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广西南宁市武鸣县锣圩高中2014-2015学年高一下学期段考物理试卷


2014-2015 学年广西南宁市武鸣县锣圩高中高一(下)段考物理试 卷
一、单项选择题(本大题共 14 小题,每小题 3 分,共计 42 分。每小题只有一个选项是正确 的。请将正确答案的序号填入答题卡中) 1. (3 分) (2013 春?钦北区校级期中)关于曲线运动,下面叙述正确的是() A.曲线运动是一种匀变速运动 B. 变速运动不一定是曲线运动 C. 物体做曲线

运动时,所受外力的合力可能与速度方向在同一条直线上 D.物体做曲线运动时,所受合力一定是变力 2. (3 分) (2014 春?忻州期中)若已知物体的速度方向和它所受合力的方向,如图所示,可 能的运动轨迹是() A. B. C. D.

3. (3 分) (2014 春?牡丹江期末)平抛物体的运动可以看成() A.水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动的合成 B. 水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀速运动的合成 C. 水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成 D.水平方向的匀加速运动和竖直方向的自由落体运动的合成 4. (3 分) (2015 春?武鸣县月考)在匀速圆周运动中,下列物理量发生变化的是() A.周期 B.向心力 C.转速 D.角速度 5. (3 分) (2015 春?武鸣县月考)一个物体以角速度 ω 做匀速圆周运动时,下列说法中正确 的是() A.轨道半径越大线速度越大 B. 轨道半径越大线速度越小 C. 轨道半径越大周期越大 D.轨道半径越小线速度越小 6. (3 分) (2011?扬州校级学业考试)甲、乙两个物体分别放在广州和北京,它们随地球一起 转动时,下列说法正确的是() A.甲的线速度大,乙的角速度小 B. 甲的线速度大,乙的角速度大 C. 甲和乙的线速度相等 D.甲和乙的角速度相等 7. (3 分) (2013 秋?海淀区校级期末)人造地球卫星在轨道上作匀速圆周运动,它所受到向 心力 F 跟轨道半径 r 之间的关系,说法正确的是()

A. 由公式 F=

可知 F 与 r 成反比
2

B. 由公式 F=m?ω r 可知 F 与 r 成正比 C. 由公式 F=m?ω?v 可知 F 跟 r 无关 D.由公式 F=G 可知 F 跟 r2 成反比

8. (3 分) (2011 春?武侯区校级期中)两个靠近的天体称为双星,它们以两者连线上某点 O 为圆心做匀速圆周运动,其质量分别为 m1、m2,如图所示,以下说法正确的是()

A.它们的角速度相同 C. 向心力与质量的乘积成正比

B. 线速度与质量成反比 D.轨道半径与质量成反比

9. (3 分) (2013 春?仓山区校级期末)如图所示为质点 P、Q 做匀速圆周运动的向心加速度随 半径变化的图线.表示质点 P 的图线是双曲线,表示质点 Q 的图线是过原点的一条直线.由 图线可知()

A.质点 P 的线速度大小不变 C. 质点 Q 的角速度随半径变化

B. 质点 P 的角速度大小不变 D.质点 Q 的线速度大小不变

10. (3 分) (2015 春?武鸣县月考)测得海王星绕太阳公转的轨道半径是地球绕太阳公转轨道 半径的 30 倍,则它的公转周期约是() A. B.30 年 C.30 D.90 年 年 年 11. (3 分) (2015 春?双鸭山校级期中) 质量为 m 的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行, 其运动视为匀速圆周运动.已知月球质量为 M,月球半径为 R,月球表面重力加速度为 g,引 力常量为 G,不考虑月球自转的影响,则航天器的() A.线速度 v= B. 角速度 ω= C. 运行周期 T=2π D.向心加速度 a=

12. (3 分) (2013 春?博白县校级期末)某实心均匀球的半径为 R、质量为 M,在球外离球面 h 高处有一质量为 m 的质点.则它们之间的万有引力为()

A.G

B. G

C .G

D.G

13. (3 分) (2007?宁夏)天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动,并测出 了行星的轨道半径和运行周期.由此可推算出() A.行星的质量 B.行星的半径 C.恒星的质量 D.恒星的半径 14. (3 分) (2012?津南区校级学业考试)由于某种原因,人造地球卫星的轨道半径减小了, 那么卫星的() A.速率变大,周期变小 B. 速率变小,周期变大 C. 速率变大,周期变大 D.速率变小,周期变小

二、双项选择题(本大题共 4 小题,每小题 4 分,共计 16 分) 15. (4 分) (2015 春?武鸣县月考)要使两物体间的万有引力减小到原来的 ,下列办法不可 采用的是() A.使物体的质量各减小一半,距离不变 B. 使其中一个物体的质量减小到原来的 ,距离不变 C. 使两物体间的距离增为原来的 4 倍,质量不变 D. 使两物体间的距离和质量都减为原来的

16. (4 分) (2015 春?武鸣县月考)设土星绕太阳的运动是匀速圆周运动,若测得土星到太阳 的距离是 r,土星绕太阳运动的周期是 T,万有引力常量 G 已知,根据这些数据无法求出的量 是() A.土星的线速度大小 B. 土星的向心力大小 C. 土星的质量 D.太阳的质量 17. (4 分) (2014 春?玉田县期中)研究平抛运动在竖直方向的运动规律实验装置如图所示, 下列说法正确的是()

A.A 球的初速度越大,走过的水平距离也越大 B. 无论 A 球的水平速度大小大小如何,它总是和 B 球同时落地 C. 用力大小不一样,A 球在空中运动时间就不一样 D.两球落地时速度大小一样大

18. (4 分) (2015 春?武鸣县月考) 如图所示中的圆 a、 b、 c, 其圆心均在地球的自转轴线上. b、 c 的圆心与地心重合,对卫星环绕地球做匀速圆周运动而言()

A.卫星的轨道可能为 a C. 卫星的轨道可能为 c

B. 卫星的轨道一定为 b D.同步卫星的轨道只可能为 b

三、填空题(最后一个空 2 分,其余每 1 个空 1 分,共计 22 分) 19. (8 分) (2015 春?武鸣县月考)平抛运动的规律:设水平初速度为 v0,如图所示,水平方 向的速度 vx=,位移 x=.竖直方向的速度 vy=,位移 y=.合速度 v=,合位移 s=.抛出物体的 飞行时间 t=,可见飞行时间是由决定的.

20. (9 分) (2015 春?武鸣县月考)万有引力定律的应用 (1)把天体的运动看作是,所需向心力由提供. (2)环绕天体的线速度、角速度、周期、向心加速度和轨道半径的关系 ①由解得 v= ②由解得 ; .



③由解得 T= ④由 a= 及 F=G 解得 a=, .

21. (2 分) (2015 春?武鸣县月考)如图所示,取绳在物体上的结点为研究对象,物体实际运 动方向为合速度的方向, 两个分速度分别是沿绳方向绳被抽动的分速度 v1=和垂直于绳绳摆动 的分速度 v2=.

22. (3 分) (2015 春?武鸣县月考)在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记 录轨迹,小方格的边长 L=5cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中 A、B、C 所示,则 ①小球平抛的初速度的计算式 v0=(用 L、g 表示) 2 ②其值为 m/s(g=10m/s ) .

四、计算与探究(本大题共 3 个小题,第 22、23 题每题 6 分,第 24 题 8 分,共计 20 分) 23. (6 分) (2015 春?武鸣县月考)质量为 m 的汽车,以速率 v 通过半径为 r 的凸形桥,在桥 面最高点时: (1)汽车所需向心力是多大? (2)汽车对桥面的压力是多大? 24. (6 分) (2015 春?武鸣县月考)如图所示为一质量为 M 的球形物体,密度均匀,半径为 R, 在距球心为 2R 处有一质量为 m 的质点,若将球体挖去一个半径为 的小球(两球心和质点在 同一直线上,且挖去的球的球心在原来球心和质点连线之间,两球表面相切) ,则: (1)球体挖去部分的质量是多大? (2)剩余部分对质点的万有引力的大小是多少?

25. (8 分) (2015 春?武鸣县月考)某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动,已知行星运 动的轨道半径为 R,周期为 T,万有引力恒量为 G,求 (1)该行星的线速度大小; (2)太阳的质量.

2014-2015 学年广西南宁市武鸣县锣圩高中高一(下)段 考物理试卷
参考答案与试题解析

一、单项选择题(本大题共 14 小题,每小题 3 分,共计 42 分。每小题只有一个选项是正确 的。请将正确答案的序号填入答题卡中) 1. (3 分) (2013 春?钦北区校级期中)关于曲线运动,下面叙述正确的是() A.曲线运动是一种匀变速运动 B. 变速运动不一定是曲线运动 C. 物体做曲线运动时,所受外力的合力可能与速度方向在同一条直线上 D.物体做曲线运动时,所受合力一定是变力 考点:曲线运动. 专题:物体做曲线运动条件专题. 分析:物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,但合外力方向、大小不一定变 化; 既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动. 变加速运动是指加速度变化的运动,曲线运动的加速度可以不变. 解答:解:A、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力可以变化,也 可以不变,不一定是匀变速运动,故 ACD 错误; B、变速运动也可以是平时所学的匀加速直线运动或匀减速直线运动,并不一定是曲线 运动,故 B 正确; 故选:B. 点评:本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查,还有对匀变速运动的理解,但只要掌握了 物体做曲线运动的条件,本题基本上就可以解决了. 2. (3 分) (2014 春?忻州期中)若已知物体的速度方向和它所受合力的方向,如图所示,可 能的运动轨迹是() A. B. C. D.

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:当物体的速度方向和合力的方向不在同一条直线上,物体做曲线运动,合力大致指向轨 迹凹的一向. 解答:解:物体做曲线运动时,轨迹夹在速度方向和合力方向之间,合力大致指向轨迹凹的一 向.故 C 正确,而 B 不应该出现向下凹的现象,故 A、B、D 错误. 故选 C. 点评:解决本题的关键知道当物体的速度方向和合力的方向不在同一条直线上, 物体做曲线运

动,合力大致指向轨迹凹的一向. 3. (3 分) (2014 春?牡丹江期末)平抛物体的运动可以看成() A.水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动的合成 B. 水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀速运动的合成 C. 水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成 D.水平方向的匀加速运动和竖直方向的自由落体运动的合成 考点:平抛运动. 专题:平抛运动专题. 分析:平抛运动可以分解成水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动, 这是分析平抛运 动的基本的方法. 解答:解:平抛运动的物体只受重力,水平方向不受外力,由于惯性做匀速运动,竖直方向初 速度为零,做自由落体运动,所以平抛物体的运动可以看成水平方向的匀速运动和竖直 方向的自由落体运动的合成.故 C 正确,ABD 错误. 故选:C 点评:本题就是考查了平抛运动的规律, 平抛运动可以分解成水平方向的匀速运动和竖直方向 的自由落体运动,知道这些就能够解决问题了. 4. (3 分) (2015 春?武鸣县月考)在匀速圆周运动中,下列物理量发生变化的是() A.周期 B.向心力 C.转速 D.角速度 考点:匀速圆周运动. 专题:匀速圆周运动专题. 分析:匀速圆周运动是线速度保持不变的圆周运动,它的线速度、角速度、周期都保持不变; 它的速度、加速度、与合外力的大小保持不变而它们的方向时刻都在变化. 解答:解:匀速圆周运动是线速度保持不变的圆周运动,它的线速度的大小、角速度、周期都 保持不变; 它的速度、 加速度、 与合外力的大小保持不变而它们的方向时刻都在变化. 故 该题的四个选项中只有向心力方向会发生变化,故正确选项为 B. 故选:B. 点评:该题考查对匀速圆周运动的理解,属于对基础知识点的考查.属于基础题目. 5. (3 分) (2015 春?武鸣县月考)一个物体以角速度 ω 做匀速圆周运动时,下列说法中正确 的是() A.轨道半径越大线速度越大 B. 轨道半径越大线速度越小 C. 轨道半径越大周期越大 D.轨道半径越小线速度越小 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: 当 ω 一定时,根据 v=ωr,可知,线速度与半径的关系;根据

,可知,周期与角

速度成反比,从而即可求解. 解答:解:ABD、根据 v=ωr,当以角速度 ω 做匀速圆周运动,半径越大时,线速度越大;半 径越小时,线速度越小,故 AD 正确,B 错误;

C、根据

,可知,周期与半径大小无关,故 C 错误;

故选:AD. 点评:考查匀速圆周运动中,线速度、角速度与半径的关系,理解角速度与周期反比关系. 6. (3 分) (2011?扬州校级学业考试)甲、乙两个物体分别放在广州和北京,它们随地球一起 转动时,下列说法正确的是() A.甲的线速度大,乙的角速度小 B. 甲的线速度大,乙的角速度大 C. 甲和乙的线速度相等 D.甲和乙的角速度相等 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:甲、乙两个物体分别放在广州和北京,它们随地球一起转动时它们的周期相同,角速度 相同,但半径不同,甲的半径大于乙的半径,由线速度和角速度的关系 v=ωr 知甲的线 速度大于乙的线速度. 解答:解:A、B、D:甲、乙两个物体随地球一起转动时它们的周期相同,角速度相同,所以, A、B 选项错误,选项 D 正确. C:由于甲的半径大于乙的半径,由线速度和角速度的关系 v=ωr 知甲的线速度大于乙 的线速度,故选项 C 错误. 故选:D. 点评:解答本题要明确同轴转动的圆周运动周期相同,知道描述圆周运动的物理量之间的关 系,还要会判断甲乙的半径大小关系. 7. (3 分) (2013 秋?海淀区校级期末)人造地球卫星在轨道上作匀速圆周运动,它所受到向 心力 F 跟轨道半径 r 之间的关系,说法正确的是() A. 由公式 F= 可知 F 与 r 成反比 B. 由公式 F=m?ω2r 可知 F 与 r 成正比 C. 由公式 F=m?ω?v 可知 F 跟 r 无关 D.由公式 F=G 可知 F 跟 r2 成反比

考点:向心力. 专题:匀速圆周运动专题. 分析:人造地球卫星的轨道半径变化时,速度 v 变化,ω 变化,F 与 r 不是反比关系,与 ω 不 是正比关系. 公式 F=mωv 中,ω、v 均与半径 R 有关,F 也与 R 有关.由公式 F= 比. 解答: 解:A、人造地球卫星的轨道半径变化时,速度 v 变化,所以由 r 成反比是错误的,故 A 错误; ,F 和 r 成反
2

可知,向心力与

B、公式 F=m?ω r 中,ω 与半径 r 有关,所以向心力与 r 成正比是错误的,故 B 错误; C、由公式 可知 F 跟 r 成反比,故 C 错误,D 正确.
2

2

故选 D 点评:本题关键抓住卫星的速度、角速度都与卫星的轨道半径有关,采用控制变量法来理解就 行了. 8. (3 分) (2011 春?武侯区校级期中)两个靠近的天体称为双星,它们以两者连线上某点 O 为圆心做匀速圆周运动,其质量分别为 m1、m2,如图所示,以下说法正确的是()

A.它们的角速度相同 C. 向心力与质量的乘积成正比

B. 线速度与质量成反比 D.轨道半径与质量成反比

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:在双星系统中,双星之间的万有引力提供各自做圆周运动的向心力,即向心力相同,同 时注意:它们的角速度相同,然后根据向心力公式列方程即可求解. 解答:解:A、双星结构稳定,间距恒定,故它们的角速度相等,故 A 正确; B、设两星之间的距离为 L,则有: G ①

G

ω r2

2



联立①②可得:m1r1ω=m2r2ω,m1v1=m2v2,即线速度和质量成反比,故 B 正确; C、同时由万有引力公式可知向心力与质量的乘积成正比,故 C 正确. D、由①②两式解得:

故:m1r1=m2r2 故轨道半径与质量成反比,故 D 正确; 故选:ABCD. 点评:解决问题时要把握好问题的切入点.如双星问题中两卫星的向心力相同,角速度相等. 9. (3 分) (2013 春?仓山区校级期末)如图所示为质点 P、Q 做匀速圆周运动的向心加速度随 半径变化的图线.表示质点 P 的图线是双曲线,表示质点 Q 的图线是过原点的一条直线.由 图线可知()

A.质点 P 的线速度大小不变 C. 质点 Q 的角速度随半径变化

B. 质点 P 的角速度大小不变 D.质点 Q 的线速度大小不变

考点:向心力. 专题:匀速圆周运动专题. 分析: 2 根据 a= 知,线速度不变,向心加速度与 r 成反比;根据 a=rω 知,角速度不变,向 心加速度与 r 成正比. 解答: 解:AB、P 为双曲线的一个分支,知 P 的向心加速度与半径成反比,根据 a=

知,P

线速度大小不变,故 A 正确,B 错误; 2 CD、Q 为过原点的倾斜直线,知 Q 的向心加速度与半径成正比,根据 a=rω 知,Q 的 角速度不变.v=ωr,则线速度随半径变化,故 CD 错误. 故选:A. 点评:解决本题的关键知道线速度一定,向心加速度与半径成反比,角速度一定,向心加速度 与半径成正比. 10. (3 分) (2015 春?武鸣县月考)测得海王星绕太阳公转的轨道半径是地球绕太阳公转轨道 半径的 30 倍,则它的公转周期约是() A. B.30 年 C.30 D.90 年 年 年 考点:开普勒定律. 专题:万有引力定律的应用专题. 分析:根据开普勒第三定律内容太阳系中所有行星的轨道半长轴的 3 次方与其公转周期的平 方的比值都相等,即 =k.

解答:解: 根据开普勒第三定律内容太阳系中所有行星的轨道半长轴的 3 次方与其公转周期的 平方的比值都相等, 即 =k,对围绕同一中心天体运行的行星(或卫星)都相同.

海王星绕太阳公转的轨道半径是地球绕太阳公转轨道半径的 30 倍,则它的公转周期约 是 T= 故选:C. 年=30 年,

点评: 解该题关键要掌握 相同.

=k,式中的 k 值,对围绕同一中心天体运行的行星(或卫星)都

11. (3 分) (2015 春?双鸭山校级期中) 质量为 m 的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行, 其运动视为匀速圆周运动.已知月球质量为 M,月球半径为 R,月球表面重力加速度为 g,引 力常量为 G,不考虑月球自转的影响,则航天器的() A. B. 角速度 ω= 线速度 v= C. 运行周期 T=2π D.向心加速度 a=

考点:万有引力定律及其应用;向心力. 专题:万有引力定律的应用专题. 分析:研究月航天器绕月球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式求出问题. 向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所要求解的物理量选取应用. 不考虑月球自转的影响,万有引力等于重力. 解答:解:根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力和万有引力等于重力得出: A、根据万有引力提供向心力
2

,得 v=

,故 A 正确;

B、根据 mg=mω R,得 ω=

,故 B 错误;

C、根据 mg=m

R,得 T=2π

,故 C 错误; ,得 a= ,故 D 错误.

D、根据万有引力提供向心力

故选:A. 点评:应用万有引力定律进行卫星加速度、速度、周期和中心天体质量的估算. 12. (3 分) (2013 春?博白县校级期末)某实心均匀球的半径为 R、质量为 M,在球外离球面 h 高处有一质量为 m 的质点.则它们之间的万有引力为() A.G B. C .G D.G G

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:由万有引力公式直接得结果,其半径为 r=R+h 解答:解:

由万有引力公式得:

,故 B 正确

故选 B 点评:本题就是考察万有引力定义式,注意半径与离地高度是不同的就行了. 13. (3 分) (2007?宁夏)天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动,并测出 了行星的轨道半径和运行周期.由此可推算出() A.行星的质量 B.行星的半径 C.恒星的质量 D.恒星的半径 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: 根据万有引力提供向心力

进行分析.

解答: 解:行星绕恒星做圆周运动,根据万有引力提供向心力

,知道轨道

半径和周期,可以求出恒星的质量,行星是环绕天体,在分析时质量约去,不可能求出 行星的质量.故 C 正确,A、B、D 错误. 故选 C. 点评: 解决本题的关键掌握万有引力提供向心力 .

14. (3 分) (2012?津南区校级学业考试)由于某种原因,人造地球卫星的轨道半径减小了, 那么卫星的() A.速率变大,周期变小 B. 速率变小,周期变大 C. 速率变大,周期变大 D.速率变小,周期变小 考点:万有引力定律及其应用;线速度、角速度和周期、转速. 专题:万有引力定律的应用专题. 分析:根据人造卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度、周期的表达式进行讨论即可. 解答:解:人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为 m、 轨道半径为 r、地球质量为 M,有 F=F 向 =m

=m

r

得:v=

T= 所以当轨道半径减小时,其速率变大,周期变小. 故选 A. 点评:本题关键抓住万有引力提供向心力,列式求解出线速度、周期的表达式,再进行讨论. 二、双项选择题(本大题共 4 小题,每小题 4 分,共计 16 分) 15. (4 分) (2015 春?武鸣县月考)要使两物体间的万有引力减小到原来的 ,下列办法不可 采用的是() A.使物体的质量各减小一半,距离不变 B. 使其中一个物体的质量减小到原来的 ,距离不变 C. 使两物体间的距离增为原来的 4 倍,质量不变 D. 使两物体间的距离和质量都减为原来的

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:根据万有引力定律 F=G ,运用比例法,选择符合题意要求的选项. 解答:解:A、使两物体的质量各减小一半,距离不变,根据万有引力定律 F=G 万有引力变为原来的 ,符合题意;故 A 正确. B、使其中一个物体的质量减小到原来的 ,距离不变,根据万有引力定律 F=G 知,万有引力变为原来的 ,符合题意;故 B 正确. C、使两物体间的距离增为原来的 4 倍,质量不变,根据万有引力定律 F=G 万有引力变为原来的 ,不符合题意;故 C 错误. ,可知,万有 ,可知, ,可 ,可知,

D、使两物体间的距离和质量都减为原来的 ,根据万有引力定律 F=G

引力与原来相等,不符合题意.故 D 错误. 本题选不可选用的,故选:CD. 点评:本题考查应用比例法理解万有引力定律的能力, 要综合考虑质量乘积与距离平方和引力 的关系. 16. (4 分) (2015 春?武鸣县月考)设土星绕太阳的运动是匀速圆周运动,若测得土星到太阳 的距离是 r,土星绕太阳运动的周期是 T,万有引力常量 G 已知,根据这些数据无法求出的量 是()

A.土星的线速度大小 C. 土星的质量

B. 土星的向心力大小 D.太阳的质量

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:根据圆周运动的公式求解土星线速度的大小.研究土星绕太阳做匀速圆周运动,根据万 有引力提供向心力,列出等式求解. 解答: 解:A、根据圆周运动的线速度和周期公式 v= 得: 土星线速度的大小 v= ,即能计算出土星的线速度大小,

B、根据圆周运动的向心加速度公式 a=

得:

土星加速度的大小 a=

,即能计算出土星的加速度大小,

C、根据题中条件,土星的质量无法求解, D、研究土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

M=

,即能计算出太阳的质量,

本题选无法求出的,故选:C. 点评:本题考查了万有引力在天体中的应用,解题的关键在于找出向心力的来源,并能列出等 式解题.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. 17. (4 分) (2014 春?玉田县期中)研究平抛运动在竖直方向的运动规律实验装置如图所示, 下列说法正确的是()

A.A 球的初速度越大,走过的水平距离也越大 B. 无论 A 球的水平速度大小大小如何,它总是和 B 球同时落地 C. 用力大小不一样,A 球在空中运动时间就不一样 D.两球落地时速度大小一样大 考点:研究平抛物体的运动. 专题:实验题. 分析:探究平抛运动的规律中,实验同时让 A 球做平抛运动,B 球做自由落体运动,若两小球

同时落地,则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动,而不能说明 A 球水平方向的运 动性质.小球在水平方向的运动距离(水平位移)由初速度和抛出点的高度决定. 解答:解:用小锤打击弹性金属片,A 球就水平飞出,做平抛运动,同时 B 球被松开,做自由 落体运动; A、A 抛出点的高度一定,在空中的运动时间 t 一定,A 球的初速度 v 越大,走过的水 平距离 x=vt 越大,故 A 正确; B、A 与 B 两球同时释放,在竖直方向上都做自由落体运动,它们抛出点的高度相同, 在空中的运动时间相等,因此无论 A 球的水平速度大小如何,它总是和 B 球同时落地, 故 B 正确; C、用力大小不一样,A 球抛出时的水平速度不同,但运动时间由高度决定,与初速度 无关,故 C 错误; D、两球落地时,平抛运动的速度大于自由落体的速度,故 D 错误; 故选:AB. 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. 18. (4 分) (2015 春?武鸣县月考) 如图所示中的圆 a、 b、 c, 其圆心均在地球的自转轴线上. b、 c 的圆心与地心重合,对卫星环绕地球做匀速圆周运动而言()

A.卫星的轨道可能为 a C. 卫星的轨道可能为 c

B. 卫星的轨道一定为 b D.同步卫星的轨道只可能为 b

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:卫星绕地球做匀速圆周运动,是靠万有引力提供向心力,万有引力的方向指向地心,故 圆周运动的圆心为地心. 解答:解:卫星运动过程中的向心力由万有引力提供,故地球必定在卫星轨道的中心,即地心 为圆周运动的圆心.因此轨道 a 是不可能的, 而轨道 b、c 均是可能的轨道;故 AB 错误,C 正确; D、同步卫星由于其周期和地球的自转周期相同,轨道一定在赤道的上空.故轨道只可 能为 b.故 D 正确. 故选:CD. 点评:解决本题的关键知道卫星绕地球做匀速圆周运动,圆心即为地心.以及同步卫星的轨道 在赤道上空. 三、填空题(最后一个空 2 分,其余每 1 个空 1 分,共计 22 分) 19. (8 分) (2015 春?武鸣县月考)平抛运动的规律:设水平初速度为 v0,如图所示,水平方 向的速度 vx=v0, 位移 x= . 竖直方向的速度 vy=v0tanβ, 位移 y= . 合

速度 v=

,合位移 s=

.抛出物体的飞行时间 t=



可见飞行时间是由竖直方向速度决定的.

考点:平抛运动. 专题:平抛运动专题. 分析:物体在空中的运动可以分解为水平方向的分运动与竖直方向的分运动, 水平方向做匀速 直线运动,速度不变,位移 x=v0t. 物体在竖直方向做自由落体运动, 由自由落体运动的位移公式可以求出小球的运动速度 和位移. 解答: 解:物体在水平方向的速度不变,水平速度:vx=v0,根据几何关系可知,tan ,

则 vy=v0tanβ,运动的时间 t=



水平方向的位移:x=v0t=

,竖直方向位移 y=

=



合速度 v= 直位移决定. 故答案为:v0;

, 合位移 s=

, 飞行的时间由竖

;v0tanβ;







;竖直方向速度

点评:运用运动的合成与分解, 把小球的运动分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自 由落体运动是正确解题的关键. 20. (9 分) (2015 春?武鸣县月考)万有引力定律的应用 (1)把天体的运动看作是匀速圆周运动,所需向心力由万有引力提供. (2)环绕天体的线速度、角速度、周期、向心加速度和轨道半径的关系 ①由 解得 v= ; .

②由

解得



③由 ④由 a= 及 F=G

解得 T= 解得 a= , .

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:天体绕中心天体做圆周运动,靠万有引力提供向心力,结合向心力与线速度、角速度、 周期、向心加速度的关系求出线速度、角速度、周期、向心加速度的表达式. 解答:解: (1)把天体的运动看作是匀速圆周运动,所需的向心力由万有引力提供. (2)根据 得,v= ;

根据

得,



根据

得,T= 解得 a= .



由 a= 及 F=G

故答案为: (1)匀速圆周运动,万有引力; (2)① , ;







③ .







点评:解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论,知道线速度、角速度、周期、 向心加速度与轨道半径的关系. 21. (2 分) (2015 春?武鸣县月考)如图所示,取绳在物体上的结点为研究对象,物体实际运 动方向为合速度的方向,两个分速度分别是沿绳方向绳被抽动的分速度 v1=vcosθ 和垂直于绳 绳摆动的分速度 v2=vsinθ.

考点:运动的合成和分解. 专题:运动的合成和分解专题. 分析:根据运动的分解,结合矢量性法则,与三角知识,即可求解. 解答:解:由题意可知,根据矢量的分解法则, 则有: 沿绳方向绳被抽动的分速度 v1=vcosθ; 垂直于绳绳摆动的分速度 v2=vsinθ, 故答案为:vcosθ;vsinθ. 点评:考查矢量的合成与分解法则,掌握三角知识的正确应用,注意速度分解的理解. 22. (3 分) (2015 春?武鸣县月考)在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记 录轨迹,小方格的边长 L=5cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中 A、B、C 所示,则 ①小球平抛的初速度的计算式 v0= 2 ②其值为 1.0m/s(g=10m/s ) . (用 L、g 表示)

考点:研究平抛物体的运动. 专题:实验题. 分析:平抛运动的水平方向做匀速直线运动,从图中可以看出:A、B、C,3 个点间的水平位 移均相等为 2L,因此这 3 个点是等时间间隔点,v0= ,而竖直方向是自由落体运动, 两段相邻的位移之差是一个定值△ y=gT =2L,联立方程即可解出. 解答:解:从图中看出,A、B、C,3 个点间的水平位移均相等,是 x=2L,因此这 3 个点是 等时间间隔点.竖直方向两段相邻位移之差是个定值,即△ y=gT =2L, 再根据 v0= 解得:v0=
2 2

代入数据得:v0= =1.0m/s. 故答案为: ,1.0. 点评:本题考查平抛物体的运动规律.要求同学们能够从图中读出有用信息,再根据平抛运动 的基本公式解题,难度适中. 四、计算与探究(本大题共 3 个小题,第 22、23 题每题 6 分,第 24 题 8 分,共计 20 分)

23. (6 分) (2015 春?武鸣县月考)质量为 m 的汽车,以速率 v 通过半径为 r 的凸形桥,在桥 面最高点时: (1)汽车所需向心力是多大? (2)汽车对桥面的压力是多大? 考点:向心力. 专题:匀速圆周运动专题. 分析:(1)根据向心加速度的公式可以得到向心力的大小 (2)汽车在桥面的最高点,靠重力和支持力提供向心力,根据牛顿第二定律求出支持 力的大小,从而得出汽车对桥面的压力. 解答: 解: (1)汽车所需向心力是 Fn=m ; (2)根据牛顿第二定律得,mg﹣N=m 解得 N= . . ,

根据牛顿第三定律可得,汽车对桥面的压力是 答: (1)汽车所需向心力是 m (2)汽车对桥面的压力是 ; .

点评:解决本题的关键知道汽车做圆周运动向心力的来源, 结合牛顿第二定律以及牛顿第三定 律进行求解. 24. (6 分) (2015 春?武鸣县月考)如图所示为一质量为 M 的球形物体,密度均匀,半径为 R, 在距球心为 2R 处有一质量为 m 的质点,若将球体挖去一个半径为 的小球(两球心和质点在 同一直线上,且挖去的球的球心在原来球心和质点连线之间,两球表面相切) ,则: (1)球体挖去部分的质量是多大? (2)剩余部分对质点的万有引力的大小是多少?

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:根据体积关系,求出挖去部分的质量. 用没挖之前球对质点的引力, 减去被挖部分对质点的引力, 就是剩余部分对质点的引力. 解答: 解: (1)根据 m= 知,挖去部分的半径是球半径的一半,则质量是球体

质量的 , 所以挖去部分的质量 . , ,

(2)没挖之前,球体对 m 的万有引力 挖去部分对 m 的万有引力

则剩余部分对质点的引力大小 F=F1﹣F2= 答: (1)球体挖去部分的质量为 ;



(2)剩余部分对质点的万有引力的大小是



点评:本题主要采用割补法的思想,根据整体球 M 在与小球 m 的引力等于割掉的小球与小球 m 的引力和剩余空腔部分与小球 m 的引力的矢量和,掌握割补思想是解决本题的主要 入手点,掌握万有引力定律公式是基础. 25. (8 分) (2015 春?武鸣县月考)某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动,已知行星运 动的轨道半径为 R,周期为 T,万有引力恒量为 G,求 (1)该行星的线速度大小; (2)太阳的质量. 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:(1)根据圆周运动知识求出行星的线速度大小. (2)研究行星绕太阳运动作匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式求出 中心体的质量. 解答:解: (1)根据圆周运动知识得: v= = (2)研究行星绕太阳运动作匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式为: =mR 解得: M=

答: (1)该行星的线速度大小



(2)太阳的质量



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.


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