1、2014-2015学年江苏省上冈高中高一（下）期中物理试卷一单项选择题（本题共7小题，每小题3分，共21分）1关于功，下列说法中正确的是（）A 力和位移都是矢量，所以功也是矢量B 功只有大小而无方向，所以功是标量C 功的大小仅由力决定，力越大，做功越多D 功的大小仅由位移决定，位移越大，做功越多2如图所示，直线AB和CD表示彼此平行且笔直的河岸若河水不流动，小船船头垂直河岸由A点匀速驶向对岸，小船的运动轨迹为直线P若河水以稳定的速度沿平行河岸方向流动，且整个河中水的流速处处相等，现仍保持小船船头垂直河岸，由A点匀速驶向对岸，则小船实际运动的轨迹应该是图中的（）A 直线RB 曲线QC 直线PD
2、曲线S3放在光滑水平面上的物体，仅在两个同向水平力的共同作用下开始运动，若这两个力分别做了6J和8J的功，则该物体的动能增加了（）A 48JB 14JC 10JD 2J4关于重力和万有引力的关系，下列认识错误的是（）A 地面附近物体所受的重力就是万有引力B 重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的C 在不太精确的计算中，可以认为物体的重力等于万有引力D 严格来说重力并不等于万有引力，除两极处物体的重力等于万有引力外，在地球其他各处的重力都略小于万有引力5如图有一个足够长倾角=30的斜坡，一个小孩在做游戏时，从该斜坡顶端将一足球沿水平方向水平踢出去，已知足球被踢出时的初动能为9J，则该足球
3、第一次落在斜坡上时的动能为（）A 12JB 21JC 27JD 36J6如图是演示小蜡块在玻璃管中运动规律的装置现让玻璃管沿水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，同时小蜡块从O点开始沿竖直玻璃管向上做匀速直线运动，那么下图中能够大致反映小蜡块运动轨迹的是（）A B C D 7将行星绕恒星运动的轨道当做成圆形，那么它运行的周期T的平方与轨道半径R的三次方之比为一常数k，即k=，则常数k的大小（）A 只与行星的质量有关B 只与恒星的质量有关C 与恒星的质量及行星的质量均没有关系D 与恒星的质量及行星的质量都有关系二多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分选对的得4分，选不全的得2分）8如图所
4、示的皮带传动中，两轮半径不等，下列说法正确的是（）A 两轮角速度相等B 两轮边缘线速度的大小相等C 同一轮上各点的向心加速度跟该点与中心的距离成正比D 大轮边缘一点的向心加速度大于小轮边缘一点的向心加速度9关于同步卫星（它相对于地面静止不动），下列说法中正确的是（）A 它可以定位在我们伟大的首都北京的正上空B 世界各国发射的同步卫星的高度和速率，数值分别都是相同的C 它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D 它运行的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间10如图为测定运动员体能的装置，轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮（不计滑轮的质量与摩擦），下悬重为G的物体设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬
5、传送带，使水平传送带以速率v逆时针转动则（）A 人对重物做功，功率为GvB 人对传送带的摩擦力大小等于G，方向水平向左C 在时间t内人对传送带做功消耗的能量为GvtD 若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率不变11我国“嫦娥二号”探月卫星经过无数人的协作和努力，于2010年10月1日18时59分57秒在四川西昌卫星发射中心 发射升空 如图所示，“嫦娥二号”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下列图中方向不可能的是（）A B C D 12质量为m的物体沿着半径为R的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为，如图所示，若物体与球壳之间的
6、摩擦因数为，则物体在最低点时的（）A 向心加速度为B 向心力为m（g+）C 对球壳的压力为D 受到的摩擦力为m（g+）三实验题（本题共2小题，每空3分，共15分）13如图所示，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=1.25cm若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=（用L、g表示），其值是（取g=9.8m/s2）14小明同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度如图是自行车的传动示意图，其中是大齿轮，是小齿轮
7、，是后轮当大齿轮（脚踏板）的转速通过测量为n（r/s）时，则大齿轮的角速度是rad/s若要知道在这种情况下自行车前进的速度，除需要测量大齿轮的半径r1，小齿轮的半径r2外，还需要测量的物理量是（名称及符号）用上述物理量推导出自行车前进速度的表达式为：四计算题本题共4小题，共44分解答应写出文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位15如图所示，板长为L，板的B端静止放有质量为m的小物体，物体与板的动摩擦因数为开始时板水平，在缓慢转过一个小角度的过程中，小物体保持与板相对静止，求在这个过程中：（1）重力对小物体做的功；（2）摩擦力对小物体
8、做的功；（3）板对小物体做的功16已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，不考虑地球自转的影响求：（1）地球第一宇宙速度v1的表达式；（2）若地球自转周期为T，计算地球同步卫星距离地面的高度h17如图竖直平面内有一光滑圆弧轨道，其半径为R=0.5m，平台与轨道的最高点等高一质量m=0.8kg的小球从平台边缘的A处水平射出，恰能沿圆弧轨道上P点的切线方向进入轨道内侧，轨道半径OP与竖直线的夹角为53，已知sin53=0.8，cos53=0.6，g取10/m2试求：（1）小球从平台上的A点射出时的速度大小v0；（2）小球从平台上的射出点A到圆轨道人射点P之间的距离l；（结果可用根式表示）（3）
9、小球沿轨道通过圆弧的最高点Q时对轨道的压力大小18如图1所示，装置BOO可绕竖直轴OO转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角=37已知小球的质量m=1kg，细线AC长L=1m，B点距C 点的水平和竖直距离相等（重力加速度g取10m/s2，）（1）若装置匀速转动的角速度为1时，细线AB上的张力为零而细线AC与竖直方向夹角仍为37，求角速度1的大小；（2）若装置匀速转动的角速度，求细线AC与竖直方向的夹角；（3）装置可以以不同的角速度匀速转动，试通过计算在坐标图中（图2）画出细线AC上张力T随角速度的平方2变化的关系图象（计算过程
10、可在草稿纸上完成）2014-2015学年江苏省上冈高中高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一单项选择题（本题共7小题，每小题3分，共21分）1关于功，下列说法中正确的是（）A 力和位移都是矢量，所以功也是矢量B 功只有大小而无方向，所以功是标量C 功的大小仅由力决定，力越大，做功越多D 功的大小仅由位移决定，位移越大，做功越多考点：功的计算；功的概念专题：功的计算专题分析：根据力做功公式W=Fxcos即可解题，要注意功是标量解答：解：A、力和位移是矢量，但功是标量，故A错误；B、功只有大小而无方向，所以功是标量，故B正确；C、D、根据做功公式W=Fxcos可知：功的大小跟力、位移、位移与力
11、的夹角有关，故C、D错误故选B点评：本题主要考查了力做功的表达式，注意功是标量，难度不大，属于基础题2如图所示，直线AB和CD表示彼此平行且笔直的河岸若河水不流动，小船船头垂直河岸由A点匀速驶向对岸，小船的运动轨迹为直线P若河水以稳定的速度沿平行河岸方向流动，且整个河中水的流速处处相等，现仍保持小船船头垂直河岸，由A点匀速驶向对岸，则小船实际运动的轨迹应该是图中的（）A 直线RB 曲线QC 直线PD 曲线S考点：运动的合成和分解分析：小船的实际运动速度是小船在静水中的速度与河水流速的合速度，两分速度是匀速直线运动，它们的和运动也是匀速直线运动，因此，小船将沿直线运动解答：解：小船的实际运动是小
12、船在静水中垂直河岸的运动与随河水流动的合运动，两分运动是匀速直线运动，它们的和运动也是匀速直线运动，因此，小船将沿直线运动，其轨迹为直线故选：A点评：讨论两个分运动的合运动的性质，要看两个分运动的合加速度与两个分运动的合速度是否在一条直线上，如果在一条直线上，则合运动是直线运动，否则为曲线运动3放在光滑水平面上的物体，仅在两个同向水平力的共同作用下开始运动，若这两个力分别做了6J和8J的功，则该物体的动能增加了（）A 48JB 14JC 10JD 2J考点：动能定理的应用专题：动能定理的应用专题分析：运用动能定理求解物体动能的增加量解答：解：运用动能定理：E=w合=6J+8J=14J所以该物体
13、的动能增加了14J故选B点评：注意功是标量，总功的求解运用代数和进行求解4关于重力和万有引力的关系，下列认识错误的是（）A 地面附近物体所受的重力就是万有引力B 重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的C 在不太精确的计算中，可以认为物体的重力等于万有引力D 严格来说重力并不等于万有引力，除两极处物体的重力等于万有引力外，在地球其他各处的重力都略小于万有引力考点：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：物体由于地球的吸引而受到的力叫重力知道重力只是万有引力的一个分力，忽略地球的自转，我们可以认为物体的重力等于万有引力解答：解：A、万有引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的
14、一种相互作用任何两个物体之间都存在这种吸引作用物体之间的这种吸引作用普遍存在于宇宙万物之间，称为万有引力重力，就是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的，重力只是万有引力的一个分力 故A错误B、重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的，故B正确C、在不太精确的计算中，可以认为物体的重力等于万有引力，故C正确D、严格来说重力并不等于万有引力，除两极处物体的重力等于万有引力外，在地球其他各处的重力都略小于万有引力，故D正确本题选错误的，故选A点评：清楚重力和万有引力是两个不同的概念，以及它们的联系和区别5如图有一个足够长倾角=30的斜坡，一个小孩在做游戏时，从该斜坡顶端将一足球沿水平方
15、向水平踢出去，已知足球被踢出时的初动能为9J，则该足球第一次落在斜坡上时的动能为（）A 12JB 21JC 27JD 36J考点：动能定理的应用专题：动能定理的应用专题分析：足球被水平踢出后做平抛运动，平抛运动可以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，求出足球落地时的竖直分速度，由动能的计算公式求出足球落地时的动能解答：解：足球做平抛运动tan=tan30=，已知EK0=mv02=9J，足球落地时的动能EK=m（v02+vy2），解得：EK=21J；故选B点评：平抛运动可以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，熟练应用平抛运动知识、动能的计算公式即可正确解题6如
16、图是演示小蜡块在玻璃管中运动规律的装置现让玻璃管沿水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，同时小蜡块从O点开始沿竖直玻璃管向上做匀速直线运动，那么下图中能够大致反映小蜡块运动轨迹的是（）A B C D 考点：运动的合成和分解专题：运动的合成和分解专题分析：小蜡块在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动，在竖直方向上做匀速直线运动，合初速度的方向竖直向上，合加速度的方向水平向右，轨迹每点的切线方向表示速度的方向，轨迹的弯曲的方向大致与所受合力的方向一致本题也可以通过轨迹方程求解解答：解：合初速度的方向竖直向上，合加速度的方向水平向右，两者不在同一条直线上，必然做曲线运动，根据轨迹每点的切线方向表示
17、速度的方向，轨迹的弯曲的方向大致与所受合力的方向一致，可知B正确，A、C、D错误故选：B点评：解决本题的关键掌握曲线运动的条件和曲线运动的特点，以及运动的合成和分解7将行星绕恒星运动的轨道当做成圆形，那么它运行的周期T的平方与轨道半径R的三次方之比为一常数k，即k=，则常数k的大小（）A 只与行星的质量有关B 只与恒星的质量有关C 与恒星的质量及行星的质量均没有关系D 与恒星的质量及行星的质量都有关系考点：开普勒定律分析：开普勒第三定律中的公式=K，可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比解答：解：A、式中的k只与恒星的质量有关，与行星质量无关，故A错误；B、式中的k只与恒星的质量有关，与行
18、星质量无关，故B正确；C、式中的k只与恒星的质量有关，故C错误；D、式中的k只与恒星的质量有关，与行星质量无关，故D错误；故选：B点评：行星绕太阳虽然是椭圆运动，但我们可以当作圆来处理，同时值得注意是周期是公转周期二多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分选对的得4分，选不全的得2分）8如图所示的皮带传动中，两轮半径不等，下列说法正确的是（）A 两轮角速度相等B 两轮边缘线速度的大小相等C 同一轮上各点的向心加速度跟该点与中心的距离成正比D 大轮边缘一点的向心加速度大于小轮边缘一点的向心加速度考点：线速度、角速度和周期、转速专题：匀速圆周运动专题分析：靠皮带传动，轮子边缘上的点在相同时间
19、内通过的弧长相同，则线速度相等，同一轮子上的各点角速度相等根据v=r，a=r2去分析向心加速度与半径的关系解答：解：A、靠皮带传动，轮子边缘上的点的线速度大小相等，根据v=r，知半径大的角速度小故A错误，B正确C、同一轮子上各点的角速度相等，根据a=r2，同一轮上各点的向心加速度跟该点与中心的距离成正比故C正确D、根据a=，知线速度相等，半径大的，向心加速度小所以大轮边缘一点的向心加速度小于小轮边缘一点的向心加速度故D错误故选BD点评：解决本题的关键知道靠皮带传动，轮子边缘上的点在相同时间内通过的弧长相同，线速度相等，同一轮子上的各点角速度相等9关于同步卫星（它相对于地面静止不动），下列说法中
20、正确的是（）A 它可以定位在我们伟大的首都北京的正上空B 世界各国发射的同步卫星的高度和速率，数值分别都是相同的C 它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D 它运行的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间考点：同步卫星专题：人造卫星问题分析：解答本题需掌握：同步卫星与地球自转同步，公转周期为24h；卫星受到地球的万有引力提供向心力；第一宇宙速度是在地面附近发射人造卫星的最小速度，也是近地圆轨道上的环绕速度，还是所有圆轨道上的最大环绕速度，大小为7.9km/s；第二宇宙速度为在地面附近发射航天器，能挣脱地球引力束缚的最小发射速度，大小为11.2km/s解答：解：A、根据同步卫星与地球自转同步，
21、与地面相对静止，同时卫星受到地球的万有引力提供向心力，指向圆心，万有引力指向地心，故同步卫星只能在赤道上空，故A错误；B、因为同步卫星要和地球自转同步，即相同，根据F=m2r，因为是一定值，所以 r 也是一定值，所以它运行的轨道高度和速率是确定的值故B正确C、卫星的速度公式v=可知同步卫星的速度小于近地卫星的环绕速度，即小于第一宇宙速度7.9km/s，故C正确；D、根据C选项分析，故D错误故选BC点评：本题关键抓住同步卫星与地球自转同步，万有引力指向地心，还要指向轨道圆的圆心，从而确定轨道平面；同时要结合万有引力提供向心力列式分析10如图为测定运动员体能的装置，轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮（
22、不计滑轮的质量与摩擦），下悬重为G的物体设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬传送带，使水平传送带以速率v逆时针转动则（）A 人对重物做功，功率为GvB 人对传送带的摩擦力大小等于G，方向水平向左C 在时间t内人对传送带做功消耗的能量为GvtD 若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率不变考点：功的计算；滑动摩擦力；功率、平均功率和瞬时功率专题：功的计算专题分析：通过在力的方向上有无位移判断力是否做功人的重心不动知人处于平衡状态，摩擦力与拉力平衡根据恒力做功公式可以求得在时间t内人对传送带做功消耗的能量，功率P=Fv解答：解：A、重物没有位移，所以人对重物没有做功，功率为0，故A错误； B、根据
23、人的重心不动知人处于平衡状态，摩擦力与拉力平衡，传送带对人的摩擦力方向向右，拉力等于物体的重力G，所以人对传送带的摩擦力大小等于G，方向水平向左，故B正确 C、在时间t内人对传送带做功消耗的能量等于人对传送带做的功，人的重心不动，绳对人的拉力和人与传送带间的摩擦力平衡，而拉力又等于G根据W=Fvt，所以人对传送带做功的功为Gvt故C正确 D、根据恒力做功功率P=Fv得：若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率增大，故D错误故选BC点评：本题主要考查了恒力做功与功率的表达式，要求同学们能根据运动情况正确分析受力情况，难度不大，属于基础题11我国“嫦娥二号”探月卫星经过无数人的协作和努力，于201
24、0年10月1日18时59分57秒在四川西昌卫星发射中心 发射升空 如图所示，“嫦娥二号”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下列图中方向不可能的是（）A B C D 考点：物体做曲线运动的条件；曲线运动专题：物体做曲线运动条件专题分析：“嫦娥一号”探月卫星做的运动为曲线运动，故在半径方向上合力不为零且是指向圆心的；又是做减速运动，故在切线上合力不为零且与瞬时速度的方向相反，分析这两个力的合力，即可看出那个图象是正确的解答：解：“嫦娥一号”探月卫星从M点运动到N，曲线运动，必有力提供向心力，向心力是指向圆心的；“嫦娥一号”探月卫星同时
25、减速，所以沿切向方向有与速度相反的分力；向心力和切线分力的合力与速度的方向的夹角要大于90，所以选项ABD错误，选项C正确本题选错误的，故选ABD点评：解决此题关键是要沿半径方向上和切线方向分析“嫦娥一号”探月卫星的受力情况，“嫦娥一号”探月卫星受到指向圆心的力的合力使“嫦娥一号”探月卫星做曲线运动，在切线方向的分力使“嫦娥一号”探月卫星减速，知道了这两个分力的方向，也就可以判断合力的方向了12质量为m的物体沿着半径为R的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为，如图所示，若物体与球壳之间的摩擦因数为，则物体在最低点时的（）A 向心加速度为B 向心力为m（g+）C 对球壳的压力为D 受到的摩擦力
26、为m（g+）考点：牛顿第二定律；向心力专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：物体滑到半球形金属球壳最低点时，速度大小为v，半径为R，向心加速度为an=，此时由重力和支持力提供向心力根据牛顿第二定律求出支持力，由公式f=N求出摩擦力解答：解：A、物体滑到半球形金属球壳最低点时，速度大小为v，半径为R，向心加速度为an=故A正确 B、根据牛顿第二定律得知，物体在最低点时的向心力Fn=man=m故B错误 C、根据牛顿第二定律得Nmg=m，得到金属球壳对小球的支持力N=m（g+），由牛顿第三定律可知，小球对金属球壳的压力大小N=m（g+）故C错误 D、物体在最低点时，受到的摩擦力为f=N=m（g+
27、）故D正确故选AD点评：本题是变速圆周运动动力学问题，关键是分析小球的受力情况，确定向心力的来源对于变速圆周运动，由指向圆心的合力提供向心力三实验题（本题共2小题，每空3分，共15分）13如图所示，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=1.25cm若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=2（用L、g表示），其值是0.70m/s（取g=9.8m/s2）考点：研究平抛物体的运动专题：实验题；平抛运动专题分析：平抛运动竖直方向是自由落体运动，对于竖直方向根据y=gT2求出时间单位T对于水平方向由公式v0=求出
28、初速度解答：解：设相邻两点间的时间间隔为T竖直方向：2LL=gT2，得到T=水平方向：v0=2代入数据解得v0=0.70m/s 故答案为：2；0.70m/s点评：本题是频闪照片问题，频闪照相每隔一定时间拍一次相，关键是抓住竖直方向自由落体运动的特点，由y=gT2求时间单位14小明同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度如图是自行车的传动示意图，其中是大齿轮，是小齿轮，是后轮当大齿轮（脚踏板）的转速通过测量为n（r/s）时，则大齿轮的角速度是2nrad/s若要知道在这种情况下自行车前进的速度，除需要
29、测量大齿轮的半径r1，小齿轮的半径r2外，还需要测量的物理量是后轮半径r3（名称及符号）用上述物理量推导出自行车前进速度的表达式为：2n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：转速的单位为转/秒，即单位时间做圆周运动转过的圈数，转过一圈对应的圆心角为2，所以角速度=转速n2，由于大齿轮I和小齿轮II是通过链条传动，所以大小齿轮边缘上线速度大小相等，又小齿轮II和车轮III是同轴转动，所以它们角速度相等，要知道车轮边缘线速度的大小，则需要知道车轮的半径；利用I和II线速度大小相等，II和III角速度相等，列式求III的线速度大小即可解答：解：转速为单位时间内转过的圈数，因为转
30、动一圈，对圆心转的角度为2，所以=rad/s=2nrad/s，因为要测量自行车前进的速度，即车轮III边缘上的线速度的大小，根据题意知：轮I和轮II边缘上的线速度的大小相等，据v=R可知：r11=r22，已知1=2n，则轮II的角速度2=1因为轮II和轮III共轴，所以转动的相等即3=2，根据v=R可知，要知道轮III边缘上的线速度大小，还需知道轮III的半径r3 ，其计算式v=r33=2n=2n故答案为：2n，后轮半径r3，2n点评：齿轮传动时，轮边缘上的线速度大小相等，同轴转动两轮的角速度相同；转速和角速度的互换问题四计算题本题共4小题，共44分解答应写出文字说明、方程式和重要演算步骤，只
31、写出最后答案的不能给分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位15如图所示，板长为L，板的B端静止放有质量为m的小物体，物体与板的动摩擦因数为开始时板水平，在缓慢转过一个小角度的过程中，小物体保持与板相对静止，求在这个过程中：（1）重力对小物体做的功；（2）摩擦力对小物体做的功；（3）板对小物体做的功考点：动能定理的应用；功的计算专题：动能定理的应用专题分析：（1）重力做功与路径无关，仅与首末位置的高度差有关，求出初末位置的高度差，即可得出重力做的功（2）摩擦力的方向与木块运动的方向垂直，则摩擦力不做功（3）根据动能定理求出板对小物体做的功解答：解：（1）根据重力功的特点可求得 WG=mg
32、lsin（2）由于静摩擦力沿板向上，运动中它始终与速度垂直，所以它不做功，即Wf=0（3）对小物体在此过程中用动能定理 W合=EK即有 WG+W板=0解得 W板=mglsin答：（1）重力对小物体做的功为=mglsin（2）摩擦力对小物体做的功为0（3）板对小物体做的功为mglsin点评：解决本题的关键知道重力做功的特点，以及会运用动能定理求解变力功16已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，不考虑地球自转的影响求：（1）地球第一宇宙速度v1的表达式；（2）若地球自转周期为T，计算地球同步卫星距离地面的高度h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
33、析：第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的环绕速度，重力等于万有引力，引力等于向心力，列式求解；地球的同步卫星的万有引力提供向心力，可以求出地球同步卫星的高度解答：解：（1）第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度，对近地卫星列牛顿第二定律方程有解得第一宇宙速度 （2）对地球的同步卫星的万有引力提供向心力，列牛顿第二定律方程有 式中 GM=gR2联立解得 h=R答：（1）地球第一宇宙速度v1的表达式是；（2）若地球自转周期为T，计算地球同步卫星距离地面的高度是R点评：解答此题要清楚地球表面的物体受到的重力等于万有引力，地球的同步卫星的万有引力提供向心力17如图竖直平面内有一光滑圆弧轨道，其半径为R=0.
34、5m，平台与轨道的最高点等高一质量m=0.8kg的小球从平台边缘的A处水平射出，恰能沿圆弧轨道上P点的切线方向进入轨道内侧，轨道半径OP与竖直线的夹角为53，已知sin53=0.8，cos53=0.6，g取10/m2试求：（1）小球从平台上的A点射出时的速度大小v0；（2）小球从平台上的射出点A到圆轨道人射点P之间的距离l；（结果可用根式表示）（3）小球沿轨道通过圆弧的最高点Q时对轨道的压力大小考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力专题：机械能守恒定律应用专题分析：（1）恰好从光滑圆弧PQ的P点的切线方向进入圆弧，说明到到P点的速度vP方向与水平方向的夹角为，这样可以求出初速度v0；（2）
35、平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，根据平抛运动的基本规律求出P点与A点的水平距离和竖直距离，并进行合成求出位移大小；（3）根据机械能守恒定律求得Q点速度，再运用牛顿第二定律和圆周运动知识求解解答：解：（1）小球从A到P的高度差h=R（1+cos53）小球做平抛运动有 h= 则小球在P点的竖直分速度vy=gt把小球在P点的速度分解可得tan53v0=vy 由解得：小球平抛初速度v0=3m/s（2）小球平抛下降高度 h=vyt水平射程 s=v0t故A、P间的距离l=m （3）小球从A到达Q时，根据机械能守恒定律可知vQ=v0=3m/s在Q点根据向心力公式得：m=N+mg解得；
36、N=mmg=14.48=6.4N根据牛顿第三定律得：小球沿轨道通过圆弧的最高点Q时对轨道的压力N=N=6.4N答：（1）小球从平台上的A点射出时的速度大小为3m/s；（2）小球从平台上的射出点A到圆轨道人射点P之间的距离m；（3）小球沿轨道通过圆弧的最高点Q时对轨道的压力大小为6.4N点评：恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点进入光滑竖直圆弧轨道，这是解这道题的关键，理解了这句话就可以求得小球的末速度，本题很好的把平抛运动和圆周运动结合在一起运用机械能守恒解决，能够很好的考查学生的能力，是道好题本题是平抛运动和圆周运动相结合的典型题目，除了运用平抛运动和圆周运动的基本公式外，求速度的问题，动能定理不失
37、为一种好的方法18如图1所示，装置BOO可绕竖直轴OO转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角=37已知小球的质量m=1kg，细线AC长L=1m，B点距C 点的水平和竖直距离相等（重力加速度g取10m/s2，）（1）若装置匀速转动的角速度为1时，细线AB上的张力为零而细线AC与竖直方向夹角仍为37，求角速度1的大小；（2）若装置匀速转动的角速度，求细线AC与竖直方向的夹角；（3）装置可以以不同的角速度匀速转动，试通过计算在坐标图中（图2）画出细线AC上张力T随角速度的平方2变化的关系图象（计算过程可在草稿纸上完成）考点：向心力；
38、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：（1）细线AB上张力恰为零时小球靠重力和拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出角速度1的大小（2）2=rad/s1时，细线AB松弛，根据小球重力和拉力的合力提供向心力求出细线AC与竖直方向的夹角（3）根据牛顿第二定律分别求出1时、12时、2时拉力的大小，从而确定细线AC上张力T随角速度的平方2变化的关系，并作出图象解答：解（1）细线AB上张力恰为零时，根据牛顿第二定律得：解得：（2）时，细线AB应松弛，根据牛顿第二定律得：解得：=53此时细线AB恰好竖直，但张力为零（3）当时，细线AB水平，细线AC上张力的竖直分量等于小球的重力，有：T
39、cos=mg得：当12时，细线AB松弛，细线AC上张力的水平分量等于小球做圆周运动需要的向心力，有：Tsin=m2lsinT=m2l当2时，细线AB在竖直方向绷直，仍然由细线AC上张力的水平分量提供小球做圆周运动需要的向心力，Tsin=m2lsinT=m2l综上所述 时，T=12.5N不变1时，T=m2l=2（N）T2关系图象如图所示答：（1）若装置匀速转动的角速度为1时，细线AB上的张力为零而细线AC与竖直方向夹角仍为37，角速度1的大小是；（2）若装置匀速转动的角速度，细线AC与竖直方向的夹角是53；（3）图象如图点评：解决本题的关键理清小球做圆周运动的向心力来源，确定小球运动过程中的临界状态，运用牛顿第二定律进行求解
