高中物理人教版本冊總復(fù)習總復(fù)習（省一等獎）

2023學年四川省廣元中學高一（下）第二次段考物理試卷一、本大題12小題，每小題4分，共48分．1-8題為單項選擇題，在每小題給出的四個選項中只有一個選項最符合題意．9-12題有多個選項符合題意，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有錯選或不選的得0分．1．對于萬有引力定律的數(shù)學表達式F=，下列說法正確的是（）A．公式中G為引力常數(shù)，是人為規(guī)定的B．r趨近于零時，萬有引力趨于無窮大C．只有m1、m2的質(zhì)量相等時，m1、m2之間的萬有引力大小才會相等D．對于質(zhì)量均勻分布的實心球體之間的引力，r可視為球心之間的距離2．如圖所示，兩顆靠得很近的天體組合為雙星，它們以兩者連線上的某點為圓心，做勻速圓周運動，以下說法中正確的是（）A．它們做圓周運動的角速度大小相等B．它們做圓周運動的線速度大小相等C．它們的軌道半徑與它們的質(zhì)量成反比D．它們的軌道半徑與它們的質(zhì)量的平方成反比3．2023年5月，航天飛機在完成對哈勃空間望遠鏡的維修任務(wù)后，在A點從圓形軌道Ⅰ進入橢圓軌道Ⅱ，B為軌道Ⅱ上的一點，如圖所示．關(guān)于航天飛機的運動，下列說法中錯誤的是（）A．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度B．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度大于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的速度C．在軌道Ⅱ上運動的周期小于在軌道Ⅰ上運動的周期D．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的加速度等于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的加速度4．下列說法正確的是（）A．因為功有正功和負功的區(qū)別，所以功是矢量B．當作用力做正功時，反作用力一定做負功C．一對相互作用的滑動摩擦力做功的總和為負D．當人從蹲在地上至站起的過程中，人受到的重力做負功，地面給人的支持力做正功5．如圖所示，質(zhì)量相等A、B兩物體在同一水平線上，已知曲線AC為A物體單獨被水平拋出后的運動軌跡，直線BD為B物體單獨自由下落的運動軌跡，兩軌跡相交于O點；現(xiàn)將A物體水平拋出的同時，B物體開始自由下落，則兩物體（不計空氣阻力）（）A．A物體先到達O點B．B物體先到達O點C．經(jīng)O點時速率相等D．在O點時重力的瞬時功率相等6．甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運動，它們的質(zhì)量之比m1：m2=1：2，它們圓周運動的軌道半徑之比為r1：r2=1：2，下列關(guān)于衛(wèi)星的說法中正確的是（）A．它們的線速度之比v1：v2=1：B．它們的運行周期之比T1：T2=2：1C．它們的向心加速度比a1：a2=4：1D．它們的向心力之比F1：F2=4：17．如圖所示，一物體以一定的速度沿水平面由A點滑到B點，摩擦力做功W1；若該物體從A′沿兩斜面滑到B′，不考慮物體在最高點離開斜面情況，摩擦力做的總功為W2，已知物體與各接觸面的動摩擦因數(shù)均相同，則（）A．W1=W2B．W1＞W(wǎng)2C．W1＜W2D．不能確定W1、W2大小關(guān)系8．觀察“神州十號”在圓軌道上的運動，發(fā)現(xiàn)每經(jīng)過時間2t通過的弧長為l，該弧長對應(yīng)的圓心角為θ（弧度），如圖所示，已知引力常量為G，由此可推導出地球的質(zhì)量為（）A．B．C．D．9．某人用手將1kg物體由靜止向上提起1m，這時物體的速度為2m/s（g取10m/s2），則下列說法正確的是（）A．手對物體做功10JB．合外力做功2JC．合外力做功12JD．物體克服重力做功10J10．質(zhì)量為2kg的質(zhì)點在x﹣y平面上做曲線運動，在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖所示，下列說法正確的是（）A．質(zhì)點的初速度為5m/sB．質(zhì)點所受的合外力為3NC．質(zhì)點初速度的方向與合外力方向垂直D．2s末質(zhì)點速度大小為6m/s11．a(chǎn)、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動，向心加速度為a1，b處于地面附近近地軌道上正常運動速度為v1，c是地球同步衛(wèi)星離地心距離為r，運行速率為v2，加速度為a2，d是高空探測衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如下圖，地球的半徑為R，則有（）A．a(chǎn)的向心加速度等于重力加速度gB．d的運動周期有可能是20小時C．D．12．如圖（a）所示，一根細線上端固定在S點，下端連一小鐵球A，讓小鐵球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，此裝置構(gòu)成一圓錐擺（不計空氣阻力）．下列說法中正確的是（）A．小球做勻速圓周運動時的角速度一定大于（l為擺長）B．小球做勻速圓周運動時，受到重力，繩子拉力和向心力作用．C．另有一個圓錐擺，擺長更大一點，兩者懸點相同．如圖（b）所示，如果改變兩小球的角速度，使兩者恰好在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則B球的角速度等于A球的角速度D．如果兩個小球的質(zhì)量相等，則在圖（b）中兩條細線受到的拉力相等二、實驗題（本題共2小題，共14分，按題目要求作答，答案寫在答卷上．）13．一個有一定厚度的圓盤，可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動．用下面的方法測量它勻速轉(zhuǎn)動時的角速度．實驗器材：電磁打點計時器、米尺、紙帶、復(fù)寫紙片．實驗步驟：（1）如圖1所示，將電磁打點計時器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔后，固定在待測圓盤的側(cè)面上，使得圓盤轉(zhuǎn)動時，紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上．（2）啟動控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動，同時接通電源，打點計時器開始打點．（3）經(jīng)過一段時間，停止轉(zhuǎn)動和打點，取下紙帶，進行測量．①由已知量和測得量表示的角速度的表達式為ω=，式中各量的意義是：．②某次實驗測得圓盤半徑r=×10﹣2m，得到的紙帶的一段如圖2所示，求得角速度為．14．在《研究平拋物體的運動》的實驗中：（1）關(guān)于這個實驗，以下說法正確的是A．每次小球都從相同位置由靜止釋放B．實驗前要用重垂線檢查坐標紙上的豎直線是否豎直C．由于小球與斜槽間存在摩擦會對實驗造成誤差D．安裝的斜槽末端切線水平的目的是保證小球運動的軌跡是一條拋物線（2）某同學在一次實驗中用一張印有小方格的紙記錄小球的軌跡，小方格的邊長為l（單位：m），若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式為V0=，若以a點為坐標原點，水平向右為x軸正方向，豎直向下為y軸正方向建立平面直角坐標系，則小球平拋的初始位置的坐標為x=，y=（用l、g表示）三、計算題（本題共4小題，共38分，解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位．）15．據(jù)報道，最近在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的倍．已知一個在地球表面質(zhì)量為50kg的人在這個行星表面的重量約為800N，地球表面處的重力加速度為10m/s2．求：（1）該行星的半徑與地球的半徑之比約為多少？（2）若在該行星上距行星表面2m高處，以10m/s的水平初速度拋出一只小球（不計任何阻力），則小球的水平射程是多大？16．如圖甲所示，質(zhì)量為m的物體置于水平地面上，受與水平方向夾角為37°的拉力F作用，在2s時間內(nèi)的變化圖象如圖乙所示，其運動的速度圖象如圖丙所示，g=10m/s2．求：（sin37°=；cos37°=）（1）0至2s內(nèi)拉力F所做功；（2）物體和地面之間的動摩擦因數(shù)；（3）拉力F的最大功率．17．某興趣小組對一輛自制遙控小車的性能進行研究．他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開始運動，并將小車運動的全過程記錄下來，通過處理轉(zhuǎn)化為v﹣t圖象，如圖所示（除2s﹣10s時間段圖象為曲線外，其余時間段圖象均為直線）．已知在小車運動的過程中，2s﹣14s時間段內(nèi)小車的功率保持不變，在14s末停止遙控而讓小車自由滑行，小車的質(zhì)量為，可認為在整個運動過程中小車所受到的阻力大小不變．求：（1）小車所受到的阻力大小；（2）小車勻速行駛階段的功率；（3）當小車速度為5m/s時，小車的加速度大小．18．在光滑水平桌面中央固定一邊長為的小正三棱柱abc俯視如圖．長度為L=1m的細線，一端固定在a點，另一端拴住一個質(zhì)量為m=、不計大小的小球．初始時刻，把細線拉直在ca的延長線上，并給小球以v0=2m/s且垂直于細線方向的水平速度，由于光滑棱柱的存在，細線逐漸纏繞在棱柱上（不計細線與三棱柱碰撞過程中的能量損失，即速率不變）．已知細線所能承受的最大張力為7N，繩斷后小球從桌面滑落，小球在落地時速度與豎直方向夾角為45°（g=10m/s2）求：（1）桌面高度h．（2）繩子斷裂前，小球運動位移．（3）小球從開始運動到繩斷的總時間（結(jié)果可用π表示）．

2023學年四川省廣元中學高一（下）第二次段考物理試卷參考答案與試題解析一、本大題12小題，每小題4分，共48分．1-8題為單項選擇題，在每小題給出的四個選項中只有一個選項最符合題意．9-12題有多個選項符合題意，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有錯選或不選的得0分．1．對于萬有引力定律的數(shù)學表達式F=，下列說法正確的是（）A．公式中G為引力常數(shù)，是人為規(guī)定的B．r趨近于零時，萬有引力趨于無窮大C．只有m1、m2的質(zhì)量相等時，m1、m2之間的萬有引力大小才會相等D．對于質(zhì)量均勻分布的實心球體之間的引力，r可視為球心之間的距離【考點】萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，對人們了解天體運動有較深的認識．一切物體均有引力，只不過有力的大小之分．【解答】解：A、根據(jù)萬有引力定律公式中G為引力常數(shù)，由卡文迪許通過實驗測得．故A錯誤；B、當兩個物體間的距離趨近于0時，兩個物體就不能視為質(zhì)點了，萬有引力公式不再適用，故B錯誤；C、、之間的萬有引力是屬于相互作用力，所以總是大小相等，與、的質(zhì)量是否相等無關(guān)，卻與它們的質(zhì)量乘積有關(guān)．故C錯誤；D、對于質(zhì)量均勻分布的實心球體之間，R可視為球心之間的距離，故D正確；故選：D【點評】本題關(guān)鍵明確萬有引力定律的適用條件和萬有引力常量的測量，萬有引力的適用條件：（1）公式適用于質(zhì)點間的相互作用．當兩物體間的距離遠遠大于物體本身的大小時，物體可視為質(zhì)點．（2）質(zhì)量分布均勻的球體可視為質(zhì)點，r是兩球心間的距離．2．如圖所示，兩顆靠得很近的天體組合為雙星，它們以兩者連線上的某點為圓心，做勻速圓周運動，以下說法中正確的是（）A．它們做圓周運動的角速度大小相等B．它們做圓周運動的線速度大小相等C．它們的軌道半徑與它們的質(zhì)量成反比D．它們的軌道半徑與它們的質(zhì)量的平方成反比【考點】萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】在雙星系統(tǒng)中，雙星之間的萬有引力提供各自做圓周運動的向心力，即向心力大小相等，同時注意：它們的角速度相同，然后根據(jù)向心力公式列方程即可求解．【解答】解：A、在雙星系統(tǒng)中，雙星之間的萬有引力提供各自做圓周運動的向心力，即向心力大小相等，角速度相等，故A正確；B、在雙星問題中它們的角速度相等，根據(jù)v=ωr得它們做圓周運動的線速度與軌道半徑成正比，故B錯誤；CD、雙星做勻速圓周運動具有相同的角速度，靠相互間的萬有引力提供向心力，即G═m1r1ω2=m2r2ω2，所以它們的軌道半徑與它們的質(zhì)量成反比，故C正確，D錯誤．故選：AC．【點評】解決問題時要把握好問題的切入點．如雙星問題中兩衛(wèi)星的向心力相同，角速度相等．3．2023年5月，航天飛機在完成對哈勃空間望遠鏡的維修任務(wù)后，在A點從圓形軌道Ⅰ進入橢圓軌道Ⅱ，B為軌道Ⅱ上的一點，如圖所示．關(guān)于航天飛機的運動，下列說法中錯誤的是（）A．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度B．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度大于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的速度C．在軌道Ⅱ上運動的周期小于在軌道Ⅰ上運動的周期D．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的加速度等于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的加速度【考點】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．【分析】根據(jù)開普勒定律，或根據(jù)萬有引力做功，結(jié)合動能定理比較近地點和遠地點的速度大?。プ膱A形軌道Ⅰ進入橢圓軌道Ⅱ，需減速，做近心運動，比較出軌道Ⅱ上經(jīng)過A的動能與在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的動能．通過開普勒第三定律比較出運動的周期，根據(jù)萬有引力的大小比較加速度的大小．【解答】解：A、根據(jù)開普勒第二定律可知航天飛機在遠地點的速度小于在近地點的速度，故A正確．B、當航天飛機在軌道Ⅱ上A點加速，做離心運動才能變軌到Ⅰ上，故在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度小于在Ⅰ上經(jīng)過A點的速度，故B錯誤．C、由開普勒第三定律知，在軌道Ⅱ上運動的半長軸小，周期小于在軌道Ⅰ上運動的周期，故C正確．D、由可知，在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的加速度應(yīng)等于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的加速度，故D正確．本題選擇錯誤的，故選：B【點評】該題考查開普勒第三定律和萬有引力定律的應(yīng)用，解決本題的關(guān)鍵掌握開普勒第三定律，知道衛(wèi)星變軌的原理，并能熟練運用．4．下列說法正確的是（）A．因為功有正功和負功的區(qū)別，所以功是矢量B．當作用力做正功時，反作用力一定做負功C．一對相互作用的滑動摩擦力做功的總和為負D．當人從蹲在地上至站起的過程中，人受到的重力做負功，地面給人的支持力做正功【考點】功的計算．【分析】既有大小也有方向，運算時遵循平行四邊形定則的物理量是矢量，并不是說有正負之分的物理量就是矢量．做功的兩個必要因素：作用在物體上的力；物體在力的方向上移動一段距離．【解答】解：A、功是物體之間能量轉(zhuǎn)化的量度，它是標量，功也有正、負之分，但功的正負不是表示方向，是表示力對物體的做功效果的，故A錯誤；B、當作用力做正功時，反作用力可能與物體的運動方向相同，故反作用力也可以做正功；故B錯誤；C、一對相互作用的滑動摩擦力做功時，一定有機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；說明一對相互作用的滑動摩擦力做功的總和為負；故C正確；D、當人從蹲在地上至站起來的過程中，支持力對人不做功，故D錯誤；故選：C．【點評】本題考查功的性質(zhì)，要注意明確正功和負功的區(qū)別在于效果，功是標量；同時注意分析滑動摩擦力做功時，由于摩擦力一定與相對運動方向相反，故一對滑動摩擦力做功總和為負．5．如圖所示，質(zhì)量相等A、B兩物體在同一水平線上，已知曲線AC為A物體單獨被水平拋出后的運動軌跡，直線BD為B物體單獨自由下落的運動軌跡，兩軌跡相交于O點；現(xiàn)將A物體水平拋出的同時，B物體開始自由下落，則兩物體（不計空氣阻力）（）A．A物體先到達O點B．B物體先到達O點C．經(jīng)O點時速率相等D．在O點時重力的瞬時功率相等【考點】平拋運動；自由落體運動；功率、平均功率和瞬時功率．【分析】AB、平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)分運動與合運動具有等時性，可知誰先到達O點．C、分別求出兩物體在O點的速率，進行比較．D、根據(jù)P=mgvcosθ比較重力的瞬時功率．【解答】解：A、平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，所以兩物體到達O點的時間相等．故A、B錯誤．C、設(shè)AB經(jīng)過時間t在C點相遇，甲做平拋運動，vA=，vB=gt，vA＞vB，故C錯誤．D、兩物體重力相等，在C點時豎直方向的速度都等于gt，相等，根據(jù)P=mgvcosθ，重力的功率相等．故D正確．故選D．【點評】本題考查了平拋運動和自由落體運動的相關(guān)概念和公式，要明確平拋運動的豎直方向就是自由落體運動，所以本題中，AB豎直方向的運動情況完全相同，再根據(jù)相關(guān)公式和概念解題．6．甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運動，它們的質(zhì)量之比m1：m2=1：2，它們圓周運動的軌道半徑之比為r1：r2=1：2，下列關(guān)于衛(wèi)星的說法中正確的是（）A．它們的線速度之比v1：v2=1：B．它們的運行周期之比T1：T2=2：1C．它們的向心加速度比a1：a2=4：1D．它們的向心力之比F1：F2=4：1【考點】人造衛(wèi)星的環(huán)繞速度；人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．【分析】根據(jù)人造衛(wèi)星的萬有引力等于向心力，列式求出線速度、角速度、周期和向心力的表達式進行討論即可．【解答】解：A、人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，有F=F向F=GF向=m=mω2r=m（）2r因而G=m=mω2r=m（）2r=ma解得v=T==2πa=故甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星的線速度之比v1：v2=：=：1，故A錯誤；B、甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星的運行周期之比T1：T2=2π：2π=1：2，故B錯誤；C、甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星的向心加速度比a1：a2=：=4：1，故C正確；D、甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星的向心力之比F1：F2=G：G=2：1，故D錯誤；故選C．【點評】本題關(guān)鍵抓住萬有引力提供向心力，列式求解出線速度、角速度、周期和向心力的表達式，再進行討論．7．如圖所示，一物體以一定的速度沿水平面由A點滑到B點，摩擦力做功W1；若該物體從A′沿兩斜面滑到B′，不考慮物體在最高點離開斜面情況，摩擦力做的總功為W2，已知物體與各接觸面的動摩擦因數(shù)均相同，則（）A．W1=W2B．W1＞W(wǎng)2C．W1＜W2D．不能確定W1、W2大小關(guān)系【考點】功的計算．【分析】通過功的公式W=Fscosθ去比較兩種情況下摩擦力做功的大小．【解答】解：設(shè)AB間的距離為L，則上圖中摩擦力做功W1=﹣μmgL．下圖中把摩擦力做功分為兩段，即：W2=﹣μmgcosαs1﹣μmgcosβs2=﹣μmg（s1cosα+s2cosβ）=﹣μmgL．所以W1=W2．故A正確，B、C、D錯誤．故選：A．【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握功的公式W=Fscosθ；注意本題中摩擦力一直做負功，要明確求總功的方法．8．觀察“神州十號”在圓軌道上的運動，發(fā)現(xiàn)每經(jīng)過時間2t通過的弧長為l，該弧長對應(yīng)的圓心角為θ（弧度），如圖所示，已知引力常量為G，由此可推導出地球的質(zhì)量為（）A．B．C．D．【考點】萬有引力定律及其應(yīng)用；向心力．【分析】根據(jù)數(shù)學知識求出線速度和軌道半徑，結(jié)合萬有引力提供向心力，求出地球的質(zhì)量．【解答】解：“神舟十號”的線速度v=，軌道半徑r=，根據(jù)得地球的質(zhì)量為：M=．故選：A．【點評】解決本題的關(guān)鍵知道線速度等于弧長與時間的比值，知道弧長與半徑的比值等于圓心角，掌握萬有引力提供向心力這一重要理論，并能靈活運用．9．某人用手將1kg物體由靜止向上提起1m，這時物體的速度為2m/s（g取10m/s2），則下列說法正確的是（）A．手對物體做功10JB．合外力做功2JC．合外力做功12JD．物體克服重力做功10J【考點】功能關(guān)系．【分析】根據(jù)物體的運動的情況可以求得物體的加速度的大小，再由牛頓第二定律就可以求得拉力的大小，再根據(jù)功的公式就可以求得力對物體做功的情況．【解答】解：分析物體的運動的情況可知，物體的初速度的大小為0，位移的大小為1m，末速度的大小為2m/s，由導出公式：v2﹣v02=2ax可得加速度為：a=2m/s2，由牛頓第二定律可得：F﹣mg=ma，所以F=mg+ma=12N，A、手對物體做功為：W=FL=12×1J=12J，故A錯誤；B、合力的大小為ma=2N，所以合力做的功為2×1=2J，所以合外力做功為2J，故B正確，C錯誤；D、重力做的功為：WG=mgh=﹣10×1=﹣10J，所以物體克服重力做功10J，故D正確；故選：BD．【點評】本題考查的是學生對功的理解，根據(jù)功的定義可以分析做功的情況；同時注意功能關(guān)系，明確重力做功恒量重力勢能的變化量；合外力做功恒定動能的改變量．10．質(zhì)量為2kg的質(zhì)點在x﹣y平面上做曲線運動，在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖所示，下列說法正確的是（）A．質(zhì)點的初速度為5m/sB．質(zhì)點所受的合外力為3NC．質(zhì)點初速度的方向與合外力方向垂直D．2s末質(zhì)點速度大小為6m/s【考點】運動的合成和分解；勻變速直線運動的圖像．【分析】通過圖象可知，在x軸方向做勻加速直線運動，在y軸方向做勻速直線運動．根據(jù)平行四邊形定則對速度、力進行合成．【解答】解：A、由x方向的速度圖象可知，在x方向的加速度為m/s2，受力Fx=3N，由y方向的位移圖象可知在y方向做勻速直線運動，速度為vy=4m/s，受力Fy=0．因此質(zhì)點的初速度為5m/s，受到的合外力為3N，故A、B正確．C、合外力方向在x軸方向上，所以質(zhì)點初速度方向與合外力方向不垂直．故C錯誤．D、2s末質(zhì)點速度應(yīng)該為v=m/s=2m/s，D選項錯誤．故選AB．【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握運用平行四邊形定則進行運動的合成與分解．11．a(chǎn)、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動，向心加速度為a1，b處于地面附近近地軌道上正常運動速度為v1，c是地球同步衛(wèi)星離地心距離為r，運行速率為v2，加速度為a2，d是高空探測衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如下圖，地球的半徑為R，則有（）A．a(chǎn)的向心加速度等于重力加速度gB．d的運動周期有可能是20小時C．D．【考點】萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】a未發(fā)射，所需要的向心力不等于其重力；根據(jù)開普勒第三定律分析d與c周期關(guān)系，即可確定d的運動周期；地球同步衛(wèi)星的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，由向心加度公求解；衛(wèi)星由萬有引力提供向心力，得到線速度與軌道半徑的關(guān)系式，即可求解【解答】解：A、地球同步衛(wèi)星c的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度相同，則知a與c的角速度相同，根據(jù)，知，c的向心加速度大；由，得，衛(wèi)星的軌道半徑越大，向心加速度越小，則同步衛(wèi)星的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度約為g，故知a的向心加速度小于重力加速度g．故A錯誤；B、由開普勒第三定律知，衛(wèi)星的軌道半徑越大，周期越大，所以d的運動周期大于c的周期24h．故B錯誤；C、a、c的角速度相同，由知，故C正確；D、根據(jù)，解得，則得，故D正確；故選：CD【點評】對于衛(wèi)星問題，要建立物理模型，根據(jù)萬有引力提供向心力，分析各量之間的關(guān)系，并且要知道同步衛(wèi)星的條件和特點12．如圖（a）所示，一根細線上端固定在S點，下端連一小鐵球A，讓小鐵球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，此裝置構(gòu)成一圓錐擺（不計空氣阻力）．下列說法中正確的是（）A．小球做勻速圓周運動時的角速度一定大于（l為擺長）B．小球做勻速圓周運動時，受到重力，繩子拉力和向心力作用．C．另有一個圓錐擺，擺長更大一點，兩者懸點相同．如圖（b）所示，如果改變兩小球的角速度，使兩者恰好在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則B球的角速度等于A球的角速度D．如果兩個小球的質(zhì)量相等，則在圖（b）中兩條細線受到的拉力相等【考點】向心力；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【分析】向心力是效果力，受力分析時不能作為單獨的力分析；由向心力表達可分析小球角速度的變化；由受力分析和角度關(guān)系可判定細線的拉力．【解答】解：A、小球受力如圖：，由圓周運動規(guī)律可得：，又Fn=mgtanθ，解得：，r=lsinθ，可得：，可知小球做勻速圓周運動時的角速度一定大于，故A正確；B、向心力是效果力，勻速圓周運動的向心力是由合力提供的，小球做勻速圓周運動時，受到重力、繩子的拉力其合力充當向心力，故B錯誤；C、由，lcosθ=h，所以由于高度相同，B球的角速度等于A球的角速度，故C正確；D、由B圖可知，由于θB＞θA，如果兩個小球的質(zhì)量相等，則在圖乙中兩條細線受到的拉力應(yīng)該是B細線受到的拉力大，故D錯誤．故選：AC．【點評】本題要知道向心力是效果力，勻速圓周運動中由合外力提供向心力．注意向心力不是物體實際受到的力；圓周運動問題要注意用好受力分析來解決向心力二、實驗題（本題共2小題，共14分，按題目要求作答，答案寫在答卷上．）13．一個有一定厚度的圓盤，可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動．用下面的方法測量它勻速轉(zhuǎn)動時的角速度．實驗器材：電磁打點計時器、米尺、紙帶、復(fù)寫紙片．實驗步驟：（1）如圖1所示，將電磁打點計時器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔后，固定在待測圓盤的側(cè)面上，使得圓盤轉(zhuǎn)動時，紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上．（2）啟動控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動，同時接通電源，打點計時器開始打點．（3）經(jīng)過一段時間，停止轉(zhuǎn)動和打點，取下紙帶，進行測量．①由已知量和測得量表示的角速度的表達式為ω=，式中各量的意義是：式中T為電磁打點計時器打點的周期，r為圓盤的半徑，L是用米尺測量的紙帶上選定的兩點間的長度，n為選定的兩點間的打點周期數(shù)．②某次實驗測得圓盤半徑r=×10﹣2m，得到的紙帶的一段如圖2所示，求得角速度為s．【考點】打點計時器系列實驗中紙帶的處理．【分析】通過紙帶打點的時間間隔和位移，求出圓盤的線速度，根據(jù)ω=得出角速度的表達式，代入數(shù)據(jù)求出角速度的大小．【解答】解：①在紙帶上取兩點為n個打點周期，距離為L，則圓盤的線速度為：，則圓盤的角速度ω=，式中T為電磁打點計時器打點的周期，r為圓盤的半徑，L是用米尺測量的紙帶上選定的兩點間的長度，n為選定的兩點間的打點周期數(shù)．②從圖中可知第一個點到最后一個點共有n=15個周期，其總長度L=．代入數(shù)據(jù)解得：ω=rad/s．故答案為：①，式中T為電磁打點計時器打點的周期，r為圓盤的半徑，L是用米尺測量的紙帶上選定的兩點間的長度，n為選定的兩點間的打點周期數(shù)；②s．【點評】解決本題的關(guān)鍵知道該實驗的原理，通過紙帶處理求出圓盤的線速度，根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系，求出角速度的表達式．14．在《研究平拋物體的運動》的實驗中：（1）關(guān)于這個實驗，以下說法正確的是ABA．每次小球都從相同位置由靜止釋放B．實驗前要用重垂線檢查坐標紙上的豎直線是否豎直C．由于小球與斜槽間存在摩擦會對實驗造成誤差D．安裝的斜槽末端切線水平的目的是保證小球運動的軌跡是一條拋物線（2）某同學在一次實驗中用一張印有小方格的紙記錄小球的軌跡，小方格的邊長為l（單位：m），若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式為V0=，若以a點為坐標原點，水平向右為x軸正方向，豎直向下為y軸正方向建立平面直角坐標系，則小球平拋的初始位置的坐標為x=﹣3l，y=（用l、g表示）【考點】研究平拋物體的運動．【分析】根據(jù)實驗的原理以及操作中的注意事項確定正確的操作步驟．根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，結(jié)合水平位移和時間間隔求出初速度的表達式．根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出b點的豎直分速度，根據(jù)速度時間公式求出拋出點到b點的時間，從而求出拋出點到b點的豎直位移和水平位移，得出初始位置的坐標．【解答】解：（1）為了保證小球的初速度相等，每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放，小球與斜槽間的摩擦不影響實驗，故A正確，C錯誤．B、實驗前要用重垂線檢查坐標紙上的豎直線是否豎直，故B正確．D、安裝的斜槽末端切線水平的目的是保證小球的初速度水平，故D錯誤．故選：AB．（2）在豎直方向上，根據(jù)△y=l=gT2得，T=，則小球平拋運動的初速度．b點的豎直分速度，則拋出點到b點的時間，可知拋出點到b點的水平位移=5l，則拋出點的橫坐標x=2l﹣5l=﹣3l；拋出點到b點的豎直位移，則拋出點的縱坐標y=2l﹣=﹣．故答案為：（1）AB，（2），﹣3l，．【點評】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學公式和推論靈活求解．三、計算題（本題共4小題，共38分，解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位．）15．據(jù)報道，最近在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的倍．已知一個在地球表面質(zhì)量為50kg的人在這個行星表面的重量約為800N，地球表面處的重力加速度為10m/s2．求：（1）該行星的半徑與地球的半徑之比約為多少？（2）若在該行星上距行星表面2m高處，以10m/s的水平初速度拋出一只小球（不計任何阻力），則小球的水平射程是多大？【考點】萬有引力定律及其應(yīng)用；平拋運動．【分析】（1）在忽略自轉(zhuǎn)的情況下，萬有引力等于物體所受的重力，所以根據(jù)重力之比，可以求出中心天體的半徑之比．（2）由平拋運動運動的規(guī)律求解．【解答】解：（l）在該行星表面處，G行=mg行g(shù)行=16m/s2．在忽略自轉(zhuǎn)的情況下，萬有引力等于物體所受的重力得=mg有R2=故==4所以=2（2）由平拋運動運動的規(guī)律，有h=g行t2s=vt故s=v，代入數(shù)據(jù)解得：s=5m答：（1）該行星的半徑與地球的半徑之比約為2．（2）小球的水平射程是5m．【點評】忽略自轉(zhuǎn)的情況下萬有引力等于物體所受的重力，這是經(jīng)常用的方法要注意掌握．重力加速度g是天體運動研究和天體表面宏觀物體運動研究聯(lián)系的物理量．16．如圖甲所示，質(zhì)量為m的物體置于水平地面上，受與水平方向夾角為37°的拉力F作用，在2s時間內(nèi)的變化圖象如圖乙所示，其運動的速度圖象如圖丙所示，g=10m/s2．求：（sin37°=；cos37°=）（1）0至2s內(nèi)拉力F所做功；（2）物體和地面之間的動摩擦因數(shù)；（3）拉力F的最大功率．【考點】功率、平均功率和瞬時功率；牛頓第二定律；功的計算．【分析】（1）v﹣t圖象中，面積代表位移，用公的計算公式求解功（2）根據(jù)速度時間圖線求出物體勻加速直線運動和勻減速直線運動的加速度大小，根據(jù)牛頓第二定律求出摩擦力的大小，從而得出動摩擦力因數(shù)（3）由瞬時功率的表達式可得1s末有拉力F的最大功率【解答】解：（1）v﹣t圖象中，面積代表位移，故有：s=所以有：W=Fscos37°=10×1×=8J（2）由圖線得勻減速階段加速度大小為：a=m/s2=1m/s2由牛頓第二定律得：μmg=ma故有：（3）由瞬時功率的表達式可得1s末有拉力F的最大功率，為：Pm=Fcos37°×v=10××1W=8W答：（1）0至2s內(nèi)拉力F所做功為8J；（2）物體和地面之間的動摩擦因數(shù)；（3）拉力F的最大功率8W【點評】解決本題的關(guān)鍵能夠從圖象中獲取信息，運用牛頓第二定律進行求解．17．某興趣小組對一輛自制遙控小車的性能進行研究．他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開始運動，并將小車運動的全過程記錄下來，通過處理轉(zhuǎn)化為v﹣t圖象，如圖所示（除2s﹣10s時間段圖象為曲線外，其余時間段圖象均為直線）．已知在小車運動的過程中，2s﹣14s時間段內(nèi)小車的功率保持不變，在14s末停止遙控而讓小車自由滑行，小車的質(zhì)量為，可認為在整個運動過程