1、2013-2014学年天津市津南区咸水沽一中高三(上)月考物理试卷(二) 一单项选择(本题共10小题,每小题3分,满分30分.请将正确答案填涂在答题卡上.)1(3分)(2003上海)爱因斯坦由光电效应的实验规律,猜测光具有粒子性,从而提出光子说从科学研究的方法来说,这属于()A等效替代B控制变量C科学假说D数学归纳考点:光电效应版权所有分析:爱因斯坦提出光子说,是一种猜测,所以所用的方法是科学假说解答:解:爱因斯坦由光电效应的实验规律,猜测光具有粒子性,从而提出光子说,科学研究的方法属于科学假说故A、B、D错误,C正确故选C点评:在高中物理学习过程中,会遇到不同研究问题的方法,这些方法对我们的
2、学习有很大的帮助,在理解概念和规律的基础上,要注意方法的积累2(3分)(2013秋津南区校级月考)下列说法正确的是()A在平直公路上,“汽车限速”的原因是车速快时车的惯性大B处于宇宙空间站里的物体惯性为零C马拉车在平直公路上加速前进时,车拉马的力小于马拉车的力Dkg,m,s是国际单位制中的基本单位,力的单位N是导出单位考点:作用力和反作用力;惯性版权所有专题:常规题型分析:物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,任何物体都具有惯性,质量是衡量物体惯性大小的唯一量度,与物体的速度无关;由牛顿第三定律可知,作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,力的性质相同,它们
3、同时产生,同时变化,同时消失解答:解:A、质量是衡量物体惯性大小的唯一量度,与物体的速度无关,故A错误;B、物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,任何物体都具有惯性,故B错误;C、马拉车的力和车拉马的力是作用力与反作用力大小相等,方向相反,故C错误;D、kg,m,s是国际单位制中的基本单位,力的单位N是导出单位,故D正确;故选:D点评:考查了运动和力以及惯性的相关知识,其中影响惯性大小的只有质量,这是学生容易出错的地方,掌握牛顿第三定律,抓住作用力与反作用力是同时产生、同时消失,分别作用在两个不同物体上等性质3(3分)(2014秋赤坎区校级期中)取一根长2m左右的细线,5个铁垫圈和一个金属盘
4、在线下端系上第一个垫圈,隔12cm再系一个,以后垫圈之间的距离分别为36cm、60cm、84cm,如图所示,站在椅子上,向上提起线的上端,让线自由垂下,且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘松手后开始计时,若不计空气阻力,则第2、3、4、5个垫圈()A落到盘上的声音时间间隔越来越大B落到盘上的声音时间间隔相等C依次落到盘上的速率关系为1:2:3:4D依次落到盘上的时间关系为1:(1):():(2)考点:自由落体运动版权所有专题:自由落体运动专题分析:5个铁垫圈同时做自由落体运动,下降的位移之比为1:3:5:7根据初速度为零的匀加速直线运动的推论知,在相等时间内的位移之比为1:3:5:7,可以确定落地
5、的时间间隔是否相等,从而根据v=gt得出落到盘中的速率之比解答:解:A、5个铁垫圈同时做自由落体运动,下降的位移之比为1:3:5:7可以看成一个铁垫圈自由下落,经过位移之比为1:3:5:7因为初速度为零的匀加速直线运动在相等时间内的位移之比为1:3:5:7,知各垫圈落到盘中的时间间隔相等故A错误,B正确C、因为各垫圈落到盘中的时间间隔相等,则各垫圈依次落到盘中的时间比为1:2:3:4,则速度之比为1:2:3:4故C正确,D错误故选:BC点评:解决本题本题的关键掌握自由落体运动的规律,知道初速度为零的匀加速直线运动的一些推论4(3分)(2011青岛模拟)如图所示,截面为三角形的木块 a 上放置一
6、铁块 b,三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的竖直面上,现用竖直向上的作用力 F,推动木块与铁块一起向上匀速运动,运动过程中铁块与木块始终保持相对静止,则下面说法正确的是()A木块a与铁块b间一定存在摩擦力B木块与竖直墙面间一定存在水平弹力C木块与竖直墙面间一定存在摩擦力D竖直向上的作用力F大小一定大于铁块与木块的重力之和考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用版权所有专题:受力分析方法专题分析:对b受力分析,受到重力、支持力和静摩擦力;再对a、b整体受力分析,受到重力和推力,二力平衡,整体不是墙壁的弹力和摩擦力解答:解:b匀速上升,受到的合力为零,对b受力分析,受到重力、支持力和静摩
7、擦力;再对a、b整体受力分析,受到重力和推力,二力平衡;整体不受墙壁的弹力和摩擦力,如有,则合力不为零;故选A点评:弹力和摩擦力的有无可以根据假设法判断,即假设存在,或假设不存在,看是否与运动状态相矛盾5(3分)(2013秋津南区校级月考)下列关于曲线运动的说法中,正确的是()A做曲线运动的物体的加速度一定是变化的B做曲线运动的物体的速度大小一定是变化的C做匀速圆周运动的物体,所受的合外力不一定时刻指向圆心D骑自行车冲到圆弧形桥顶时,人对自行车座的压力小于人受到的重力考点:曲线运动版权所有专题:物体做曲线运动条件专题分析:物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,速度的方向与该点曲线的
8、切线方向相同解答:解:A、做曲线运动的物体的加速度不一定是变化的,比如:平抛运动,其加速度不变,所以A错误;B、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,速度大小不一定变化,比如匀速圆周运动,所以B错误;C、做匀速圆周运动的物体,所受的合外力一定时刻指向圆心,所以C错误;D、冲到圆弧形桥顶时,根据牛顿第二定律,则有压力小于重力,则出现失重现象,所以D正确;故选:D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6(3分)(2014泗洪县校级模拟)如图所示,小车沿水平面做直线运动,小车内光滑底面上有一物块被压缩的弹簧压向左壁小车向
9、右加速运动,若小车向右加速度增大,则车左壁受物块的压力FN1和车右壁受弹簧的压力FN2的大小变化是()AFN1不变,FN2变大BFN1变大,FN2不变CFN1、FN2都变大DFN1变大,FN2减小考点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用版权所有专题:牛顿运动定律综合专题分析:车右壁受弹簧的压力FN2的大小与弹簧的压缩量成正比根据牛顿第二定律研究物块所受的左侧壁的压力大小如何变化,再分析车左壁受物块的压力FN1如何变化解答:解:小车向右加速度增大时,弹簧的长度不变,压缩量不变,根据胡克定律可知,则车右壁受弹簧的压力FN2的大小不变对物块研究得到:FN1FN2=ma,得到左壁对物块的压力FN1=F
10、N2+ma,FN2不变,a增大,则FN1增大,根据牛顿第三定律得知,车左壁受物块的压力FN1增大故选B点评:本题关键要抓住弹簧的弹力与压缩量成正比,由胡克定律分析得出弹力不变7(3分)(2014连城县校级模拟)如图所示,在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A、B、C,在某一时刻恰好在同一直线上,下列正确说法有()A根据,可知VAVBVCB根据万有引力定律,FAFBFCC向心加速度aAaBaCD运动一周后,C先回到原地点考点: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版权所有专题:人造卫星问题分析:根据卫星的速度公式比较三颗卫星的速度大小由万有引力定律比较万有引力的大小卫星的向心加速
11、度等于重力加速度g=,再比较向心加速度的大小根据周期的大小,分析哪颗卫星先回到原点解答:解:A、设地球的质量为M,卫星的轨道半径为r,卫星的速度v=,可见,r越大,v越小,则有vAvBvC故A错误B、由于三颗的质量关系未知,无法根据万有引力定律F=G比较引力的大小故B错误C、卫星的向心加速度等于重力加速度g=,r越小,a越大,则有aAaBaC故C正确D、卫星的周期T=2,r越大,T越大,所以TATBTC,所以运动一周后,A先回到原地点故D错误故选C点评:对于卫星的线速度、周期、角速度、向心加速度等物理量的比较,只要抓住卫星的速度公式v=比较出线速度的大小,其他量可以根据圆周运动知识理解并比较8
12、(3分)(2013秋徐州期末)如图所示,静止在光滑水平面上的物体A,一端靠着处于自然状态的轻质弹簧现对物体作用一水平恒力,在弹簧被压缩到最短的过程中,物体的速度和加速度的变化情况是()A速度增大,加速度增大B速度增大,加速度减小C速度先增大后减小,加速度先减小后增大D速度先增大后减小,加速度先增大后减小考点:牛顿第二定律;速度;加速度版权所有专题:牛顿运动定律综合专题分析:对物体进行受力分析,根据合力的变化确定加速度的变化根据加速度的方向和速度方向的关系判断速度的变化解答:解:对物体进行受力分析:竖直方向物体受力平衡,水平方向受向右的推力F和向左的弹簧的弹力,刚开始F大于弹力,加速度方向向右,
13、根据牛顿第二定律得:a=,而由于物体向右运动,x逐渐增大,加速度a逐渐减小,但加速度方向与速度方向相同,故物体速度逐渐增大,当F等于弹力时,加速度为0,速度达到最大值,继续向右运动时,弹力继续增大,加速度方向改变且逐渐增大,而速度逐渐减小,最后速度减为0,所以速度先增大后减小,加速度先减小后增大,故C正确故选:C点评:加速度由合外力和质量决定,本题关键是能正确对运动过程进行受力分析,难度适中9(3分)(2013亭湖区校级模拟)如图所示,A、B为两个挨得很近的小球,并列放于光滑斜面上,斜面足够长,在释放B球的同时,将A球以某一速度v0水平抛出,当A球落于斜面上的P点时,B球的位置位于()AP点以
14、下BP点以上CP点D由于v0未知,故无法确定考点:平抛运动版权所有专题:平抛运动专题分析:B球沿着斜面做的是匀加速直线运动,A球做的是平抛运动,分别计算出AB两个球到达P点的时间,比较它们的运动时间就可以判断A球落于斜面上的P点时,B球的位置解答:解:设A球落到P点的时间为tA,AP的竖直位移为y;B球滑到P点的时间为tB,BP的竖直位移也为y,A球做的是自由落体运动,由y=gt2得运动的时间为:tA=,B球做的是匀加速直线运动,运动到P点的位移为:s=,加速度的大小为:a=gsin,根据位移公式s=at2得,B运动的时间为:tB=tA(为斜面倾角)所以B正确故选B点评:抓住AB两个球的不同的
15、运动的特点,分别求解运动的时间的大小,即可解决本题,本题的关键就是分析清楚AB的运动的状态10(3分)(2011秋河西区期中)现有核反应方程为Al+HeP+X,新生成的P具有放射性,继续发生衰变,核反应方程为:PSi+Y平行金属板M、N间有匀强电场,且MN,X、Y两种微粒竖直向上离开放射源后正确的运动轨迹是()ABCD考点:带电粒子在匀强电场中的运动;天然放射现象版权所有分析:由题,平行金属板M、N间有匀强电场,且MN,则知板间电场方向水平向右根据电荷数守恒和质量数守恒,确定X和Y是何种粒子,即可分析它们的偏转方向解答:解:据题意知:平行金属板M、N间有匀强电场,且MN,说明平行金属板间电场方
16、向水平向右根据电荷数守恒和质量数守恒得知:X是中子,不带电,在电场中不受电场力,不偏转Y是正电子,带正电,在电场中所受的电场力水平向右,向右偏转,故B正确故选B点评:本题是原子物理与电场偏转的综合,抓住核反应的基本规律:电荷数守恒和质量数守恒,确定X、Y是何种粒子是解题的关键二多选题(每小题4分,满分16分全部选对得4分,选不全得2分,有选错或不答的得0分,请将正确答案填涂在答题卡上)11(4分)(2013雁峰区校级模拟)风洞实验室可产生水平方向大小可调节的风力实验室中有两个质量不等的球A、B,用一轻质绳连接把A球套在水平细杆上如图所示,对B球施加水平风力作用,使A球与B球一起向右匀加速运动若
17、把A、B两球位置互换,重复实验,让两球仍一起向右做匀加速运动,已知两次实验过程中球的加速度相同,A、B两球与细杆的动摩擦因数相同则两次运动过程中,下列物理量一定不变的是()A细绳与竖直方向的夹角B轻绳拉力的大小C细杆对球的支持力D风给小球的水平力考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用版权所有专题:共点力作用下物体平衡专题分析:先对整体进行分析,根据牛顿第二定律分析细杆对球的支持力和风力如何变化,再对下面小球进行研究,根据牛顿第二定律分析细绳与竖直方向的夹角及细绳拉力如何变化解答:解:C、D对整体进行研究:水平方向:Ff=(mA+mB)a 竖直方向:N=(mA+mB)g 由式得知,
18、细杆对球的支持力不变则细杆对球的滑动摩擦力f不变,由于加速度a不变,则由得知,风力F不变故CD正确A、B由于AB两球质量不等,细绳与竖直方向的夹角,轻绳拉力的大小可能变化,故AB错误;故选CD点评:本题要注意两球均做匀加速直线运动状态,加速度相同,关键要灵活应用整体法与隔离法12(4分)(2014春路南区校级期末)物体由静止开始做加速度大小为a1的匀加速直线运动,当速度达到v时,改为加速度大小为a2的匀减速直线运动,直至速度为零在匀加速和匀减速运动过程中物体的位移大小和所用时间分别为x1、x2和t1、t2,下列各式成立的是()A=B=C=Dv=考点:匀变速直线运动的位移与时间的关系版权所有专题
19、:直线运动规律专题分析:物体先做初速度为零的匀加速运动,后做匀减速运动,末速度为零,两个过程平均速度相等,匀加速运动的末速度与匀减速运动的初速度相同,运用位移公式和速度公式分别研究位移与时间、加速度与时间的关系对于整个运动过程,应用平均速度研究总位移与总时间的关系解答:解:A、由题得到,x2=,则两式相比得到,故A正确 B、由v=a1t1,又v=a2t2,得到,故B错误 C、对于整个运动过程,x1+x2=(t1+t2),所以,v=,故CD正确; 故选:ACD点评:本题关键对于两个运动过程之间的关系要熟悉,并能将这些关系转变成方程中等难度,若基本扎实,不会出错13(4分)(2013秋津南区校级月
20、考)如图所示,某物体沿光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点过程中,物体的速率逐渐增大,则以下说法中错误的是()A物体的合外力为零B物体的合力大小不变,方向始终指向圆心OC物体的合外力就是向心力D物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外)考点:向心力版权所有专题:匀速圆周运动专题分析:物体做匀速圆周运动时,合力充当向心力本题中物体做加速圆周运动,既有切向分力,又有法向分力,根据力的合成进行分析解答:解:A、据题知,物体做圆周运动,一定有外力提供向心力,合力一定不为零,故A错误B、C、D物体做圆周运动,一定有指向圆心的外力提供向心力,物体的速率增大,一定有沿圆弧切线方向的分力,根据平行四边形定则
21、可知,物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外),故BC错误,D正确故选:D点评:解答本题关键要根据物体的运动情况,判断物体的受力情况,属于基本问题14(4分)(2013秋津南区校级月考)氢原子核外电子分别在第1、2条轨道上运动时,其有关物理量的关系是()A半径r1r2B电子转动角速度12C电子转动向心加速度a1a2D总能量E1E2考点:电势差与电场强度的关系;库仑定律版权所有专题:电场力与电势的性质专题分析:氢原子核外电子半径rn=n2r1,能级En=;向心力由静电力提供,根据牛顿第二定律求解出角速度表达式分析解答:解:A、氢原子核外电子半径rn=n2r1,量子数n=1、n=2对应的
22、电子的轨道半径r1r2,故A错误;B、电子运动向心力F=m2r=ma,解得:=,所以F1F2,a1a2,12,故BC正确;D、能级En=,由于第一能级为负值,故量子数越大,氢原子能级越高,故D正确;故选:BCD点评:本题关键是熟悉波尔的氢原子模型理论的基本假设,然后结合库仑引力提供向心力列式求解角速度三、填空题(每空2分,共14分)15(4分)(2012秋博白县校级期末)质量为5kg的物体受水平拉力F的作用,物体以10m/s的速度在水平面上沿拉力方向做匀速直线运动当突然撤去F后,物体经5s停止运动,则F的大小为10N,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2(g取10m/s2)考点:牛顿第二定律;摩
23、擦力的判断与计算版权所有专题:牛顿运动定律综合专题分析:根据速度时间公式求出匀减速运动的加速度大小,根据牛顿第二定律求出阻力的大小,从而得出F的大小,根据滑动摩擦力的公式求出动摩擦因数解答:解:物体做匀减速运动的加速度大小a=,则阻力的大小f=ma=52N=10N,所以F=f=10N动摩擦因数故答案为:10N,0.2点评:本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁16(4分)(2013秋津南区校级月考)验证“力的平行四边形定则”实验如图所示,A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB、OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图图甲中弹簧秤B的读
24、数为11.40N;图乙中的F和F两力中,方向一定沿OA方向的是F考点:验证力的平行四边形定则版权所有专题:实验题分析:弹簧秤的每个刻度表示0.1N,根据弹簧秤读出示数,明确实验原理,了解实验误差的存在,知道该实验中“理论值”和“实验值”的区别解答:解:弹簧秤的每个刻度表示0.1N,则弹簧秤的读数为11.40NF是通过作图的方法得到合力的理论值,而F是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条,使橡皮条伸长到O点,使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同,测量出的合力故方向一定沿AO方向的是F故答案为:11.40;F点评:本实验采用的是“等效替代”的方法,即一个合力与几个分力共同作用的效果相同,可以
25、互相替代,明确“理论值”和“实验值”的区别17(6分)(2013湛江一模)如图1所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图图中A为小车,B为装有砝码的小桶,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花打点计时器相连,计时器接50HZ交流电小车的质量为m1,小桶(及砝码)的质量为m2(1)下列说法正确的是DA每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力B实验时应先释放小车后接通电源C本实验m2应远大于m1D在用图象探究加速度与质量关系时,应作a图象(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的aF图象,可能是图2中的图线丙(选填“甲”、“乙”、“丙”)(3)如图3所示
26、为某次实验得到的纸带,纸带中相邻计数点间的距离已标出,相邻计数点间还有四个点没有画出由此可求得小车的加速度大小0.49m/s2(结果保留二位有效数字)考点:探究加速度与物体质量、物体受力的关系版权所有专题:实验题;牛顿运动定律综合专题分析:(1)实验时需要提前做的工作有两个:平衡摩擦力,且每次改变小车质量时,不用重新平衡摩擦力,因为f=mgsin=mgcos,m约掉了让小车的质量M远远大于小桶(及砝码)的质量m,因为:际上绳子的拉力F=Ma=mg,故应该是mM,而当m不再远远小于M时a=随m的增大物体的加速度逐渐减小且无限趋近于g(2)如果没有平衡摩擦力的话,就会出现当有拉力时,物体不动的情况
27、(3)小车做的是匀加速直线运动,可由x=at2求解加速度解答:解:(1)A:平衡摩擦力,假设木板倾角为,则有:f=mgsin=mgcos,m约掉了,故不需要重新平衡摩擦力故A错误B:实验时应先接通电源后释放小车,故B错误C:让小车的质量M远远大于小桶(及砝码)的质量m,因为:绳子的拉力F=Ma=mg,故应该是mM,而当m不再远远小于M时a=随m的增大物体的加速度逐渐减小且无限趋近于g,故C错误D:F=ma,所以:a=,当F一定时,a与成正比,故D正确(2)遗漏了平衡摩擦力这一步骤,就会出现当有拉力时,物体不动的情况故图线为丙(3)设第1段位移为:x1,第2段位移为:x2,计时器打点的时间间隔为
28、0.02s从比较清晰的点起,每两测量点间还有4个点未画出,说明时间间隔T=0.1s由x=aT2得:即:0.49102=a0.12解得:a=0.49m/s2故答案为:(1)D;(2)丙;(3)0.49点评:会根据实验原理分析分析为什么要平衡摩擦力和让小车的质量M远远大于小桶(及砝码)的质量m,且会根据原理分析实验误差纸带的处理在高中实验中用到多次,需要牢固的掌握四、计算题(本题共3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有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)18(12分)(2013秋津南区校级月考)如图所示,电阻r=0.1,质量m=0.1kg的导体棒ab在外力作用下沿
29、光滑平行导轨以速度v=5m/s向右做匀速运动导轨的左端c、d间接有定值电阻R=0.4,导轨间距L=0.4m,导轨电阻不计整个装置处于磁感应强度B=1T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面求:(1)判断a、b两点电势的高低(2)通过R的电流大小和方向(3)外力做功的功率(4)若要棒在外力作用下由静止开始做a=2m/s2的加速度做匀加速运动,写出外力F随时间t变化的关系式考点:导体切割磁感线时的感应电动势;电功、电功率版权所有专题:电磁感应与电路结合分析:(1)由右手定则判断ab中产生的感应电流方向,即可确定a、b哪一端相当于电源的正极,从而判断电势的高低(2)ab切割磁感线产生的感应电动势由公式
30、E=BLv,再运用欧姆定律求出回路中的感应电流大小;(3)使导体ab向右匀速运动所需水平拉力必须与安培力平衡,根据安培力公式公式F=BIL求解出安培力大小,由平衡条件得到外力大小,由P=Fv救出外力的功率或根据外力的功率等于电路中的电功率求解(4)根据E=BLv、欧姆定律和安培力公式,得到安培力与时间的关系式,再由牛顿第二定律求解解答:解:(1)由右手定则判断可知,ab中产生的感应电流方向ba,a端相当于电源的正极,则a点电势高于b点的电势(2)通过R的电流方向dc电流大小为: I=A=0.4A(3)根据功能关系可知:棒做匀速直线运动,外力的功率等于电路中的电功率,则有: P=I2(R+r)=
31、0.42(0.4+0.1)W=0.08W(4)棒由静止开始做a=2m/s2的加速度做匀加速运动,t末速度 v=at安培力大小 F安=BIL=根据牛顿第二定律得 FF安=ma则 F=ma+=0.2+t=(0.64t+0.2)N答:(1)a点电势比b点高(2)通过R的电流方向为dc,大小为0.4A(3)外力做功的功率为0.08W(4)外力F随时间t变化的关系式是 F=(0.64t+0.2)N点评:本题比较简单考查了电磁感应与电路的结合,解决这类问题的关键是正确分析外电路的结构,然后根据有关电学知识求解19(14分)(2014秋房山区期末)嫦娥一号”的成功发射,为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重
32、要的一步已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形,距月球表面高度为H,飞行周期为T,月球的半径为R,引力常量为G求:(1)“嫦娥一号”绕月飞行时 的线速度大小; (2)月球的质量; (3)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的飞船,则其绕月运行的线速度应为多大考点: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版权所有专题:人造卫星问题分析:“嫦娥一号”的轨道半径r=R+H,由v=求解线速度根据月球对“嫦娥一号”的万有引力提供“嫦娥一号”的向心力,列方程求解月球的质量绕月球表面做匀速圆周运动的飞船轨道半径约R解答:解:(1)“嫦娥一号”绕月飞行时 的线速度大小v= (2)设月球质量为M,
33、“嫦娥一号”的质量为m,根据牛顿第二定律得 G= 解得M= (2)设绕月飞船运行的线速度为V,飞船质量为m0,则 G= 又M=,联立解得V=答:(1)“嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小为; (2)月球的质量为M=; (3)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的飞船,则其绕月运行的线速度应为=点评:本题考查应用万有引力定律解决实际问题的能力,关键要建立模型,理清思路20(14分)(2010济宁一模)如图所示,在xoy坐标平面的第一象限内有一沿y轴正方向的匀强电场,在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场,现有一质量为m、电量为+q的粒子(重力不计)从坐标原点O射入磁场,其入射方向与y的方向成45角
34、当粒子运动到电场中坐标为(3L,L)的P点处时速度大小为v0,方向与x轴正方向相同求:(1)粒子从O点射入磁场时的速度v;(2)匀强电场的场强E0和匀强磁场的磁感应强度B0(3)粒子从O点运动到P点所用的时间考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力;动能定理的应用;带电粒子在匀强电场中的运动版权所有专题:压轴题;带电粒子在磁场中的运动专题分析:带电粒子以与x轴成45垂直进入匀强磁场后,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,接着又以与x轴成45进入匀强电场,当到达P点时速度恰好与x轴平行由粒子在电场P点的速度可求出刚进入电场的速度,从而由类平抛运动与圆周运动结合几何关系可求出圆弧对应的半
35、径,因此可算出磁感应强度及电场强度同时由周期公式及运动学公式可求出粒子从O点到P点的时间解答:解:若粒子第一次在电场中到达最高点P,则其运动轨迹如图所示粒子在O点时的速度大小为v,OQ段为圆周,QP段为抛物线根据对称性可知,粒子在Q点时的速度大小也为v,方向与x轴正方向成45角,可得:V0=vcos45 解得:v=v0(2)在粒子从Q运动到P的过程中,由动能定理得:qEL=mv02mv2 解得:E=又在匀强电场由Q到P的过程中, 水平方向的位移为:x=v0t1 竖直方向的位移为: 可得XQP=2L,OQ=L由OQ=2Rcos45故粒子在OQ段圆周运动的半径:R=L 及, 得,(3)在Q点时,vy=v0tan45=v0设粒子从Q到P所用时间为t1,在竖直方向上有:t1= 粒子从O点运动到Q所用的时间为:t2= 则粒子从O点运动到P点所用的时间为:t总=t1+t2=点评:可将粒子的运动轨迹逆向思考,看成粒子在电场中以一定速度做类平抛运动后,进入匀强磁场中做匀速圆周运动