1、河南省南阳市新野三中2014-2015学年高一（下）第一次月考物理试卷一、选择题（每小题4分，共56分，其中1、3、4、5、7、12是多项，其余是单选）1（4分）如果运动物体有加速度，则该物体的速度大小和方向可能发生变化的是（）A速度方向不变，大小也不变B速度方向不变，大小改变C速度方向改变，大小不变D速度方向改变，大小也改变2（4分）如图所示，两个圆盘的半径分别为RA和RB，且RB=2RA，将两圆盘用皮带交叉相连匀速转动，皮带与两轮问不打滑，则两轮转动方向，角速度大小之比A：B，周期之比TA：TB分别是（）A转动方向相同，1：2，1：2B转动方向相同，1：2，2：1C转动方向相反，2：1，1
2、：2D转动方向相反，1：2，1：23（4分）在一根玻璃管内注满清水，内装一红蜡块使红蜡块能在玻璃管内匀速上升，同时使玻璃管水平向右移动，图中画出了两条曲线和一条直线，关于曲线和玻璃管的运动，正确的说法是（）Aa是玻璃管向右做匀加速直线运动时红蜡块的运动轨迹Bb是玻璃管向右做匀速直线运动时红蜡块的运动轨迹Cc是玻璃管向右做匀速直线运动时红蜡块的运动轨迹Dc是玻璃管向右做匀加速直线运动时红蜡块的运动轨迹4（4分）如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m小球，在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（）A小球在最高点所受的向心力一定等于重力B小球在最高点时绳子的拉力可能为零C小球在最低点时绳子的拉力
3、一定大于重力D若小球恰能在竖直平面内做圆周运动，则它在最高点的速率为5（4分）现在有一种叫做“魔盘”的娱乐设施（如图）“魔盘”转动很慢时，盘上的人都可以随盘一起转动而不至于被甩开当盘的速度逐渐增大时，盘上的人便逐渐向边缘滑去，离转动中心越远的人，这种滑动的趋势越厉害，设“魔盘”转速为6r/min，一个质量为30kg的小孩坐在距离轴心1m处（盘半径大于1m）随盘一起转动（没有滑动），则（）A离转动中心越远的人滑动的趋势越厉害，说明离心力随半径的增大而增大B人向边缘去的原因是人受到的最大静摩擦力小于人随魔盘转动所需的向心力C小孩此时所受摩擦力大于11.8 ND此未滑动的小孩与魔盘间的最大静摩擦力应
4、不小于11.8 N6（4分）如图所示，我某集团军在一次空地联合军事演习中，离地面H高处的飞机以水平对地速度v1发射一颗炸弹轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以初速度v2竖直向上发射一颗炮弹拦截（炮弹运动过程看做竖直上抛），设此时拦截系统与飞机的水平距离为x，若拦截成功，不计空气阻力，则v1、v2的关系应满足（）Av1=v2Bv1=v2Cv1=v2Dv1=v27（4分）如图所示，在甲、乙两个相同的水平圆盘上，分别沿半径方向放置用长度相同的细线相连质量均为m的小物体A（位于转轴处）、B和C、D，它们与圆盘之间的动摩擦因数相等当甲、乙的角速度缓缓增大到C和D恰好将要相对圆盘滑动时，则下列说法
5、中正确的是（）A若突然剪断细线，A仍静止，B向外滑动B若突然剪断细线，C仍静止，D向外滑动来源:学科网ZXXKC若突然剪断细线，C、D均向外滑动D当角速度继续增大时，C、D将向外滑动8（4分）长度为L=0.50m的轻质细杆OA，A端有一质量为m=3.0kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时，小球的速率是v=2.0m/s，g取10m/s2，则细杆此时受到（）A6.0 N拉力B6.0 N压力C24 N拉力D24 N压力9（4分）关于运动和力的关系，下列说法正确的是（）A物体在恒力作用下不可能做直线运动B物体在恒力作用下不可能做曲线运动C物体在恒力作用下不可能做
6、圆周运动D物体在恒力作用下不可能做平抛运动10（4分）火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为（）A0.2gB0.4gC2.5gD5g11（4分）星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为该星球的第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2=v1已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为（）ABCD12（4分）假如地球自转速度增大，关于物体重力，下列说法正确的是（）A放在赤道地面上的物体万有引力不变B放在两极地面上的物体的重力不变C放在赤道地面上的物体的重力
7、减小D放在两极地面上的物体的重力增加13（4分）已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为（）A36小时B24小时C12小时D6小时14（4分）地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为2；地球同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为3；地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v若三者质量
8、相等，则（）AF1=F2F3Ba1=a2=ga3Cv1=v2=vv3D1=32二、填空题（每空2分，共12分）15（4分）如图所示，有5个箭头代表船的划动方向（船头指向），其中C与河对岸垂直每相邻两个箭头之间的夹角为30已知水流速度v水=1m/s，船在静水中的划速为v划=2m/s则：（1）要使船能到达出发点的正对岸，那么船头的指向是（2）要使船能在最短的时间过河，那么船头的指向是16（8分）某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点，如图所示（轨迹已擦去），已知小方格纸的边长L=2.5cm，取10m/s2，请你根据小方格纸上的信息，
9、通过分析计算完成下面几个问题：（1）小球从ab，bc，cd所经历的时间（填“相等”或“不相等”）；（2）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，根据小球从ab，bc，cd的竖直方向位移差，求出小球从ab，bc，cd所经历的时间是；（3）根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v0=；（4）从抛出点到b点所经历的时间是三、计算题（共42分）17（10分）如图所示，已知绳长为L=20cm，水平杆长为L=0.1m，小球质量为m=0.2kg，整个装置可绕竖直轴转动，求：（g取10m/s2）（1）要使绳子与竖直方向成45角，试求该装置必须以多大的角速度转动才行？（2）此时绳子的张力多大？18（8分）一个人在某
10、一星球上以速度V竖直上抛一个物体，经时间t落回抛出点已知该星球的半径为R，若要在该星球上发射一颗靠近该星球运转的人造卫星，则该人造卫星的速度大小为多少？19（12分）位于竖直平而上的圆弧光滑轨道，半径为R，OB沿竖直方向，圆弧轨道上端A点距地面高度为H，质量为m的小球从A点由静止释放在B点小球对轨道的压为3mg，最后落在地面c点处，不汁空气阻力求：（1）小球在B点的瞬时速度（2）小球落地点C与B的水平距离s为多少？来源:学&科&网20（12分）如图所示，A是地球的同步卫星另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h已知地球半径为R，地球自转角速度为0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中
11、心（1）求卫星B的运行角速度；（2）如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则至少经过多少时间，他们相距最远？河南省南阳市新野三中2014-2015学年高一（下）第一次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（每小题4分，共56分，其中1、3、4、5、7、12是多项，其余是单选）1（4分）如果运动物体有加速度，则该物体的速度大小和方向可能发生变化的是（）A速度方向不变，大小也不变B速度方向不变，大小改变C速度方向改变，大小不变D速度方向改变，大小也改变考点：加速度 专题：直线运动规律专题分析：当物体速度的大小或方向发生变化量，则速度发生变化，根
12、据加速度的定义式知，加速度不为零解答：解：A、速度的大小和方向都不变，则速度不变，加速度为零，而物体的加速度不为零，故A错误B、当速度的方向不变，大小改变时，具有速度的变化量，即具有加速度，比如匀变速直线运动，故B正确C、当速度的方向改变，大小不变，具有速度的变化量，即具有加速度，比如匀速圆周运动，故C正确D、当速度的大小和方向都改变，具有速度的变化量，一定具有加速度，故D正确故选：BCD点评：解决本题的关键知道加速度的定义式，知道加速度等于单位时间内的速度变化量，知道速度变化量不为零，加速度不为零2（4分）如图所示，两个圆盘的半径分别为RA和RB，且RB=2RA，将两圆盘用皮带交叉相连匀速转
13、动，皮带与两轮问不打滑，则两轮转动方向，角速度大小之比A：B，周期之比TA：TB分别是（）A转动方向相同，1：2，1：2B转动方向相同，1：2，2：1C转动方向相反，2：1，1：2D转动方向相反，1：2，1：2考点：线速度、角速度和周期、转速 专题：匀速圆周运动专题分析：在皮带传动装置中，皮带不打滑，轮边缘的线速度大小相等，同一轮上各点的角速度相等，由线速度、角速度、周期间的关系式及向心加速度公式分析答题解答：解：由题意知：当A轮顺时针转动时，B轮逆时针转动，故两轮转动方向相反；皮带传动的线速度相等vA=vB=v，根据V=r，A的角速度A：B=2：1周期T=，则周期之比TA：TB=1：2，故C
14、正确；故选：C点评：知道“在皮带传动装置中，皮带不打滑，轮边缘的线速度大小相等，同一轮上各点的角速度相等”是正确解题的前提与关键，由线速度、角速度、周期间的关系式及向心加速度公式即可正确解题3（4分）在一根玻璃管内注满清水，内装一红蜡块使红蜡块能在玻璃管内匀速上升，同时使玻璃管水平向右移动，图中画出了两条曲线和一条直线，关于曲线和玻璃管的运动，正确的说法是（）Aa是玻璃管向右做匀加速直线运动时红蜡块的运动轨迹来源:Zxxk.ComBb是玻璃管向右做匀速直线运动时红蜡块的运动轨迹Cc是玻璃管向右做匀速直线运动时红蜡块的运动轨迹Dc是玻璃管向右做匀加速直线运动时红蜡块的运动轨迹考点：运动的合成和分
15、解 专题：运动的合成和分解专题分析：AD、若玻璃管向右做匀加速直线运动，分析红蜡在水平方向和竖直方向上所做的运动，可知红蜡的合运动的规律，由此可得知选项AD的正误BC、若玻璃管向右做匀速直线运动，红蜡参与了两个方向上的匀速直线运动，分析其合运动的规律，可判知选项BC的正误解答：解：AD、玻璃管向右做匀加速直线运动时，红蜡参与了竖直向上的匀速直线运动，和水平向右的匀加速直线运动，所以轨迹应是开口向右的抛物线的一部分，曲线a符合该运动的规律，曲线C不符合，所以选项A正确，D错误BC、璃管向右做匀速直线运动时，红蜡参与了竖直向上的匀速直线运动，和水平向右的匀速直线运动，合运动是直线运动，直线b符合匀
16、速直线运动的轨迹，曲线c不符合，所以选项B正确，C错误故选：AB点评：解决本题的关键掌握判断直线运动还是曲线运动的方法，当速度方向与合力方向在同一条直线上，做直线运动，当合力方向与速度方向不在同一条直线上，做曲线运动当做曲线运动时，尤其是运动轨迹是抛物线的一部分时，注意分析运动轨迹的开口方向4（4分）如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m小球，在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（）A小球在最高点所受的向心力一定等于重力B小球在最高点时绳子的拉力可能为零C小球在最低点时绳子的拉力一定大于重力D若小球恰能在竖直平面内做圆周运动，则它在最高点的速率为考点：向心力；牛顿第二定律 专题：牛顿第二
17、定律在圆周运动中的应用分析：细线拉着小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点和最低点，沿半径方向上的合力提供向心力，最高点的临界情况是绳子拉力为零，重力提供向心力，根据牛顿第二定律进行分析解答：解：A、在最高点若速度比较大，则有F+mg=所以向心力不一定由重力提供故A错误B、当在最高点速度v=，此时F=0，重力提供向心力此时的速度是物体做圆周运动在最高点的最小速度，绳子拉力为零故B错误C、在最低点有：Fmg=，则拉力一定大于重力故C错误D、若小球恰能在竖直平面内做圆周运动，则它在最高点由重力提供向心力，则mg=m，解得：v=，故D正确故选：BD点评：解决本题的关键知道竖直平面内圆周运动最高点和最低
18、点，沿半径方向上的合力提供向心力以及绳子拉着小球在竖直平面内运动，在最高点的临界情况是拉力为0时，重力提供向心力，mg=m，v=为最高点的最小速度5（4分）现在有一种叫做“魔盘”的娱乐设施（如图）“魔盘”转动很慢时，盘上的人都可以随盘一起转动而不至于被甩开当盘的速度逐渐增大时，盘上的人便逐渐向边缘滑去，离转动中心越远的人，这种滑动的趋势越厉害，设“魔盘”转速为6r/min，一个质量为30kg的小孩坐在距离轴心1m处（盘半径大于1m）随盘一起转动（没有滑动），则（）A离转动中心越远的人滑动的趋势越厉害，说明离心力随半径的增大而增大B人向边缘去的原因是人受到的最大静摩擦力小于人随魔盘转动所需的向心
19、力C小孩此时所受摩擦力大于11.8 ND此未滑动的小孩与魔盘间的最大静摩擦力应不小于11.8 N考点：向心力；牛顿第二定律 专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：游戏者随着圆盘一起做圆周运动，合外力提供向心力，再结合向心力公式即可解答，当人受到的最大静摩擦力小于人随魔盘转动所需的向心力时，人做离心运动解答：解：A、圆盘转速从零开始逐渐增大的过程中，每个人需要的向心力逐渐增大，离转动中心越远的人最先达到最大静摩擦力，所以滑动趋势越厉害，不是离心力随半径的增大而增大，故A错误；B、当人受到的最大静摩擦力小于人随魔盘转动所需的向心力时，人做离心运动，则人向边缘滑去，故B正确；C、小孩随圆盘一起转
20、动，由静摩擦力提供向心力，转速为6r/min，则=，则f=m2r=，则最大静摩擦力大于11.8N，故C错误，D正确故选：BD点评：本题的关键是正确分析人的受力，明确人做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，把握住临界条件：静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答6（4分）如图所示，我某集团军在一次空地联合军事演习中，离地面H高处的飞机以水平对地速度v1发射一颗炸弹轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以初速度v2竖直向上发射一颗炮弹拦截（炮弹运动过程看做竖直上抛），设此时拦截系统与飞机的水平距离为x，若拦截成功，不计空气阻力，则v1、v2的关系应满足（）Av1=v2Bv1=v2Cv1=v2Dv1
21、=v2考点：平抛运动 专题：平抛运动专题分析：若拦截成功，竖直上抛的炮弹和平抛的炮弹运动时间相等，在竖直方向上的位移之和等于H，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：炮弹运行的时间t=，在这段时间内飞机发射炮弹在竖直方向上的位移h1=，拦截炮弹在这段时间内向上的位移，则H=h1+h2=v2t，所以H=，解得故选：C点评：解决本题的关键掌握处理平抛运动的方法，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以及知道竖直上抛运动加速度不变，是匀变速直线运动7（4分）如图所示，在甲、乙两个相同的水平圆盘上，分别沿半径方向放置用长度相同的细线相连质量均为
22、m的小物体A（位于转轴处）、B和C、D，它们与圆盘之间的动摩擦因数相等当甲、乙的角速度缓缓增大到C和D恰好将要相对圆盘滑动时，则下列说法中正确的是（）A若突然剪断细线，A仍静止，B向外滑动B若突然剪断细线，C仍静止，D向外滑动C若突然剪断细线，C、D均向外滑动D当角速度继续增大时，C、D将向外滑动考点：向心力；牛顿第二定律 专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：对ABCD四个物体进行受力分析，找出向心力的来源，即可判断烧断细线后ABCD的运动情况解答：解：当甲、乙的角速度缓缓增大到C和D恰好将要相对圆盘滑动时，D的摩擦力方向指向圆心达到最大，C的摩擦力方向指向圆心达到最大，有：，剪断细线，
23、拉力消失，C靠静摩擦力提供向心力仍然保持静止，D的静摩擦力不够提供向心力，做离心运动，故B正确，C错误当C、D都达到最大静摩擦力时，由于B的半径小于D的半径，对B有：，可知A、B均为达到最大静摩擦力，剪断细线时，A仍然静止，B不一定滑动，故A错误因为开始C、D均达到最大静摩擦力，当角速度增大时，C、D将向外滑动，故D正确故选：BD点评：解决本题的关键是找出向心力的来源，知道物体是由摩擦力和绳子的拉力提供向心力，难度中等8（4分）长度为L=0.50m的轻质细杆OA，A端有一质量为m=3.0kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时，小球的速率是v=2.0m/s，
24、g取10m/s2，则细杆此时受到（）A6.0 N拉力B6.0 N压力C24 N拉力D24 N压力考点：向心力 专题：匀速圆周运动专题分析：先通过小球在最高点的速度和杆的长度，可求出此时的向心力大小，再对小球进行受力分析，在杆的方向上列式即可解得此时小球受到的杆的作用力，结合牛顿第三定律可得杆此时受的力的情况解答：解：小球通过最高点时的向心力为：F=m=3.0=24.0N小球的重力为G=mg=3.010=30.0N因24N30N，所以小球还得受到细杆向上的支持力N的作用，在杆的方向上有：mgN=F代入数据解得：N=30.024.0=6.0N由牛顿第三定律可知，杆受到6.0N的压力作用所以选项B正
25、确，ACD错误故选：B点评：注意绳与杆的区别，绳子只能提供拉力，不能提供推力，而杆既可提供拉力，也可提供推力（支持力），所以在最高点时，用绳子拴的小球速度不能为零，而用杆连接的小球速度可以为零9（4分）关于运动和力的关系，下列说法正确的是（）A物体在恒力作用下不可能做直线运动B物体在恒力作用下不可能做曲线运动C物体在恒力作用下不可能做圆周运动D物体在恒力作用下不可能做平抛运动考点：物体做曲线运动的条件；平抛运动 专题：物体做曲线运动条件专题分析：解答此题首先要明确力与运动之间的一些基本关系的描述：力是改变物体运动状态的原因，维持物体运动不需要力，如果一个物体的运动状态发生了改变，那它一定是受到
26、了力的作用受平衡力作用的物体，可能静止也可能做匀速直线运动解答：解：A、物体在恒力作用下可能做直线运动自由落体运动，也可能做曲线运动，比如平抛运动，故ABD错误；C、圆周运动是曲线运动，是变速运动存在加速度，由于速度方向时刻变化，则加速度方向也时刻变化，所以物体在恒力作用下不可能做圆周运动，故C正确；故选C点评：本题主要考查了力与运动的关系，时刻牢记力是改变物体运动状态的原因，维持物体运动不需要力，便可对大多数的现象进行分析和判断同时也要注意，当一个物体的运动状态发生了改变时，说明它一定受到了力的作用10（4分）火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度
27、约为（）A0.2gB0.4gC2.5gD5g考点：万有引力定律及其应用 分析：根据星球表面的万有引力等于重力列出等式表示出重力加速度通过火星的质量和半径与地球的关系找出重力加速度的关系解答：解：根据星球表面的万有引力等于重力知道来源:学科网ZXXK=mg得出：g=火星的质量和半径分别约为地球的和所以火星表面的重力加速度g=g=0.4g故选B点评：求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先根据物理规律用已知的物理量表示出来，再进行之比11（4分）星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为该星球的第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2=v1已知某星球的半径为r，它表面的
28、重力加速度为地球表面重力加速度g的，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为（）ABCD来源:学科网ZXXK考点：万有引力定律及其应用；向心力 专题：万有引力定律的应用专题分析：第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，即G=m；此题把地球第一宇宙速度的概念迁移的某颗星球上面解答：解：设地球的质量为M，半径为r，绕其飞行的卫星质量m，由万有引力提供向心力得：G=m在地球表面G=mg第一宇宙速度时R=r联立知v=利用类比的关系知某星体第一宇宙速度为v1=第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是即v2=故选：C点评：通过此类题型，学会知识点的迁移，比如此题：把地球第一宇宙速度的概念
29、迁移的某颗星球上面12（4分）假如地球自转速度增大，关于物体重力，下列说法正确的是（）A放在赤道地面上的物体万有引力不变B放在两极地面上的物体的重力不变C放在赤道地面上的物体的重力减小D放在两极地面上的物体的重力增加考点：万有引力定律及其应用 专题：万有引力定律的应用专题分析：地球对物体的万有引力一方面表现为物体的重力，另一方面提供物体随地球自转的向心力由此分析即可解答：解：地球自转速度增大，则物体随地球自转所需向心力增大A、地球的质量和半径都没有变化，故对赤道上物体的万有引力大小保持不变，故A正确；BD、地球绕地轴转动，在两极点，物体转动半径为0，转动所需向心力为0，此时物体的重力与万有引力
30、相等，故转速增加两极点的重力保持不变，故B正确D错误；C、赤道上的物体重力和向心力的合力等于物体受到的万有引力，而万有引力不变，转速增加时所需向心力增大，故物体的重力将减小，故C正确；故选：ABC点评：本题关键是考查重力、万有引力与随地球自转的向心力三者之间的关系，掌握规律是解决问题的关键13（4分）已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为（）A36小时B24小时C12小时D6小时来源:Zxxk.Com考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系 专题：万有引力定律的应用专题分析：了解
31、同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与星球的自转周期相同通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量来源:学科网解答：解：根据牛顿第二定律和万有引力定律分别有：=mT=地球的同步卫星的周期为T1=24小时，轨道半径为r1=7R1，密度1某行星的同步卫星周期为T2，轨道半径为r2=2.5R2，密度2行星的平均密度为地球平均密度的一半，解得：T2=12 小时故选：C点评：向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用要比较一个物理量大小，我们应该把这个物理量先表示出来，在进行比较14（4分）地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F1，向心加速度为a1
32、，线速度为v1，角速度为1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为2；地球同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为3；地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v若三者质量相等，则（）AF1=F2F3Ba1=a2=ga3Cv1=v2=vv3D1=32来源:学+科+网Z+X+X+K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 分析：题中涉及三个物体：地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体1、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星2、地球同步卫星3；物体1与人造卫星2转动半径相同，物体1与
33、同步卫星3转动周期相同，人造卫星2与同步卫星3同是卫星，都是万有引力提供向心力；分三种类型进行比较分析即可解答：解：A、根据题意三者质量相等，轨道半径r1=r2r3物体1与人造卫星2比较，由于赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力，而近地卫星只受万有引力，故F1F2 ，故A错误；B、由选项A的分析知道向心力F1F2 ，故由牛顿第二定律，可知a1a2，故B错误；C、由A选项的分析知道向心力F1F2 ，根据向心力公式F=m，由于m、R一定，故v1v2，故C错误；D、同步卫星与地球自转同步，故T1=T3，根据周期公式T=2可知，卫星轨道半径越大，周期越大，故T3T2，再根据=，有1=32，故D正确
34、；故选D点评：本题关键要将物体1、人造卫星2、同步卫星3分为三组进行分析比较，最后再综合；一定不能将三个物体当同一种模型分析，否则会使问题复杂化二、填空题（每空2分，共12分）15（4分）如图所示，有5个箭头代表船的划动方向（船头指向），其中C与河对岸垂直每相邻两个箭头之间的夹角为30已知水流速度v水=1m/s，船在静水中的划速为v划=2m/s则：（1）要使船能到达出发点的正对岸，那么船头的指向是B（2）要使船能在最短的时间过河，那么船头的指向是C来源:学科网ZXXK考点：运动的合成和分解 专题：运动的合成和分解专题分析：当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短；当合速度与河岸垂直时，渡河航程最短解
35、答：解：因为水流速度小于静水速度，则合速度与河岸垂直时，渡河航程最短，最短航程等于河的宽度，则船在静水的速度在水流方向的分速度等于水流速度，因每相邻两个箭头之间的夹角为30，所以v划sin30=v水则船头指向B当静水速与河岸垂直时，垂直于河岸方向上的分速度最大，则渡河时间最短，那么船头的指向是C；故答案为：B；C点评：解决本题的关键知道合运动与分运动具有等时性，当静水速与河岸垂直，渡河时间最短；当合速度与河岸垂直，渡河航程最短16（8分）某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点，如图所示（轨迹已擦去），已知小方格纸的边长L=2.5
36、cm，取10m/s2，请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：（1）小球从ab，bc，cd所经历的时间相等（填“相等”或“不相等”）；（2）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，根据小球从ab，bc，cd的竖直方向位移差，求出小球从ab，bc，cd所经历的时间是0.05s；（3）根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v0=1m/s；（4）从抛出点到b点所经历的时间是0.075s考点：研究平抛物体的运动 专题：实验题；平抛运动专题分析：（1）平抛运动在水平方向做匀速直线运动，ab，bc，cd水平位移相等，所需时间相等来源:Zxxk.Com（2）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，a
37、b，bc竖直方向位移差y=aT2=gT2，求出时间（3）由水平方向x=v0T，求出初速度v0（4）根据竖直方向ac间的平均速度求出b点竖直方向的分速度vy，由vy=gt求出从抛出点到b点所经历的时间解答：解：（1）平抛运动在水平方向做匀速直线运动，ab，bc，cd水平位移相等，所需时间相等 （2）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，ab，bc竖直方向位移差y=aT2=gT2，T=0.05S （3）水平方向x=v0T，v0=1m/s （4）设b点竖直方向的分速度vy，则vy=0.75m/s，又由vy=gt，得t=0.075S故本题答案是：（1）相等；（2）0.05S；（3）1m/s；（4）0.0
38、75S点评：本题是频闪照片问题频闪照相每隔一定时间拍一次物体的位置，具有周期性竖直方向往往根据匀变速直线运动的推论y=aT2=gT2，求时间三、计算题（共42分）17（10分）如图所示，已知绳长为L=20cm，水平杆长为L=0.1m，小球质量为m=0.2kg，整个装置可绕竖直轴转动，求：（g取10m/s2）（1）要使绳子与竖直方向成45角，试求该装置必须以多大的角速度转动才行？（2）此时绳子的张力多大？考点：向心力；牛顿第二定律 专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：对小球受力分析，小球靠重力和拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出角速度的大小；根据平行四边形定则求出绳子的张力解答：解
39、：小球绕杆做圆周运动，其轨道平面在水平面内，轨道半径r=L+Lsin 45，绳的拉力与重力的合力提供小球做圆周运动的向心力对小球受力分析如图所示，设绳对小球拉力为F，重力为mg，对小球利用牛顿第二定律可得：mgtan 45=m2rr=L+Lsin 45联立两式，将数值代入可得=6.4 rad/sF=4.24 N答：（1）该装置转动的角速度为6.4 rad/s；（2）此时绳子的张力为4.24 N点评：解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，难度不大，属于基础题18（8分）一个人在某一星球上以速度V竖直上抛一个物体，经时间t落回抛出点已知该星球的半径为R，若要在该星
40、球上发射一颗靠近该星球运转的人造卫星，则该人造卫星的速度大小为多少？考点：万有引力定律及其应用；竖直上抛运动 专题：万有引力定律的应用专题分析：由竖直上抛运动求出星球表面的重力加速度，人造卫星靠近该星球运转时的速度就是第一宇宙速度，利用第一宇宙速度的求解方法求解解答：解：以速度V竖直上抛一个物体，经时间t落回抛出点，根据对称性，物体从最高点下落到地面用时为t1=下落阶段自由落体：由v=gt得：g=人造卫星靠近该星球运转时，由万有引力等于向心力得：=m得 v=由黄金代换：将GM=gR2代入得：答：人造卫星的速度大小为点评：求解第一宇宙速度时，利用万有引力提供向心力可得第一宇宙速度为：，找出G、M
41、、R三个量代入即可19（12分）位于竖直平而上的圆弧光滑轨道，半径为R，OB沿竖直方向，圆弧轨道上端A点距地面高度为H，质量为m的小球从A点由静止释放在B点小球对轨道的压为3mg，最后落在地面c点处，不汁空气阻力求：（1）小球在B点的瞬时速度（2）小球落地点C与B的水平距离s为多少？考点：机械能守恒定律；平抛运动 专题：机械能守恒定律应用专题分析：（1）小球由AB过程中，只有重力做功，根据向心力公式列式求解；（2）小球从B点抛出后做平抛运动，根据平抛运动的位移公式求解；解答：解：（1）小球沿圆弧做圆周运动，在B点由牛顿第二定律有：FNmg=m可解得：vB=（2）小球离B点后做平抛运动，抛出点高
42、为HR，竖直方向有：HR= 水平方向有：S=vBt联立解可得水平距离为：S=答：（1）小球刚运动到B点时，对轨道的压力为3 mg（2）小球落地点C与B的水平距离S为点评：本题关键对两个的运动过程分析清楚，然后选择机械能守恒定律和平抛运动规律列式求解20（12分）如图所示，A是地球的同步卫星另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h已知地球半径为R，地球自转角速度为0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心（1）求卫星B的运行角速度；（2）如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则至少经过多少时间，他们相距最远？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 专题：人造卫星问题分析：（1）卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出卫星B的运行角速度（2）卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，当卫星B转过的角度与卫星A转过的角度之差等于时，卫星再一次相距最远解答：解：（1）对于B卫星，由万有引力定律和向心力得 G=m（R+h）B2；在地球表面上，由mg=G联立解得B=（2）它们再一次相距最远时，一定是B比A多转了半圈，有：Bt0t=则得 t=答：（1）卫星B的运行角速度为；（2）至少经过时间，他们相距最远点评：本题要求熟练应用万有引力提供向心力解决卫星的运动问题，关键要明确卫星相距最远的条件