1、2015-2016学年甘肃省兰州五十八中高一(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下列说法符合史实的()A牛顿发现了行星的运动规律B开普勒发现了万有引力定律C卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量D牛顿发现了海王星和冥王星2下列各种运动中,属于匀变速运动的有()A匀速直线运动B匀速圆周运动C平抛运动D竖直上抛运动3一飞船在某行星表面附近沿圆形轨道绕该行星飞行,假设行星是质量分布均匀的球体要确定该行星的密度,只需要测量()A飞船的轨道半径B飞船的运行速度C飞船的运行周期D行星的质量4物体受到几个力的作用而做匀速直线运动,如果只撤掉其中的一个力,其它力保持不变,它
2、可能做()A匀速直线运动B匀加速直线运动C匀减速直线运动D曲线运动5如图,一质点在一恒力作用下做曲线运动,从M点运动到N点时,质点的速度方向恰好改变了90,在此过程中,质点的动能()A不断增大B不断减小C先增大后减小D先减小后增大6火车轨道在转弯处外轨高于内轨,该高度差由转弯半径与火车速度确定若在某转弯处规定行驶速度为v,则下列说法中正确的是()A当以v的速度通过此弯路时,火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力B当以v的速度通过此弯路时,轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力C当速度大于v时,轮缘挤压外轨D当速度小于v时,轮缘挤压外轨7欧盟和我国合作的“伽利略”全球卫星定位系统的空间部分
3、由平均分布在三个轨道平面上的30颗轨道卫星构成,每个轨道平面上有10颗卫星,从而实现高精度的导航定位现假设“伽利略”系统中每颗卫星均围绕地心O做匀速圆周运动,轨道半径为r,一个轨道平面上某时刻10颗卫星所在位置如图所示相邻卫星之间的距离相等,卫星1和卫星3分别位于轨道上的A、B两位置,卫星均按顺时针运行地球表面的重力加速度为g,地球的半径为R,不计卫星间的相互作用力则下列判断正确的是()A这10颗卫星的加速度大小相等,且均为gB要使卫星1追上并靠近卫星2通过向后喷气即可实现C卫星1由位置A运动到B所需要的时间为D卫星1的环绕速度与卫星6的环绕速度大小相等8图中所示为一皮带传动装置,右轮的半径为
4、r,a是它边缘上的一点左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2rb点在小轮上,到小轮中心的距离为rc点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上若在传动过程中,皮带不打滑,则()Aa点与b点的线速度大小相等Ba点与b点的向心加速度大小相等Ca点与c点的线速度大小相等Da点与d点的向心加速度大小相等9如图所示,光滑水平面上,小球m在拉力F作用下作匀速圆周运动若小球运动到P点时,拉力F发生变化,关于小球运动情况的说法正确的是()A若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa作离心运动B若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa作离心运动C若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pb作近心运动D若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pb作离心运动
5、10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,正确的是()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11如右图所示,一小球以v0=10m/s的速度水平抛出,在落地之前经过空中A、B两点在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45,在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60(空气阻力忽略不计,g取10m/s2),以下判断中正确的是()A小球经过A、B两点间的时间t=(1)sB小球经过A、B两点间的时间t=sCA、B两点间的高度差h=10mDA、B两点间的高度差h=15m12如图所示,两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点,并在同一水平
6、面内做匀速圆周运动,则它们的()A运动周期相同B运动线速度相同C运动角速度相同D向心加速度相同13发射地球同步卫星要经过三个阶段:先将卫星发射至近地圆轨道1,然后使其沿椭圆轨道2运行,最后将卫星送入同步圆轨道3轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是()A卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2 上经过Q点时的加速度B卫星在轨道1上经过Q点时的动能等于它在轨道2上经过Q点时的动能C卫星在轨道3上的动能小于它在轨道1上的动能D卫星在轨道3上的引力势能小于它在轨道1上的引力势能14某人游泳过河,静水中游速为河水流速的,为使到
7、达对岸的地点与正对岸间距最短,他游泳的方向应()A与上游河岸成30B与上游河岸成60C与河岸成90D以上都不对15已知地球质量大约是月球质量的81倍,地球半径大约是月球半径的4倍不考虑地球、月球自转的影响,由以上数据可推算出()A地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9:8B地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9:4C靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8:9D靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为81:4二、填空题(共2小题,满分16分)16“研究平抛物体的运动”实验的装置如图所示,在
8、实验前应()A将斜槽的末端切线调成水平B将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O,作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点D小球每次必须从斜面上的同一位置由静止开始释放17如图为一小球作平抛运动的闪光照片的一部分,图中背景方格的边长均为5cm,g=10m/s2,求:(1)闪光频率;(2)小球运动的初速度的大小;(3)小球经过B点时的速度大小三、计算题(共4小题,满分44分)18刀削面是山西最有代表性的面条,堪称天下一绝,已有数百年的历史传统的操作方法是一手托面,一手拿刀,直接削到开水锅里,其要诀是:“刀不离面,面不离刀,胳膊直硬手水平,手端
9、一条线,一棱赶一棱,平刀是扁条,弯刀是三棱”如图所示,面团与开水锅的高度差h=0.80m,与锅的水平距离L=0.50m,锅的半径R=0.50m要使削出的面条落入锅中,则试分析面条的水平初速度应满足的条件(g=10m/s2)19如图所示,质量为m=0.2kg的小球固定在长为L=0.9m的轻杆一端,杆可绕O点的水平转轴在竖直平面内转动g=10m/s2,求:(1)当小球在最高点的速度为多大时,球对杆的作用力为零?(2)当小球在最高点的速度分别为6m/s和1.5m/s时,球对杆的作用力的大小与方向?(3)小球在最高点的速度能否等于零?这时球对杆的作用力的大小与方向?20我国已启用(登月工程“,计划20
10、10年左右实现登月飞行,设想在月球表面上,宇航员测出小物块自由下落h高度所用的时间为t当飞船在靠近月球表面圆轨道上飞行时,测得其环绕周期是T,已知引力常量为G,根据上述各量,试求:(1)月球表面的重力加速度(2)月球的质量21用不同的方法估算银河系的质量,所得结果也不相同以下是诸多估算方法中的一种根据观测结果估计,从银河系中心到距离为R=3109R0(R0表示地球轨道半径)的范围内集中了质量M=1.51011M0(M0表示太阳的质量)在上面所指的范围内星体运转的周期为T=3.75108年,求银河系“隐藏”的质量,即在半径为R的球体内未被观察到的物质的质量,计算中可以认为银河系的质量都集中在中心
11、2015-2016学年甘肃省兰州五十八中高一(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下列说法符合史实的()A牛顿发现了行星的运动规律B开普勒发现了万有引力定律C卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量D牛顿发现了海王星和冥王星【考点】物理学史;万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定【分析】开普勒发现了行星的运动规律;牛顿发现了万有引力定律;卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量;亚当斯发现的海王星【解答】解:A、开普勒发现了行星的运动规律故A错误;B、牛顿发现了万有引力定律故B错误;C、卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量故C正确;D、
12、亚当斯发现的海王星故D错误故选:C2下列各种运动中,属于匀变速运动的有()A匀速直线运动B匀速圆周运动C平抛运动D竖直上抛运动【考点】平抛运动【分析】匀变速运动是指加速度保持不变的运动,由牛顿第二定律可知,加速度不变,物体受到的合力就保持不变分析各个运动的特点判断即可【解答】解:A、匀速直线运动的速度不变,加速度为零,不是匀变速运动,故A错误B、匀速圆周运动受到的合力提供向心力,产生向心加速度,但是向心加速度的方向是在时刻变化的,所以不是匀变速运动,故B错误C、平抛运动是只在重力的作用下,水平抛出的物体做的运动,在竖直方向上做自由落体运动,是匀变速运动,故C正确D、做竖直上抛运动的物体只受重力
13、的作用,加速度是重力加速度,所以是匀变速运动,故D正确故选:CD3一飞船在某行星表面附近沿圆形轨道绕该行星飞行,假设行星是质量分布均匀的球体要确定该行星的密度,只需要测量()A飞船的轨道半径B飞船的运行速度C飞船的运行周期D行星的质量【考点】万有引力定律及其应用;向心力【分析】研究飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行,根据根据万有引力提供向心力,列出等式,根据密度公式表示出密度【解答】解:A、根据密度公式得:,已知飞船的轨道半径,无法求出行星的密度,故A错误;B、已知飞船的运行速度,根据根据万有引力提供向心力,列出等式,解得:,代入密度公式无法求出行星的密度,故B错误;C、根据根据万有引力
14、提供向心力,解得:,代入密度公式得:,故C正确D、已知行星的质量而不知道半径无法求出行星的密度,故D错误故选:C4物体受到几个力的作用而做匀速直线运动,如果只撤掉其中的一个力,其它力保持不变,它可能做()A匀速直线运动B匀加速直线运动C匀减速直线运动D曲线运动【考点】物体做曲线运动的条件【分析】物体受到几个力的作用而做匀速直线运动,如果只撤掉其中的一个力,其它力保持不变,合力与撤去的力大小相等方向相反,根据合力与速度方向的关系确定物体的运动【解答】解:A、物体受到几个力的作用而做匀速直线运动,如果只撤掉其中的一个力,其它力保持不变,合力与撤去的力大小相等方向相反,合力大小方向不变,不可能做匀速
15、直线运动故A错误B、若撤去的力与运动的方向相反,撤去力后的合力的方向与运动的方向相同,所以物体做匀加速直线运动故B正确C、若撤去的力与运动的方向相同,则物体做匀减速直线运动故C正确D、若撤去的力与速度的方向不在同一条直线上,物体做曲线运动故D正确故选:BCD5如图,一质点在一恒力作用下做曲线运动,从M点运动到N点时,质点的速度方向恰好改变了90,在此过程中,质点的动能()A不断增大B不断减小C先增大后减小D先减小后增大【考点】动能定理的应用;物体做曲线运动的条件【分析】质点从M点运动到N点时,其速度方向恰好改变了90,可以判断恒力方向指向右下方,与初速度的方向夹角要大于90小于180因此恒力先
16、做负功后做正功,动能先减小后增大【解答】解:因为质点速度方向恰好改变了90,可以判断恒力方向应为右下方,与初速度的方向夹角要大于90小于180才能出现末速度与初速度垂直的情况,因此恒力先做负功,当达到速度与恒力方向垂直后,恒力做正功,动能先减小后增大所以D正确故选:D6火车轨道在转弯处外轨高于内轨,该高度差由转弯半径与火车速度确定若在某转弯处规定行驶速度为v,则下列说法中正确的是()A当以v的速度通过此弯路时,火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力B当以v的速度通过此弯路时,轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力C当速度大于v时,轮缘挤压外轨D当速度小于v时,轮缘挤压外轨【考点】向心力【
17、分析】火车拐弯时以规定速度行驶,此时火车的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心力若速度大于规定速度,重力和支持力的合力不够提供,此时外轨对火车有侧压力;若速度小于规定速度,重力和支持力的合力提供偏大,此时内轨对火车有侧压力【解答】解:A、当火车以v的速度通过此弯路时,火车重力与轨道面支持力的合力恰好提供向心力,内外轨都无压力故A正确,B错误 C、若速度大于规定速度,重力和支持力的合力不够提供,此时外轨对火车有侧压力,轮缘挤压外轨故C正确 D、若速度小于规定速度,重力和支持力的合力提供偏大,此时内轨对火车有侧压力,轮缘挤压内轨故D错误故选:AC7欧盟和我国合作的“伽利略”全球卫星定位系统的空
18、间部分由平均分布在三个轨道平面上的30颗轨道卫星构成,每个轨道平面上有10颗卫星,从而实现高精度的导航定位现假设“伽利略”系统中每颗卫星均围绕地心O做匀速圆周运动,轨道半径为r,一个轨道平面上某时刻10颗卫星所在位置如图所示相邻卫星之间的距离相等,卫星1和卫星3分别位于轨道上的A、B两位置,卫星均按顺时针运行地球表面的重力加速度为g,地球的半径为R,不计卫星间的相互作用力则下列判断正确的是()A这10颗卫星的加速度大小相等,且均为gB要使卫星1追上并靠近卫星2通过向后喷气即可实现C卫星1由位置A运动到B所需要的时间为D卫星1的环绕速度与卫星6的环绕速度大小相等【考点】人造卫星的加速度、周期和轨
19、道的关系;向心力【分析】根据万有引力提供向心力G=ma和黄金代换式GM=gR2,可求出卫星的加速度大小根据万有引力提供向心力求出角速度,然后用转过的角度除以角速度即可得出时间卫星运动过程中所受地球的万有引力提供卫星做圆周运动的向心力,由此列式可以求出卫星的线速度【解答】解:A、根据万有引力提供向心力G=ma和黄金代换式GM=gR2,可得卫星的加速度大小 a=g故A正确B、根据万有引力提供向心力G=m,得v=,可知在同一轨道上运行的卫星速率相等当卫星1向后喷气加速时,它将做离心运动,轨道半径增大,不可能靠近卫星2故B错误C、根据万有引力提供向心力G=mr 2,=,又GM=gR2,得:=所以A由位
20、置运动到位置B所需的时间:t=,故C正确D、由v=,可知卫星1的环绕速度与卫星6的环绕速度大小相等,故D正确故选:ACD8图中所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2rb点在小轮上,到小轮中心的距离为rc点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上若在传动过程中,皮带不打滑,则()Aa点与b点的线速度大小相等Ba点与b点的向心加速度大小相等Ca点与c点的线速度大小相等Da点与d点的向心加速度大小相等【考点】线速度、角速度和周期、转速【分析】共轴转动的各点角速度相等,靠传送带传动轮子上的点线速度大小相等,根据v=r,a=r2=求出各点线速度、角
21、速度和向心加速度的大小【解答】解:A、a、c两点靠传送带传动,线速度大小相等,b、c两点共轴转动,角速度相等,c、b的半径之比为2;1,根据v=r知,c、b的线速度之比为2:1,所以a、b的线速度之比为2:1,故A错误,C正确B、根据a=知,a、c的向心加速度之比为2:1,根据a=r2知,c、b的向心加速度之比为2:1,所以a、b两点的向心加速度之比4:1,故B错误D、a、c两点的向心加速度之比为2:1,根据a=r2知,c、d两点的向心加速度之比为1;2,所以a、d两点的向心加速度大小相等,故D正确故选:CD9如图所示,光滑水平面上,小球m在拉力F作用下作匀速圆周运动若小球运动到P点时,拉力F
22、发生变化,关于小球运动情况的说法正确的是()A若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa作离心运动B若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa作离心运动C若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pb作近心运动D若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pb作离心运动【考点】向心力;离心现象【分析】本题考查离心现象产生原因以及运动轨迹,当拉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,要根据受力情况分析【解答】解:A、若拉力突然消失,小球做离心运动,因为不受力,将沿轨迹Pa运动,故A正确B、若拉力变小,拉力不够提供向心力,做半径变大的离心运动,即沿Pb运动,故B错误,D正确C、若拉力变大,则拉力大于向心力,沿轨迹Pc做
23、近心运动,故C错误故选:AD10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,正确的是()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】向心力;牛顿第二定律【分析】汽车在平直的桥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而车队桥的压力等于桥对车的支持力故选:B11如右图所示,
24、一小球以v0=10m/s的速度水平抛出,在落地之前经过空中A、B两点在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45,在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60(空气阻力忽略不计,g取10m/s2),以下判断中正确的是()A小球经过A、B两点间的时间t=(1)sB小球经过A、B两点间的时间t=sCA、B两点间的高度差h=10mDA、B两点间的高度差h=15m【考点】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,将A、B两点的速度进行分解,求出竖直方向上的分速度,根据速度速度时间公式、速度位移公式求出运动的时间和高度差【解答】解:根据速度的分解和竖直方向自由落体运动可知:
25、 vAy=v0tan45=v0,vBy=v0tan60=又vByvAy=gt解得:t=s=(1)sA、B两点间的高度差为:h=m=10m故选:AC12如图所示,两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点,并在同一水平面内做匀速圆周运动,则它们的()A运动周期相同B运动线速度相同C运动角速度相同D向心加速度相同【考点】向心力;牛顿第二定律【分析】两个小球均做匀速圆周运动,对它们受力分析,找出向心力来源,可先求出角速度,再由角速度与线速度、周期、向心加速度的关系公式求解【解答】解:对其中一个小球受力分析,如图,受重力,绳子的拉力,由于小球做匀速圆周运动,故合力提供向心力;将重力与拉力合成,合力指
26、向圆心,由几何关系得,合力:F=mgtan ;由向心力公式得到,F=m2r ;设绳子与悬挂点间的高度差为h,由几何关系,得:r=htan ;由三式得,=,与绳子的长度和转动半径无关,故C正确;又由T=知,周期相同,故A正确;由v=wr,两球转动半径不等,则线速度大小不等,故B错误;由a=2r,两球转动半径不等,向心加速度不同,故D错误;故选:AC13发射地球同步卫星要经过三个阶段:先将卫星发射至近地圆轨道1,然后使其沿椭圆轨道2运行,最后将卫星送入同步圆轨道3轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是()A卫星在轨道1上经过Q点
27、时的加速度等于它在轨道2 上经过Q点时的加速度B卫星在轨道1上经过Q点时的动能等于它在轨道2上经过Q点时的动能C卫星在轨道3上的动能小于它在轨道1上的动能D卫星在轨道3上的引力势能小于它在轨道1上的引力势能【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】根据人造卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度、向心加速度的表达式进行讨论卫星在轨道1上经过Q点时要加速,做离心运动才能进入轨道2离地面越高,引力势能越大【解答】解:根据万有引力提供向心力=ma,得v=,a=A、因为a=,所以卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过 Q点时的加速度故A正确;B、卫星在轨道1上经过Q点时要加速,做
28、离心运动才能进入轨道2,故卫星在轨道1上经过Q点时的动能小于它在轨道2上经过Q点时的动能,故B错误;C、因为v=,所以卫星在轨道3上的速度小于它在轨道1上的速度,根据动能定义式,可知卫星在轨道3上的动能小于它在轨道1上的动能故C正确;D、离地面越高,引力势能越大,故卫星在轨道3上的引力势能大于它在轨道1上的引力势能,故D错误故选:AC14某人游泳过河,静水中游速为河水流速的,为使到达对岸的地点与正对岸间距最短,他游泳的方向应()A与上游河岸成30B与上游河岸成60C与河岸成90D以上都不对【考点】运动的合成和分解【分析】为使到达对岸的地点与正对岸间距最短,即到达对岸的位移最短,因为静水速小于水
29、流速,知当合速度的方向与静水速的方向垂直时,到达对岸的位移最短【解答】解:因为水速小于水流速,知当合速度的方向与静水速的方向垂直时,到达对岸的位移最短设游泳方向与上游河岸的夹角为,则所以=60故B正确,A、C、D错误故选B15已知地球质量大约是月球质量的81倍,地球半径大约是月球半径的4倍不考虑地球、月球自转的影响,由以上数据可推算出()A地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9:8B地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9:4C靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8:9D靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行
30、的航天器线速度之比约为81:4【考点】万有引力定律及其应用【分析】根据密度定义表示出密度公式,再通过已知量进行比较根据万有引力等于重力表示出重力加速度根据万有引力提供向心力,列出等式表示出周期和线速度,再通过已知量进行比较【解答】解:A、=已知地球质量大约是月球质量的81倍,地球半径大约是月球半径的4倍,所以地球的平均密度与月球的平均密度之比约为81:64故A错误B、根据万有引力等于重力表示出重力加速度得得:=mg,得:g=,其中R为星球半径,M为星球质量所以地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为81:16故B错误C、研究航天器做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式=m,得:
31、T=2,其中R为星球半径,M为星球质量所以靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8:9,故C正确D、研究航天器做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式=m,得:v=,其中R为星球半径,M为星球质量,所以靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为9:2,故D错误故选C二、填空题(共2小题,满分16分)16“研究平抛物体的运动”实验的装置如图所示,在实验前应()A将斜槽的末端切线调成水平B将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O,作为小球做平抛运动
32、的起点和所建坐标系的原点D小球每次必须从斜面上的同一位置由静止开始释放【考点】研究平抛物体的运动【分析】在实验中让小球能做平抛运动,并能描绘出运动轨迹,实验成功的关键是小球是否初速度水平,要求从同一位置多次无初速度释放,这样才能确保每次平抛轨迹相同【解答】解:A、实验中必须保证小球做平抛运动,而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用,故A正确;B、根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内,因此在实验前,应使用重锤线调整面板在竖直平面内,即要求木板平面与小球下落的竖直平面平行,故B正确;C、在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O,不能作为小球做平抛运动的起点,故C错误;D、由于要记录小球的运动轨迹
33、,必须重复多次,才能画出几个点,因此为了保证每次平抛的轨迹相同,所以要求小球每次从同一高度释放,故D正确故选:ABD17如图为一小球作平抛运动的闪光照片的一部分,图中背景方格的边长均为5cm,g=10m/s2,求:(1)闪光频率;(2)小球运动的初速度的大小;(3)小球经过B点时的速度大小【考点】研究平抛物体的运动【分析】正确应用平抛运动规律:水平方向匀速直线运动,竖直方向自由落体运动;解答本题的突破口是利用在竖直方向上连续相等时间内的位移差等于常数解出闪光周期,然后进一步根据匀变速直线运动的规律、推论求解【解答】解:(1)物体竖直方向做自由落体运动,无论A是不是抛出点,s=aT2均成立(式中
34、s为相邻两闪光点竖直距离之差,T为相邻两闪光点的时间间隔),水平方向有:s=v0T=(s即相邻两点的水平间隔)解得:故闪光频率f=10Hz=14.14Hz (2)初速度为:=1.414m/s(3)在B点时的竖直分速度为:=1.75=2.48m/s过B点时水平分速度为:vBx=V0故小球经过B点时的速度大小为:=2.85m/s答:(1)闪光频率为14.14Hz;(2)小球运动的初速度的大小为1.414m/s;(3)小球经过B点时的速度大小为2.85m/s三、计算题(共4小题,满分44分)18刀削面是山西最有代表性的面条,堪称天下一绝,已有数百年的历史传统的操作方法是一手托面,一手拿刀,直接削到开
35、水锅里,其要诀是:“刀不离面,面不离刀,胳膊直硬手水平,手端一条线,一棱赶一棱,平刀是扁条,弯刀是三棱”如图所示,面团与开水锅的高度差h=0.80m,与锅的水平距离L=0.50m,锅的半径R=0.50m要使削出的面条落入锅中,则试分析面条的水平初速度应满足的条件(g=10m/s2)【考点】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,根据高度求出平抛运动的时间,结合水平位移的范围求出初速度的范围【解答】解:根据h=得:t=,因为水平位移的范围为LxL+2R,则最小速度为:,最大速度为:则速度的范围为:1.25m/sv3.75m/s答:面条的水平初速度满足的条件
36、1.25m/sv3.75m/s19如图所示,质量为m=0.2kg的小球固定在长为L=0.9m的轻杆一端,杆可绕O点的水平转轴在竖直平面内转动g=10m/s2,求:(1)当小球在最高点的速度为多大时,球对杆的作用力为零?(2)当小球在最高点的速度分别为6m/s和1.5m/s时,球对杆的作用力的大小与方向?(3)小球在最高点的速度能否等于零?这时球对杆的作用力的大小与方向?【考点】向心力;牛顿第二定律【分析】杆子对小球的作用力可以是拉力,也可以是支持力,在最高点,杆子的作用力是支持力还是拉力,取决于在最高点的速度,对球在最高点进行受力分析,根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解!【解答】解:小球在最
37、高点时,对小球受力分析,受重力G和杆的弹力N,假定弹力N向下,如图所示;由牛顿第二定律和向心力公式得:N+mg=m(1)由式解得N=0时的速度为:v1=m/s=3m/s;(2)由式得小球在最高点的速度v2=6m/s时,杆对球的作用力为:N=mmg=0.2(10)=6N,方向竖直向下;由式得小球在最高点的速度v3=1.5m/s时,杆对球的作用力为:N=mmg=0.2(10)=1.5N,“说明方向竖直向上;(3)由式得,当N=mg=2N,即杆对球的作用力的大小是2N,方向竖直向上时,球的速度为零答:(1)球对杆的作用力为0时小球在最高点的速度为3m/s(2)当小球在最高点的速度是6m/s时,杆对球
38、的作用力大小为6N,方向竖直向下当小球在最高点的速度是1.5m/s时,杆对球的作用力大小为1.5N,方向竖直向上(3)杆对球的作用力的大小是2N,方向竖直向上时,球的速度为零20我国已启用(登月工程“,计划2010年左右实现登月飞行,设想在月球表面上,宇航员测出小物块自由下落h高度所用的时间为t当飞船在靠近月球表面圆轨道上飞行时,测得其环绕周期是T,已知引力常量为G,根据上述各量,试求:(1)月球表面的重力加速度(2)月球的质量【考点】万有引力定律及其应用【分析】小物块做自由落体运动,根据列式求解重力加速度;然后根据小石块重力等于万有引力列式求解月球的质量【解答】解:(1)对小物块:得(2)设
39、月球表面的重力加速度为g,月球质量为M,月球半径为R,飞船质量为m,其中对飞船:联立得答:(1)月球表面的重力加速度(2)月球的质量21用不同的方法估算银河系的质量,所得结果也不相同以下是诸多估算方法中的一种根据观测结果估计,从银河系中心到距离为R=3109R0(R0表示地球轨道半径)的范围内集中了质量M=1.51011M0(M0表示太阳的质量)在上面所指的范围内星体运转的周期为T=3.75108年,求银河系“隐藏”的质量,即在半径为R的球体内未被观察到的物质的质量,计算中可以认为银河系的质量都集中在中心【考点】万有引力定律及其应用【分析】离银河系中心R处的一颗星球绕银河系中心作匀速圆周运动,万有引力提供向心力,再次根据牛顿第二定律列式求解出天体的质量对地球,同样运用万有引力等于向心力列式;最后联立求解即可【解答】解:离银河系中心R处的一颗星球绕银河系中心作匀速圆周运动,万有引力提供向心力,可得:解得:对地球,根据牛顿第二定律,有:解得:联立解得:“隐藏”的质量答:银河系“隐藏”的质量,即在半径为R的球体内未被观察到的物质的质量为2016年6月17日