1、2004-2005漆桥中学高一下期中测试物理班级 姓名 得分 一、选择题(在每小题给出的选项中,只有一个选项正确.每小题3分,共30分)1.下列几种说法中,正确的是 C A. 匀速圆周运动是一种匀速运动B. 匀速圆周运动的向心加速度是描述匀速圆周运动线速度大小变化快慢的物理量C. 物体做匀速圆周运动时所受的向心力不是恒力D.当物体受到的合外力不断变化时,物体一定做曲线运动2.小球做匀速圆周运动的过程中,以下各量不发生变化的是 C A.线速度 B.向心力 C.周期 D.向心加速度3.甲、乙两个质点间的万有引力大小为F,若甲物体的质量不变,乙物体的质量增加到原来的2倍,同时它们之间的距离减为原来的
2、1/2,则甲、乙两物体的万有引力大小将变为 C A.F ; B.;C.8F; D.4F4.洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附着在筒壁上,则此时 A A.衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用B.衣物随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力C.筒壁对衣物的弹力不随筒的转速而变化D.筒壁对衣物的摩擦力一定随转速的增大而增大5.在下列哪种情况下,物体处于超重状态 D A.平抛出去的物体在落地之前B.处于正在做匀速圆周运动的人造地球卫星中的物体C.汽车在过凸形桥桥顶时D.荡秋千的人摆过最低位置时6.当人造卫星进入轨道做匀速圆周运动后,下列叙述中不正确的是 C A.在任何轨道上运动时,地球球心都在卫星的轨道平面内
3、B.卫星运动速度一定不超过7.9 km/sC.卫星内的物体仍受重力作用,并可用弹簧秤直接测出所受重力的大小D.卫星运行时的向心加速度等于卫星轨道所在处的重力加速度7.宇宙飞船要与轨道空间站对接,飞船为了追上轨道空间站: A A.只能从较低轨道上加速B.只能从较高轨道上加速C.只能从空间站同一高度的轨道上加速D.无论在什么轨道上,只要加速就行8.某人在一星球上以速度v0竖直上抛一物体,经t秒钟后物体落回手中,已知星球半径为R,那么使物体不再落回星球表面,物体抛出时的速度至少为: B 9.一艘宇宙飞船贴近一恒星表面飞行,测得它匀速圆周运动的周期为T,设万有引力常量G,则此恒星的平均密度为: B A
4、GT2/3 B3GT2 CGT24 D4GT210. 关于同步卫星是指相对于地面不动的人造卫星,有关说法正确的是: D 同步卫星不绕地球运动 同步卫星绕地球运动的周期等于地球自转的周期同步卫星只能在赤道的正上方 同步卫星可以在地面上任一点的正上方 同步卫星离地面的高度一定 同步卫星离地面的高度可按需要选择不同的数值A B C二、填空题(每空6分,共30分)11(6分)如图为一皮带传动装置,大轮与小轮固定在同一根轴上,小轮与另一中等大小的轮子间用皮带相连,它们的半径之比是rArBrC=123,.A、B、C分别为轮子边缘上的三点,那么三点线速度之比vAvBvC= ;三点角速度之比ABC= .答:1
5、:1:3 、 2:1:212. (6分)如图所示,一质量为m的小球做半径为R的圆锥摆运动,已知细线和竖直方向的夹角为,则小球做匀速圆周运动所需的向心力为_,小球做匀速圆周运动的向心加速度为_.答案:13(6分)质量为的小物体沿半径为R的圆形轨道滑下,它到达轨道最低点时的速率为V,已知物体与轨道的动摩擦因数为,则此时轨道受到的摩擦力为 . 答案:14. (6分)要发射一颗资源卫星,每小时绕地球转半周,并要求固定在卫星上的红外线拍摄装置能不停地拍摄地面的景物,则卫星自转与公转的角速度之比为_,卫星离地面的高度h=_ m.(取两位有效数字,地球半经R=6400 km,g=10 m/s2,=)答:1:
6、1;h=1.7106m15. (6分)如图,有A、B两颗行星绕同一恒星做圆周运动,旋转方向相同,A行星的周期为T1,B行星的周期为T2,在某一时刻两行星第一次相遇(即两颗行星相距最近),则经过时间t1 时两行星第二次相遇,经过时间t2 时两行星第一次相距最远。答:t1T1T2 / (T2-T1) ; t2T1T2 /2 (T2-T1) 三、计算、论述题(本题共5小题,共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.答案中必须写出数值和单位)16.(8分)一个质量是50 kg的运动员在圆弧半径为30 m的水平跑道上以速率6 m/s跑动,该运动员需要的向心力为多大?若地面对运动员的最大静
7、摩擦力是其体重的0.25倍,那么运动员跑步转弯时的速度不能超过多少就能安全转弯?(取g=10 m/s2)解答: m/s2=1.2 m/s2F=ma=501.2 N=60 N因为0.25mg=所以运动员跑步转弯时的速度最大值 m/s=5 m/s.17(8分)假定宇航员乘坐宇宙飞船到某行星考察,当宇宙飞船在靠近该星球表面空间做匀速圆周运动时,测得环绕周期为T,当飞船降落在该星球表面,用弹簧秤称得质量为m的砝码受重力为F,根据以上数据求得该行星的质量为多少?解析:飞船做匀速圆周运动的向心力是星球对飞船的万有引力提供设行星质量、飞船质量分别为M和,行星半径为R,则有: 3分该星球表面砝码的重力等于砝码
8、的万有引力, 3分 联解得: -2分18.(8分)两颗靠得很近的天体称为双星,它们以两者连线上某点为圆心作匀速圆周运动,这样就不至于由于万有引力而吸引在一起,设两双星质量分别为m和M,M=3m。两星间距为L,在相互万有引力的作用下,绕它们连线上某点O转动.则:OM间距为多少? 它们运动的周期为多少?解:双星向心力F和角速度大小相等,根据万有引力提供向心力: F = m2R -2分可知:R1/m -1分则:OM间距r = mL/(M+m) = L4-1分 -3分 得:-1分19.(8分)某一行星,一昼夜的时间是T,同一物体在赤道上的物重仅是两极上物重的90%,求此行星的平均密度.解:设行星的半径
9、为R,质量为M,设物体的质量为m,由此可得两极的物重为,由已知条件知赤道上的物重为90%在赤道处的向心力为10%在赤道上由圆周运动知识可得:10%= -4分所以 -1分所以此行星的平均密度是.-3分20.(8分)如图3所示,轻杆长2l,中点装在水平轴O点,两端分别固定着小球A和B,A球质量为m,B球质量为2m,两者一起在竖直平面内绕O轴做圆周运动.(1)若A球在最高点时,杆A端恰好不受力,求此时O轴的受力大小和方向;(2)若B球到最高点时的速度等于第(1)小题中A球到达最高点时的速度,则B球运动到最高点时,O轴的受力大小和方向又将如何?(3)在杆的转速逐渐变化的过程中,能否出现O轴不受力的情况?若不能,请说明理由;若能,则求出此时A、B球的速度大小.图3解:(1)A在最高点时,对A有,对B有,可得TOB4mg.-2分根据牛顿第三定律,O轴所受的力大小为4mg,方向竖直向下-1分(2)B在最高点时,对B有2mg+TOB,代入(1)中的v,可得TOB0;对A有TOAmg,TOA2mg.-1分根据牛顿第三定律,O轴所受的力的大小为2mg,方向竖直向下.-1分(3)要使O轴不受力,据B的质量大于A的质量,可判断B球应在最高点.对B有TOB+2mg-1分对A有TOAmg.-1分轴O不受力时,TOATOB,可得v.-1分