精品解析：内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗达拉特旗第一中学2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题

达旗一中2023-2024春季学期高一年级第一次学情诊断 物理 总分：100分；考试时间：75分钟 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的班级、姓名填写在答题卡上，并在指定位置粘贴条形码。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后再选涂其他答案标号。回答非选择题时，应使用0.5毫米的黑色墨水签字笔将答案写到答题卡上，且必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试卷、草稿纸上答题无效。 一、选择题：本题共10个小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8-10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 物体做变速运动时，物体的速度大小一定改变 B. 做曲线运动的物体，其受到的合外力可以为零 C. 物体做圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心 D. 物体做平抛运动时，其任意相同时间内，速度的变化量大小相同 2. 下列说法正确的是（　　） A. 卡文迪什通过扭秤实验巧妙测定了万有引力常量,他被称“称量地球质量”第一人 B. 牛顿发现了行星运动定律和万有引力定律 C. 开普勒发现所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆轨道的中心 D. 当两物体间的距离趋近于零时，两物体间的万有引力趋近于无穷大 3. 我国北斗卫星导航系统已经开始提供全球服务，具有定位、导航、授时、5G传输等功能。A、B为“北斗”系统中的两颗工作卫星， 其中A是高轨道的地球同步静止卫星， B是中轨道卫星。已知地球表面的重力加速度为g，地球的自转周期为 T0， 下列判断正确的是（　　） A. 卫星A可能经过江苏上空 B. 卫星B的运行速度大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度 C. 周期大小 D. 向心加速度大小 4. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，图c中A、B两物体的材质相同，旋转半径，质量，一起绕竖直中心轴匀速转动。下列说法正确的是（　　） A. 图a，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的运动周期相等 B 图b，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对轮缘有侧向挤压作用 C. 图c，若A、B两物体相对转台静止，则两物体受到的摩擦力 D. 图d是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度变小 5. 如图所示，质量为的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，当小球运动到最高点时，瞬时速度，是球心到O点的距离，则球对杆的作用力是（　　） A. 的拉力 B. 的压力 C. 的压力 D. 的拉力 6. 过山车的部分轨道可简化为半径为、的圆，其底部位于同一水平面上，。质量为的一节过山车（可简化为质点）以某一速度滑上半径为的轨道时，恰好能通过轨道的最高点；若过山车通过轨道的最高点时速度恰好与通过的最高点时相等，则过山车通过的最高点时对轨道压力为（　　） A. 0 B. C. D. 7. 河面宽度为90m，河水流速为，小船在静水中的速度恒为，则下列说法正确的是（　　） A. 小船渡河的最短位移大于90m B. 若小船船头始终与河岸垂直，渡河位移最短 C. 若要使小船渡河位移最短，则需使船头与上游河岸的夹角为 D. 若小船船头始终与河岸成某一角度，河水流速突然增大，渡河所需时间减小 8. 质量为m的物体，由做匀速直线运动的汽车牵引，当物体上升时，汽车的速度为v，细绳与水平面间的夹角为，如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 物体做匀加速直线运动 B. 此时物体的速度大小为 C. 物体做加速运动且速度小于车的速度 D. 绳子的拉力大于mg 9. 长度都为L的两段轻杆一端各固定一个小球A、B，按如图所示的方式连接在一起。将杆的一端与光滑竖直轴O连接在一起，两杆在同一直线上，整个系统可以在光滑水平面上绕轴O转动。小球A的线速度大小为v，两个小球的质量均为m。则（　　） A. 小球B向心加速度大小为 B. 小球A的向心加速度大小为 C. AB杆拉力大小 D. OA杆拉力大小 10. 航天飞机作为一种新型的多功能航天飞行器，集火箭、卫星和飞机的技术特点于一身。假设一航天飞机在完成某次维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 该航天飞机在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度大于它在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度 B. 该航天飞机在轨道Ⅰ运动的周期大于它在轨道Ⅱ上运动的周期 C. 在轨道Ⅱ上从A点运动到B点的过程中，航天飞机的加速度一直变大 D. 该航天飞机在轨道Ⅱ上经过A点速度大于经过B点的速度 二、非选择题：本题共5个小题，54分。 11. 为了探究物体做匀速圆周运动时，向心力与哪些因素有关？某同学进行了如下实验： 如图甲所示，绳子的一端拴一个小沙袋，绳上离小沙袋L处打一个绳结A,2L处打另一个绳结B。请一位同学帮助用秒表计时。如图乙所示，做了四次体验性操作。 操作1：手握绳结A，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周。体验此时绳子拉力的大小。 操作2：手握绳结B，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周。体验此时绳子拉力的大小。 操作3：手握绳结A，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动2周。体验此时绳子拉力的大小。 操作4：手握绳结A，增大沙袋的质量到原来的2倍，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周。体验此时绳子拉力的大小。 （1）操作2与操作1中，体验到绳子拉力较大的是________； （2）操作3与操作1中，体验到绳子拉力较大的是________； （3）操作4与操作1中，体验到绳子拉力较大的是________； （4）总结以上四次体验性操作，可知物体做匀速圆周运动时，向心力大小与________有关。 A．半径　　　　　　　　 B．质量 C．周期 D．线速度的方向 （5）实验中，人体验到的绳子的拉力是否是沙袋做圆周运动的向心力_______（“是”或“不是”）。 12. 某学习小组用实验探究“平抛运动规律”。 （1）图1中观察到A、B两个小球同时落地，说明_________；图2中两个小球同时沿着斜槽均由静止滚下，观察到P、Q两个小球撞在一起，则说明_________。 A．竖直方向做匀速直线运动 B．竖直方向做自由落体运动 C．水平方向做匀加速直线运动 D．水平方向做匀速直线运动 （2）某同学不小心将记录实验的坐标纸弄破损，导致平抛运动的初始位置缺失。他选取轨迹中任意一点O为坐标原点，建立xOy坐标系（x轴沿水平方向、y轴沿竖直方向），如图3所示。在轨迹中选取A、B两点，坐标纸中每小方格的边长为L，重力加速度为g。由此可知：小球从O点运动到A点所用时间与从A点运动到B点所用时间的大小关系为：_________（选填“>”“<”或“=”）；小球平抛运动的初速度v0=_________，小球平抛运动的初始位置坐标为______，________。 13. 如图所示，CDE为固定在竖直平面内的圆弧轨道，圆心为O，半径OC与水平方向的夹角，C、E两点等高。一质量m=0.2kg的小物块（视为质点）从水平台面AB的B点以v0=3m/s的速度离开台面右端，物块恰好从C点无碰撞地进入轨道CDE。已知物块通过E点的速度与通过C点时的速度大小相等，取g=10m/s2，，，空气阻力不计。 （1）求B、C两点的水平距离x； （2）若物块从E点飞出后恰好能回到C点，求圆弧轨道的半径r。 14. 设想嫦娥1号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，飞船发射的月球车在月球软着陆后，自动机器人在月球表面上沿竖直方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间t落回抛出点，已知该月球半径为R，万有引力常量为G，月球质量分布均匀。求： （1）月球表面的重力加速度大小； （2）月球的密度； （3）月球第一宇宙速度大小。 15. 质量m＝2.0kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，物体和水平面间的动摩擦因数，在水平面内建立平面直角坐标系，如图所示，已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为，，g＝10m/s2，根据以上条件，求： （1）t＝10s时刻物体的位置坐标； （2）t＝10s时刻物体的速度和加速度的大小； （3）t＝10s时刻水平外力的大小。（结果可用根式表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 达旗一中2023-2024春季学期高一年级第一次学情诊断 物理 总分：100分；考试时间：75分钟 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的班级、姓名填写在答题卡上，并在指定位置粘贴条形码。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后再选涂其他答案标号。回答非选择题时，应使用0.5毫米的黑色墨水签字笔将答案写到答题卡上，且必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试卷、草稿纸上答题无效。 一、选择题：本题共10个小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8-10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 物体做变速运动时，物体的速度大小一定改变 B. 做曲线运动的物体，其受到的合外力可以为零 C. 物体做圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心 D. 物体做平抛运动时，其任意相同时间内，速度的变化量大小相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体做变速运动，物体的速度大小不一定改变，比如匀速圆周运功，A错误； B．做曲线运动的物体，其受到的合外力不能为零，如果为零，物体将做匀速直线运动，B错误； C．物体做圆周运动时，其所受向心力的方向一定指向圆心，但合外力不一定指向圆心，C错误； D．物体做平抛运动时，速度的变化量为，故其任意相同时间内，速度的变化量大小相等，方向均竖直向下，D正确。 故选D。 2. 下列说法正确的是（　　） A. 卡文迪什通过扭秤实验巧妙测定了万有引力常量,他被称为“称量地球质量”第一人 B. 牛顿发现了行星运动定律和万有引力定律 C. 开普勒发现所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆轨道的中心 D. 当两物体间的距离趋近于零时，两物体间的万有引力趋近于无穷大 【答案】A 【解析】 【详解】A．卡文迪什通过扭秤实验巧妙测定了万有引力常量,他被称为“称量地球质量”第一人，故A正确； B．开普勒发现了行星运动定律，牛顿发现了万有引力定律，故B错误； C．开普勒发现所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，故C错误； D．万有引力公式适用于质点间的相互吸引力，当两个物体间的距离趋近于零时，这两物体不能看成是质点，万有引力定律公式本身不能用，故万有引力不能认为会趋于无限大，故D错误。 故选A。 3. 我国北斗卫星导航系统已经开始提供全球服务，具有定位、导航、授时、5G传输等功能。A、B为“北斗”系统中的两颗工作卫星， 其中A是高轨道的地球同步静止卫星， B是中轨道卫星。已知地球表面的重力加速度为g，地球的自转周期为 T0， 下列判断正确的是（　　） A. 卫星A可能经过江苏上空 B. 卫星B的运行速度大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度 C. 周期大小 D. 向心加速度大小 【答案】D 【解析】 【详解】A．同步卫星只能定点在赤道的上方，则卫星A不可能经过江苏上空，选项A错误； B．第一宇宙速度是所有环绕地球做圆周运动的最大速度，则卫星B的运行速度小于第一宇宙速度，选项B错误； C．同步卫星的周期等于地球自转的周期，则 对卫星AB根据 可知，同步卫星A的轨道半径大于中轨道卫星B的轨道半径，则周期大小 选项C错误； D．根据 可得 因为 则向心加速度大小 选项D正确。 故选D。 4. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，图c中A、B两物体的材质相同，旋转半径，质量，一起绕竖直中心轴匀速转动。下列说法正确的是（　　） A. 图a，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的运动周期相等 B. 图b，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对轮缘有侧向挤压作用 C. 图c，若A、B两物体相对转台静止，则两物体受到的摩擦力 D. 图d是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．如图 向心力 可知半径越大，周期越大，则在A位置小球的运动周期较大，故A错误； B．火车转弯超过规定速度行驶时，重力与支持力的合力不足以提供向心力，外轨对轮缘有侧向挤压作用，故B错误； C．物体受到的摩擦力提供向心力，根据 旋转半径 质量 可知则A、B两物体受到的摩擦力相等，故C正确； D．对摆球，根据竖直方向平衡条件 水平方向，根据牛顿第二定律 根据几何关系 整理得 增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度保持不变，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，质量为的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，当小球运动到最高点时，瞬时速度，是球心到O点的距离，则球对杆的作用力是（　　） A. 的拉力 B. 的压力 C. 的压力 D. 的拉力 【答案】A 【解析】 【详解】在最高点，设杆对球的弹力向下，大小为F，根据牛顿第二定律得：mg+F=m，又，解得，F=mg＞0，说明假设正确，即可知道杆对球产生的是拉力，根据牛顿第三定律得知，球对杆的作用力是mg的拉力，方向向上．故选A． 【点睛】小球在最高点时，要注意绳子与杆的区别：绳子只能提供拉力；杆提供的了可能是拉力，也可能是支持力．假设法是常用的解法． 6. 过山车的部分轨道可简化为半径为、的圆，其底部位于同一水平面上，。质量为的一节过山车（可简化为质点）以某一速度滑上半径为的轨道时，恰好能通过轨道的最高点；若过山车通过轨道的最高点时速度恰好与通过的最高点时相等，则过山车通过的最高点时对轨道压力为（　　） A. 0 B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】过山车恰好经过半径为轨道的最高点，由牛顿第二定律得 解得 以同样速度通过半径为轨道的最高点时 由于，解得 故ABD错误，C正确。 故选C。 7. 河面宽度为90m，河水流速为，小船在静水中的速度恒为，则下列说法正确的是（　　） A. 小船渡河的最短位移大于90m B. 若小船船头始终与河岸垂直，渡河位移最短 C. 若要使小船渡河位移最短，则需使船头与上游河岸的夹角为 D. 若小船船头始终与河岸成某一角度，河水流速突然增大，渡河所需时间减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于河水流速大于船在静水中的速度，作出动态三角形如图所示 当合速度方向与圆相切时，渡河位移最短，则有 ， 解得 故A正确； B．结合上述可知，渡河位移最短时，小船船头与河岸不垂直，故B错误； C．根据上述解得 故C错误； D．若小船船头始终与河岸成某一角度，船头所指方向的分运动的分位移一定，根据分运动的等时性，可知，河水流速突然增大，渡河所需时间不变，故D错误。 故选A。 8. 质量为m的物体，由做匀速直线运动的汽车牵引，当物体上升时，汽车的速度为v，细绳与水平面间的夹角为，如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 物体做匀加速直线运动 B. 此时物体的速度大小为 C. 物体做加速运动且速度小于车的速度 D. 绳子的拉力大于mg 【答案】CD 【解析】 【详解】B．将汽车的速度沿绳子方向、垂直于绳子方向分解，此时物体的速度大小为 B错误； AC．当物体上升时，逐渐减小，物体速度逐渐增大，且增加得越来越慢，故物体做加速度减小的加速运动，且速度小于车的速度，故A错误，C正确； D．物体做加速运动，有向上的加速度，根据牛顿第二定律有 故绳子拉力大于mg，故D正确。 故选CD。 9. 长度都为L的两段轻杆一端各固定一个小球A、B，按如图所示的方式连接在一起。将杆的一端与光滑竖直轴O连接在一起，两杆在同一直线上，整个系统可以在光滑水平面上绕轴O转动。小球A的线速度大小为v，两个小球的质量均为m。则（　　） A. 小球B的向心加速度大小为 B. 小球A的向心加速度大小为 C. AB杆拉力大小 D. OA杆拉力大小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球A、B转动的角速度相同，由可知小球A的线速度大小为 则小球B的向心加速度大小为 故A正确； B．小球A向心加速度大小为 故B错误； C．对小球B由牛顿第二定律得 故C错误； D．对小球A由牛顿第二定律得 解得 故D正确 故选AD。 10. 航天飞机作为一种新型的多功能航天飞行器，集火箭、卫星和飞机的技术特点于一身。假设一航天飞机在完成某次维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 该航天飞机在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度大于它在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度 B. 该航天飞机在轨道Ⅰ运动的周期大于它在轨道Ⅱ上运动的周期 C. 在轨道Ⅱ上从A点运动到B点的过程中，航天飞机的加速度一直变大 D. 该航天飞机在轨道Ⅱ上经过A点的速度大于经过B点的速度 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由牛顿第二定律得 解得 该航天飞机在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度等于它在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度，故A错误； B．轨道Ⅰ的半长轴小于轨道Ⅱ的半长轴，由开普勒第三定律，可知该航天飞机在轨道Ⅰ运动的周期大于它在轨道Ⅱ上运动的周期，故B正确； C．在轨道Ⅱ上从A点运动到B点的过程中，航天飞机与地心的距离越来越小，加速度一直变大，故C正确； D．由开普勒第二定律可知该航天飞机在轨道Ⅱ上运动相同时间内与地心的连线扫过的面积相等，所以经过A点的速度小于经过B点的速度，故D错误。 故选BC。 二、非选择题：本题共5个小题，54分。 11. 为了探究物体做匀速圆周运动时，向心力与哪些因素有关？某同学进行了如下实验： 如图甲所示，绳子的一端拴一个小沙袋，绳上离小沙袋L处打一个绳结A,2L处打另一个绳结B。请一位同学帮助用秒表计时。如图乙所示，做了四次体验性操作。 操作1：手握绳结A，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周。体验此时绳子拉力的大小。 操作2：手握绳结B，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周。体验此时绳子拉力的大小。 操作3：手握绳结A，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动2周。体验此时绳子拉力的大小。 操作4：手握绳结A，增大沙袋的质量到原来的2倍，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周。体验此时绳子拉力的大小。 （1）操作2与操作1中，体验到绳子拉力较大的是________； （2）操作3与操作1中，体验到绳子拉力较大的是________； （3）操作4与操作1中，体验到绳子拉力较大的是________； （4）总结以上四次体验性操作，可知物体做匀速圆周运动时，向心力大小与________有关。 A．半径　　　　　　　　 B．质量 C．周期 D．线速度的方向 （5）实验中，人体验到的绳子的拉力是否是沙袋做圆周运动的向心力_______（“是”或“不是”）。 【答案】 ①. 操作2 ②. 操作3 ③. 操作4 ④. ABC ⑤. 不是 【解析】 【详解】（1）[1]根据 可知，操作2与操作1相比，操作2的半径大，沙袋质量和角速度相等，可知拉力较大的是操作2； （2）[2]根据 可知，操作3与操作1相比，操作3沙袋的角速度较大，半径不变，沙袋的质量不变，可知操作3的拉力较大； （3）[3]操作4和操作1比较，半径和角速度不变，沙袋质量变大，根据 可知，操作4的拉力较大； （4）[4]由以上四次操作，可知向心力的大小与质量、半径、角速度有关，而 故选ABC； （5）[5]沙袋做圆周运动的向心力是绳子对沙袋的拉力，作用在沙袋上，而人体验到的绳子的拉力作用在人上，不是同一个力。 12. 某学习小组用实验探究“平抛运动规律”。 （1）图1中观察到A、B两个小球同时落地，说明_________；图2中两个小球同时沿着斜槽均由静止滚下，观察到P、Q两个小球撞在一起，则说明_________。 A．竖直方向做匀速直线运动 B．竖直方向做自由落体运动 C．水平方向做匀加速直线运动 D．水平方向做匀速直线运动 （2）某同学不小心将记录实验的坐标纸弄破损，导致平抛运动的初始位置缺失。他选取轨迹中任意一点O为坐标原点，建立xOy坐标系（x轴沿水平方向、y轴沿竖直方向），如图3所示。在轨迹中选取A、B两点，坐标纸中每小方格的边长为L，重力加速度为g。由此可知：小球从O点运动到A点所用时间与从A点运动到B点所用时间的大小关系为：_________（选填“>”“<”或“=”）；小球平抛运动的初速度v0=_________，小球平抛运动的初始位置坐标为______，________。 【答案】（1） ①. B ②. D （2） ①. ＝ ②. ③. -4L ④. -L 【解析】 小问1详解】 [1]图1中观察到A、B两个小球同时落地，说明小球竖直方向做自由落体运动。 故选B。 [2]图2中两个小球同时沿着斜槽均由静止滚下，观察到P、Q两个小球撞在一起，则说明小球水平方向做匀速直线运动。 故选D。 【小问2详解】 [1]因小球水平方向做匀速运动，则有 [2]竖直方向有 可得 小球平抛运动的初速度为 [3][4]小球在A点竖直方向的速度为 小球平抛运动的初始位置到A点的时间为 小球平抛运动的初始位置到A点的竖直位移为 小球平抛运动的初始位置到A点的水平位移为 小球平抛运动的初始位置坐标为（-4L，-L）。 13. 如图所示，CDE为固定在竖直平面内的圆弧轨道，圆心为O，半径OC与水平方向的夹角，C、E两点等高。一质量m=0.2kg的小物块（视为质点）从水平台面AB的B点以v0=3m/s的速度离开台面右端，物块恰好从C点无碰撞地进入轨道CDE。已知物块通过E点的速度与通过C点时的速度大小相等，取g=10m/s2，，，空气阻力不计。 （1）求B、C两点的水平距离x； （2）若物块从E点飞出后恰好能回到C点，求圆弧轨道的半径r。 【答案】（1）1.2m；（2）1.5m 【解析】 【详解】（1）C点速度分解如图所示 由几何关系得 则 由B到C小物体做平抛运动，则 由，解得 （2）由E到C做斜上抛运动，设运动时间为t′，圆轨道半径为r，若物块从E点飞出后恰好能回到C点，则 ， 解得 14. 设想嫦娥1号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，飞船发射的月球车在月球软着陆后，自动机器人在月球表面上沿竖直方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间t落回抛出点，已知该月球半径为R，万有引力常量为G，月球质量分布均匀。求： （1）月球表面的重力加速度大小； （2）月球的密度； （3）月球的第一宇宙速度大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球经时间t落回抛出点，可得 月球表面的重力加速度大小为 （2）根据万有引力与重力的关系 月球的密度为 （3）根据万有引力提供向心力 月球的第一宇宙速度大小为 15. 质量m＝2.0kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，物体和水平面间的动摩擦因数，在水平面内建立平面直角坐标系，如图所示，已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为，，g＝10m/s2，根据以上条件，求： （1）t＝10s时刻物体的位置坐标； （2）t＝10s时刻物体的速度和加速度的大小； （3）t＝10s时刻水平外力的大小。（结果可用根式表示） 【答案】（1）（20m，30m）；（2）；，方向与水平成角37°；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意，由 ， 将代入得 ， 故t＝10s时刻物体的位置坐标为（20m，30m）。 （2）物体在x方向做匀变速直线运动，则有 故有 y方向匀速运动，则有 解得 沿y轴正方向，即有 则合速度则合速度 设与水平方向的夹角为，则 故方向与水平成角37°。 （3）因为摩擦力方向总与物体相对运动的方向相反，故滑动摩擦力方向与x轴的负方向成37°,外力与摩擦力的合力使物体加速，物体所受的滑动摩擦力大小为 应用正交分解法根据牛顿第二定律，得 ， 解得 ， 故 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$