1、2016-2017学年河北省唐山市开滦二中高一（下）期中物理试卷一、选择题（共15小题，每小题4分，满分60分）1从同一高处以不同的速度水平抛出两个质量不同的石子，如果不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A初速度大的先落地B质量大的先落地C两个石子同时落地D无法判断2以初速度v0水平抛出的物体，当水平方向的分位移与竖直方向的分位移相等时（）A水平分速度与竖直分速度大小相等B瞬时速度vt=v0C运动的时间t=D位移大小等于23一个物体从某一确定的高度以初速度v0水平抛出，已知它落地时的速度为v，那么它的运动时间是（）ABCD4以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾
2、角为30的斜面上，可知物体完成这段飞行的时间是（）（g取9.8m/s2）A sB sC sD2 s5关于运动的合成与分解，下列说法正确的是（）A合运动的速度一定大于两个分运动的速度B合运动的时间一定大于分运动的时间C两个直线运动的合运动一定是直线运动D合运动的速度方向就是物体实际运动的方向6如图所示，为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，关于摆球A的受力情况，下列说法中正确的是（）A摆球A受重力、拉力和向心力的作用B摆球A受拉力和向心力的作用C摆球A受拉力和重力的作用D摆球A受重力和向心力的作用7同一辆汽车以同样大小的速度先后开上平直的桥和凸形桥，在桥的中央处有（）A车对两种桥面的压力一样大B
3、车对平直桥面的压力大C车对凸形桥面的压力大D无法判断8如图所示，甲、乙两个相同的物体放在一水平匀速转动的圆盘上，均相对圆盘静止，则下列说法正确的是（）A甲、乙两物体的线速度相同B甲、乙两物体的向心力相同C甲、乙两物体的角速度相同D甲、乙两物体的周期不相同9如图所示，光滑的水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球到达P点时F突然发生变化，下列关于小球运动的说法正确的是（）AF突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动BF突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动CF突然变大，小球将沿轨迹pb做离心运动DF突然变小，小球将沿轨迹Pc逐渐靠近圆心10如图所示的皮带传动装置中，皮带与轮之间不打滑，两轮
4、半径分别为R和r，且R=3r，A、B分别为两轮边缘上的点，则皮带运动过程中，关于A、B两点下列说法正确的是（）A向心加速度之比aA：aB=1：3B角速度之比A：B=3：1C线速度大小之比vA：vB=1：3D在相同的时间内通过的路程之比sA：sB=3：111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（）A小球在最高点时所受向心力一定为重力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面内做圆周运动，则其在最高点速率是D小球在圆周最低点时拉力可能等于重力12做匀速圆周运动的物体，下列物理量变化的是（）A线速度B速率C频率D周期13如图所示，轻绳的上端系于天花板上
5、的O点，下端系有一只小球将小球拉离平衡位置一个角度后无初速释放当绳摆到竖直位置时，与钉在O点正下方P点的钉子相碰在绳与钉子相碰瞬间，以下物理量的大小没有发生变化的是（）A小球的线速度大小B小球的角速度大小C小球的向心加速度大小D小球所受拉力的大小14我国发射的“天宫一号”和“神舟八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350km，“神舟八号”的运行轨道高度为343km它们的运行轨道均视为圆周，则（）A“天宫一号”比“神舟八号”速度大B“天宫一号”比“神舟八号”周期长C“天宫一号”比“神舟八号”角速度大D“天宫一号”比“神舟八号”加速度大15两个质点相距r时，它们之间的万有引力为F，若它们间
6、的距离缩短为r，其中一个质点的质量变为原来的2倍，则它们之间的万有引力为（）A2FB4FC8FD16F二、填空题16物体在做平抛运动时，水平方向的分运动是 运动，竖直方向是 运动17两颗卫星绕地球运行的周期之比为27：1，则它们的角速度之比为 ，轨道半径之比为 18两颗人造地球卫星A、B的质量之比mA：mB=1：2，轨道半径之比rA：rB=1：3，则此时它们的线速度之比vA：vB= ，向心力之比FA：FB= 19为了消除火车在转弯时对铁轨的侧向压力，在铁路的弯道处都是令外轨 内轨20如图所示为一小球做平抛运动闪光照片的一部分，图中背景格的边长为5cm求出物体做平抛运动的初速度大小为 B点的速度
7、大小为 （g取10m/s2）三计算题21把一小球从离地面h=5m处，以v0=10m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，（g=10m/s2）求：（1）小球在空中飞行的时间；（2）小球落地点离抛出点的水平距离；（3）小球落地时的速度大小22（7分）一根长为L=60cm的轻杆一端系着一个小球，围绕杆的另一端为圆心在竖直平面内做圆周运动已知球的质量m=0.5kgg取10m/s2求：（1）球可以到达最高点的最小速度是多大？此时球对杆的作用力多大？方向如何？（2）当球在最高点时的速度为3m/s时，球对杆的作用力多大？方向如何？23（9分）某一星球上，宇航员站在距离地面h高度处，以初速度v0沿水平方向抛出一
8、个小球，经时间t后小球落到星球表面，已知该星球的半径为R，引力常量为G，求：（1）该星球表面的重力加速度g；（2）该星球的第一宇宙速度；（3）该星球的质量M2016-2017学年河北省唐山市开滦二中高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（共15小题，每小题4分，满分60分）1从同一高处以不同的速度水平抛出两个质量不同的石子，如果不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A初速度大的先落地B质量大的先落地C两个石子同时落地D无法判断【考点】43：平抛运动【分析】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，根据高度比较运动的时间【解答】解：两石子平抛运动的高度相同，根据h
9、=得，两石子的运动时间相等，则两个石子同时落地故选：C【点评】解决本题的关键知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移2以初速度v0水平抛出的物体，当水平方向的分位移与竖直方向的分位移相等时（）A水平分速度与竖直分速度大小相等B瞬时速度vt=v0C运动的时间t=D位移大小等于2【考点】43：平抛运动【分析】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，抓住水平位移和竖直位移相等求出运动的时间，结合速度时间公式判断水平分速度和竖直分速度的关系，根据平行四边形定则求出瞬时速度的大小通过水平位移和竖直位移，根据平行四边形定则求出位移的大小【解答】解：A、根据得：t=
10、，则竖直分速度为：vy=gt=2v0v0故A错误，C正确B、根据平行四边形定则知：故B正确C、水平位移x=，根据平行四边形定则知，位移大小为：s=故D错误故选：BC【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3一个物体从某一确定的高度以初速度v0水平抛出，已知它落地时的速度为v，那么它的运动时间是（）ABCD【考点】43：平抛运动【分析】根据平行四边形定则求出竖直分速度，结合速度时间公式求出运动的时间【解答】解：根据平行四边形定则知，竖直分速度，解得运动的时间t=故选：D【点评】本题考查了平抛运动的基本运用，知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，
11、竖直方向上做自由落体运动，结合运动学公式灵活求解，基础题4以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30的斜面上，可知物体完成这段飞行的时间是（）（g取9.8m/s2）A sB sC sD2 s【考点】43：平抛运动【分析】物体以初速度9.8m/s水平抛出后做平抛运动，垂直撞在斜面上时速度方向与斜面垂直，将速度进行分解，求出物体飞行的时间【解答】解：由题物体做平抛运动，将速度分解成水平和竖直两个方向如图，则竖直分速度为： vy=vxtan而物体在水平方向的分运动是匀速直线运动，竖直方向的分运动是自由落体运动，则有： vx=v0，vy=gt，则得：vy=v0cot
12、则得：t=s=s故选：C【点评】本题是制约条件的平抛运动，关键要抓住物体垂直撞击斜面，反映了物体速度的方向与斜面垂直，从而分解速度5关于运动的合成与分解，下列说法正确的是（）A合运动的速度一定大于两个分运动的速度B合运动的时间一定大于分运动的时间C两个直线运动的合运动一定是直线运动D合运动的速度方向就是物体实际运动的方向【考点】44：运动的合成和分解【分析】合运动是直线运动还是曲线运动取决于合速度方向与合加速度方向是否在同一条直线上根据平行四边形定则，可知合速度、合位移与分速度、分位移的大小关系【解答】解：A、根据平行四边形定则知，合速度可能比分速度大，可能比分速度小，可能与分速度相等故A错误
13、 B、合运动与分运动具有等时性故B错误 C、两个直线运动的合运动不一定是直线运动如平抛运动故C错误 D、根据平行四边形定则可知，合运动的速度方向就是物体实际运动的故D正确故选D【点评】解决本题的关键知道合运动是直线运动还是曲线运动取决于合速度方向与合加速度方向是否在同一条直线上以及会根据平行四边形定则判断合速度与分速度的大小关系6如图所示，为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，关于摆球A的受力情况，下列说法中正确的是（）A摆球A受重力、拉力和向心力的作用B摆球A受拉力和向心力的作用C摆球A受拉力和重力的作用D摆球A受重力和向心力的作用【考点】4A：向心力；37：牛顿第二定律【分析】先对小球进行
14、运动分析，做匀速圆周运动，再找出合力的方向，进一步对小球受力分析！【解答】解：小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图小球受重力、和绳子的拉力，由于它们的合力总是指向圆心并使得小球在水平面内做圆周运动，故在物理学上，将这个合力就叫做向心力，即向心力是按照力的效果命名的，这里是重力和拉力的合力故选：C【点评】向心力是效果力，匀速圆周运动中由合外力提供，是合力，与分力是等效替代关系，不是重复受力！7同一辆汽车以同样大小的速度先后开上平直的桥和凸形桥，在桥的中央处有（）A车对两种桥面的压力一样大B车对平直桥面的压力大C车对凸形桥面的压力大D无法判断【考点】4A：向心力【分析】汽车在平直的桥
15、上做匀速直线运动时，重力和支持力二力平衡；汽车以一定的速度通过凸形桥时，合力提供向心力，重力大于支持力【解答】解：设汽车的质量为m，当开上平直的桥时，由于做匀速直线运动，故压力等于重力，即N1=mg当汽车以一定的速度通过凸形桥时，受重力和向上的支持力，合力等于向心力，故mgN2=m故N2mg因而N1N2而汽车对桥的压力等于桥对车的支持力，所以车对平直桥面的压力大，故B正确故选：B【点评】本题关键建立汽车过水平桥和凸形桥两种模型，分别对两种情况下的汽车进行运动情况分析和受力情况分析，然后根据牛顿第二定律列式分析8如图所示，甲、乙两个相同的物体放在一水平匀速转动的圆盘上，均相对圆盘静止，则下列说法
16、正确的是（）A甲、乙两物体的线速度相同B甲、乙两物体的向心力相同C甲、乙两物体的角速度相同D甲、乙两物体的周期不相同【考点】4A：向心力；48：线速度、角速度和周期、转速【分析】物体在同一个转盘上随转盘一起运动时，具有相同的角速度，这是解这类题目的突破口，然后根据圆周运动的相关公式进行求解【解答】解：A、在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，则由v=r可知，因半径不同，则线速度不同，故A错误，C正确；B、向心力F=m2r，则可知，半径不同，同向心力不同，故B错误；D、由T=可知，因角速度相同，则周期相同，故D错误 故选：C【点评】物体在同一个转盘上随转盘一起运动时，具有相同的角速度，这
17、是解这类题目的突破口，然后再根据相关的公式列式求解即可9如图所示，光滑的水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球到达P点时F突然发生变化，下列关于小球运动的说法正确的是（）AF突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动BF突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动CF突然变大，小球将沿轨迹pb做离心运动DF突然变小，小球将沿轨迹Pc逐渐靠近圆心【考点】4A：向心力；37：牛顿第二定律；4C：离心现象【分析】当向心力突然消失或变小时，物体会做离心运动，运动轨迹可是直线也可以是曲线；当向心力突然变大时，物体做向心运动，要根据受力情况分析【解答】解：A、在水平面上，细绳的拉力提供m所需的向心力，当拉
18、力消失，物体受力合为零，将沿切线方向做匀速直线运动，A正确；B、当向心力减小时，将沿Bb轨道做离心运动，B错误；C、F突然变大，小球将沿轨迹Bc做向心运动，故C错误；D、F突然变小，小球将沿轨迹Bb做离心运动，故D错误；故选A【点评】此题要理解离心运动的条件，结合力与运动的关系，当合力为零时，物体做匀速直线运动10如图所示的皮带传动装置中，皮带与轮之间不打滑，两轮半径分别为R和r，且R=3r，A、B分别为两轮边缘上的点，则皮带运动过程中，关于A、B两点下列说法正确的是（）A向心加速度之比aA：aB=1：3B角速度之比A：B=3：1C线速度大小之比vA：vB=1：3D在相同的时间内通过的路程之比
19、sA：sB=3：1【考点】48：线速度、角速度和周期、转速【分析】两轮通过皮带传动，皮带与轮之间不打滑，说明它们边缘的线速度相等；再由角速度、向心加速度的公式逐个分析即可【解答】解：A、由于AB属于同缘传送，线速度大小相等，由an=可知，an于r成反比，所以向心加速度之比aA：aB=1：3，故A正确B、由v=r知，所以于r成反比，所以角速度之比为1：3，故B错误C、两轮通过皮带传动，皮带与轮之间不打滑，说明它们边缘的线速度相等，故C错误D、由于AB的线速度大小相等，在相同的时间内通过的路程之比应该是sA：sB=1：1，故D错误故选：A【点评】通过皮带相连的，它们的线速度相等；还有同轴转的，它们
20、的角速度相等，这是解题的隐含条件，再V=r，及向心力公式做出判断，考查学生对公式得理解11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（）A小球在最高点时所受向心力一定为重力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面内做圆周运动，则其在最高点速率是D小球在圆周最低点时拉力可能等于重力【考点】4A：向心力；37：牛顿第二定律【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
21、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，mg=，解得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错误故选C【点评】圆周运动问题重在分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程12做匀速圆周运动的物体，下列物理量变化的是（）A线速度B速率C频率D周期【考点】47：匀速圆周运动【分析】对于物理量的理解要明确是如何定义的，决定因素有哪些，是标量还是矢量，如本题中明确描述匀速圆周运动的各个物理量特点【解答】解：在描述匀速圆周运动的物理量中，线速度是矢量，虽然其大小不变但是方向在变，因此是变化的，周期
22、、频率、速率是标量，是不变化的，故A正确，BCD错误故选：A【点评】本题中明确描述匀速圆周运动的各个物理量特点是解本题的关键，尤其是注意标量和矢量的区别13如图所示，轻绳的上端系于天花板上的O点，下端系有一只小球将小球拉离平衡位置一个角度后无初速释放当绳摆到竖直位置时，与钉在O点正下方P点的钉子相碰在绳与钉子相碰瞬间，以下物理量的大小没有发生变化的是（）A小球的线速度大小B小球的角速度大小C小球的向心加速度大小D小球所受拉力的大小【考点】4A：向心力；37：牛顿第二定律【分析】当绳摆到竖直位置时，与钉在O点正下方P的钉子相碰后，小球圆周运动的半径减小，速度大小不变，根据角速度与线速度的关系v=
23、r，分析角速度的变化由向心加速度公式an=分析向心加速度的变化根据牛顿第二定律分析小球所受拉力的变化【解答】解：A、在绳与钉子相碰瞬间，绳子的拉力和重力方向都与小球的速度方向垂直，不对小球做功，不改变小球的动能，则小球的线速度大小不变故A正确B、角速度与线速度的关系为v=r，得到=，在绳与钉子相碰瞬间，小球圆周运动的半径r减小，v不变，则角速度增大故B错误C、由向心加速度公式an=分析得到，向心加速度增大故C错误D、根据牛顿第二定律得：Tmg=man，T=mg+man，an增大，则绳子拉力T增大故D错误故选：A【点评】本题关键是确定线速度大小不变，当力与速度垂直时不做功，不改变速度的大小对于角
24、速度、向心加速度、拉力与线速度的关系要熟悉，是圆周运动中常用的知识14我国发射的“天宫一号”和“神舟八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350km，“神舟八号”的运行轨道高度为343km它们的运行轨道均视为圆周，则（）A“天宫一号”比“神舟八号”速度大B“天宫一号”比“神舟八号”周期长C“天宫一号”比“神舟八号”角速度大D“天宫一号”比“神舟八号”加速度大【考点】4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】天宫一号绕地球做匀速圆周运动，靠万有引力提供向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律比较线速度、周期、向心加速度的大小【解答】解：天宫一号和神州八号绕地球做匀速圆周运动，靠地球的万
25、有引力提供向心力：即 F=G=m=m=mr2=ma根据这个等式得：A、线速度v=，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的线速度较小，故A错误；B、周期T=2，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的周期更大，故B正确；C、角速度=，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的角速度更小，故C错误；D、加速度a=，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的加速度更小，故D错误；故选：B【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，熟记天体运动规律的线速度、角速度和周期T的公式，并能灵活运用向心力公式15两个质点相距r时，它们之间的万有引
26、力为F，若它们间的距离缩短为r，其中一个质点的质量变为原来的2倍，则它们之间的万有引力为（）A2FB4FC8FD16F【考点】4F：万有引力定律及其应用【分析】根据万有引力定律的内容（万有引力是与质量乘积成正比，与距离的平方成反比）解决问题【解答】解：两个质点相距r时，它们之间的万有引力为F=，若它们间的距离缩短为1/2r，其中一个质点的质量变为原来的2倍，则它们之间的万有引力为F=8F故选C【点评】要注意万有引力是与质量乘积成正比，与距离的平方成反比影响万有引力大小的变量有质量、距离，要考虑全面，不能考虑一个变量而忽略了另一个变量的变化二、填空题16物体在做平抛运动时，水平方向的分运动是匀速
27、直线运动，竖直方向是自由落体运动【考点】43：平抛运动【分析】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【解答】解：平抛运动在水平方向上有初速度，不受力，根据牛顿第一定律知，物体在水平方向上做匀速直线运动在竖直方向上初速度为零，仅受重力，做自由落体运动故答案为：匀速直线，自由落体【点评】解决本题的关键知道平抛运动的特点，知道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，基础题17两颗卫星绕地球运行的周期之比为27：1，则它们的角速度之比为1：27，轨道半径之比为9：1【考点】4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】要求轨道半径之比和角速度之比，由于
28、已知运动周期之比，故可以利用万有引力提供向心力来求解【解答】解：行星在绕恒星做圆周运动时恒星对行星的引力提供圆周运动的向心力，故有：=mr解得：r=已知两颗卫星绕地球运行的周期之比为27：1，故则它们的轨道半径的比为9：1卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有：=m2r解得：=，已知它们的轨道半径之比为9：1，所以角速度之比为：1：2=1：27故答案为：1：27，9：1【点评】一个天体绕中心天体做圆周运动时万有引力提供向心力，灵活的选择向心力的表达式是我们顺利解决此类题目的基础我们要按照不同的要求选择不同的公式来进行求解18两颗人造地球卫星A、B的质量之比mA：mB=1：2，轨道
29、半径之比rA：rB=1：3，则此时它们的线速度之比vA：vB=：1，向心力之比FA：FB=9：2【考点】4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】万有引力提供卫星圆周运动的向心力，据此讨论线速度与向心力与半径和质量的关系即可【解答】解：卫星圆周运动时由万有引力提供圆周运动向心力有：可得线速度所以有卫星圆周运动的向心力由万有引力提供有所以有：故答案为：；9：2【点评】万有引力提供圆周运动的向心力，熟悉万有引力和向心力的表达式是正确解题的关键19为了消除火车在转弯时对铁轨的侧向压力，在铁路的弯道处都是令外轨高于内轨【考点】4A：向心力【分析】火车拐弯需要有指向圆心的向心力，若内、外轨等高，则
30、火车拐弯时由外轨的压力去提供，若火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，要靠重力和支持力的合力提供向心力【解答】解：若火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，要靠重力和支持力的合力提供向心力，则铺设轨道时应该把内轨降低一定的高度，使外轨高于内轨故答案为：高于【点评】本题是生活中圆周运动问题，关键是分析受力情况，分析外界提供的向心力与所需要的向心力的关系，难度不大，属于基础题20如图所示为一小球做平抛运动闪光照片的一部分，图中背景格的边长为5cm求出物体做平抛运动的初速度大小为1.5m/sB点的速度大小为2.5m/s（g取10m/s2）【考点】MB：研究平抛物体的运动【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖
31、直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔根据水平位移和时间间隔求出初速度，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出B点的速度【解答】解：在竖直方向上，根据y=5L3L=2L=gT2得，闪光相等的时间间隔T=小球平抛运动的初速度，B点竖直分速度则B点速度为故答案为：1.5m/s；2.5m/s【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21把一小球从离地面h=5m处，以v0=10m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，（g=10m/s2）求：（
32、1）小球在空中飞行的时间；（2）小球落地点离抛出点的水平距离；（3）小球落地时的速度大小【考点】43：平抛运动【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，根据高度求出运动的时间（2）结合初速度和时间求出水平位移（3）根据自由落体运动的规律求出落地时竖直分速度，再进行合成得到小球落地时的速度大小【解答】解：（1）平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据h=gt2得 所以 t=s=1s （2）水平距离 x=v0t=101m=10m （3）落地时竖直分速度 vy=gt=101m/s=10m/s 所以落地时速度 v=m/s=10m/s答：（1）小球在空中飞行的时间为1
33、s；（2）小球落地点离抛出点的水平距离为10m；（3）小球落地时的速度大小为10m/s【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对于落地的速度，也可以根据机械能守恒定律或动能定理求解22一根长为L=60cm的轻杆一端系着一个小球，围绕杆的另一端为圆心在竖直平面内做圆周运动已知球的质量m=0.5kgg取10m/s2求：（1）球可以到达最高点的最小速度是多大？此时球对杆的作用力多大？方向如何？（2）当球在最高点时的速度为3m/s时，球对杆的作用力多大？方向如何？【考点】4A：向心力；37：牛顿第二定律【分析】杆子拉着小球在竖直平面内做圆周运动，在最高
34、点的最小速度为零，根据牛顿第二定律求出杆对球的作用力，从而得出球对杆的作用力；当小球在最高点的速度为3m/s时，根据牛顿第二定律求出杆对球的作用力大小和方向，从而得出球对杆的作用力【解答】解：（1）球可以到达最高点的最小速度是0，FNmg=0，解得FN=mg=5N，方向竖直向下（2）设杆对球的弹力竖直向下为正方向，对球研究：mg+F=，代入数值 F=2.5N依牛顿第三定律知，球对杆的作用力为2.5N，方向竖直向上答：（1）球可以到达最高点的最小速度是0，此时球对杆的作用力为5N，方向竖直向下（2）杆对球的作用力为2.5N，方向竖直向上【点评】解决本题的关键知道小球在最高点向心力的来源，结合牛顿
35、第二定律进行求解，难度不大23某一星球上，宇航员站在距离地面h高度处，以初速度v0沿水平方向抛出一个小球，经时间t后小球落到星球表面，已知该星球的半径为R，引力常量为G，求：（1）该星球表面的重力加速度g；（2）该星球的第一宇宙速度；（3）该星球的质量M【考点】4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；4I：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度【分析】（1）根据平抛运动竖直方向上的运动规律，结合位移时间公式求出星球表面的重力加速度（2）根据万有引力提供向心力即可求出该星球的第一宇宙速度（3）根据万有引力等于重力求出星球的质量【解答】解：（1）平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动，根据h=得星球表面的重力加速度为：g=（2）星球表面的重力提供卫星绕其表面做匀速圆周运动的向心力，则有：mg=所以有：v=（3）根据得星球的质量为：M=答：（1）该星球表面的重力加速度g是；（2）该星球的第一宇宙速度是；（3）该星球的质量M是【点评】该题考查万有引力定律的应用，解决本题的关键掌握万有引力等于重力这一理论，并能灵活运用
