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答案第 1页,总 3页
2021 年秋期高三年级第一次月考物理试卷参考答案
1.A 2.A 3.A 4.C 5.B 6.C 7.D 8.B 9.AD 10.AD 11.AC 12.ABD
13.AC (2 分) 1.6 (2 分) 1.5 (1 分) 2 (1分) 15 (1 分) 5 (1 分)
14.
2
f (2 分)
2
2
s f
D
(2分)
2
4 2( 2 )
8
s s f
D
(2 分)
15.(8 分)(1)
2 3
2
4
3
Lm
GT
;(2) 6
3
Lv
T
(1)由受力分析可知,三颗星要稳定的运动,每颗星受到的合力一定指向圆心,由几何关系可知,轨道
半径: 1
3
3
r L (1 分)
它们两两之间的万有引力大小
2
2
mF G
L
(1 分)
每颗星的向心力由另两颗星对它的万有引力的合力提供,则
2
12
42 cos30F m r
T
(1分)
解得:
2 3
2
4
3
Lm
GT
(1分)
(2)由万有引力提供向心力可知
2 2
2 2
3 4Gm m r
r T
(1 分)
可知:
3
2
2 3
1
rT T
r
(1分)
又
2
2
2 rv
T
, 2 12r r (1 分)
解得:
6
3
Lv
T
(1分)
16.(10 分)(1)2N; (2)
(1)由于小球在 A 处的速度大小为 v,半径为 R
则在 A 处时有
2vF mg m
R
①(2分)
可得:
2vF m mg
R
在 C处时,有
2
vF mg m
R
②(2分)
由①②式得
△F=F′-F=2mg=2 N(1 分)
(2)在 A 处时板对小球的作用力为 F,球做匀速圆周运动的向心力
F 向=F+mg(1 分)
由于无相对运动趋势,在 B处不受摩擦力作用,受力分析如图所示。
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则: 1
F F mgtan F
mg mg
向 (2 分)
作出的 tan θ-F 的关系图像如图所示 (2分)
17.(10 分)(1)6m/s;(2) 6.8m;(3) 4 6m/s
(1)对小物块从 A 到 B 过程分析,根据牛顿第二定律有
mgsin30°=ma (1 分)
2 2Bv aL (1 分)
解得
6m / sC Bv v (1 分)
(2)物块落在斜面上时
0 0tan
y
v v
v gt
(1分)
得到平抛的时间 t=0.8s,设水平位移为 x,竖直位移为 y,对平抛运动,有
x=vCt=4.8m y=
21
2
gt =3.2m
结合几何关系,有 CD 的高度
H=y+xtanα (1分)
解得
H=6.8m (1 分)
(3)设小物块从轨道上 A′点静止释放,运动到 B点时的速度为 vB′,从 C 点离开平台做平抛运动
x=vB′t
21
2
y gt
3
4
H y
x
(1分)
落在斜面上瞬时速度
2 2 2Bv v gy
2
2
2
x g gy
y
28 ( ) 2
9
H yg gy
y
28 13( 2 )
9 4
Hg y H
y
(1 分)
当且仅当
2 13
4
H y
y
时,即 : 68 13 244m m
65 65
y (1 分)
时,速度最小,代入数据,解得
min 4 6m / sv �� (1 分)
18.(10 分)(1)
2
23
T
mrF
;v= 5Rr
T
;(2)
3 5
10
T Rt
r
【详解】
(1)设火星表面重力加速度为 g
2
0 0 (
2 )m g m r
T
(1分)
可得
22( )g r
T
(1 分)
设水平恒力的大小为 F0,小球到达 C点时所受合力的大小为 F,由力的合成法则有
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0 tanF
mg
(1 分)
2 2 2
0( )F mg F (1分)
设小球到达 C点时的速度大小为 v,由牛顿第二定律得
2vF m
R
(1分)
由以上各式,联立代入数据得
0
3
4
F mg ,v= 5Rr
T
(1分)
(2)小球离开 C 点后在竖直方向上做初速度不为零的匀加速运动,加速度大小为 g。设小球在竖直方向的
初速度为 v,从 C 点落至水平轨道上所用时间为 t,由运动学公式
21 cos
2
v t gt R R (2 分)
sinv v (1 分)
以上各式联立,代入数据得
3 5
10
T Rt
r
(1分)
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