平抛运动是一种匀变速曲线运动.物体做圆周运动时所受的合外力 不一定是其向心力. 解答: 解:A、物体做曲线运动时,速度是切线方向,时刻改变,一定具有加速度,故所 受的合外力一定不为零,故 A 正确; B、物体所受的合外力不为零时不一定做曲线运动,如自由落体运动,故 B 错误; C、物体在恒力的作用下可能做曲线运动,如平抛运动只受重力,是恒力,故 C 错误; D、物体在变力 的作用下不一定做曲线运动,如汽车恒定功率启动,合力不断变化,故 D 错误; 故选 A. 点评: 题关键是对质点做曲线运动的条件的考查, 匀速圆周运动, 平抛运动等都是曲线运 动,对于它们的特点要掌握住.
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2. (4 分) (2015 春?嘉峪关校级期中)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识,推动了 科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步,下列表述正确的是( ) A. 哥白尼提出了“地心说” B. 开普勒发现了行星运动的规律

C. 牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量 D. 相对论的创立表明经典力学已不再适用 考点: 物理学史. 专题: 常规题型. 分析: 根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可. 解答: 解:A、哥白尼提出了“日心说”,故 A 错误; B、开普勒发现了行星运动的规律,故 B 正确; C、牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许测出了引力常量,故 C 错误; D、相对论的创立并不表明经典力学已不再适用,实际上在宏观、低速的情况下经典力学仍 能适用.故 D 错误. 故选:B. 点评: 本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加 强记忆,这也是考试内容之一.
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3. (4 分) (2015 春?嘉峪关校级期中)如图所示,以 9.8m/s 的初速度水平抛出的物体,飞 行一段时间后,垂直地撞在倾角为 37°的斜面上,可知物体完成这段飞行时间是( )

A.

0.75s

B.1s

C. 1.33s

D. 2s

考点: 平抛运动. 专题: 平抛运动专题. 分析: 研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究, 水平方向做 匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,两个方向上运动的时间相同. 解答: 解:物体做平抛运动,当垂直地撞在倾角为 37°的斜面上时,把物体的速度分解如 图所示, 由图可知,此时物体的竖直方向上的速度的大小为
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vy=

由 vy=gt 可得运动的时间 t= 故选 C.

= s=1.33s,

点评: 本题就是对平抛运动规律的直接考查,掌握住平抛运动的规律就能轻松解决.

4. (4 分) (2005 秋?湖州期末)如图有一空心圆锥开口向上放置着,圆锥绕竖直方向的中心 轴匀速转动,在光滑的圆锥内表面有一物体 m 与壁保持相对静止,则物体 m 所受的力为( )

A. B. C. D.

重力、弹力、下滑力,共三个力 重力、弹力、共两个力 重力、弹力、向心力,共三个力 重力、弹力、离心力,共三个力

考点: 向心力;牛顿第二定律. 专题: 人造卫星问题. 分析: 物体 m 与壁保持相对静止,在水平面内做匀速圆周运动,分析物体的受力,其合 力提供向心力. 解答: 解:物体 m 在水平面内做匀速圆周运动,受到重力和圆锥内表面的弹力共两个力, 两个力的合力提供向心力,故 B 正确,ACD 错误. 故选 B 点评: 对于匀速圆周运动,合力充当向心力,而向心力不是实际受到的力,不进行分析.
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5. (4 分) (2009?东城区模拟)在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低.如图所示, 在某路段汽车向左拐弯, 司机左侧的路面比右侧的路面低一些. 汽车的运动可看作是做半径 为 R 的在水平面内的圆周运动.设内外路面高度差为 h,路基的水平宽度为 d,路面的宽度 为 L.已知重力加速度为 g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于 零,则汽车转弯时的车速应等于( )

A.

B.

C.

D.

考点: 向心力;牛顿第二定律. 专题: 牛顿第二定律在圆周运动中的应用. 分析: 要使车轮与路面之间的横向摩擦力等于零, 则汽车转弯时, 由路面的支持力与重力 的合力提供汽车的向心力,根据牛顿第二定律,结合数学知识求解车速. 解答: 解:设路面的斜角为 θ,作出汽车的受力图,如图.
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根据牛顿第二定律,得 mgtanθ=m 又由数学知识得到 tanθ= 联立解得 v= 故选 B

点评: 本题是生活中圆周运动的问题,关键是分析物体的受力情况,确定向心力的来源. 6. (4 分) (2015 春?陕西校级期中)在观看双人花样滑冰表演时,观众有时会看到女运动员 被男运动员拉着离开冰面在空中做水平方向的匀速圆周运动. 已知通过目测估计拉住女运动 员的男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为 45°,重力加速度为 g=10m/s ,若已知女运动员 的体重为 35kg,据此可估算该女运动员( )
2

A. N C. m/s
2

受到的拉力约为 350 向心加速度约为 20 m/s
2

N

B. 受到的拉力约为 350

D. 向心加速度约为 10

考点: 向心力. 专题: 匀速圆周运动专题. 分析: 以女运动员为研究对象, 分析受力情况, 由重力和男运动员的拉力的合力提供女运 动员的向心力,根据牛顿第二定律求解拉力和向心加速度. 解答: 解:A、女运动员做圆锥摆运动,由对女运动员受力分析可知,受到重力、男运动 员对女运动员的拉力,
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竖直方向合力为零,由 Fsin45°=mg,解得:F= ,故 A 正确,B 错误. C、水平方向的合力提供匀速圆周运动的向心力,有 Fcos45°=ma 向 即 mgcos45°=ma 向, 2 所以 a 向=g=10m/s ,故 CD 错误. 故选:A 点评: 本题是实际问题,要建立物理模型,对实际问题进行简化.常规题,难度不大.

7. (4 分) (2015 春?陕西校级期中)我国于 2011 年发射了“天宫一号”目标飞行器,之后发 射的“神舟八号”、“神舟九号”飞船相继与之成功对接. 后来发射的“神舟十 号”也与“天宫一号”目标飞行器实现了对接. 如图所示, 在对接前“天宫一号”的轨道半径比“神 舟十号”的轨道半径大,它们都做匀速圆周运动.则在对接前( )

A. B. C. D.

它们的线速度相等 它们的角速度相等 它们的线速度都小于 7.9km/s “神舟十号”的向心加速度一定小于“天宫一号”的向心加速度

考点: 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系. 专题: 人造卫星问题. 分析: 根据万有引力提供向心力,分析运行速度、加速度、角速度、 周期与轨道半径的 关系.从而比较出他们的大小. 解答: 解:据万有引力提供向心力得
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=m

r=m

=ma=mω r,

2

A、v=

,“天宫一号”的轨道半径比“神舟十号”的轨道半径大,“天宫一号”的线速度比“神

舟十号”的线速度小,故 A 错误; B、ω= ,“天宫一号”的轨道半径比“神舟十号”的轨道半径大,“天宫一号”的角速度比“神

舟十号”的角速度小,故 B 错误; C、第一宇宙速度是近地环绕速度,也是最大环绕速度,所以它们的线速度都小于 7.9km/s, 故 C 正确; D、a= ,“神舟十号”的向心加速度大于“天宫一号”的向心加速度,故 D 错误;

故选:C. 点评: 解决本题的关键是利用万有引力提供向心力这一知识点,知道线速度、角速度、周 期、加速度与轨道半径的关系. 8. (4 分) (2015 春?天水校级月考)一种玩具的结构如图所示,竖直放置的光滑圆环的半径 为 R=20cm,环上有一穿孔的小球 m,小球仅能沿环做无摩擦滑动.如果圆环绕着通过环心 的竖直轴 O1O2 以 10rad/s 的角速度旋转, 则小球相对环静止时和环心 O 的连线与 O1O2 的夹 2 角为(g 取 10m/s ) ( )

A.

30° B.

60° C.

75° D. 45°

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: 圆环绕着通过环心的竖直轴 O1O2 以 10rad/s 的角速度旋转,小球做圆周运动,重 力和支持力的合力提供圆周运动的向心力.根据牛顿第二定律列出表达式求出夹角 θ 解答: 解:小球转动的半径为 Rsinθ,小球所受的合力垂直指向转轴,根据平行四边形定
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则,F 合=mgtanθ=mRsinθω ,解得 θ=60°. 故选:B 点评: 解决本题的关键搞清小球做圆周运动向心力的来源, 知道匀速圆周运动的向心力由 合力提供 9. (4 分) (2015 春?天水校级期中)已知万有引力常量 G,要计算地球的质量还需要知道某 些数据,现在给出下列各组数据,可以计算出地球质量的是( ) A. 地球公转的周期及半径 B. 月球绕地球运行的周期和运行的半径 C. 人造卫星绕地球运行的周期和速率 D. 地球半径和同步卫星离地面的高度 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.
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2

分析: 根据万有引力提供向心力

,知,要计算某天体

的质量,先必须将该天体放在中心天体位置,因为环绕天体的质量被约去. 解答: 解:A、地球公转,中心天体是太阳,已知周期和半径,根据万有引力提供向心力, 只能求出太阳的质量.故 A 错误. B、根据 ,知道周期和半径,可以求出地球的质量.故 B 正确.

C、知道人造地球卫星的周期和速率,由

,可求出轨道半径,根据



可求出地球的质量.故 C 正确. D、同步卫星的周期已知,知道地球的半径和同步卫星的高度,可知同步卫星的轨道半 径,根据 ,可求出地球的质量.故 D 正确.

故选 BCD. 点评: 解决本题的关键掌握万有引力提供向心力 道求某一天体的质量,须将该天体放在中心天体位置. 10. (4 分) (2012?惠州一模)在同一水平直线上的两位置分别沿同方向水平抛出两小球 A 和 B,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力,要使两球在空中相遇,则必须( ) ,知

A. B. C. D.

先抛出 A 球 先抛出 B 球 同时 抛出两球 A 球的初速度大于 B 球的初速度

考点: 平抛运动;运动的合成和分解. 分析: 研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究, 水平方向做 匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,两个方向上运动的时间相同.
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解答: 解:由于相遇时 A、B 做平抛运动的竖直位移 h 相同,由 h= gt 可以判断两球下 落时间相同,即应同时抛出两球,选项 C 正确,A、B 错误. 物体做平抛运动的规律水平方向上是匀速直线运动, 由于 A 的水平位移比 B 的水平位移大, 所以 A 的初速度要大,选项 D 正确. 故选 CD. 点评: 本题就是对平抛运动规律的直接考查,掌握住平抛运动的规律就能轻松解决. 11. (4 分) (2015 春?嘉峪关校级期中) (多选)北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区 域性三维卫星定位与通信系统(CNSS) ,建成后的北斗卫星导航系统包括 5 颗同步卫星和 30 颗一般轨道卫星.对于其中的 5 颗同步卫星,下列说法中正确的是( ) A. 它们运行的线速度为 7.9km/s B. 它们运行的角速度不同 C. 它们运行的周期相同 D. 它们一定位于赤道正上方,距离赤道面的高度相同 考点: 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用. 专题: 人造卫星问题. 分析: 本题要了解同步卫星的条件: 同步卫星的周期必须与地球自转周期相同. 第一宇宙 速度是近地卫星的环绕速度,也是圆周运动最大的环绕速度.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.
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2

解答: 解:A、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,即是卫星环绕地球圆周运动的最大 速度. 而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径, 所以它们运行的线速度一定小于 7.9km/s,故 A 错误. B、同步卫星的角速度与地球的自转角速度,所以它们的角速度相同,故 B 错误. C、同步卫星的运行周期与地球的自转周期相同,它们的周期相同,故 C 正确. D、由 G =m r 得 r=

卫星距离地面的高度 h=r﹣R=

﹣R,T、R、M 都一定,所以卫星距离赤道面的高度

相同,故 D 正确. 故选:CD. 点评: 地球的质量一定、自转角速度和周期一定,同步卫星要与地球的自转实现同步,就 必须要角速度与地球自转角速度相等,这就决定了它有确定的轨道高度. 12. (4 分) (2015 春?嘉峪关校级期中) (多选)我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接 前,“天宫一号”的运行轨道高度为 350km,“神州八号”的运行轨道高度为 343km.它们的运 行轨道均视为圆周,则( ) A. “天宫一号”比“神州八号”速度大 B. “天宫一号”比“神州八号”周期大 C. “天宫一号”比“神州八号”角速度小 D. “天宫一号”比“神州八号”加速度大 考点: 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用. 专题: 人造卫星问题. 分析: 天宫一号绕地球做匀速圆周运动, 靠万有引力提供向心力, 根据万有引力定律和牛 顿第二定律比较线速度、周期、向心加速度的大小. 解答: 解:卫星绕恒星做匀速圆周运动时,万有引力提供向心力,
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=mω r=m A、v=

2

r=m

=ma

,所以“天宫一号”比“神州八号”速度小,故 A 错误;

B、T=2π

,所以“天宫一号”比 “神州八号”周期大,故 B 正确;

C、ω=

,所以“天宫一号”比“神州八号”角速度小,故 C 正确;

D、a=

,所以“天宫一号”比“神州八号”加速度小,故 D 错误;

故选:BC. 点评: 解决本题的关键掌握线速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系.

二、实验题: (本题共一个小题,每空 2 分,共 10 分) 13. (10 分) (2012 秋?高安市校级期末)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图. (1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线 水平 .每次让小 球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛 初速度相同 . (2)图乙是正确实验取得的数据,其中 O 为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为 1.6 m/s. (3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长 L=5cm,通过实验,记录了小球在 运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为 1.5 m/s;B 点的竖直分速度为 2 m/s.

考点: 研究平抛物体的运动. 专题: 实验题;平抛运动专题. 分析: (1)平抛运动的初速度一定要水平,因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时 要注意槽口末端要水平; 同时为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的, 要求小球平抛的初 速度相同;
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(2)O 点为平抛的起点,水平方向匀速 x=v0t,竖直方向自由落体

,据此可正确求

解; 2 (3)根据竖直方向运动特点△h=gt ,求出物体运动时间,然后利用水平方向物体做匀速运 动,可以求出其水平速度大小,利用匀变速直线运动的推论可以求出 B 点的竖直分速度大 小. 解答: 解: (1)平抛运动的初速度一定要水平,因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道 时要注意槽口末端要水平, 为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的, 这就要求小球平抛的 初速度相同,因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放. 故答案为:水平,初速度相同. (2)由于 O 为抛出点,所以根据平抛运动规律有: x=v0t

将 x=32cm,y=19.6cm,代入解得:v0=1.6m/s. 故答案为:1.6. (3)由图可知,物体由 A→B 和由 B→C 所用的时间相等,且有: 2 △y=gT , 由图可知△y=2L=10cm, 代入解得, T=0.1sx=v0T, 将 x=3L=15cm, 代入解得: v0=1.5 m/s,

竖直方向自由落体运动, 根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速 度有: vBy= =2 m/s.

故答案为:1.5,2. 点评: 本题不但考查了平抛运动的规律, 还灵活运用了匀速运动和匀变速运动的规律, 是 一道考查基础知识的好题目. 三.解答题(本题共 3 小题,42 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给分,有数值计算的应写出单位) 14. (13 分) (2015 春?天水校级期中)如图所示,一光滑的半径为 R 的半圆形轨道放在水 平面上,一个质量为 m 的小球以某一速度冲上轨道,然后小球从轨道口 B 处飞出,最后落 在水平面上,已知小球落地点 C 距 B 处的水平距离为 4R.求小球对轨道口 B 处的压力为多 大?

考点: 向心力;平抛运动. 专题: 匀速圆周运动专题. 分析: 根据平抛运动的规律求出 B 点的速度,结合牛顿第二定律求出小球在 B 点时受到 轨道的弹力,从而得出小球对 B 点的压力.
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解答: 解:根据 2R= gt 得:t=

2



小球落地点 C 距 B 处的水平距离为 4R,即平抛运动的水平位移为: x=vBt=4R, 则小球在 B 点的速度为:vB=2 根据牛顿第二定律得:mg+N=m . ,

解得:N=3mg, 所以小球对轨道口 B 处的压力为 3mg. 答:小球对轨道口 B 处的压力为 3mg. 点评: 本题考查了平抛运动和圆周运动的综合, 知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的 运动规律,以及圆周运动向心力的来源是解决本题的关键. 15. (14 分) (2015 春?天水校级期中)宇宙中相距较近、仅在彼此的万有引力作用下运行的 两颗行星称为双星.已知某双星系 统中两颗星的总质量为 m 的恒星围绕他们连线上某一固 定点分别作匀速圆周运动,周期为 T,万有引力常量为 G.求这两颗恒星之间的距离.

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: 这是一个双星的问题,两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运 动,它们之间的万有引力提供各自的向心力,两颗恒星有相同的角速度和周期,结合牛顿第 二定律和万有引力定律解决问题. 解答: 解:设两颗恒星的质量分别为 m1、m2,做圆周运动的半径分别为 r1、r2. 根据题意有 r1+r2=L,m1+m2=m 根据万有引力定律和牛顿第二定律,有 =m1 r1,

=m2

r2,

联立以上三式解得 L=

答:这两颗恒星之间的距离是



点评: 本题是双星问题, 与卫星绕地球运动模型不同, 两颗星都绕同一圆心做匀速圆周运 动,关键抓住条件:相同的角速度和周期. 16. (15 分) (2015 春?天水校级期中)某物体在地面上受到的重力为 160N,将它置于宇宙 飞船中, 当宇宙飞船以 a= 的加速度加速上升时, 在某高度处物体对飞船中支持面的压力为 90N,试求此时宇宙飞船离地面的距离是多少?(已知地球半径 R=6.4×10 2 g=10m/s )
3

km,取

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: 对静止在地球表面的物体进行受力分析, 得出物体在地球表面的重力. 该物体放在 宇宙飞船中,对物体进行受力分析,注意此时物体所受的重力与在地球表面不相等.运用牛 顿第二定律求出在航天器中,物体的重力.由于不考虑地球自转的影响,根据万有引力等于 重力求出此时宇宙飞船距地面的高度. 解答: 解:对静止在地球表面的物体进行受力分析,物体受重力和弹簧的拉力 F.
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G0=mg=F=160N. 2 其中 g 为地球表面的重力加速度,取 10m/s 则得出物体质量 m=16Kg. 该物体放在宇宙飞船中,对物体进行受力分析,物体受重力和弹簧的拉力 T. 宇宙飞船中以 a= 的加速度匀加速竖直向上,根据牛顿第二定律得: T﹣G′=ma 由题 T=90N,代入解得:G′=10N. 由于不考虑地球自转的影响,根据万有引力等于重力得出:

在地球表面:G0=G 在宇宙飞船中:G′=
3

=160N =10N

所以 r=4R=4×6.4×10 km 3 7 即此时宇宙飞船距地高度为:h=r﹣R=3R=3×6.4×10 km=1.92×10 m. 7 答:此时宇宙飞船离地面的距离是 1.92×10 m. 点评: 把星球表面的物体运动和天体运动结合起来是考试中常见的问题.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.


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