安徽省蚌埠铁中学年高一下学期期中考试物理试题Word文件下载.docx
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故选:
B.
2.如图所示,假设“嫦娥三号”探月卫星在由地球飞向月球时,沿曲线从M点向N点飞行的过程中,速度逐渐减小.在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的()
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】做曲线运动的物体受合外力要指向轨迹弯曲的内侧,所以AD错误;
又因为从M点向N点飞行的过程中,速度逐渐减小,所以C正确;
B错误。
3.如图所示,有两条位于同一竖直平面内的水平轨道,轨道上有两个物体A和B,它们通过一根绕过定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接,物体A以速率vA=10m/s匀速运动,在绳与轨道成30°
角时,物体B的速度大小vB为
A.5m/sB.m/sC.20m/sD.m/s
【答案】D
【解析】将B点的速度分解如右图所示,则有:
v2=vA,v2=vBcos30°
.
解得:
,故D正确,ABC错误;
D.
点睛:
本题考查了运动的合成分解,知道小滑块沿着绳子的速度与A的速度大小相等,方向相.以及知道分运动与合运动具有等时性.
4.一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如右图中虚线所示。
小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为
A.B.
C.D.
物体做平抛运动,我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动来求解,两个方向上运动的时间相同.
由图中几何关系可知,平抛的末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角,则有:
.则下落高度与水平射程之比为:
,故B正确.
5.如图所示,完全相同的两小球A、B用长L=0.8m的轻绳悬于以v=4m/s向左匀速运动的小车顶部,两球与小车前后壁接触。
由于某种原因,小车突然停止,此时悬线中张力之比FA:
FB为(重力加速度g=10m/s2)
A.1:
1B.1:
2C.1:
3D.1:
4
【解析】对小球A,FA=mg,B球在小车突然停止后做圆周运动,解得FB=3mg,所以FA:
FB=1:
3,故C正确;
A、B、D错误。
6.据报道,最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星,其质量约为地球质量的6.4倍,一个在地球表面重量为600N的人在这个行星表面的重量将变为960N。
由此可推知,该行星的半径与地球半径之比约为()
A.0.5B.2C.3.2D.4
在忽略地球自转的情况下,万有引力等于物体的重力:
在地球表面有:
同样在行星表面有:
以上二式相除可得:
代入数据可得:
故该行星的半径与地球的半径之比约为2.所以选B正确,A、C、D错误。
考点:
万有引力定律及应用
【名师点睛】重力与万有引力的联系和区别.万有引力指一切物体相互之间都有吸引力重力就是由于地球的吸引而使物体受到的力。
万有引力存在宇宙任意物体之间,地面附近的物体都会受到重力的作用,离地球很远时几乎不受地球的重力。
重力是万有引力一个分力.另一分力是向心力.万有引力指向地心,重力指向竖直向下.但是由于向心力很小(一般都不到1N),一般认为重力和万有引力大小基本相等.在地球极点,没有向心力,这时万有引力等于重力.或在忽略自转的情况下万有引力等于物体所受的重力,这是经常用的方法要注意掌握。
7.一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上。
已知万有引力常量为G,若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零,则天体自转周期为
A.B.C.D.
【解析】当压力为零时,,又,联立解得,所以ABC错误;
D正确。
8.如图所示,a为绕地球做椭圆轨道运动的卫星,b为地球同步卫星,P为两卫星轨道的切点,也是a卫星的远地点,Q为a卫星的近地点。
卫星在各自的轨道上正常运行,下列说法中正确的是
A.卫星a经过P点时的向心力与卫星b经过P点时的向心力大小相等
B.卫星a一定大于卫星b的周期
C.卫星a经过P点时的速率一定小于卫星b经过P点时的速率
D.卫星a的周期可能等于卫星b的周期
【解析】两卫星的质量不等,在P点运动的速度也不等,所以向心力大小不等,故A错误;
由开普勒的行星运动的周期定律可知,卫星a的周期小于卫星b的周期,所以B、D错误;
卫星a在P点做近心运动,受万有引力大于需要向心力,卫星b做圆周运动,受万有引力等于需要向心力,所以卫星a经过P点时的速率一定小于卫星b经过P点时的速率,故C正确。
9.宇宙中,两颗靠得比较近的恒星,只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转,称之为双星系统,设某双星系统绕其连线上的O点做匀速圆周运动,如图所示.若AO<
OB,则( )
A.星球A的向心力一定大于B的向心力
B.星球A的线速度一定大于B的线速度
C.星球A的质量一定大于B的质量
D.双星的总质量一定,双星之间的距离越大,其转动周期越小
【解析】A、B两星做圆周运动的向心力由它们之间的万有引力提供,所以向心力大小相等,故A错误;
两星做圆周运动的角速度相等,B星的轨道半径大于A的,根据v=ωr,星球A的线速度一定小于B的线速度,故B错误;
根据万有引力提供向心力,可得轨道半径大的,质量小,故星球A的质量一定大于B的质量,所以C正确;
,解得,
,得,双星的总质量一定,双星之间的距离越大,其转动周期越大,故D错误。
10.如图所示,在绕中心轴转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动,在圆筒的角速度逐渐增大的过程中,物体相对圆筒始终未滑动,下列说法中正确的是
A.物体所受弹力逐渐增大,摩擦力大小一定不变
B.物体所受弹力不变,摩擦力大小减小了
C.物体所受的摩擦力与竖直方向的夹角不为零
D.物体所受弹力逐渐增大,摩擦力大小可能不变
【答案】CD
物体受到两个方向的摩擦力,一个是竖直方向的摩擦力,一个是沿圆切线方向的摩擦力,摩擦力合力与竖直方向的夹角不为零,沿切线方向的摩擦力提供切线加速度,改变了物体的线速度,如果圆筒的角速度均匀增加,即切线加速度恒定,则摩擦力大小不变,在水平方向上受筒壁给的弹力,充当向心力,当角速度增大时,根据可得向心力增加,即弹力增大,故CD正确;
考查了向心力,圆周运动
【名师点睛】解决本题的关键知道向心力的来源,以及知道向心力只改变速度的方向,切线方向合力产生切向加速度,改变速度的大小
11.水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切,一小球以初速度v0沿直轨道向右运动,如图所示,小球进入圆形轨道后刚好能通过c点,然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点,则
A.小球到达c点的速度为
B.小球在c点将向下做自由落体运动
C.小球在直轨道上的落点d与b点距离为2R
D.小球从c点落到d点需要时间为
【答案】ACD
小球恰好通过最高点c,根据重力提供向心力,有得,A正确;
小球自c点做平抛运动,B错误;
小球离开C点后做平抛运动,有,解得,
C、D正确;
故选ACD。
动能定理、平抛运动。
12.一行星绕恒星作圆周运动。
由天文观测可得,其运动周期为T,速度为v,引力常量为G,则正确的是()
A.恒星的质量为
B.行星的质量为
C.行星运动的轨道半径为D.行星运动的加速度为
【解析】试题分析:
由可得,所以C正确;
由,将r代入可得,所以A正确;
由可得,所以D正确;
在万有引力提供向心力的表达式中,行星质量无法求出,所以B错误。
本题考查了万有引力定律相关公式的理解应用。
二、填空题(每空3分,共24分)
13.某物理实验小组采用如图甲所示装置研究平抛运动。
(1)安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是________。
A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小
B.保证小球飞出时,初速度水平
C.保证小球在空中运动的时间每次都相等
D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线
(2)某同学每次都将小球从斜槽上同一位置由静止释放,并从斜槽末端水平飞出。
改变水平挡板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹。
某同学将水平挡板依次放在图乙中的1、2、3位置,且l与2的间距等于2与3的间距。
若三次实验中,小球从抛出点到落点的水平位移依次为xl、x2、x3,忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是________。
A.x2–xl=x3–x2B.x2–xl<
x3–x2
C.x2–xl>
x3–x2D.无法判断
(3)另一同学通过正确的实验步骤及操作,在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹。
部分运动轨迹如图丙所示。
图中每小格的边长均为L,P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等,重力加速度为g。
可求出小球从P1运动到P2所用的时间为_________,小球抛出时的水平速度为_________。
【答案】
(1).B
(2).C(3).(4).
14.如图所示,在米尺的一端钻一个小孔,使小孔恰能穿过一根细线,线下端挂一质量为m的小钢球(视为质点)。
将米尺固定在水平桌面上,使钢球在水平面内做匀速圆周运动,圆心为O,待钢球的运动稳定后,读出钢球到O点的距离r,并用秒表测量出钢球转动n圈用的时间t。
则
(1)小钢球做圆周运动的周期T=__________;
(2)小钢球做圆周运动的向心力F=_______________________________(用m、n、t、r等物理量表示)
【答案】
(1).
(2).
【解析】
(1)钢球转动n圈用的时间t,周期;
(2)做圆周运动需要的向心力
15.地球的同步卫星距地面高约为地球半径的5倍,同步卫星正下方的地面上有一静止的物体,则同步卫星与物体的向心加速度之比是_________,若给物体以适当的绕行速度,使成为近地卫星,则同步卫星与近地卫星的向心加速度之比为_________,
【答案】
(1).6:
1
(2).1:
36
三.计算题(共28分.要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤;
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数值和单位)
16.“东风”汽车公司在湖北某地有一试车场,其中有一检测汽车在极限状态下车速的试车道,该试车道呈碗状,如图所示。
有一质量为m=1t的小汽车在A车道上飞驰,已知该车道转弯半径R为150m,路面倾斜角为θ=45°
(与水平面夹角),路面与车胎摩擦因数μ为0.25,求汽车所能允许的最大车速。
【答案】50m/s
【解析】如图所示,实线表示倾角为45°
的路面.当汽车以最大车速在图示的水平面内做圆周运动时,有离心运动的趋势,汽车受沿路面向下的静摩擦力,
此时最大静摩擦力f=μN
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