1、2014-2015学年云南省保山市施甸一中高一（下）期中物理试卷一、本题共12小题；每小题4分，共计48分在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项正确，全部选对得4分；选对但不全得2分；有错选或不答的得0分1下列说法符合史实的是（）A 牛顿发现了行星的运动规律B 卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量C 开普勒发现了万有引力定律D 牛顿发现了海王星和冥王星2关于做匀速圆周运动物体向心加速度的方向，下列说法正确的是（）A 与线速度方向始终相同B 与线速度方向始终相反C 始终指向圆心D 始终保持不变3关于曲线运动，有下列说法正确的是（）A 曲线运动一定是变速运动B 曲线运动一定是匀速运动C
2、在平衡力作用下，物体可以做曲线运动D 在恒力作用下，物体可以做曲线运动4河宽420m，船在静水中速度为4m/s，水流速度是3m/s，则船过河的最短时间为（）A 140sB 105sC 84sD 100s5物体以v0=10m/s的速度水平抛出，空气阻力不计，取g=10m/s2，经过时间t物体垂直撞在倾角=30的斜面上，则这段时间t等于（）A sB sC sD 2s6一个钟表的秒针角速度为（）A rad/sB 2rad/sC rad/sD rad/s7在地面上方某一高处，以初速度v0水平抛出一石子，当它的速度由水平方向变化到与水平方向成角时，石子的水平位移的大小是（不计空气阻力）（）A B C D
3、 8如图所示，用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（）A 小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B 小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C 若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为D 小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力9下列关于人造地球卫星与宇宙飞船的说法中，正确的是（）A 如果知道地球公转的轨道半径和周期，再利用万有引力常量，就可以算出地球的质量B 如果知道人造地球卫星的轨道半径和它的周期，再利用万有引力常量，就可以算出地球的质量C 两颗人造地球卫星，只要它们的绕行速率相等，不管它们的质量、形状差别有多大，它们的绕行半径和绕行周期
4、都一定是相同的D 原来在同一轨道上沿同一方向绕行的人造卫星一前一后，若要使后一卫星追上前一卫星并实现对接，只要将后者的速率增大一些即可10三颗人造地球卫星A、B、C绕地球作匀速圆周运动，如图所示，已知MA=MBMC，则对于三个卫星，正确的是（）A 运行线速度关系为 vAvB=vCB 运行周期关系为 TATB=TCC 向心力大小关系为 FA=FBFCD 半径与周期关系为=11一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R，甲、乙两物体的质量分别为M与m（Mm），它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的倍，两物体用一根长为l（lR）的轻绳连在一起，如图，甲物体放在转动轴的位置上，甲、乙之间的连线
5、刚好沿半径方向拉直，要使两物体与圆盘之间不发生相对滑动，则圆盘旋转的角速度最大值不得超过（）A B C D 12关于地球的同步卫星，下列说法正确的是（）A 发射同步卫星时的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B 所有同步卫星运行速率均相同C 同步卫星的运行速度可以大于7.9km/sD 同步卫星可停留在北京上空二、填空题和实验题：（共12分）13一辆汽车以10m/s的速度通过一个半径为20m的圆形拱桥，若此桥是凸形桥，汽车在最高点时所受压力与汽车重力之比，若此桥是凹形桥，汽车在最低点时桥所受压力与重力之比为14若某行星半径是R，平均密度是，已知引力常量是G，那么在该行星表面附近运行的人造卫
6、星的角速度大小是15在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：a、通过调节使斜槽的末端保持水平b、每次释放小球的位置必须不同c、每次必须由静止释放小球d、记录小球位置用的凹槽每次必须严格地等距离下降e、小球运动时不应与木板上的白纸相接触f、将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（2）如图是某同学用频闪照相研究平抛运动时拍下的照片，背景方格纸的边长为10cm，A、B、C是同一小球在频闪照相中拍下的三个连续的不同位置时的照片，则：（g=10m/s2）
7、频闪照相相邻闪光的时间间隔s；小球水平抛出的初速度v0=m/s；球经过B点时其竖直分速度大小为vy=m/s三、计算题（共4个题共40分）解答写出必要的文字说明、方程式和重要的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平抛一物体，当抛出2S后，它的速度与水平方向成45角，落地时速度方向与水平方向成60角，求：（1）初速度；（2）落地速度；（3）开始抛出时距地面的高度；（4）水平位移（g=10m/s2）17在竖直平面内有一个光滑的半圆轨道，轨道两端连线即直径在竖直方向，轨道半径为0.4m，一个质量为0.5kg的小球以一定的初速度滚上轨道（g取10m/s2）求：
8、（1）小球在最高点不脱离轨道的最小速率是多少？（2）若小球在最高点速率v=4m/s，小球对轨道的压力是多少？（3）小球以v=4m/s的速率从最高点离开轨道，则小球落地点距最高点的水平距离是多少？18“神州”六号飞船发射成功后，进入圆形轨道稳定运行，运转一周的时间为T，地球的半径为R，表面重力加速度为g，万有引力常量为G，试求：（1）地球的密度；（2）“神州”六号飞船轨道距离地面的高度19如图所示，A是地球的同步卫星另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h已知地球半径为R，地球自转角速度为o，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心（1）求卫星B的运行周期（2）如果卫星B绕行方向与地球自
9、转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则至少经过多长时间，他们再一次相距最近？2014-2015学年云南省保山市施甸一中高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、本题共12小题；每小题4分，共计48分在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项正确，全部选对得4分；选对但不全得2分；有错选或不答的得0分1下列说法符合史实的是（）A 牛顿发现了行星的运动规律B 卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量C 开普勒发现了万有引力定律D 牛顿发现了海王星和冥王星考点：物理学史分析：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可解答：解：A、开普勒发现了行星的运动规
10、律，故A错误；B、卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，故B正确；C、牛顿发现了万有引力定律，故C错误；D、亚当斯和勒威耶发现了海王星，克莱德汤博发现了冥王星，故D错误；故选：B点评：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一2关于做匀速圆周运动物体向心加速度的方向，下列说法正确的是（）A 与线速度方向始终相同B 与线速度方向始终相反C 始终指向圆心D 始终保持不变考点：向心加速度专题：匀速圆周运动专题分析：物体做匀速圆周运动时，合外力提供向心力，加速度大小不变，但是方向指向圆心，时刻发生变化，因此根据向心加速度的特点可正确解答本题
11、解答：解：向心加速度的方向始终指向圆心，和线速度的方向垂直，不改变线速度的大小只是改变线速度的方向，由于加速度是矢量，因此向心加速度是时刻变化的，故ABD错误，C正确故选：C点评：匀速圆周运动要注意，其中的匀速只是指速度的大小不变，合力作为向心力始终指向圆心，合力的方向也是时刻在变化的，因此向心加速度大小不变，但是方向时刻变化3关于曲线运动，有下列说法正确的是（）A 曲线运动一定是变速运动B 曲线运动一定是匀速运动C 在平衡力作用下，物体可以做曲线运动D 在恒力作用下，物体可以做曲线运动考点：曲线运动专题：物体做曲线运动条件专题分析：物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”当物体所受的合外力
12、和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动解答：解：A、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，故A正确，B错误；C、曲线运动的条件是合力与速度不共线，一定存在加速度，曲线运动的物体受到的合外力一定不为零，不可能是平衡力，故C错误；D、在恒力作用下，物体可以做曲线运动，如平抛运动，只受重力，加速度不变，故D正确；故选：AD点评：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住4河宽420m，船在静水中速度为4m/s，水流速度是3m/s，则船过河的最短时间为（）A 140sB 105sC 84sD 100s
13、考点：运动的合成和分解专题：运动的合成和分解专题分析：船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和沿水流方向的分运动，由于两个分运动相互独立，互不影响，故渡河时间等于沿船头指向分运动的时间，与水流速度无关，当船头与河岸垂直时，沿船头方向的分运动的位移最小，故渡河时间最短解答：解：船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和沿水流方向的分运动，渡河时间等于沿船头指向分运动的时间，当船头与河岸垂直时，沿船头方向的分运动的位移最小，故渡河时间最短因而t=105s，故B正确，ACD错误；故选：B点评：本题关键是将船的实际运动沿着船头指向和顺着水流方向分解，由于渡河时间等于沿船头指向分运动的时间，故当船头指向垂
14、直河岸时，沿船头方向的分运动的位移最小，小船渡河时间最短5物体以v0=10m/s的速度水平抛出，空气阻力不计，取g=10m/s2，经过时间t物体垂直撞在倾角=30的斜面上，则这段时间t等于（）A sB sC sD 2s考点：平抛运动专题：平抛运动专题分析：将物体的速度分解为水平方向和竖直方向，结合平行四边形定则求出竖直方向上的分速度，通过速度时间公式求出运动的时间解答：将物体的速度分解为水平方向和竖直方向，水平分速度不变，等于10m/s，根据平行四边形定则得，竖直分速度根据vy=gt得，t=故C正确，A、B、D错误故选：C点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道水
15、平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动6一个钟表的秒针角速度为（）A rad/sB 2rad/sC rad/sD rad/s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：角速度等于单位时间质点与圆心连线绕过的角速度，根据一个周期内秒针转过的角速度求出秒针的角速度解答：解：秒针的周期T=60s，转过的角度为2，则角速度=故D正确，A、B、C错误故选：D点评：解决本题的关键知道角速度的定义式，知道角速度与周期的关系7在地面上方某一高处，以初速度v0水平抛出一石子，当它的速度由水平方向变化到与水平方向成角时，石子的水平位移的大小是（不计空气阻力）（）A B C D 考点：平抛
16、运动专题：平抛运动专题分析：石子做的是平抛运动，根据平抛运动的规律，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同，来分析计算即可解答：解：由于石子的速度方向到与水平方向成角，所以竖直分速度为vy=v0tan，由vy=gt，可得时间为：所以：故选：C点评：本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在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8如图所示，用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（）A 小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B 小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C 若小球刚好能在竖直平面内做圆周运
17、动，则其在最高点的速率为D 小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力考点：向心力；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：对小球在不同位置时分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程即可解答解答：解：A、小球在圆周最高点时，向心力可能等于重力也可能等于重力与绳子的拉力之和，取决于小球的瞬时速度的大小，故A错误；B、小球在圆周最高点时，满足一定的条件可以使绳子的拉力为零，故B错误；C、小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则在最高点，重力提供向心力，v=，故C正确；D、小球在圆周最低点时，具有竖直向上的向心加速度，处于超重状态，拉力一定大于重力，故D正确故选CD点评：圆周运动问题重在分析向
18、心力的来源，利用牛顿第二定律列方程9下列关于人造地球卫星与宇宙飞船的说法中，正确的是（）A 如果知道地球公转的轨道半径和周期，再利用万有引力常量，就可以算出地球的质量B 如果知道人造地球卫星的轨道半径和它的周期，再利用万有引力常量，就可以算出地球的质量C 两颗人造地球卫星，只要它们的绕行速率相等，不管它们的质量、形状差别有多大，它们的绕行半径和绕行周期都一定是相同的D 原来在同一轨道上沿同一方向绕行的人造卫星一前一后，若要使后一卫星追上前一卫星并实现对接，只要将后者的速率增大一些即可考点：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：人造卫星问题分析：知道人造地球卫星的轨道半径
19、和它的周期，根据地球的万有引力提供卫星的向心力，可以算出地球的质量根据卫星速度公式分析：两卫星的速率相等，轨道半径相等，则周期一定相同原来在某一轨道上沿同一方向绕行的人造卫星一前一后，速率相同，后一卫星速率增大时，做离心运动，不可能与前一卫星碰撞飞船飞行速度与其质量无关，飞船质量减小，飞行速度不变解答：解：A、根据万有引力提供向心力，F=mr，如果知道地球公转的轨道半径和周期，再利用万有引力常量，就可以算出太阳的质量，不能算出地球的质量，故A错误；B、根据万有引力提供向心力，F=mr，如果知道人造地球卫星的轨道半径和它的周期，再利用万有引力常量，就可以算出地球的质量，故B正确；C、人造地球卫星
20、速度公式v=，可见，卫星的速率与质量、形状无关，当它们的绕行速率v相等时，半径r相等，由周期T=得到，周期T相同故C正确D、原来在某一轨道上沿同一方向绕行的人造卫星一前一后，速率相同，后一卫星速率增大时，做离心运动，半径将增大，不可能与前一卫星碰撞故D错误故选：BC点评：解答本题关键要掌握万有引力充当卫星的向心力这一基本思路，再灵活选择向心力公式的形式，即可轻松解答10三颗人造地球卫星A、B、C绕地球作匀速圆周运动，如图所示，已知MA=MBMC，则对于三个卫星，正确的是（）A 运行线速度关系为 vAvB=vCB 运行周期关系为 TATB=TCC 向心力大小关系为 FA=FBFCD 半径与周期关
21、系为=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：根据人造卫星所受的万有引力等于向心力，列式求出线速度、周期表达式，根据万有引力定律及开普勒定律，可以分析答题解答：解：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，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，由图示可知：RARB=RC，由题意知：MA=MBMC；A、B由牛顿第二定律得：G=m=mR，则得v=，T=2R，则知，vAvB=vC，TATB=TC故A正确，B错误C、向心力F=G，则知FAFBFC故C错误D、由开普勒第三定律可知，绕同一个中心天体运动的半径的三次方与周期的平方之比是一个定值，即有=，故D正确故选A
22、D点评：本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度、周期的表达式，再进行讨论11一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R，甲、乙两物体的质量分别为M与m（Mm），它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的倍，两物体用一根长为l（lR）的轻绳连在一起，如图，甲物体放在转动轴的位置上，甲、乙之间的连线刚好沿半径方向拉直，要使两物体与圆盘之间不发生相对滑动，则圆盘旋转的角速度最大值不得超过（）A B C D 考点：向心力；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：当角速度从0开始增大，乙所受的静摩擦力开始增大，当乙达到最大静摩擦力，角速度继续增大，此时乙靠拉力和静摩擦力的合
23、力提供向心力，角速度越大，拉力越大，当拉力和甲的最大静摩擦力相等时，角速度达到最大值解答：解：当绳子的拉力等于甲的最大静摩擦力时，角速度达到最大，有T+mg=mL2，T=Mg所以=故选：D点评：解决本题的关键知道当角速度达到最大时，绳子的拉力等于甲的最大静摩擦力，乙靠拉力和乙所受的最大静摩擦力提供向心力12关于地球的同步卫星，下列说法正确的是（）A 发射同步卫星时的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B 所有同步卫星运行速率均相同C 同步卫星的运行速度可以大于7.9km/sD 同步卫星可停留在北京上空考点：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：了解同步卫星的含义，即同
24、步卫星的周期必须与地球自转周期相同物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度解答：解：A、同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，同步卫星发射速度一定大于第一宇宙速度，也小于第二宇宙速度（即脱离地球的束缚的速度），故A正确；B、根据万有引力提供向心力，列出等式：=m（R+h），其中R为地球半径，h为同步卫星离地面的高度由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h也为一定值由于轨道半径一定，则线速度的大小也一定故B正确C、第一宇宙速度是近地卫星的
25、环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，根据v=，可知，同步卫星的运行速度小于7.9km/s，故C错误；D、它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的，因此同步卫星相对地面静止不动，故D错误故选：AB点评：地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度二、填空题和实验题：（共12分）13一辆汽车以10m/s的速度通过一个半径为20m的圆形拱桥，若此桥是凸形桥，汽车在最高点时所受压力与汽车重力之比1：2，若此桥是凹形桥，汽车在最低点时桥所受
26、压力与重力之比为3：2考点：向心力；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：轿车在凸形桥和凹形桥的最高点和最低点，靠重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出桥面对轿车的支持力，从而得出轿车对桥面的压力再求解压力与重力之比解答：解：过凸形桥最高点时：mgN1=m得 N1=mgm=m（10）=5m由牛顿第三定律，车对桥的压力大小为5m所以压力与汽车重力之比N1：mg=5m：10m=1：2；过凹形桥最低点时：N2mg=m得 N2=mg+m=m（10+）=15m由牛顿第三定律，车对桥的压力大小为15m所以压力与汽车重力之比N2：mg=15m：10m=3：2；故答案为：1：2，3
27、：2点评：解决本题的关键搞清向心力的来源，根据牛顿第二定律进行求解14若某行星半径是R，平均密度是，已知引力常量是G，那么在该行星表面附近运行的人造卫星的角速度大小是考点：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：绕行星表面飞行的人造卫星的向心力由万有引力提供，据此计算人造卫星的角速度即可解答：解：令行星半径为R，则行星的质量近地人造卫星的向心力由万有引力提供有：解得：故答案为：点评：解决本题的关键是抓住万有引力提供卫星圆周运动向心力，能掌握球的体积公式是解决问题的关键15在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹（1）为了能较准确地描绘运
28、动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：acea、通过调节使斜槽的末端保持水平b、每次释放小球的位置必须不同c、每次必须由静止释放小球d、记录小球位置用的凹槽每次必须严格地等距离下降e、小球运动时不应与木板上的白纸相接触f、将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（2）如图是某同学用频闪照相研究平抛运动时拍下的照片，背景方格纸的边长为10cm，A、B、C是同一小球在频闪照相中拍下的三个连续的不同位置时的照片，则：（g=10m/s2）频闪照相相邻闪光的时间间隔0.1s；小球水平抛出的初速度v0=3m/s；球经过B点时其竖直分速度大小为vy=1.5m/s考点
29、：研究平抛物体的运动专题：实验题；平抛运动专题分析：（1）保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平，因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线；（2）平抛运动在竖直方向上是匀变速运动，由BC和AB之间的竖直方向的距离差可以求出时间间隔；在水平方向上是匀速直线运动，由ABC三点在水平方向上的位移，和两点之间的时间间隔，可以求得水平速度，也就是小球的初速度；根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点竖直方向上的分速度解答：解：（1）
30、a、要保证小球做平抛运动，必须通过调节使斜槽的末端保持水平，故a正确；b、为保证小球做平抛运动的初速度相等，每次释放小球的位置必须相同，故b错误；c、为保证小球做平抛运动的初速度相等，每次必须由静止释放小球，故c正确；d、只要描出小球的位置即可，记录小球位置用的木条（或凹槽）每次不必严格地等距离下降，故d错误；e、为避免摩擦影响小球的运动轨迹，小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触，故e正确；f、将球的位置记录在纸上后，取下纸，应用平滑的曲线把各点连接起来，不是用直尺将点连成折线，故f错误；（2）根据平抛运动规律有：在竖直方向：hBChAB=gt2，代入数据解得：t=0.1 s根据水平
31、方向运动特点有：x=3L=v0t，由此解得：v0=3m/s小球经过B点时其竖直分速度大小等于A到C的竖直位移与所用时间的比值，所以得vBy=1.5m/s故答案为：（1）ace；（2）0.1；3；1.5点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解三、计算题（共4个题共40分）解答写出必要的文字说明、方程式和重要的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平抛一物体，当抛出2S后，它的速度与水平方向成45角，落地时速度方向与水平方向成60角，求：（1）初速度；（2）落地速度；（3）开始抛出时距地面的高度；（4）
32、水平位移（g=10m/s2）考点：平抛运动专题：平抛运动专题分析：（1）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动将两秒后的速度进行分解，根据vy=gt求出竖直方向上的分速度，再根据角度关系求出平抛运动的初速度（2）将落地的速度进行分解，水平方向上的速度不变，根据水平初速度求出落地时的速度（3）根据落地时的速度求出竖直方向上的分速度，再根据求出抛出点距地面的高度（4）根据落地时竖直方向上的分速度，运用vy=gt求出运动的时间再根据x=v0t求出水平射程解答：解：（1）2s后竖直方向上的分速度vy1=gt=20m/s，则v0=vx=vy=20m/s故物体抛出时的初速度为20m
33、/s （2）落地时速度方向与水平成60角所以，则v=故落地时的速度为40m/s （3）落地时竖直方向的分速度根据得，h=故抛出点距离地面的高度为60m（4）平抛运动的时间t=x=v0t=20故水平射程为答：（1）初速度是20m/s；（2）落地速度是40m/s；（3）开始抛出时距地面的高度是60m；（4）水平位移是m点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解17在竖直平面内有一个光滑的半圆轨道，轨道两端连线即直径在竖直方向，轨道半径为0.4m，一个质量为0.5kg的小球以一定的初速度滚上轨道（g取10m/s2）求：（1）小球在最高点不脱离轨道的最小速
34、率是多少？（2）若小球在最高点速率v=4m/s，小球对轨道的压力是多少？（3）小球以v=4m/s的速率从最高点离开轨道，则小球落地点距最高点的水平距离是多少？考点：向心力专题：匀速圆周运动专题分析：（1）在最高点小球不脱离轨道的条件是重力不大于小球做圆周运动所需要的向心力，由牛顿第二定律列式求解速度；（2）由牛顿第二定律列式求解轨道对小球的压力，进而求解小球对轨道的压力；（3）从最高点离开轨道，做平抛运动，由运动分解与合成的知识解决解答：解：（1）在最高点小球不脱离轨道的条件是重力不大于小球做圆周运动所需要的向心力，即：解得最小速率为：（2）因为v=4m/svmin，所以轨道对小球有一定的压力
35、F，则：F+mg=m解得：F=0.5=15N由牛顿第三定律知，小球对轨道的压力为15N（3）小球离开轨道后做平抛运动，则：2R=解得：t=则水平位移为：x=vt=0.44=1.6m答：（1）小球在最高点不脱离轨道的最小速率是2m/s；（2）若小球在最高点速率v=4m/s，小球对轨道的压力是15N；（3）小球以v=4m/s的速率从最高点离开轨道，则小球落地点距最高点的水平距离是1.6m点评：本题主要考查了向心力公式及平抛运动基本公式的直接应用，难度适中18“神州”六号飞船发射成功后，进入圆形轨道稳定运行，运转一周的时间为T，地球的半径为R，表面重力加速度为g，万有引力常量为G，试求：（1）地球的
36、密度；（2）“神州”六号飞船轨道距离地面的高度考点：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：人造卫星问题分析：（1）由地面万有引力等于重力可得地球质量，再由密度表达式可得密度（2）由万有引力提供向心力的周期表达式，联合万有引力等于重力，可解得神州六号的离地高度解答：解：（1）由地球表面万有引力等于重力：解得：地球密度为：（2）对神州六号，由万有引力提供向心力：又：联立解得：答：（1）地球的密度（2）“神州”六号飞船轨道距离地面的高度点评：本题重点是训练万有引力提供向心力的各种表达形式，在做题时，应依据给定的已知量，选择性的应用公式19如图所示，A是地球的同步卫星另一卫星B
37、的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h已知地球半径为R，地球自转角速度为o，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心（1）求卫星B的运行周期（2）如果卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则至少经过多长时间，他们再一次相距最近？考点：万有引力定律及其应用；牛顿第二定律；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：研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出周期卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，当卫星B转过的角度与卫星A转过的角度之差等于2时，卫星再一次相距最近解答：解：（1）设地球质量为M，卫星质量为m，根据万有引力和牛顿运动定律，有：在地球表面有：联立得：（2）它们再一次相距最近时，一定是B比A多转了一圈，有：Bt0t=2其中得：答：（1）卫星B的运行周期是；（2）至少经过，它们再一次相距最近点评：本题考查万有引力定律和圆周运动知识的综合应用能力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