1、2016-2017学年江西省抚州市乐安二中高三（上）期中物理试卷一.选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，1-6小题只有一个选项正确，7-10小题有多个选项正确全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1如图所示的位移（s）时间（t）图象和速度（v）时间（t）图象中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（）A图线1表示物体做曲线运动Bvt图象中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等Cst图象中t=0时刻v1v2D两图象中，图线2所表示全过程运动位移大小等于路程，而图线4位移大小不等于路程2两倾斜
2、的滑杆上分别套A、B两圆环，两环上分别用细线悬吊着两物体，如图所示当它们都沿滑杆向下滑动时，A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下，则（）AA环与杆有摩擦力BB环与杆无摩擦力CA环做的是匀速运动DB环做的是匀速运动3用一根细绳，一端系住一个质量为m的小球，另一端悬在光滑水平桌面上方h处，绳长l大于h，使小球在桌面上做如图所示的匀速圆周运动若使小球不离开桌面，其圆周运动的转速最大值是（）ABCD24一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
3、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（）ABCD5A、D分别是斜面的顶端、底端，B、C是斜面上的两个点，AB=BC=CD，E点在D点的正上方，与A等高，从E点水平抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程（）A球1和球2运动的时间之比为2：1B球1和球2动能增加量之比为1：3C球1和球2抛出时初速度之比为2：1D球1和球2运动时的加速度之比为1：26娱乐节目中有这样一种项目，选手需要借助悬挂在高处的绳索飞跃到鸿沟对面的平台上，如果选手的质量为m，选手抓住绳由静止开始摆动，
4、此时绳与竖直方向的夹角为，绳的悬挂点O距平台的竖直高度为H，绳长为l（lH），不考虑空气阻力和绳的质量，将人视为质点，下列说法正确的是（）A选手摆到最低点时处于失重状态B选手摆到最低点时的速度是C选手摆到最低点时受绳子的拉力大小为（32sin）mgD选手摆到最低点时受绳子的拉力大小为（32cos）mg72008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟下列判断正确的是（）A飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的速度大于变轨后沿圆轨道运
5、动的速度B飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态C飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度D飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度8如图所示，一直角斜面体固定在水平地面上，左侧斜面倾角为60o，右侧斜面倾角为30，A、B两个物体分别系于一根跨过定滑轮的轻绳两端且分别置于斜面上，两物体下边缘位于同一高度且处于平衡状态，不考虑所有的摩擦，滑轮两边的轻绳都平行于斜面若剪断轻绳，让物体从静止开始沿斜面滑下，下列叙述正确的是（）A着地瞬间两物体的速度大小不相等B着地瞬间两物体的机械能相等C着地瞬间两物体所受重力的功率相等D两物体的质量之比为mA：mB=1
6、：9如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环半径为R，圆环上套有质量分别为m和2m的小球A、B（均可看作质点），且小球A、B用一长为2R的轻质细杆相连，在小球B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中（已知重力加速度为g）下列说法正确的是（）AB球减少的机械能等于A球增加的机械能BB球减少的重力势能等于A球增加的重力势能CB球的最大速度为DA球克服细杆所做的功为mgR10质量为m的汽车在平直的公路上以初速度v开始做加速运动，经过时间t前进了x时，速度达到最大值Vm，若汽车在加速的过程中发动机始终保持额定功率P，汽车所受阻力大小恒为f，则在这段时间内发动机所做的功为（）APtBfxCfvmtD二
7、、填空题：（共16分）11某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图2所示的aF图象（1）图线不过坐标原点的原因是；（2）本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量（填“是”或“否”）；（3）由图象求出小车和传感器的总质量为 kg（保留1位有效数字）12（1）在利用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为f=50Hz，实验要求打点计时器在打第一个点时释放纸带甲、乙、丙三个学生分别用同一装置各打出一条纸带，量出各纸带上
8、第1、2两点间的距离分别为0.48cm，0.19cm和0.18cm，肯定其中一个学生在操作上有错误，该同学是其错误的操作是（2）丁同学用甲图所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出O、A间的距离为68.97cm，点A、C间的距离为15.24cm，点C、E间的距离16.76cm，已知当地重力加速度为g=9.8m/s2，重锤的质量为m=1.0kg则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为J，重力势能的减少量为J（保留三位有效数字）三、计算题：（共44分）13如图所示，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处
9、的点O装在光滑水平转动轴上，杆和球在竖直面内转动，已知球A运动到最高点时，球A对杆恰好无作用力求：（1）球A在最高点时的角速度大小；（2）球A在最高点时，杆对水平轴的作用力的大小和方向14如图所示，长木板固定在水平实验台上，在水平实验台右端地面上竖直放有一光滑的被截去八分之三（即圆心角为135）的圆轨道；放置在长木板A处的小球（视为质点）在水平恒力F的作用下向右运动，运动到长木板边缘B处撤去水平恒力F，小球水平抛出后恰好落在圆轨道C处，速度方向沿C处的切线方向，且刚好能到达圆轨道的最高点D处已知小球的质量为m，小球与水平长木板间的动摩擦因数为，长木板AB长为L，B、C两点间的竖直高度为h，求：
10、（1）B、C两点间的水平距离x；（2）水平恒力F的大小；（3）圆轨道的半径R15某恒星远处有一颗行星，靠近行星周围有众多的卫星，且相对均匀地分布于行星周围假设卫星绕行星的运动是匀速圆周运动，通过天文观测，测得离该行星最近的一颗卫星运动的轨道半径为R1T，周期为T1已知万有引力常量为G（1）求该行星的质量；（2）通过天文观测，发现离该行星很远处还有一颗卫星，其运动的轨道半径为R2，周期为T2，试估算该行星周围众多卫星的总质量（3）通过天文观测发现，某一时刻行星跟距离自己最近的卫星以及距离自己很远的卫星正好分布在一条直线上，求再经过多长时间它们又将分布在一条直线上16如图所示，质量为m=0.5kg
11、的小球从距离地面高H=5m处自由下落，到达地面时恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动，半圆形槽的半径R为0.4m，小球到达槽最低点时速率恰好为10m/s，并继续沿槽壁运动直到从槽左端边缘飞出且沿竖直方向上升、下落，如此反复几次，设摩擦力大小恒定不变，求：（1）小球第一次飞出半圆槽上升距水平地面的高度h为多少？（2）小球最多能飞出槽外几次？（g=10m/s2）2016-2017学年江西省抚州市乐安二中高三（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一.选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，1-6小题只有一个选项正确，7-10小题有多个选项正确全部选对的得4分，选不全的得2分，
12、有选错或不答的得0分）1如图所示的位移（s）时间（t）图象和速度（v）时间（t）图象中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（）A图线1表示物体做曲线运动Bvt图象中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等Cst图象中t=0时刻v1v2D两图象中，图线2所表示全过程运动位移大小等于路程，而图线4位移大小不等于路程【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】位移时间图线只能表示直线运动，图象的切线斜率表示物体的瞬时速度速度时间图线与时间轴所围的面积大小表示位移，通过位移的大小判断平均速度的大小路程等于各段位移大小之和【
13、解答】解：A、位移时间图线是物体的位移随时间的变化规律，并不是物体运动的轨迹，只能表示直线运动故A错误B、vt图象中0至t3时间，4的位移大于3的位移，时间相等，则4的平均速度大于3的平均速度故B错误C、位移时间图线的切线斜率表示物体的瞬时速度，图线1在t=0时刻的斜率大于图线2的斜率，则v1v2故C正确D、图线2表示物体先沿正向运动后沿负向运动，全过程运动位移大小小于路程图线4表示物体一直沿正向做单向直线运动，所以位移大小等于路程故D错误故选：C2两倾斜的滑杆上分别套A、B两圆环，两环上分别用细线悬吊着两物体，如图所示当它们都沿滑杆向下滑动时，A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下，则（）AA环
14、与杆有摩擦力BB环与杆无摩擦力CA环做的是匀速运动DB环做的是匀速运动【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力【分析】环和物体保持相对静止，具有相同的加速度，通过对物体受力分析，运用牛顿第二定律得出其加速度，从而再根据牛顿第二定律分析出环的受力情况和运动情况【解答】解：A、左图，物体受重力和拉力两个力，两个力的合力不等于零，知物体与A以共同的加速度向下滑，对物体有： =gsin，则A的加速度为gsin，做匀加速直线运动，对A环分析，设摩擦力为f，有Mgsinf=Ma，解得f=0所以A环与杆间没有摩擦力故AC错误B、右图，物体处于竖直状态，受重力和拉力，因为加速度方向不可能在竖直方向上，所以两个力
15、平衡，物体做匀速直线运动，所以B环做匀速直线运动知B环受重力、支持力、拉力和摩擦力处于平衡故B错误，D正确故选：D3用一根细绳，一端系住一个质量为m的小球，另一端悬在光滑水平桌面上方h处，绳长l大于h，使小球在桌面上做如图所示的匀速圆周运动若使小球不离开桌面，其圆周运动的转速最大值是（）ABCD2【考点】向心力【分析】当水平面对小球无支持力时，对应的转速最大，根据拉力和重力的合力提供向心力列式求解即可【解答】解：以小球为研究对象，小球受三个力的作用，重力mg、水平面支持力N、绳子拉力F在竖直方向合力为零，在水平方向所需向心力为m，设绳子与竖直夹角为，则有：R=htan，那么Fcos+N=mgF
16、sin=m=m2R=m42n2R=m42n2htan当球即将离开水平面时，N=0，转速n有最大值N=mgm42n2h=0n=故选：A4一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（）ABCD【考点】向心力；牛顿第二定律【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
17、力的合力提供向心力，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：D5A、D分别是斜面的顶端、底端，B、C是斜面上的两个点，AB=BC=CD，E点在D点的正上方，与A等高，从E点水平抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程（）A球1和球2运动的时间之比为2：1B球1和球2动能增加量之比为1：3C球1和球2抛出时初速度之比为2：1D球1和球2运动时的加速度之比为1：2【考点】平抛运动【分析】平抛运动在水平方向上做匀速
18、直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度确定运动的时间，通过水平位移求出初速度之比根据动能定理求出动能的增加量之比【解答】解：A、因为AC=2AB，则AC的高度差是AB高度差的2倍，根据h=得：t=，解得球1和球2运动的时间比为1：故A错误；B、根据动能定理得，mgh=Ek，知球1和球2动能增加量之比为1：2故B错误；C、AC在水平方向上的位移是AB在水平方向位移的2倍，结合x=v0t，解得初速度之比为2：1故C正确；D、平抛运动的物体只受重力，加速度为g，故两球的加速度相同故D错误故选：C6娱乐节目中有这样一种项目，选手需要借助悬挂在高处的绳索飞跃到鸿沟对面的平台上，如果选手的质量为m
19、，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向的夹角为，绳的悬挂点O距平台的竖直高度为H，绳长为l（lH），不考虑空气阻力和绳的质量，将人视为质点，下列说法正确的是（）A选手摆到最低点时处于失重状态B选手摆到最低点时的速度是C选手摆到最低点时受绳子的拉力大小为（32sin）mgD选手摆到最低点时受绳子的拉力大小为（32cos）mg【考点】机械能守恒定律；向心力【分析】选手向下摆动过程中，机械能守恒，在最低点时绳子拉力和重力的合力提供向心力，选手在最低点松手后，做平抛运动，明确了整个过程的运动特点，依据所遵循的规律即可正确求解【解答】解：A、失重时物体有向下的加速度，超重时物体有向上的加速度，选手
20、摆到最低点时向心加速度竖直向上，因此处于超重状态，拉力大于mg，故A错误；B、C、D、摆动过程中机械能守恒，有：mgl（1cosa）=mv2 设绳子拉力为T，在最低点有：Tmg=m 联立解得：v=；T=（32cos）mg，故B错误，D正确；故选：D72008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟下列判断正确的是（）A飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的速度大于变轨后沿圆轨道运动的速度B飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态
21、C飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度D飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度【考点】万有引力定律及其应用【分析】同步卫星的周期T=24h，根据周期与角速度的关系可知角速度的大小关系；飞船在飞行过程中只受地球万有引力作用，飞船处于完全失重状态，飞船的加速度由万有引力产生，加速度是否相同就是看飞船受到的万有引力是否一样【解答】解：A、由椭圆轨道进入圆轨道，在P点加速，做离心运动，故飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的速度小于变轨后沿圆轨道运动的速度，故A错误；B、飞船在圆轨道上时，航天员出舱前后，航天员所受地球的万有引力提供航天员做圆周运动的向心力，航
22、天员此时的加速度就是万有引力加速度即航天员出舱前后均处于完全失重状态，故B正确；C、因为飞船在圆形轨道上的周期为90分钟小于同步卫星的周期，根据=可知角速度与周期成反比，所以飞船的周期小角速度大于同步卫星的角速度，故C正确；D、飞船变轨前后通过椭圆轨道远地点时的加速度均为万有引力加速度，据可知，轨道半径一样，则加速度一样，故D错误故选：BC8如图所示，一直角斜面体固定在水平地面上，左侧斜面倾角为60o，右侧斜面倾角为30，A、B两个物体分别系于一根跨过定滑轮的轻绳两端且分别置于斜面上，两物体下边缘位于同一高度且处于平衡状态，不考虑所有的摩擦，滑轮两边的轻绳都平行于斜面若剪断轻绳，让物体从静止开
23、始沿斜面滑下，下列叙述正确的是（）A着地瞬间两物体的速度大小不相等B着地瞬间两物体的机械能相等C着地瞬间两物体所受重力的功率相等D两物体的质量之比为mA：mB=1：【考点】功率、平均功率和瞬时功率；机械能守恒定律【分析】分别对物体受力分析，由共点力的平衡即可得出两物体的质量之比；剪断细线后，两物体在重力的作用下自由下滑，由机械能守恒可求得落地的速度，由功率公式可求得两物体所受重力做功的功率之比【解答】解：D、两物体均处于平衡状态，受力分析如图所示：绳子对AB的拉力大小相等，对A有：mAgsin60=T； 对B有：mBgsin30=T则有：，故D正确；A、绳子剪断后，两个物体都是机械能守恒，有m
24、gh=，由于初末位置高度差相等，故速度相等，故A错误；B、绳子剪断后，两个物体都是机械能守恒，由于质量不同，故初位置的重力势能不等，故落地时机械能不等，故B错误；C、着地瞬间两物体所受重力的功率之比为：，故C正确；故选：CD9如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环半径为R，圆环上套有质量分别为m和2m的小球A、B（均可看作质点），且小球A、B用一长为2R的轻质细杆相连，在小球B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中（已知重力加速度为g）下列说法正确的是（）AB球减少的机械能等于A球增加的机械能BB球减少的重力势能等于A球增加的重力势能CB球的最大速度为DA球克服细杆所做的功为mgR【考点】
25、功能关系；功的计算【分析】明确球A与B组成的系统机械能守恒，球B减少的机械能应等于球A增加的机械能；通过球B减少的重力势能等于球A增加的重力势能和两球增加的动能之和即可求出球B的最大速度；再对A球应用动能定理即可求出细杆对小球做的功【解答】解：A、对小球A与B组成的系统只有重力做功，系统的机械能守恒，小球B减少的机械能应等于小球A增加的机械能，故A正确；B、根据机械能守恒定律可知，小球B减少的重力势能应等于小球增加的重力势能与两小球增加的动能之和，故B错误；C、当B到达最低点时，A与B组成的系统减小的重力势能最大，A与B的动能最大，速度最大；根据机械能守恒定律，系统减少的重力势能为=2mg2R
26、mg2R系统增加的动能为： =由=解得：B球的最大速度为v=，故C正确；D、对A球由动能定理应有：mg2R+=，代入数据可得： =，A球克服细杆所做的功为mgR，故D错误；故选：AC10质量为m的汽车在平直的公路上以初速度v开始做加速运动，经过时间t前进了x时，速度达到最大值Vm，若汽车在加速的过程中发动机始终保持额定功率P，汽车所受阻力大小恒为f，则在这段时间内发动机所做的功为（）APtBfxCfvmtD【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律【分析】汽车以额定功率，经时间t后从速度v0开始加速行驶了s距离，恰好达到最大速度vm，由于汽车所受阻力恒为F，所以由动能定理可求出发动机所做的
27、功【解答】解：由于发动机功率恒定，则经过时间t，发动机所做的功为：W=Pt，故A正确；汽车从速度v0到最大速度vm过程中，由动能定理可知：Wfs=解得：W=，故D正确；当速度达到最大值vm时，由P=Fvm=fvm，所以汽车的牵引力在这段时间内做功也等于Pt=fvmt，故C正确；fx表示阻力做功，故B错误故选ACD二、填空题：（共16分）11某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图2所示的aF图象（1）图线不过坐标原点的原因是没有平衡摩擦力或平衡的不够；（2）
28、本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量否（填“是”或“否”）；（3）由图象求出小车和传感器的总质量为1 kg（保留1位有效数字）【考点】验证牛顿第二运动定律【分析】（1）由图象可知，当F0时，加速度仍然为零，说明没有平衡摩擦力，或平衡的不够；（2）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量（3）aF图象中的斜率表示质量的倒数【解答】解：（1）由图象可知，当F0时，加速度仍然为零，说明没有平衡摩擦力或平衡的不够；（2）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质
29、量远小于小车的质量（3）aF图象中的斜率表示质量的倒数，由图可知，k=，所以质量M=kg故答案为：（1）没有平衡摩擦力或平衡的不够；（2）否；（3）112（1）在利用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为f=50Hz，实验要求打点计时器在打第一个点时释放纸带甲、乙、丙三个学生分别用同一装置各打出一条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.48cm，0.19cm和0.18cm，肯定其中一个学生在操作上有错误，该同学是甲其错误的操作是先释放重物后接通电源（2）丁同学用甲图所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出O、A间的距
30、离为68.97cm，点A、C间的距离为15.24cm，点C、E间的距离16.76cm，已知当地重力加速度为g=9.8m/s2，重锤的质量为m=1.0kg则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为8.00J，重力势能的减少量为8.25J（保留三位有效数字）【考点】验证机械能守恒定律【分析】（1）做自由下落物体在0.02s内下落的高度大约2mm，从而确定甲在操作上错误1、2两个点的距离偏大，可知初速度不为零，操作的错误在于先释放重物后接通电源（2）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C点的瞬时速度，从而得出C点的动能，知道重锤动能的增加量根据重力做功求出重力势能的减小
31、量【解答】解：（1）若物体做自由下落，在0.02s内的位移大约在2mm左右，可见甲同学的操作错误，使得重物的初速度不为零，即先释放重物后接通电源（2）C点的速度等于AE段的平均速度，vC= m/s=4m/s，则动能的增加量Ek=mvC2=116J=8.00J；重力势能的减小量Ep=mgh=9.8（68.97+15.24）102=8.25J故答案为：（1）甲；先释放重物后接通电源；（2）8.00，8.25三、计算题：（共44分）13如图所示，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑水平转动轴上，杆和球在竖直面内转动，已知球A运动到最高点时，球A
32、对杆恰好无作用力求：（1）球A在最高点时的角速度大小；（2）球A在最高点时，杆对水平轴的作用力的大小和方向【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】（1）球A运动到最高点时，球A对杆无作用力，由重力提供向心力，由牛顿第二定律求出其角速度（2）A、B绕同一轴转动，角速度相同根据牛顿第二定律求出杆对B球的作用力，再分析杆对水平轴的作用力【解答】解：（1）对A物体，根据牛顿第二定律得：mg=m2L解得：=（2）对B物体：FBmg=m22L则得：FB=3mg 根据牛顿第三定律，球对杆向下的作用力为3mg，所以杆对水平轴的作用力大小3mg；方向竖直向下答：（1）球A在最高点时的角速度大小为；（2）球A在最高点
33、时，杆对水平轴的作用力的大小为3mg，方向竖直向下14如图所示，长木板固定在水平实验台上，在水平实验台右端地面上竖直放有一光滑的被截去八分之三（即圆心角为135）的圆轨道；放置在长木板A处的小球（视为质点）在水平恒力F的作用下向右运动，运动到长木板边缘B处撤去水平恒力F，小球水平抛出后恰好落在圆轨道C处，速度方向沿C处的切线方向，且刚好能到达圆轨道的最高点D处已知小球的质量为m，小球与水平长木板间的动摩擦因数为，长木板AB长为L，B、C两点间的竖直高度为h，求：（1）B、C两点间的水平距离x；（2）水平恒力F的大小；（3）圆轨道的半径R【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律；平抛运动；向心力；机
34、械能守恒定律【分析】（1）小球从抛出到C过程做平抛运动，已知C的速度方向和竖直分位移，根据平抛运动的分位移和分速度公式列式求解即可；（2）对小球从A到B的过程运用动能定理列式求解即可水平恒力F的大小；（3）小球恰好经过圆轨道最高点，重力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解最高点速度；然后对从C到最高点过程运用动能定理列式求解圆轨道的半径R【解答】解：（1）小球落在C处时，有由几何知识有：小球从B运动到C的时间 所以有（2）小球从A到B，由动能定理得：FLmgL=解得：F=mg+（3）由于小球刚好能到达圆轨道的最高点D，则在D处有：mg=m小球从C沿圆轨道到D，由功能关系得： =+mgR又 =2
35、解得：R=答：（1）B、C两点间的水平距离x是2h；（2）水平恒力F的大小是mg+；（3）圆轨道的半径R是15某恒星远处有一颗行星，靠近行星周围有众多的卫星，且相对均匀地分布于行星周围假设卫星绕行星的运动是匀速圆周运动，通过天文观测，测得离该行星最近的一颗卫星运动的轨道半径为R1T，周期为T1已知万有引力常量为G（1）求该行星的质量；（2）通过天文观测，发现离该行星很远处还有一颗卫星，其运动的轨道半径为R2，周期为T2，试估算该行星周围众多卫星的总质量（3）通过天文观测发现，某一时刻行星跟距离自己最近的卫星以及距离自己很远的卫星正好分布在一条直线上，求再经过多长时间它们又将分布在一条直线上【考
36、点】万有引力定律及其应用【分析】（1）万有引力做为向心力，明确告诉了行星的周期，所以向心力的公式要考虑用含有周期的公式（2）因为行星周围的卫星分布均匀，研究很远的卫星可把其他卫星和行星整体作为中心天体，根据万有引力提供向心力求出总质量，则靠近行星周围众多卫星的总质量等于刚才求的总质量减去行星质量（3）若要再次让两颗卫星在一条直线上，则应该在相同时间内，两颗卫星经过的周期之差应该是整数【解答】解：（1）根据万有引力提供向心力得：，解得： （2）因为行星周围的卫星分布均匀，研究很远的卫星可把其他卫星和行星整体作为中心天体，根据万有引力提供向心力得：，解得： 故该行星周围众多卫星的总质量为：（3）若
37、要再次让两颗卫星在一条直线上，则应该在相同时间内，两颗卫星经过的周期之差应该是整数，即：（n=1、2、3），解得：（n=1、2、3）答：（1）该行星的质量为（2）该行星周围众多卫星的总质量为（3）再经过（n=1、2、3）时间它们又将分布在一条直线上16如图所示，质量为m=0.5kg的小球从距离地面高H=5m处自由下落，到达地面时恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动，半圆形槽的半径R为0.4m，小球到达槽最低点时速率恰好为10m/s，并继续沿槽壁运动直到从槽左端边缘飞出且沿竖直方向上升、下落，如此反复几次，设摩擦力大小恒定不变，求：（1）小球第一次飞出半圆槽上升距水平地面的高度h为多少？（2）小球最
38、多能飞出槽外几次？（g=10m/s2）【考点】动能定理的应用【分析】（1）先分析小球从最高点到槽口这一过程； 再分析小球从下落到第一次飞出到最高点，由动能定理可求得最高点的高度； （2）要使小球飞出去，则小球在槽口的速度应大于等于零，则由动能定理可求得小球最多飞出的次数【解答】解：（1）小球从高处至槽口时，由于只有重力做功；由槽口至槽底端重力、摩擦力都做功由于对称性，圆槽右半部分摩擦力的功与左半部分摩擦力的功相等小球落至槽底部的整个过程中，由动能定理得mg（H+R）Wf=mv2； 解得 Wf=mg（H+R）mv2=0.510（5+0.4）0.5102=2J； 由对称性知小球从槽底到槽左端口克服摩擦力做功也为2J，则小球第一次离槽上升的高度h，由mg（h+R）Wf=0mv2； 得 h=R=0.4=4.2m（2）设小球飞出槽外n次，则由动能定理得 mgHn2Wf=0解得n=6.25，n只能取整数，故即小球最多能飞出槽6次答：（1）小球第一次飞出半圆槽上升距水平地面的高度h为4.2m； （2）小球最多能飞出槽外6次2016年12月18日
