2023-2024學(xué)年福建省福州市部分學(xué)校教學(xué)聯(lián)盟高一（下）期末物理模擬試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年福建省福州市部分學(xué)校教學(xué)聯(lián)盟高一（下）期末物理模擬試卷一、選擇題（第1-4小題每題4分，第5-8小題每題6分，共40分）1.下列說法正確的是(

)A.開普勒在第谷觀測(cè)的天文數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上得到了開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律

B.20世紀(jì)初建立的量子力學(xué)理論，使人們認(rèn)識(shí)到牛頓力學(xué)理論也適用于微觀粒子的運(yùn)動(dòng)

C.開普勒第一定律認(rèn)為，所有行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌跡是橢圓，太陽位于橢圓軌道中心

D.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，之后卡文迪什進(jìn)行了“月?地檢驗(yàn)”將其推廣至自然界所有物體之間2.有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的基本模型，下列說法正確的是(

)

A.如圖a，汽車通過拱橋的最高點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)

B.如圖b，懸掛在同一點(diǎn)的兩個(gè)小球在同一水平面內(nèi)做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，則繩長的角速度大

C.如圖c，同一小球在內(nèi)壁光滑且固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后沿水平面分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則小球在A位置處所受筒壁的支持力等于B位置處所受筒壁的支持力

D.如圖d，火車轉(zhuǎn)彎若超過規(guī)定速度行駛時(shí)，火車輪緣對(duì)內(nèi)軌會(huì)有擠壓作用3.如圖，輕繩OA拴著質(zhì)量為m的物體，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(

)A.小球過最高點(diǎn)時(shí)，繩子一定有拉力

B.小球過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度是0

C.若將輕繩OA換成輕桿，則小球過最高點(diǎn)時(shí)，輕桿對(duì)小球的作用力可以與小球所受重力大小相等，方向相反

D.若將輕繩OA換成輕桿，則小球過最高點(diǎn)時(shí)，小球過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度是4.兩個(gè)相距為r的小物體，它們之間的萬有引力為F，若保持距離不變，將它們的質(zhì)量都增大3倍，那么它們之間萬有引力的大小將變?yōu)?

)A.9F B.3F C.F3 D.5.2023年10月26日，我國自主研發(fā)的神舟十七號(hào)載人飛船圓滿的完成了發(fā)射，與“天和“核心艙成功對(duì)接，飛船變軌前繞地穩(wěn)定運(yùn)行在半徑為r1的圓形軌道I上，橢圓軌道Ⅱ?yàn)轱w船的轉(zhuǎn)移軌道，核心艙繞地沿逆時(shí)針方向運(yùn)行在半徑為r2的圓形軌道Ⅲ上，軌道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分別相切于A、B兩點(diǎn)，飛船在A點(diǎn)變軌，與核心艙剛好在B點(diǎn)進(jìn)行對(duì)接，下列說法正確的是A.神舟十七號(hào)在Ⅰ軌道上穩(wěn)定運(yùn)行的速度可能大于7.9km/s

B.神舟十七號(hào)在Ⅱ軌道上由A向B運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度減小，機(jī)械能減小

C.神舟十七號(hào)在Ⅱ軌道上經(jīng)過A點(diǎn)的速度大于在Ⅰ軌道上經(jīng)過A點(diǎn)的速度

D.神舟十七號(hào)在Ⅱ軌道上經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)加速變軌進(jìn)入Ⅲ軌道與“天和”核心艙完成對(duì)接6.如圖所示，A、B、C三個(gè)物體放在可繞豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓臺(tái)上，已知A、B、C的質(zhì)量分別為3m、2m、m，A、B離轉(zhuǎn)軸的距離均為R，C離轉(zhuǎn)軸的距離為2R，A、C與圓臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，B與圓臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ3，各接觸面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度大小為g。當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)的角速度由0開始緩慢增大時(shí)，不考慮物體相對(duì)于圓臺(tái)滑動(dòng)后可能出現(xiàn)的碰撞，下列說法正確的是(

)A.物體均未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)前，C的向心加速度最大

B.物體均未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)前，C的向心力最大

C.當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)的角速度為2μg3R時(shí)，只有A仍相對(duì)于圓臺(tái)靜止

D.隨著圓臺(tái)角速度的增大，C比7.如圖所示，傳送帶與地面的傾角θ=37°，從A到B的長度為L=14m，傳送帶以v0=8m/s的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶上端A無初速地放一個(gè)質(zhì)量為m=0.5kg的黑色煤塊，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25，煤塊在傳送帶上經(jīng)過會(huì)留下黑色劃痕，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。則下列說法正確的是A.煤塊剛放上傳送帶時(shí)，加速度大小a1=8.5m/s2

B.煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為1.5s

C.煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，傳送帶上形成黑色劃痕的長度為4m

D.煤塊從A8.2024年4月9日在北美洲南部能觀察到日全食，此時(shí)月球和太陽的視角相等，如圖所示。已知地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期約為月球繞地球運(yùn)動(dòng)周期的13倍，太陽半徑約為地球半徑的100倍，地球半徑約為月球半徑的4倍，月球繞地球及地球繞太陽的運(yùn)動(dòng)均可視為圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知(

)A.地球到太陽的距離與月球到地球的距離之比約為400：1

B.地球?qū)υ虑虻囊εc太陽對(duì)月球的引力之比約為2：1

C.太陽的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的3.8×105倍

D.地球與太陽的平均密度之比約為2二、非選擇題（共60分）9.如圖所示為一皮帶傳動(dòng)裝置，右輪的半徑為r，a是邊緣上的一點(diǎn)，左輪上的兩輪共用同一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r，b點(diǎn)在小輪上，到小輪中心的距離為r，c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上，若在傳動(dòng)過程中皮帶不打滑，則a、b、c與d點(diǎn)的角速度之比為______，a、b、c與d點(diǎn)的線速度之比為______，a、b、c與d點(diǎn)的周期之比為______。10.質(zhì)量為m的物體以某一初速度沖上傾角為30°的斜面，減速上滑的加速度大小為0.6g(g為重力加速度)，則物體在沿斜面向上滑行距離s的過程中，物體動(dòng)能的增量為______，物體的機(jī)械能的改變量為______。11.若在速度為0.5倍光速的飛船上有一只完好的手表走過了60s，根據(jù)相對(duì)論時(shí)空觀的時(shí)間延緩效應(yīng)，地面上的人認(rèn)為它走過這60s“實(shí)際”上花了______s。12.某同學(xué)利用如圖1所示的向心力演示器探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力F與小球質(zhì)量m、運(yùn)動(dòng)半徑r和角速度ω之間的關(guān)系。左右塔輪每層半徑之比自上而下分別是1：1，2：1和3：1(如圖2所示)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將兩個(gè)小球分別放在短槽的C處和長槽的A或B處，A、C分別到左右塔輪中心的距離相等，B到左塔輪中心的距離是A到左塔輪中心距離的2倍，請(qǐng)回答下列問題：

(1)在該實(shí)驗(yàn)中，主要利用了______來探究向心力與質(zhì)量、半徑、角速度之間的關(guān)系；

A.放大法

B.控制變量法

C.微元法

D.等效替代法

(2)若要探究向心力的大小F與半徑r的關(guān)系，可以將相同的鋼球分別放在擋板C和擋板B處，將傳動(dòng)皮帶置于第______層(填“一”、“二”或“三”)；

(3)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明同學(xué)將質(zhì)量為m1和m2的小球分別放在B、C位置，傳動(dòng)皮帶位于第三層，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，則當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過左右兩標(biāo)尺露出的格子數(shù)得到左右兩小球所受向心力的大小之比為2：3，由此可知m1：m2=13.某學(xué)習(xí)小組做探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)。

(1)在圖甲中用小錘擊打彈性金屬片后，a球沿水平方向拋出，做平拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)b球被釋放，做自由落體運(yùn)動(dòng)，觀察到兩球同時(shí)落地。改變小錘擊打力度，兩球仍然同時(shí)落地。以上現(xiàn)象說明______。(填正確答案標(biāo)號(hào))

A.平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)

B.兩小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等

C.兩小球落地時(shí)速度相等

D.兩小球在豎直方向的加速度相等

(2)利用頻閃相機(jī)拍攝圖甲中a小球運(yùn)動(dòng)過程，經(jīng)處理后得到如圖丙所示的點(diǎn)跡圖像。方格紙每小格的邊長L=5cm，通過實(shí)驗(yàn)，記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為______m/s；若以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右和豎直向下為正方向建立直角坐標(biāo)系，記小方格的長度為1，則小球的拋出點(diǎn)坐標(biāo)為______。(g取10m/s214.載人登月計(jì)劃是我國的“探月工程”計(jì)劃中實(shí)質(zhì)性的目標(biāo)。假設(shè)宇航員登上月球后，以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)小球，測(cè)出小球從拋出到落回原處所需的時(shí)間為t。已知引力常量為G，月球的半徑為R，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，求：

(1)月球表面的重力加速度大小g月；

(2)月球的質(zhì)量M；

(3)飛船在距離月球表面高度為2R的軌道繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期T。15.如圖所示，運(yùn)動(dòng)員踏著專用滑雪板，不帶雪杖在助滑路上(未畫出)獲得一速度后水平飛出，在空中飛行一段距離后著陸。已知一位運(yùn)動(dòng)員由斜坡頂端A點(diǎn)沿水平方向飛出的速度v0=10m/s，落點(diǎn)在斜坡上的B點(diǎn)，斜坡傾角θ=37°，斜坡可以看成一斜面。(不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)求：

(1)運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間；

(2)A、B間的距離；

(3)運(yùn)動(dòng)員從A16.如圖所示，在距水平地面高?1=1.2m的光滑水平臺(tái)面上，一個(gè)質(zhì)量m=1.5kg的物塊(視質(zhì)點(diǎn))壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住，儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能Ep=3J?，F(xiàn)打開鎖扣K，物塊與彈簧分離后將以一定的水平速度向右滑離平臺(tái)，并恰好從B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入光滑豎直的圓弧軌道BC。已知B點(diǎn)距水平地面的高?2=0.6m，圓弧軌道BC的圓心O，C點(diǎn)的切線水平，并與水平地面上長為L=2.8m的粗糙直軌道CD平滑連接，小物塊沿軌道BCD運(yùn)動(dòng)并與右邊的豎直墻壁會(huì)發(fā)生碰撞，重力加速度g=10m/s2，空氣阻力忽略不計(jì)。試求：

(1)物塊運(yùn)動(dòng)到B的瞬時(shí)速度vB大?。?/p>

(2)物塊在圓弧軌道BC上滑到C時(shí)對(duì)軌道壓力NC大??；

答案和解析1.【答案】A

【解析】解：A、由天體物理學(xué)的發(fā)展可知開普勒在第谷觀測(cè)的天文數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上得到了開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，故A正確；

B、牛頓力學(xué)只適用于宏觀低速運(yùn)動(dòng)，不適用與微觀高速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

C、開普勒第一定律認(rèn)為，所有行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌跡是橢圓，太陽位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，故C錯(cuò)誤；

D、牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，之后也是牛頓進(jìn)行了“月?地檢驗(yàn)”將其推廣至自然界所有物體之間，故D錯(cuò)誤。

故選：A。

根據(jù)天體物理學(xué)的發(fā)展過程分析；根據(jù)牛頓力學(xué)的局限性分析；根據(jù)開普勒第一定律分析；根據(jù)“月?地檢驗(yàn)”的過程進(jìn)行分析。

本題考查近代天體物理學(xué)史的內(nèi)容，要求熟練掌握各個(gè)物理學(xué)家的貢獻(xiàn)及重要定理或定律的內(nèi)容，難度不大。2.【答案】C

【解析】解：A.汽車通過拱橋的最高點(diǎn)時(shí)由重力與支持力的合力提供向心力，故汽車加速度方向向下，汽車處于失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；

B.對(duì)小球進(jìn)行分析，根據(jù)合外力提供向心力有

mgtanθ=mω2Lsinθ

解得角速度滿足

ω=gLcosθ

由于小球在同一水平面內(nèi)，則Lcosθ相等，均等于軌跡圓心到懸點(diǎn)的高度差，可知，兩小球的角速度相等，與繩長無關(guān)，故B錯(cuò)誤；

C.水平面分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力與支持力的合力提供向心力，令圓錐側(cè)面與水平面夾角為θ，對(duì)小球進(jìn)行分析有

N=mgcosθ

可知，小球在A位置處所受筒壁的支持力等于B位置處所受筒壁的支持力，故C正確；

D.火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，若超過規(guī)定速度行駛時(shí)，重力與斜面軌道支持力的合力不足以提供向心力，火車有向外做離心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，此時(shí)火車輪緣對(duì)外軌會(huì)有擠壓作用，故D錯(cuò)誤。

故選：C。

對(duì)汽車通過拱橋的最高點(diǎn)時(shí)合力提供向心力分析A3.【答案】C

【解析】解：AB、小球在最高點(diǎn)，向心力由重力和輕繩拉力共同提供，

根據(jù)牛頓第二定律可得：F+mg=mv2R

當(dāng)輕繩拉力變小時(shí)，小球的速度會(huì)隨之減小，當(dāng)拉力為零時(shí)，小球具有最小速度為：v=gR，故AB錯(cuò)誤；

CD、若將輕繩OA換成輕桿，則小球過最高點(diǎn)時(shí)，輕桿對(duì)小球的作用力可以與小球所受重力大小相等，方向相反，

此時(shí)滿足：F?mg=mv2R=0

即小球過最高點(diǎn)的速度為零，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選：C。

4.【答案】A

【解析】解：根據(jù)萬有引力定律得：

甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)相距r，它們之間的萬有引力為F=GMmr2；

若保持它們各自的距離不變，將它們之間的質(zhì)量增大3倍，則甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬有引力F′=G3M×3mr2=9GMmr2=9F，故A5.【答案】CD

【解析】解：A.第一宇宙速度7.9km/s是衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，是衛(wèi)星的最大繞行速度，所以神舟十七號(hào)在Ⅰ軌道上穩(wěn)定運(yùn)行的速度一定不能大于7.9km/s，故A錯(cuò)誤；

B.神舟十七號(hào)在Ⅱ軌道上由A向B運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有引力做負(fù)功，速度減小，機(jī)械能保持不變。故B錯(cuò)誤；

C.從Ⅰ軌道到Ⅱ軌道需要加速，所以神舟十七號(hào)在Ⅱ軌道上經(jīng)過A點(diǎn)的速度大于在Ⅰ軌道上經(jīng)過A點(diǎn)的速度。故C正確；

D.神舟十七號(hào)在Ⅱ軌道上經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)加速變軌進(jìn)入Ⅲ軌道與“天和”核心艙完成對(duì)接，故D正確。

故選：CD。

A.根據(jù)第一宇宙速度和各軌道運(yùn)行速度的大小關(guān)系進(jìn)行判斷；

B.根據(jù)引力做功的情況判斷速度的大小變化情況和機(jī)械能是否守恒；

CD.根據(jù)離心運(yùn)動(dòng)的知識(shí)分析解答。

考查萬有引力定律的應(yīng)用和衛(wèi)星的變軌問題，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和判斷。6.【答案】A

【解析】解：A、根據(jù)向心加速度的表達(dá)式a=ω2r，可知A的向心加速度為a1=ω2R，B的向心加速度為a2=ω2R，C的向心加速度為a3=ω2?2R=2ω2R，所以C的向心加速度最大，故A正確；

B、根據(jù)向心力的表達(dá)式為F=mω2r，可知A的向心力為F1=3mω2R，B的向心力為F2=2mω2R，C的向心力為F3=mω2?2R=2mω2R，所以A的向心力最大，故B錯(cuò)誤；

C、對(duì)于任意物體而言，當(dāng)向心力與最大靜摩擦力相等時(shí)，若再增加一點(diǎn)角速度，此時(shí)就會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)

所以對(duì)A而言有3μmg=3mω12R，解得ω7.【答案】CD

【解析】解：A、煤塊剛放上傳送帶時(shí)，加速度大小為

a1=gsinθ+μgcosθ=8m/s2

故A錯(cuò)誤；

B、煤塊加速至與傳送帶的速率相同時(shí)所用的時(shí)間為

t1=v0a1=1s

1s內(nèi)煤塊運(yùn)動(dòng)的位移

x1=12a1t12=4m

1s后煤塊的加速度

a2=gsinθ?μgcosθ=4m/s2

根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移一時(shí)間公式有

L?x1=v0t2+12a2t22

解得

t2=1s或?5s，負(fù)值舍去

煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為

t=t1+t2=2s

8.【答案】AC

【解析】解：A、已知太陽半徑與地球半徑之比r太：r地=100：1，地球半徑與月球半徑之比r地：r月=4：1，則太陽半徑與月球半徑之比r太：r月=400：1

由幾何關(guān)系可知結(jié)合視角圖可得地球到太陽的距離與月球到地球的距離之比約為：r1：r2=(2r太)：(2r月)=400：1，故A正確；

BCD、環(huán)繞天體繞中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由萬有引力提供向心力

GMmr2=4π2mrT2

可得中心天體的質(zhì)量表達(dá)式為

M=4π2r3GT2

設(shè)地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期為T1，月球繞地球運(yùn)動(dòng)周期為T2，則太陽的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為

M9.【答案】2：1：1：1

2：1：2：4

1：2：2：2

【解析】解：a點(diǎn)、c點(diǎn)，靠傳送帶傳動(dòng)輪子邊緣轉(zhuǎn)動(dòng)，

故：va=vc

則有：ωara=ωcrc；2πTara=2πTcrc

所以：ωa：ωc=rc：ra=2：1；Ta：Tc=ra：rc=1：2

b、c、d點(diǎn)為同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同

故：ωa：ωb：ωc：ωd=2：1：1：1；Ta：Tb：Tc：Td=1：2：2：2；

b、c、d點(diǎn)為同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同

則有：ωb=ωc=ωd

vbrb=vcrc=vdrd

所以：v10.【答案】?0.6mgs

?0.1mgs

【解析】解：物體在沿斜面向上滑行時(shí)受合外力大小為

F=ma=0.6mg

由動(dòng)能定理得

ΔEk=?Fs=?0.6mgs

根據(jù)牛頓第二定律得

f+mgsin30°=ma

解得：f=0.1mg

根據(jù)功能關(guān)系可知物體的機(jī)械能的改變量為

ΔE=?fs=?0.1mgs

故答案為：?0.6mgs，?0.1mgs。

11.【答案】40【解析】解：由相對(duì)論時(shí)空觀可得

Δt′=Δt1?(vc)2

其中

v=0.5c，Δt=60s

聯(lián)立解得

Δt′=403s

故地面上的人認(rèn)為它走過這60s“實(shí)際”上花了12.【答案】B

一

3：1

【解析】解：(1)本實(shí)驗(yàn)采用的主要實(shí)驗(yàn)方法為控制變量法，故AC錯(cuò)誤，B正確；

故選：B。

(2)若要探究向心力的大小F與半徑r的關(guān)系，可以將相同的鋼球分別放在位置C和位置B處，將傳動(dòng)皮帶置于第一層。第一層，兩塔輪的半徑相同，因?yàn)槭瞧鲃?dòng)，線速度相同，由線速度與角速度關(guān)系：v=ωR得到：兩塔輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相同，兩鋼球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度也相同。

(3)小明同學(xué)將質(zhì)量為m1和m2的小球分別放在B、C位置，則運(yùn)動(dòng)半徑之比為2：1，傳動(dòng)皮帶位于第三層，根據(jù)v=Rω可知，角速度之比為1：3，通過左右兩標(biāo)尺露出的格子數(shù)得到左右兩小球所受向心力的大小之比為2：3，根據(jù)向心力公式F=mrω2

解得m1：m2=3：1。

故答案為：(1)B；(2)一；(3)3：1

13.【答案】ABD

1.5

(?3,?1)

【解析】解：(1)B、因?yàn)閮汕蛲瑫r(shí)釋放，同時(shí)落地，所以兩球下落的時(shí)間相等，故B正確；

AD、b球做自由落體運(yùn)動(dòng)，則豎直方向上a球做自由落體，兩小球在豎直方向的加速度相等，故AD正確；

C、因?yàn)橄侣涞母叨认嗤?，落地時(shí)兩球豎直方向的速度相同，因?yàn)棣燎蛴谐跛俣?，所以a球落地的速度比b球的落地速度大，故C錯(cuò)誤；

故選：ABD。

(2)在豎直方向上，根據(jù)Δy=5L?3L=2L=gT2

將L=5cm=0.05m代入解得T=0.1s

小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0=3LT

解得v0=1.5m/s

B點(diǎn)的豎直分速度v′=3L+5L2T

從拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的時(shí)間t=v′g

解得t=0.2s

則拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的水平位移x=v0t

拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的豎直位移y=12gt2

解得x=0.3m=30cm=6l，y=0.2m=20cm=4l

小球的拋出點(diǎn)到A點(diǎn)的水平距離為x0=3l?6l=?3l

14.【答案】解：(1)小球在月球表面上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，有

t=2v0g月

可得月球表面的重力加速度大小為：g月=2v0t

(2)假設(shè)月球表面一物體質(zhì)量為m，根據(jù)月球?qū)ξ矬w的萬有引力等于物體的的重力，有

GMmR2=mg月

解得月球的質(zhì)量為：M=2R2v0Gt

(3)飛船在距離月球表面高度為2R的軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌道半徑為3R，根據(jù)萬有引力提供向心力有

GMm(3R)2=m4π2T23R【解析】(1)小球在月球表面做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，由t=2v0g月求出月球表面的重力加速度；

(2)物體在月球表面上時(shí)，由重力等于月球?qū)ξ矬w的萬有引力求出月球的質(zhì)量M；

(3)15.【答案】解：(1)運(yùn)動(dòng)員由A點(diǎn)到B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向的位移x=v0t

豎直方向的位移y=12gt2

又根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)tan37°=yx

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得t=1.5s

(2)由幾何關(guān)系SABsin37°=12gt2

解得SAB=18.25m

(3)如圖所示：

當(dāng)速度與斜面平行時(shí)(或垂直于斜面方向速度為零時(shí))離斜面最遠(yuǎn)，此時(shí)vyvx=gtv0=tan37°【解析】(1)(2)根據(jù)水平位移和豎直位移的關(guān)系求出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，結(jié)合初速度和時(shí)間求出水平