2020-2021學(xué)年甘肅省金昌一中高一（下）期中物理試卷（理科）

這是一份2020-2021學(xué)年甘肅省金昌一中高一（下）期中物理試卷（理科），共17頁。試卷主要包含了【答案】B，【答案】C，【答案】D，【答案】A等內(nèi)容，歡迎下載使用。
 2020-2021學(xué)年甘肅省金昌一中高一（下）期中物理試卷（理科） 關(guān)于曲線運(yùn)動，下列說法中正確的是A. 物體只有受到變力作用才做曲線運(yùn)動
B. 物體做曲線運(yùn)動時，加速度可能不變
C. 加速度方向與速度方向有可能在同一條直線上
D. 物體做曲線運(yùn)動時，有可能處于平衡狀態(tài)一輛汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿曲線由M向N加速行駛，如圖所示，分別畫出汽車轉(zhuǎn)彎運(yùn)動到某位置時所受合力的四種方向，你認(rèn)為可能正確的是A.  B.  C.  D. 某人以一定速率垂直河岸向?qū)Π队稳ィ?dāng)水流運(yùn)動是勻速時，他所游過的路程、過河所用的時間與水速的關(guān)系是A. 水速大時，路程長，時間長 B. 水速大時，路程長，時間短
C. 水速大時，路程長，時間不變 D. 路程、時間與水速無關(guān)關(guān)于勻速圓周運(yùn)動，下列說法正確的是A. 勻速圓周運(yùn)動就是勻速運(yùn)動
B. 勻速圓周運(yùn)動的加速度是恒定不變的
C. 勻速圓周運(yùn)動的物體處于平衡狀態(tài)
D. 勻速圓周運(yùn)動是一種變加速運(yùn)動如圖，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向。圖中畫出了3個小球a、b、c做平拋運(yùn)動的運(yùn)動軌跡。不計(jì)空氣阻力，則
A. a的初速度比b的大 B. b的落地速度比c小
C. a的飛行時間比b的長 D. c的初速度比b的大在公路上常會看到凸形和凹形的路面，如圖所示。一質(zhì)量為m的汽車，通過凸形路面的最高處時對路面的壓力為，通過凹形路面最低處時對路面的壓力為，則
A.  B.  C.  D. 如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上，有一物體隨圓筒一起轉(zhuǎn)動而未滑動。當(dāng)圓筒的角速度增大以后，下列說法正確的是A. 物體所受彈力增大，摩擦力也增大了
B. 物體所受彈力增大，摩擦力減小了
C. 物體所受彈力和摩擦力都減小了
D. 物體所受彈力增大，摩擦力不變
  人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，假如衛(wèi)星的軌道半徑增大為原來的4倍，衛(wèi)星仍然做勻速圓周運(yùn)動，則A. 衛(wèi)星的向心加速度減小到原來的
B. 衛(wèi)星的角速度減小到原來的
C. 衛(wèi)星的周期增大到原來的8倍
D. 衛(wèi)星的周期增大到原來的2倍一個做勻速圓周運(yùn)動的物體其合力應(yīng)滿足，但當(dāng)時，物體將A. 沿切線方向做勻速直線運(yùn)動飛出 B. 做靠近圓心的曲線運(yùn)動
C. 做遠(yuǎn)離圓心的曲線運(yùn)動 D. 做平拋運(yùn)動一個物體從某一確定的高度以的初速度水平拋出，已知它下落h后時速度為V，那么它的運(yùn)動時間是A.  B.  C.  D. 在地球表面附近自由落體的加速度為g，在距離地面為3倍地球半徑的高處，自由落體的加速度為A.  B.  C.  D. 如圖所示，一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為心，使小球在豎直面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動，則下列說法正確的是

 A. 小球過最高點(diǎn)時，桿所受到的彈力不可以為零
B. 小球過最高點(diǎn)的最小速度是
C. 小球過最高點(diǎn)時，桿對球的作用力一定隨速度增大而增大
D. 小球過最高點(diǎn)時，當(dāng)速度，桿對球的作用力一定隨速度增大而減小如圖裝置A、B輪通過皮帶傳動，A、C輪通過摩擦傳動，半徑，各接觸面均不打滑，則A，B，C三點(diǎn)的線速度和角速度之比分別為A. ：：：2：3 B. ：：：1：1
C. ：：：2：3 D. ：：：1：1一小物塊做勻速圓周運(yùn)動。已知向心加速度，軌道半徑。關(guān)于小物塊的運(yùn)動情況，下列說法正確的是A. 角速度為
B. 周期為
C. 在內(nèi)通過的位移大小為
D. 在內(nèi)通過的路程為零已知圓周率、引力常量G、月球中心到地球中心的距離r和月球繞地球運(yùn)行的周期T，認(rèn)為月球繞地球的軌道為圓形軌道．僅利用以上數(shù)據(jù)，可以估算出的物理量有A. 月球的質(zhì)量 B. 地球的質(zhì)量
C. 月球繞地球運(yùn)行加速度的大小 D. 月球繞地球運(yùn)行速度的大小如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，兩個質(zhì)量不同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則
 A. 球A的周期一定大于球B的周期
B. 球A的角速度可能大于球B的角速度
C. 球A的線速度一定大于球B的線速度
D. 球A對筒壁的壓力-定大于球B對筒壁的壓力小明用如圖甲所示的裝置“研究平拋運(yùn)動及其特點(diǎn)”，他的實(shí)驗(yàn)操作是：在小球A、B處于同一高度時，用小錘輕擊彈性金屬片，使A球水平飛出，同時B球被松開。

他觀察到的現(xiàn)象是：小球A、B ______填“同時”或“先后”落地；
讓A、B球恢復(fù)初始狀態(tài)，用較大的力敲擊彈性金屬片，A球在空中運(yùn)動的時間______填“變長”“不變”或“變短”；
上述現(xiàn)象說明：平拋運(yùn)動的時間與______大小無關(guān)，平拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動是______運(yùn)動；
然后小明用圖乙所示方法記錄平拋運(yùn)動的軌跡，由于沒有記錄拋出點(diǎn)，如圖丙所示，數(shù)據(jù)處理時選擇A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，結(jié)合試驗(yàn)中重錘方向確定坐標(biāo)系，丙圖中小方格的邊長均為，g取，則小球運(yùn)動中水平分速度的大小為______。水平拋出的一個石子，經(jīng)過落到地面，落地時的速度方向跟水平方向的夾角是，取，，試求：
石子的拋出點(diǎn)距地面的高度；
石子落地時的豎直速度；
石子拋出的水平初速度．






 宇航員在一星球表面上高h處由靜止釋放一個小球，經(jīng)過t時間小球落到星球表面，該星球的半徑為R，萬有引力常量為求
該星球表面的重力加速度g；
該星球的質(zhì)量M。






 如圖所示，半徑為R，內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置，兩個質(zhì)量均為m的小球A、B以不同速率進(jìn)入管內(nèi)，A通過最高點(diǎn)C時，對管壁上部的壓力為2mg，B通過最高點(diǎn)C時，對管壁下部和管壁上部的壓力都為零，求：
小球A在最高點(diǎn)的速度大?。?/span>
小球B在最高點(diǎn)的速度大??；
、B兩球落地點(diǎn)間的距離。






 2020年3月10日，北京航天飛行控制中心圓滿完成我國首次火星探測任務(wù)無線聯(lián)試。已知火星表面的重力加速度大小為a，火星的半徑為R，引力常量為G，球體的體積公式為，其中r為球體半徑，不考慮火星自轉(zhuǎn)的情況。
求火星的平均密度；
若中國接下來計(jì)劃發(fā)射的探測器環(huán)繞火星做圓周運(yùn)動的周期為T，求該探測器距火星表面的高度h。







答案和解析 1.【答案】B
 【解析】解：A、在恒力作用下物體可以做曲線運(yùn)動，平拋運(yùn)動就是在重力作用下做曲線運(yùn)動，故A錯誤；
B、物體做曲線運(yùn)動時，加速度可能不變，如平拋運(yùn)動，故B正確；
C、物體做曲線運(yùn)動的條件是合力與速度不在同一條直線上，結(jié)合牛頓第二定律可知加速度方向與速度方向一定不在同一條直線上，故C錯誤；
D、既然是曲線運(yùn)動，它的速度的方向必定是改變的，所以曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動，物體不可能處于平衡狀態(tài)，故D錯誤。
故選：B。
物體做曲線運(yùn)動的條件是合力與速度不在同一條直線上，合外力大小和方向不一定變化，由此可以分析得出結(jié)論．
本題關(guān)鍵是對質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動的條件的考查，掌握了做曲線運(yùn)動的條件，本題基本上就可以解決了．
 2.【答案】C
 【解析】解：汽車從M點(diǎn)運(yùn)動到N，曲線運(yùn)動，必有分力提供向心力，向心力是指向圓心的；汽車同時減速，所以沿切向方向有與速度相反的分力；向心力和切線方向分力的合力與速度的方向的夾角要大于，故ABD錯誤，C正確。
故選：C。
汽車在水平的公路上轉(zhuǎn)彎，所做的運(yùn)動為曲線運(yùn)動，故在半徑方向上合力不為零且是指向圓心的；又是做減速運(yùn)動，故在切線上合力不為零且與瞬時速度的方向相反，分析這兩個力的合力，即可看出那個圖象時對的。
解決此題關(guān)鍵是要沿半徑方向上和切線方向分析汽車的受力情況，在水平面上，加速的汽車受到水平的力的合力在半徑方向的分力使汽車轉(zhuǎn)彎，在切線方向的分力使汽車加速，知道了這兩個分力的方向，也就可以判斷合力的方向了。
 3.【答案】C
 【解析】解：人以一定速率垂直河岸向?qū)Π队?，而過河的寬度不變，人在靜水中速度不變，故過河時間不變；若水流速變大，則人沿水流方向運(yùn)動的距離增大，故路程變長；故選：C。
 4.【答案】D
 【解析】解：A、勻速圓周運(yùn)動速度大小不變，方向變化，速度是變化的，是變速運(yùn)動，故A錯誤。
   B、勻速圓周運(yùn)動加速度始終指向圓心，方向時刻在變化，加速度是變化的，故B錯誤。
   C、勻速圓周運(yùn)動受的力是向心力，指向圓心，方向時刻在變化，處于不平衡狀態(tài)。故C錯誤。
   D、勻速圓周運(yùn)動是變加速運(yùn)動。故D正確。
故選：D。
勻速圓周運(yùn)動速度大小不變，方向變化，是變速運(yùn)動．加速度方向始終指向圓心，加速度是變化的，是變加速運(yùn)動．向心力方向始終指向圓心，是變化的．
矢量由大小和方向才能確定的物理量，所以當(dāng)矢量大小變化、方向變化或大小方向同時變化時，矢量都是變化的．
 5.【答案】A
 【解析】解：A、平拋運(yùn)動下落高度決定時間，所以a的飛行時間比b的短，a的水平位移比b的大，由可知a的初速度比b大，故A正確；
BD、b、c的運(yùn)動時間相等，b的水平位移大，則b的初速度大于c的初速度，豎直方向速度相等，所以落地速度b的大，故B錯誤，D錯誤；
C、a平拋運(yùn)動下落的高度小于b下落的高度，a飛行的時間比b短，故C錯誤；
故選：A。
根據(jù)下落的高度關(guān)系比較平拋運(yùn)動時間的關(guān)系，結(jié)合水平位移和時間比較初速度的大小。
本題主要考查了平拋運(yùn)動的特點(diǎn)，解決本題的關(guān)鍵要知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，知道運(yùn)動的時間由高度決定，初速度和運(yùn)動時間共同決定水平位移。
 6.【答案】B
 【解析】解：A、B：汽車過凸形路面的最高點(diǎn)時，設(shè)速度為V，半徑為r，由牛頓第二定律得：，，，因此，A選項(xiàng)錯誤，B選項(xiàng)正確。
C、D：汽車過凹形路面的最高低時，設(shè)速度為V，半徑為r，由牛頓第二定律得：，所以，因此，C、D選項(xiàng)錯誤。
故選：B。
汽車過凸形路面的最高點(diǎn)和通過凹形路面最低處時，重力與支持力的合力提供向心力，由牛頓第二定律列出表達(dá)式來分析判斷壓力與重力的關(guān)系。
分析物體做圓周運(yùn)動時，關(guān)鍵是分析清楚物體受到的所有的力，求出指向圓心方向的向心力，然后用向心力公式求解。
 7.【答案】D
 【解析】解：物體做勻速圓周運(yùn)動，合力指向圓心，
對物體受力分析，受重力、向上的靜摩擦力、指向圓心的支持力，如圖
其中重力G與靜摩擦力f平衡，與物體的角速度無關(guān)，
支持力N提供向心力，所以當(dāng)圓筒的角速度增大以后，向心力變大，物體所受彈力N增大，所以D正確。
故選：D。
做勻速圓周運(yùn)動的物體合力等于向心力，向心力可以由重力、彈力、摩擦力中的任意一種力來提供，也可以由幾種力的合力提供，還可以由某一種力的分力提供；
本題中物體做勻速圓周運(yùn)動，合力指向圓心，對物體受力分析，受重力、向上的靜摩擦力、指向圓心的支持力，合力等于支持力，提供向心力。
本題中要注意靜摩擦力與重力平衡，由支持力，提供向心力。
 8.【答案】C
 【解析】解：根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力
A、向心加速度，可知半徑增大到原來的4倍，向心加速度變?yōu)樵瓉淼?/span>，故A錯誤；
B、角速度，可知半徑增大到原來的4倍，角速度減小為原來的，故B錯誤；
CD、周期，可知周期變?yōu)樵瓉淼?/span>8倍，故C正確，D錯誤。
故選：C。
根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力，由衛(wèi)星軌道半徑的變化求解．
根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力，分析描述圓周運(yùn)動的物理量與衛(wèi)星軌道半徑的關(guān)系是正確解題的關(guān)鍵。
 9.【答案】C
 【解析】解：物體做勻速圓周運(yùn)動時，由合力提供物體所需要的向心力，即有當(dāng)時，外界提供的合力小于所需要的向心力時，物體將做離心運(yùn)動，即物體做遠(yuǎn)離圓心的曲線運(yùn)動；故ABD錯誤，C正確。
故選：C。
物體做勻速圓周運(yùn)動時，由合力提供物體所需要的向心力．當(dāng)外界提供的合力小于所需要的向心力時，物體將做離心運(yùn)動。
本題考查對離心運(yùn)動的分析能力，抓住離心運(yùn)動的條件是關(guān)鍵．基礎(chǔ)題。
 10.【答案】CD
 【解析】解：①根據(jù)得，②根據(jù)得，，解得③根據(jù)平行四邊形得，，則故C、D正確，A、B錯誤。
故選：CD。
平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，求出豎直方向上的分速度，即可求出運(yùn)動的時間．或通過下落的高度求出運(yùn)動的時間．
解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式靈活求解．
 11.【答案】A
 【解析】解：根據(jù)，則因?yàn)樵诰嚯x地面為3倍地球半徑的高處，距離地心的距離是地球的半徑的4倍，則重力加速度是地球表面的重力加速度的，則故A正確，B、C、D錯誤。
故選：A。
根據(jù)萬有引力等于重力，得出重力加速度與距地心距離的關(guān)系，從而得出重力加速度的大小．
解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力等于重力這一理論，并能靈活運(yùn)用．
 12.【答案】D
 【解析】解：A、當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)彈力為零時，由重力提供向心力，即，解得，
即當(dāng)小球的速度時，桿子所受的彈力為零，故A錯誤；
B、由于桿能支撐小球，所以小球通過最高點(diǎn)的最小速度為零，此時桿對小球的支持力和小球的重力平衡，故B錯誤；
CD、小球在最高點(diǎn)，若時，則有：，得，桿子對球的作用力隨著速度的增大而減??；
若時，則有：，桿子對球的作用力隨著速度增大而增大，故C錯誤，D正確。
故選：D。
小球在最高點(diǎn)，桿子對球的作用力可以表現(xiàn)為支持力，也可以表現(xiàn)為拉力，在最高點(diǎn)的最小速度為零；
根據(jù)牛頓第二定律分析，在最高點(diǎn)桿對小球的作用力隨速度變化的關(guān)系。
解決本題的關(guān)鍵知道小球做圓周運(yùn)動向心力的來源，知道最高點(diǎn)的臨界情況，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解。
 13.【答案】BC
 【解析】【分析】
傳送帶傳動輪子邊緣上的點(diǎn)具有相同的線速度，共軸轉(zhuǎn)動的點(diǎn)具有相同的角速度。根據(jù)以上知識解答即可。
解決本題的關(guān)鍵知道靠傳送帶傳動輪子邊緣上的點(diǎn)具有相同的線速度，共軸轉(zhuǎn)動的點(diǎn)，具有相同的角速度。
【解答】
由題意，裝置A、B輪通過皮帶傳動，A、B邊緣上的點(diǎn)具有相同的線速度；A、C輪通過摩擦傳動，A、C邊緣上的點(diǎn)具有相同的線速度，所以三點(diǎn)的線速度是相等的，則：：：：1：1，故選項(xiàng)A錯誤，B正確；
根據(jù)線速度與角速度之間的關(guān)系：，得：：：：2：3，故選項(xiàng)C正確，D錯誤。
故選BC。  14.【答案】AB
 【解析】解：A、依據(jù)可知，物塊運(yùn)動的角速度：，故A正確；
B、周期，故B正確；
C、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的周期為，則，所以物塊轉(zhuǎn)過個圓，通過的位移大小為：，故C錯誤；
D、根據(jù)，知，小球在內(nèi)通過的路程為：，故D錯誤。
故選：AB。
根據(jù)求解物塊運(yùn)動的角速度；根據(jù)求解物塊運(yùn)動的周期；分析內(nèi)物塊的運(yùn)動過程從而求解位移大??；根據(jù)，求解物塊運(yùn)動的線速度大小，再分析物塊通過的路程。
解決本題的關(guān)鍵掌握線速度、加速度、周期的關(guān)系公式以及它們的聯(lián)系，能熟練對公式進(jìn)行變形應(yīng)用。
 15.【答案】BCD
 【解析】解：A、根據(jù)萬有引力提供向心力，可求出中心天體的質(zhì)量，月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動，中心天體是地球，月球是環(huán)繞天體，質(zhì)量被約去，無法求出。故A錯誤，B正確。
   C、根據(jù)知，知道周期和軌道半徑，可以求出月球繞地球運(yùn)行的加速度。故C正確。
   D、根據(jù)知，已知周期和軌道半徑，可以求出月球繞地球運(yùn)行的線速度大小。故D正確。
故選：BCD。
月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力求出中心天體的質(zhì)量，根據(jù)求解運(yùn)行的加速度，根據(jù)求解運(yùn)行的速度．
解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力，以及掌握向心加速度、線速度與軌道半徑和周期的關(guān)系．
 16.【答案】AC
 【解析】解：ABC、對小球受力分析，小球受到重力和支持力，它們的合力提供向心力，設(shè)支持力與豎直方向的夾角為，如圖所示：

根據(jù)牛頓第二定律得：
解得周期為：，角速度為：，線速度為：，
由于，可得：，，，可知球A的周期一定大于球B的周期，球A的角速度一定小于球B的角速度，球A的線速度一定大于球B的線速度，故AC正確，B錯誤；
D、支持力為：，由于兩球的質(zhì)量不相等，受到的支持力不相等，根據(jù)牛頓第三定律，兩球?qū)ν脖诘膲毫Σ幌嗟龋瑹o法判斷壓力的大小關(guān)系，故D錯誤。
故選：AC。
小球受重力和支持力，靠重力和支持力的合力提供圓周運(yùn)動的向心力，列式比較角速度、線速度的大小、周期的大小關(guān)系；根據(jù)受力分析得出支持力的大小，從而比較出壓力的大小。
本題考查了向心力的相關(guān)計(jì)算，解決本題的關(guān)鍵知道圓周運(yùn)動向心力的來源，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解，知道線速度、角速度、周期之間的關(guān)系。
 17.【答案】同時  不變  初速度  自由落體 
 【解析】解：小錘輕擊彈性金屬片時，A球做拋運(yùn)動，同時B球做自由落體運(yùn)動，通過實(shí)驗(yàn)可以觀察到它們同時落地；
用較大的力敲擊彈性金屬片，則被拋出初速度變大，但豎直方向運(yùn)動不受影響，因此運(yùn)動時間仍不變；
上述現(xiàn)象說明：平拋運(yùn)動的時間與初速度無關(guān)，平拋運(yùn)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動；
設(shè)小球從A到B、從B到C的時間均為T，豎直方向根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律可得：
解得：，
則小球運(yùn)動中水平分速度的大小為：
代入數(shù)據(jù)解得；
B點(diǎn)豎直分速度為：
代入數(shù)據(jù)解得，
則B點(diǎn)的速度為：
代入數(shù)據(jù)解得
故答案為：同時；不變；初速度，自由落體；
小錘輕擊彈性金屬片后，A球做平拋運(yùn)動，同時B球做自由落體運(yùn)動，通過實(shí)驗(yàn)可以觀察到它們同時落地，證明平拋運(yùn)動在豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律；
用較大的力敲擊彈性金屬片，對實(shí)驗(yàn)沒有影響；
在豎直方向上，根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，即A到B的時間，結(jié)合水平位移和時間求出初速度；根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點(diǎn)的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出B點(diǎn)的速度。
本實(shí)驗(yàn)是研究平拋運(yùn)動豎直方向做自由落體運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)，通過觀察兩球落地的時間，證明平拋運(yùn)動豎直方向上的運(yùn)動與自由落體相同，能夠根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律求解平拋運(yùn)動的初速度。
 18.【答案】解：由 得
石子落地時的豎直速度
由 得
答：
石子的拋出點(diǎn)距地面的高度是；
石子落地時的豎直速度是；
石子拋出的水平初速度是
 【解析】平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，根據(jù)時間求出石子的拋出點(diǎn)距離地面的高度．
根據(jù)速度時間公式求出落地時豎直速度．
結(jié)合平行四邊形定則求出石子拋出的初速度．
解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式解答．
 19.【答案】解：由
得：；
在星球表面物體所受萬有引力等于物體所受重力。
即：
可得：。
答：該星球表面附近的重力加速度為；
該星球的質(zhì)量為。
 【解析】根據(jù)自由落體運(yùn)動的規(guī)律，結(jié)合位移時間公式求出星球表面的重力加速度；
根據(jù)萬有引力等于重力求出星球的質(zhì)量。
解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力等于重力和萬有引力提供向心力這個理論，并抓住萬有引力與常見拋體運(yùn)動之間的聯(lián)系，并能靈活運(yùn)用。
 20.【答案】解：小球A通過最高點(diǎn)C時，對管壁上部的壓力為2mg，根據(jù)牛頓第三定律可得半圓管對A球的彈力大小為2mg，方向豎直向下
在最高點(diǎn)對A球進(jìn)行受力分析，設(shè)小球A在最高點(diǎn)的速度大小為，由牛頓第二定律得：
解得小球A在最高點(diǎn)的速度大小為：
球通過最高點(diǎn)C時，對管壁下部和管壁上部的壓力都為零，設(shè)小球B在最高點(diǎn)的速度大小為，由牛頓第二定律得：
解得小球B在最高點(diǎn)的速度大小為：
兩球做平拋運(yùn)動的時間相同，由平拋運(yùn)動規(guī)律得：
解得落地時間為：
由A、B兩球落地點(diǎn)間的距離等于位移之差得：
聯(lián)立解得A、B兩球落地點(diǎn)間的距離為：
答：小球A在最高點(diǎn)的速度大小為；
小球B在最高點(diǎn)的速度大小為；
、B兩球落地點(diǎn)間的距離為。
 【解析】球到達(dá)最高點(diǎn)，由重力和彈力的合力提供向心力，可以求出A球在最高點(diǎn)的速度；
球到達(dá)最高點(diǎn)，由重力提供向心力，可以求出B球在最高點(diǎn)的速度；
兩球從最高點(diǎn)飛出后均做平拋運(yùn)動，豎直方向做自由落體，由高度求出運(yùn)動時間，水平方向做勻速直線運(yùn)動，可以求出水平位移，A、B兩球落地點(diǎn)間的距離等于位移之差。
本題考查的是豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動與平拋運(yùn)動相結(jié)合的題目，解決此題的關(guān)鍵是小球在最高點(diǎn)的受力分析要搞清楚，尤其是管壁對小球的彈力方向是豎直向上還是豎直向下。
 21.【答案】解：在火星表面，根據(jù)萬有引力定律有：

解得火星質(zhì)量：
根據(jù)密度公式可知，
聯(lián)立解得：。
探測器繞火星飛行，根據(jù)萬有引力提供向心力

結(jié)合
聯(lián)立解得：
故衛(wèi)星距地面的高度：。
答：火星的平均密度。
若中國接下來計(jì)劃發(fā)射的探測器環(huán)繞火星做圓周運(yùn)動的周期為T，該探測器距火星表面的高度為。
 【解析】在火星表面的物體受到的重力等于萬有引力，求解火星質(zhì)量，根據(jù)密度公式求解平均密度。
環(huán)繞器環(huán)繞火星做勻速圓周運(yùn)動，周期為T，萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可。
此題考查了萬有引力定律及其應(yīng)用，本題要掌握忽略星球自轉(zhuǎn)的情況下，星球表面的物體受到的重力等于星球?qū)λ娜f有引力。