2020-2021學(xué)年廣西南寧二中高一(下)月考物理試卷(5月份) 牛頓深入思考月球受到的引力與地面物體受到的引力的關(guān)系,提出了著名的“月-地”檢驗(yàn)。其基本思想是:假定維持月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力與使得蘋果下落的力真的是同一種力,即這兩者都遵從“平方反比”的規(guī)律,在當(dāng)時(shí)地球表面的重力加速度g和地球半徑R已精確測(cè)得,則下列說(shuō)法符合他的研究思維的是A. 他需測(cè)出月球表面的重力加速度及月球半徑,驗(yàn)證是否成立
B. 他需測(cè)出月球繞地公轉(zhuǎn)的向心加速度a及月地間距r,驗(yàn)證是否成立
C. 他需測(cè)出月球表面的重力加速度、地球繞月球公轉(zhuǎn)的向心加速度、月球半徑及月地間距r,驗(yàn)證是否成立
D. 由于當(dāng)時(shí)尚未測(cè)出引力常量G,“月-地”檢驗(yàn)沒(méi)有實(shí)際意義如圖所示水平面粗糙程度相同,物體A、B經(jīng)光滑的輕質(zhì)定滑輪用細(xì)線連在一起。當(dāng)A物體受水平向右的力F在水平面上向右運(yùn)動(dòng)時(shí),B物體勻速上升,下列說(shuō)法正確的是A. 物體A做加速運(yùn)動(dòng) B. 繩子拉力增大
C. 物體A克服繩子拉力做功功率不變 D. 物體A受到的滑動(dòng)摩擦力變小地球赤道上的重力加速度為g,物體在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a,衛(wèi)星甲、乙、丙在如圖所示三個(gè)橢圓軌道上繞地球運(yùn)行,衛(wèi)星甲和乙的運(yùn)行軌道在P點(diǎn)相切,以下說(shuō)法中正確的是
A. 如果地球自轉(zhuǎn)的角速度突然變?yōu)樵瓉?lái)的倍,那么赤道上的物體將會(huì)“飄”起來(lái)
B. 衛(wèi)星甲、乙經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度大小相等
C. 衛(wèi)星甲的周期最小
D. 三個(gè)衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度可能大于第一宇宙速度把火星和地球都視為質(zhì)量均勻分布的球體,已知地球半徑約為火星半徑的2倍,地球質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍,由這些數(shù)據(jù)可推算出 A. 地球和火星的第一宇宙速度之比為1
B. 地球和火星的第一宇宙速度之比為1
C. 地球表面和火星表面的重力加速度之比為51
D. 地球表面和火星表面的重力加速度之比為101蕩秋千是兒童喜愛(ài)的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng),如圖所示為小孩蕩秋千運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的示意圖,不計(jì)空氣阻力下列說(shuō)法正確的是
 A. 小孩運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),小孩的合力為零
B. 小孩從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過(guò)程做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C. 小孩運(yùn)動(dòng)到最最高點(diǎn)時(shí),向心力為零
D. 小孩運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),繩子的拉力等于圓周運(yùn)動(dòng)的向心力普通列車是在八節(jié)乘客車廂基礎(chǔ)上加上一節(jié)動(dòng)力車廂,某動(dòng)車組是在普通列車基礎(chǔ)上再加上一節(jié)動(dòng)力車廂,使得列車組首尾都有動(dòng)力車廂。假設(shè)每節(jié)車廂的質(zhì)量是相等的,每節(jié)動(dòng)力車廂提供動(dòng)力的額定功率相等。火車在軌道上行駛的阻力正比于壓力和速度的乘積,則在額定功率的情況下行駛,動(dòng)車組列車最高速度約是普通列車最高速度的A.  B.  C.  D. 某人將原來(lái)放在地上質(zhì)量為1kg的物體勻加速向上提升1m,這時(shí)物體獲得的速度,在這個(gè)過(guò)程中,以上說(shuō)法正確的是A. 手對(duì)物體做功為10J B. 合外力對(duì)物體做功為12J
C. 合外力對(duì)物體做功為2J D. 物體重力勢(shì)能增加了12J如圖,兩小球P、Q從同一高度分別以的初速度水平拋出,都落在了傾角的斜面上的A點(diǎn),其中小球P垂直打到斜面上,則、大小之比為
 A. 98 B. 89 C. 32 D. 232019115日我國(guó)成功發(fā)射第49顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,標(biāo)志著北斗三號(hào)系統(tǒng)3顆地球同步軌道衛(wèi)星全部發(fā)射完畢。人造衛(wèi)星的發(fā)射過(guò)程要經(jīng)過(guò)多次變軌方可到達(dá)預(yù)定軌道,在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過(guò)程中,衛(wèi)星從圓軌道A點(diǎn)先變軌到橢圓軌道,然后在B點(diǎn)變軌進(jìn)入地球同步軌道;則A. 衛(wèi)星在同步軌道上的運(yùn)行速度小于
B. 衛(wèi)星在軌道運(yùn)行時(shí),經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速率比過(guò)B點(diǎn)時(shí)小
C. 若衛(wèi)星在、、軌道上運(yùn)行的周期分別為、,則
D. 現(xiàn)欲將衛(wèi)星由軌道變軌進(jìn)入軌道,則需在B點(diǎn)通過(guò)點(diǎn)火減速來(lái)實(shí)現(xiàn)商場(chǎng)的智能扶梯如圖所示,扶梯與水平面之間的夾角為,扶梯沒(méi)有站人時(shí)以較小的速度勻速向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)質(zhì)量為m的人踏上自動(dòng)扶梯的水平踏板時(shí),扶梯會(huì)自動(dòng)以加速度a向上勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t加速到較大速度后再次勻速向上運(yùn)動(dòng)。已知電梯在加速過(guò)程人上升的豎直高度為h,人手未接觸電梯扶手,重力加速度為g。則
A. 電梯在加速過(guò)程中人處于超重狀態(tài)
B. 加速過(guò)程中踏板對(duì)人的摩擦力不做功
C. 加速過(guò)程電梯對(duì)人做正功
D. 當(dāng)扶梯以速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),支持力做功的功率為一質(zhì)量為1 kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上,從時(shí)刻開(kāi)始,受到水平外力F作用,如圖所示。下列判斷正確的是

 A. 內(nèi)外力的平均功率是4 W
B. 2 s內(nèi)外力所做的功是4 J
C. 2 s末外力的瞬時(shí)功率最大
D. 1 s末與第2 s末外力的瞬時(shí)功率之比為質(zhì)量為m的小球由輕繩ab分別系于一輕質(zhì)細(xì)桿的A點(diǎn)和B點(diǎn),如圖所示,繩a與水平方向成角,繩b在水平方向且長(zhǎng)為l,當(dāng)輕桿繞軸AB以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是A. a繩的張力不可能為零
B. a繩的張力隨角速度的增大而增大
C. 當(dāng)角速度,b繩將出現(xiàn)彈力
D. b繩突然被剪斷,則a繩的彈力一定發(fā)生變化在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,下列說(shuō)法正確的是______
A.必須稱出小球的質(zhì)量
B.斜槽軌道必須是光滑的
C.斜槽軌道末端必須是水平的
D.應(yīng)該使小球每次從斜槽上不同位置從靜止開(kāi)始滑下
a為甲同學(xué)描繪的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡,O為拋出點(diǎn),按圖上的數(shù)據(jù),求得小球的初速度______
乙同學(xué)在研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)只在豎直板面上記下了重錘線y 的方向,但忘了記下平拋的初位置,在坐標(biāo)紙上描出了一段曲線的軌跡,如圖b所示,在曲線上取A、B兩點(diǎn)量出它們到y軸的距離,的距離,距離,以及AB的豎直距離,用這些可以求得小球平拋時(shí)初速度為______ 某科學(xué)興趣小組要驗(yàn)證小球平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案如圖甲所示,用輕質(zhì)細(xì)線拴接一小球,在懸點(diǎn)O正下方有水平放置的熾熱的電熱絲P,當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷;MN為水平木板,已知懸線長(zhǎng)為l,懸點(diǎn)到木板的距離

電熱絲P必須放在懸點(diǎn)正下方的理由是______。
將小球向左拉起后自由釋放,最后小球落到木板上的C點(diǎn),,則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為______。
圖乙是以豎直方格板為背景通過(guò)頻閃照相得到的照片,每個(gè)格的邊長(zhǎng),通過(guò)實(shí)驗(yàn),記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置,如圖所示,則該頻閃照相的周期為______ s,初速度為______,過(guò)B點(diǎn)的速度為______結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。取。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW,汽車質(zhì)量為,汽車在運(yùn)動(dòng)中所受阻力的大小恒為,取,求:
若汽車以額定功率啟動(dòng),則汽車所能達(dá)到的最大速度的大??;
若汽車仍以額定功率啟動(dòng),則當(dāng)汽車速度達(dá)到時(shí),其加速度大??;
若汽車以恒定加速度啟動(dòng),則這一過(guò)程能維持的時(shí)間。






 已知月球半徑為R,月球表面的重力加速度為,飛船在繞月球的圓形軌道上運(yùn)動(dòng),A點(diǎn)距月球表面的高度為月球半徑的3倍,飛船到達(dá)軌道A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道,到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B時(shí)再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)。已知引力常量G,把月球看做質(zhì)量分布均勻的球體,求:
飛船在軌道和軌道上運(yùn)動(dòng)的周期;
如果在軌道、上分別有一顆衛(wèi)星,它們繞月球飛行方向相同,某時(shí)刻兩衛(wèi)星相聚最遠(yuǎn),則再經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間,它們會(huì)第一次相聚最近?






 如圖所示,有一個(gè)傾角為的足夠長(zhǎng)斜面固定在水平面上,在斜面上固定一半徑為的光滑圓環(huán)AB,其中,在BC的左側(cè)斜面不光滑,BC的右側(cè)斜面光滑。現(xiàn)將質(zhì)量為的小滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)緊貼著環(huán)的內(nèi)側(cè),沿AD方向以初速度發(fā)射,小滑塊可以沿環(huán)內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)至環(huán)的最高點(diǎn),并從B點(diǎn)以速度平行于AC飛出。已知小物體與斜面BC左側(cè)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,重力加速度為,求:
小滑塊由A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中所受摩擦力大小f及此過(guò)程該摩擦力對(duì)小滑塊所做的功;
若小滑塊能到達(dá)B點(diǎn),則至少為多少?
若小滑塊恰好能到達(dá)B點(diǎn),并從B點(diǎn)平行于AC飛出,則到達(dá)斜面底端時(shí)的點(diǎn)為E點(diǎn),求AE之間的距離。








答案和解析 1.【答案】B
 【解析】解:ABC、由于當(dāng)時(shí)地球表面的重力加速度g和地球半徑R已精確測(cè)得,則有:
如果月球受到的引力與地面物體受到的引力都遵從“平方反比”的規(guī)律,則需測(cè)出月球繞地公轉(zhuǎn)的向心加速度a及月地間距r,且滿足;
聯(lián)立可得:,所以驗(yàn)證是否成立即可,故B正確、AC錯(cuò)誤;
D、“月-地”檢驗(yàn)證實(shí)了牛頓的設(shè)想,從而為牛頓得出“萬(wàn)有引力定律”奠定了基礎(chǔ),有實(shí)際意義,故D錯(cuò)誤。
故選:B
月球受到的引力與地面物體受到的引力都遵從“平方反比”的規(guī)律,結(jié)合題意結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行分析。
本題主要是考查萬(wàn)有引力定律,解決本題的掌握萬(wàn)有引力定律這一理論的驗(yàn)證過(guò)程,知道“月-地”檢驗(yàn)所要測(cè)量的物理量。
 2.【答案】C
 【解析】解:A、將A的運(yùn)動(dòng)分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向,如下圖所示:
B勻速上升的速度為v,設(shè)A的速度為,繩子與水平面的夾角為,有:,物體A向右運(yùn)動(dòng)時(shí),變小,則減小,故A錯(cuò)誤;
B、物體B勻速上升,繩子拉力大小不變,故B錯(cuò)誤,
C、繩子拉力為T,則A物體克服繩子拉力做功功率為,故C正確;
D、A物體向右運(yùn)動(dòng)時(shí),繩子拉力向上分力減小,支持力增大,則摩擦力增大,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
A的運(yùn)動(dòng)分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向,沿繩子方向上的分速度等于B的速度,根據(jù)A、B的速度關(guān)系,確定出A的運(yùn)動(dòng)規(guī)律;依據(jù)B的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)來(lái)確定拉力變化情況;根據(jù)力做功的功率表達(dá)式,即可判定功率變化,根據(jù),抓住A豎直方向上的合力為零,判斷摩擦力的變化。
解決本題的關(guān)鍵知道A的實(shí)際速度是合速度,沿繩子方向上的分速度等于B的速度,根據(jù)平行四邊形定則求出兩物體速度的關(guān)系。
 3.【答案】B
 【解析】解:A、使地球上的物體票“飄”起來(lái)即物體處于完全失重狀態(tài),即此時(shí)物體所受地球的重力完全提供物體隨地球自轉(zhuǎn)時(shí)的向心力則有:
當(dāng)物體飄起來(lái)的時(shí)候,萬(wàn)有引力完全提供向心力,則此時(shí)物體的向心加速度為,即此時(shí)的向心加速度
  為原來(lái)的倍,則A錯(cuò)誤
B、衛(wèi)星在同一位置其加速度相同,則B正確
C、根據(jù)開(kāi)普勒第三定律知,橢圓半長(zhǎng)軸越小,衛(wèi)星的周期越小,衛(wèi)星丙的半長(zhǎng)軸最短,故周期最小。則C錯(cuò)誤
D、衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)做向心運(yùn)動(dòng),其速度要小于第一宇宙速度。則D錯(cuò)誤
故選:B。
根據(jù)發(fā)射速度大小,分析衛(wèi)星發(fā)射的難易程度,發(fā)射速度越大,發(fā)射越困難.機(jī)械能跟衛(wèi)星的速度、高度和質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量未知時(shí),是無(wú)法比較衛(wèi)星的機(jī)械能大小的.根據(jù)開(kāi)普勒第三定律知,橢圓半長(zhǎng)軸越大,衛(wèi)星的周期越大.由牛頓第二定律研究加速度
衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng),軌道高度越大,發(fā)射速度越大,發(fā)射越困難,衛(wèi)星在近地點(diǎn)的速度越大.在隨圓軌道上運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星,萬(wàn)有引力和衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)所需要向心力不是始終相等的,故在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星不是始終處于完全失重狀態(tài)
 4.【答案】A
 【解析】【分析】
根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力求出第一速度的大小,從而得出第一宇宙速度之比;
根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力得出重力加速度的表達(dá)式,從而得出重力加速度之比。
解決本題的關(guān)鍵掌握萬(wàn)有引力等于重力和萬(wàn)有引力提供向心力這兩個(gè)理論,并能靈活運(yùn)用。
【解答】
根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力為:,第一宇宙速度公式有:,,故A正確,B錯(cuò)誤.
根據(jù)得重力加速度公式為:,,故CD錯(cuò)誤
故選A。  5.【答案】C
 【解析】解:AC、小孩運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),受重力和拉力,合力不為零,沿著切線方向,但小孩的速度為零,所以需要的向心力也為零,故A錯(cuò)誤,C正確;
B、小孩從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過(guò)程中,速度逐漸增加,所以不是勻速圓周運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;
D、小孩運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),小孩受到向下的重力以及向上的拉力,而重力和繩子拉力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,故D錯(cuò)誤。
故選:C
當(dāng)秋千蕩到最高點(diǎn)時(shí),小孩的速度為零,沿半徑方向加速度為零,向心力為零,而加速度方向沿圓弧的切線方向;
從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中小孩的速度逐漸增大;
分析小孩在最低點(diǎn)的受力情況,而在最低點(diǎn)小孩的合力提供向心力。
解決該題需要知道小孩在最高點(diǎn)的速度以及受力情況,知道小孩做圓周運(yùn)動(dòng)需要沿著半徑指向圓心方向的向心力。
 6.【答案】C
 【解析】解:假設(shè)一節(jié)動(dòng)力車廂提供的額定功率為P,普通列車的最高速度為,動(dòng)車組列車的最高速度為
由于火車在軌道上行駛的阻力正比于壓力和速度的乘積,則
普通列車所受阻力可表示為
動(dòng)車組列車所受阻力可表示為
當(dāng)火車達(dá)到最高速度時(shí),動(dòng)力等于阻力,所以
普通列車的功率
動(dòng)車組列車的功率
聯(lián)立以上解得,故AB、D錯(cuò)誤,C正確。
故選:C
通過(guò)題意列出火車所受阻力的表達(dá)式,再聯(lián)系功率的計(jì)算公式,建立起動(dòng)車組列車和普通列車的聯(lián)系。
此題主要考查功率的計(jì)算和阻力的關(guān)系代換。理解清楚題目,通過(guò)阻力與壓力和速度的關(guān)系,結(jié)合功率的計(jì)算公式建立速度之間的聯(lián)系是此處的關(guān)鍵。
 7.【答案】C
 【解析】解:由,可得:;故A錯(cuò)誤;
B、由可得,合外力的功為:;故B錯(cuò)誤,C正確;
D、重力做功為:;故重力勢(shì)能增加了10J;故D錯(cuò)誤;
故選:C
由功的公式可得出重力做功,則可明確重力勢(shì)能的改變量;再由動(dòng)能定理可求得合外力對(duì)物體做功;即可求出手對(duì)物體所做的功.
本題考查了動(dòng)能定理得應(yīng)用,重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系,難度不大,屬于基礎(chǔ)題.
 8.【答案】A
 【解析】【分析】
平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)。根據(jù)題意應(yīng)用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出兩球的水平初速度,然后求出其比值。
本題考查了平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用,認(rèn)真審題、理解題意,知道兩球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等是解題的前提,解決本題的關(guān)鍵掌握平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解。
【解答】
兩球拋出后都做平拋運(yùn)動(dòng),兩球從同一高度拋出落到同一點(diǎn),它們?cè)谪Q直方向的位移相等,小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),由于豎直位移h相等,它們的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等;
對(duì)球Q
解得:
P垂直打在斜面上,則有:,
則:,故A正確,BCD錯(cuò)誤;
故選A  9.【答案】AC
 【解析】解:A、衛(wèi)星在近地軌道上的速度為,由萬(wàn)有引力提供向心力:,得,則軌道半徑越大,線速度越小,衛(wèi)星在同步軌道上的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度,故A正確;
B、由開(kāi)普勒第二定律可知近地點(diǎn)速度快,遠(yuǎn)地點(diǎn)速度慢,則衛(wèi)星在軌道運(yùn)行時(shí),經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速率比過(guò)B點(diǎn)時(shí)大,故B錯(cuò)誤;
C、由開(kāi)普勒第三定律可知軌道大的周期大,所以,故C正確;
D、衛(wèi)星由軌道變軌進(jìn)入軌道,是由向心運(yùn)動(dòng)變?yōu)閳A周運(yùn)動(dòng),則需在B點(diǎn)通過(guò)點(diǎn)火加速來(lái)實(shí)現(xiàn),故D錯(cuò)誤。
故選:AC。
時(shí)最大的環(huán)繞速度根據(jù)開(kāi)普勒第二定律判斷速度大?。桓鶕?jù)開(kāi)普勒第三定律分析時(shí)間關(guān)系;衛(wèi)星在B點(diǎn)通過(guò)加速實(shí)現(xiàn)由軌道進(jìn)入軌道
本題主要是考查了萬(wàn)有引力定律及開(kāi)普勒第三定律,關(guān)鍵是弄清楚衛(wèi)星在不同的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)速度大小、運(yùn)行的周期和軌道半徑的關(guān)系。
 10.【答案】ACD
 【解析】解:將人的加速度分解到水平和豎直方向上,在豎直方向上,根據(jù)牛頓第二定律可列出等式:,可計(jì)算出,此時(shí)人處于超重狀態(tài),故A正確;
B.將人的加速度分解到水平和豎直方向上,在水平方向上,根據(jù)牛頓第二定律可列出等式:,摩擦力方向向右。在此過(guò)程中,人的位移方向和摩擦力方向的夾角為銳角,所以摩擦力做正功,故B錯(cuò)誤;
C.整個(gè)過(guò)程中,人受重力和電梯給人的支持力和摩擦力,其中重力做負(fù)功,而人的動(dòng)能增大,由此可知電梯對(duì)人做正功,故C正確;
D.當(dāng)電梯再次勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),人處于平衡狀態(tài),此時(shí)電梯給人的支持力為mg,方向豎直向上,速度方向和支持力方向的夾角為,所以支持力的做功功率為,故D正確。
故選:ACD。
以生活模型作為切入點(diǎn),綜合考察了牛頓運(yùn)動(dòng)定律,同時(shí)涉及到了受力分析、瞬時(shí)功率計(jì)算等問(wèn)題,考察難度不大,但知識(shí)點(diǎn)涉及面較廣。
此題綜合考察了高一物理的牛頓運(yùn)動(dòng)定律,力的分解,做功和功率的計(jì)算問(wèn)題,可以幫助學(xué)生加強(qiáng)相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)。
 11.【答案】AD
 【解析】【分析】
根據(jù)牛頓第二定律求出內(nèi)和內(nèi)的加速度,結(jié)合位移時(shí)間公式分別求出兩段時(shí)間內(nèi)的位移,從而得出兩段時(shí)間內(nèi)外力做功的大小,結(jié)合平均功率的公式求出外力的平均功率。根據(jù)速度時(shí)間公式分別求出第1s末和第2s末的速度,結(jié)合瞬時(shí)功率的公式求出外力的瞬時(shí)功率。
本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用,知道平均功率和瞬時(shí)功率的區(qū)別,掌握這兩種功率的求法。
【解答】
A、內(nèi),物體的加速度
則質(zhì)點(diǎn)在內(nèi)的位移,
1s末的速度
2s內(nèi)物體的加速度
2s內(nèi)的位移,
物體在內(nèi)外力F做功的大小
可知內(nèi)外力的平均功率,故A正確;
B、第2s內(nèi)外力做功的大小,故B錯(cuò)誤;
CD、第1s末外力的功率,第2s末的速度,則外力的功率,可知第2s末功率不是最大,第1s末和第2s末外力的瞬時(shí)功率之比為94,故C錯(cuò)誤,D正確。
故選:AD  12.【答案】AC
 【解析】解:A、小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),在豎直方向上的合力為零,水平方向上的合力提供向心力,所以a繩在豎直方向上的分力與重力相等,可知a繩的張力不可能為零,故A正確;
BC、當(dāng)b繩拉力為零時(shí),有:,解得,可知當(dāng)角速度時(shí),b繩出現(xiàn)彈力;此后角速度再增大時(shí),豎直方向上受力始終平衡,得:,解得,可知a繩的拉力不再變化,故B錯(cuò)誤,C正確;
D、由于b繩可能沒(méi)有彈力,故b繩突然被剪斷,a繩的彈力可能不變,故D錯(cuò)誤。
故選:AC。
小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),在豎直方向上的合力為零,水平方向合力提供向心力,結(jié)合牛頓第二定律分析判斷。
解決本題的關(guān)鍵是知道小球豎直方向合力為零,水平方向合力提供向心力。
 13.【答案】C;;
 【解析】解:、探究平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,無(wú)需測(cè)量小球的質(zhì)量,故A錯(cuò)誤;
B、小球與斜槽之間的摩擦力一定對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響,只要保證到達(dá)斜槽底端的速度相同即行,故B錯(cuò)誤;
C、斜槽平直部分末端的切線調(diào)成水平,使得小球的初速度水平,這樣小球才能做平拋運(yùn)動(dòng),故C正確;
D、為使小球每次平拋的運(yùn)動(dòng)軌跡相同,小球平拋的初速度應(yīng)該相同,故要求小球總是從同一位置釋放,這樣才能找到同一運(yùn)動(dòng)軌跡上的幾個(gè)點(diǎn),然后將這幾個(gè)點(diǎn)平滑連接起來(lái),故D錯(cuò)誤.
故選:
為拋出點(diǎn),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得:




水平方向小球做勻速直線運(yùn)動(dòng),則由初始點(diǎn)OA過(guò)程有:…①
由初始點(diǎn)OB過(guò)程:…②
豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),則有:
    
聯(lián)立①②③得:
故答案為:;  
探究平拋運(yùn)動(dòng),必須使小球從同一位置釋放,保證平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等,斜槽的末端需水平,保證初速度沿水平方向.
根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)可以求出物體的初速度;
平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),設(shè)初速度為,根據(jù)水平方向上的位移,得出拋出點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到AB的時(shí)間,根據(jù)豎直方向上的距離差為h,求出初速度.
本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、求物體的初速度,要知道實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng);解決本題的關(guān)鍵是掌握處理平拋運(yùn)動(dòng)的方法,平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和推論解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題.
 14.【答案】保證小球沿水平方向拋出   
 【解析】解:由于在燒斷細(xì)線前小球做圓周運(yùn)動(dòng),故速度方向沿切線方向,所以只有在懸點(diǎn)正下方物體的速度沿水平方向,要小球做平拋運(yùn)動(dòng),則小球平拋的初速度只能沿水平方向,故只有保證小球沿水平方向拋出才能保證物體做平拋運(yùn)動(dòng)。
由于小球做平拋運(yùn)動(dòng)故有在水平方向有
在豎直方向有…①
故有;
在豎直方向上,根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律
代入數(shù)據(jù)解得
則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度可知B點(diǎn)的豎直分速度為

代入數(shù)據(jù)解得
根據(jù)平行四邊形定則知,B點(diǎn)的速度
故答案為:保證小球沿水平方向拋出;;,,
電熱絲P必須放在懸點(diǎn)正下方的理由是保證小球沿水平方向拋出。
根據(jù)豎直位移求出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,結(jié)合水平位移和時(shí)間求出小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。
根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔,結(jié)合水平位移和時(shí)間間隔求出初速度,根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)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。
解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理,知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論靈活求解。
 15.【答案】解:當(dāng)牽引力等于阻力時(shí),汽車的速度最大,即
根據(jù),得汽車的最大速度為
故汽車在路面上行駛的最大速度為
當(dāng)速度為時(shí),牽引力為
則加速度為:
汽車以恒定加速度啟動(dòng)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律得:
 
當(dāng)汽車的功率達(dá)到額定功率時(shí)勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束,則有勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度
勻加速運(yùn)動(dòng)維持時(shí)間
聯(lián)立可得
解得
答:若汽車以額定功率行駛,則汽車所能達(dá)到的最大速度是
若汽車以額定功率啟動(dòng),當(dāng)汽車速度達(dá)到時(shí),其加速度是;
若汽車以恒定加速度啟動(dòng),這一過(guò)程能維持的時(shí)間為16s。
 【解析】當(dāng)牽引力等于阻力時(shí),汽車的速度最大,根據(jù)求出最大速度;
根據(jù)求出速度為時(shí)的牽引力,通過(guò)牛頓第二定律求出加速度的大小;
汽車以恒定加速度啟動(dòng)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律求出牽引力的大小,根據(jù)求出勻加速直線運(yùn)動(dòng)的末速度,結(jié)合速度-時(shí)間公式求出勻加速直線運(yùn)動(dòng)維持的時(shí)間。
解決本題的關(guān)鍵要明確汽車的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,把握兩個(gè)臨界條件:一是汽車的功率等于額定功率時(shí),勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束;二是牽引力等于阻力時(shí),速度最大。
 16.【答案】解:設(shè)月球的質(zhì)量為M
物體在月球上時(shí),根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力,得
 
飛船在軌道上繞月做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),由萬(wàn)有引力提供向心力,得
 
聯(lián)立解得飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)的周期
飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),軌道半長(zhǎng)軸為
根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可得
 
解得飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)的周期
飛船在軌道上繞月做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),由萬(wàn)有引力提供向心力,得
 
聯(lián)立解得飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)的周期
兩衛(wèi)星從相距最遠(yuǎn)到第一次相距最近,在軌道上的衛(wèi)星比在軌道上的衛(wèi)星多轉(zhuǎn)半圈,則有
 
解得
答:飛船在軌道和軌道上運(yùn)動(dòng)的周期分別為
再經(jīng)過(guò)時(shí)間,它們會(huì)第一次相距最近。
 【解析】物體在月球上時(shí),根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力,可求出月球的質(zhì)量M。飛船繞月做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),由萬(wàn)有引力提供向心力,由牛頓第二定律求飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)的周期;根據(jù)開(kāi)普勒第三定律求飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)的周期。
兩衛(wèi)星從相距最遠(yuǎn)到第一次相距最近,在軌道上的衛(wèi)星比在軌道上的衛(wèi)星多轉(zhuǎn)半圈,根據(jù)時(shí)間與角速度的關(guān)系求解。
解答本題的關(guān)鍵要掌握萬(wàn)有引力定律和開(kāi)普勒第三定律,要知道衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),由萬(wàn)有引力提供向心力。
 17.【答案】解:如圖所示,小滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的支持力為:
小滑塊所受的滑動(dòng)摩擦力為:
解得:;
則斜面對(duì)小滑塊的摩擦力所做的功為:
解得:;
設(shè)小球到達(dá)最高點(diǎn)B的速度為,從AB的過(guò)程,由動(dòng)能定理得:

小球能運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)的最高點(diǎn),如圖所示,則在最高點(diǎn)所受圓環(huán)的彈力
B點(diǎn)有:
聯(lián)立解得:
解得;
B點(diǎn)飛出后小球做類平拋運(yùn)動(dòng),如圖所示,設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,在斜面上的加速度為a,可知,
在最高點(diǎn)B處,有:
沿斜面向下方向,有:
沿z軸方向有
AE之間的距離
解得。
答:小滑塊由A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中所受摩擦力大小為,此過(guò)程該摩擦力對(duì)小滑塊所做的功為;
若小滑塊能到達(dá)B點(diǎn),則至少為;
之間的距離為
 【解析】斜面對(duì)小球的摩擦力大小不變,方向始終與速度方向相反,根據(jù)摩擦力大小計(jì)算公式結(jié)合功的計(jì)算公式進(jìn)行解答;
AB的過(guò)程,運(yùn)用動(dòng)能定理列式。小球能運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B時(shí),由球的支持力和重力沿斜面向下的分力的合力充當(dāng)向心力,且小球在B點(diǎn)受到的環(huán)的支持力,由此求解的最小值;
B點(diǎn)平行于AC飛出后,小球做類平拋運(yùn)動(dòng),將其運(yùn)動(dòng)分解為沿斜面向下方向和水平方向,根據(jù)分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解。
解決本題時(shí)要知道滑動(dòng)摩擦力做的功與路程有關(guān)。小球在光滑斜面上做類平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),采用運(yùn)動(dòng)的分解法研究,不過(guò)要注意小球的加速度不是g,而。
 

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