精品解析：湖北省武汉市问津教育联合体2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题

问津教育联合体2026届高一3月联考 物理试卷 考试时间：2024年4月2日上午10：30-11：45 试卷满分：100分 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ） A. 做曲线运动的物体所受合力一定不断变化 B. 做曲线运动的物体的加速度一定不断变化 C. 做曲线运动的物体的速度一定不断变化 D. 做曲线运动的物体的速度大小一定不断变化 2. 如图所示，水平恒力F作用在物块A上，物块A、B在光滑水平面上一起做匀加速直线运动。物块A质量为M，物块B质量为m，它们的共同加速度大小为a，两物块间的动摩擦因数为。则在运动过程中下列选项错误的是（　　） A. B受到的摩擦力大小为 B. A受到的合力大小为 C. A受到的摩擦力大小为 D. 若A、B间的动摩擦因数增大，其他条件不变，则B受到的摩擦力不变 3. 如图所示是我国一种传统的民族体育项目“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果绳的质量不计，且保持水平，甲、乙两人在“押加”比赛中甲获胜，则下列说法中正确的是（　　） A. 绳对乙的拉力始终大于绳对甲的拉力 B. 甲把乙加速拉过去时，绳对乙拉力大于绳对甲的拉力 C. 只有当甲把乙匀速拉过去时，绳对乙的拉力大小才等于绳对甲的拉力大小 D. 绳对乙的拉力大小始终等于绳对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力 4. “复兴号”智能动车在平直轨道上运动，车厢中的光滑水平桌面上用弹簧拴着一个小球，弹簧处于自然长度，如图所示，当旅客看到弹簧的长度变长时，下列关于“复兴号”智能动车运动状态的判断正确的是（　　） A. 动车向右运动，速度保持不变 B. 动车向右运动，速度在增加中 C. 动车向左运动，速度在增加中 D. 动车向左运动，速度在减小中 5. 某型号汽车后雨刮器如图甲所示，雨刮器摆臂可视为绕O点旋转的折杆OAB，如图乙所示，OA长度a、AB长度3a，∠OAB=120°，AB部分装有胶条，雨刮器工作时胶条紧贴后窗平面可视为匀速率转动。雨刮器工作时下列说法正确的是（　　） A. A、B两点线速度大小之比为1：4 B. A、B角速度之比1：3 C. A、B加速度大小之比为1： D. B点加速度方向沿着AB指向A 6. “青箬笠，绿蓑衣，斜风细雨不须归”是唐代诗人张志和《渔歌子》中的描写春雨美景的名句。一雨滴由静止开始下落一段时间后，进入如图所示的斜风区域下落一段时间，然后又进入无风区继续运动直至落地，不计雨滴受到的阻力，则下图中最接近雨滴真实运动轨迹的是（　　） A. B. C. D. 7. 甲、乙两辆车在同一水平直道上运动，其运动的位移-时间图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 甲车先做匀减速直线运动，后做匀速直线运动 B. 在0~10s内，乙车速度不一定比甲的大 C. 在0~10s内，甲、乙两车相遇一次 D. 在0~4s内，甲、乙两车运动方向相反 8. 如图所示，一小球以v0=10m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点。在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°（空气阻力忽略不计，g取10m/s2），以下判断中正确的是（　　） A. 小球抛出1s后经过A点 B. 小球经过A点时的速度为20m/s C. 小球经过A、B两点间的时间间隔Δt=s D. 抛出点距B点的高度为10m 9. 如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。下列关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中，正确的是（　　） A. 角速度大小关系为 B. 向心加速度的大小关系为 C. 线速度的大小关系为 D. 周期关系为 10. 雾霾天气对公路、铁路、航空、航运等均产生重要影响，雾、霾会造成空气质量下降，影响生态环境，给人体健康带来较大危害，在我国治理雾霾已刻不容缓，在一大雾天，一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵，如图所示，a、b分别为小汽车和大卡车的图象，以下说法正确的是（　　） A. 因刹车失灵前小汽车已减速，不会追尾 B. 在时追尾 C. 在时追尾 D. 若刹车不失灵不会追尾 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 为了探究加速度与物体受力、物体质量的关系，某同学用如图甲所示的实验装置进行实验。 （1）以下说法正确的是___________（单选） A. 验证a与F两者关系时，槽码及小车总质量不变，改变钩码质量，不需要满足槽码及小车总质量远大于钩码质量 B. 定滑轮和小车间的细绳要保持木板水平 C. 此实验用一条纸带就可以完成 D. 测量相邻两点间的距离时，应该用毫米刻度尺靠近计数点，一次读出所有计数点对应的刻度值，然后逐一相减，得出相邻计数点间距离的数值 （2）图乙是实验中的一条纸带，已知交流电频率为50Hz，两相邻计数点间均有四个计时点未画出，根据纸带可求出小车加速度为___________m/s2.（结果保留两位有效数字） （3）在图丙中以槽码重力大小横坐标F，小车加速度a为纵坐标，描点如图丙所示，请作出a-F图线___________。 （4）根据a-F图线，小车的质量（含车内重物）M=___________kg。（保留两位有效数字）。 12. 物理课上同学们通过实验研究平抛运动。 （1）甲同学采用图1所示的实验装置，用描点法得到平抛运动轨迹。 ①实验室提供了如下器材：小钢球，固定有斜槽的木板，坐标纸，重锤线，铅笔，刻度尺，秒表，图钉。其中不必要的器材是___________。 ②下面列出的实验操作和数据处理，正确的是___________。 A.安装斜槽轨道时，其末端必须保证水平 B.斜槽轨道必须光滑 C.每次小球应从同一位置由静止释放 D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 ③该同学采用正确的实验操作方法，得到的平抛运动轨迹为如图2所示。O为平抛运动的初始位置，A为轨迹中的一点，A点位置坐标为（40.00cm，20.00cm），重力加速度g取10m/s2。由此可知：小球平抛运动的初速度v0=___________m/s；将A点坐标代入，可以得到代表这个轨迹的一个可能关系式为y=___________。 （2）乙同学采用如图3所示的实验装置研究平抛运动。小钢球从斜槽上滚下做平抛运动，撞击竖直挡板，利用复写纸记录撞击点的位置P1；将竖直挡板沿水平轨道依次向右移动相同的距离x，小球从斜槽上同一位置滚下撞击挡板的位置依次为P2、P3。测得P1、P2的在竖直方向的距离为y1，P1、P3的在竖直方向的距离为y2，重力加速度为g。则小球平抛运动的初速度为v0=_________。 13. 如图所示，水流星是中国传统杂技保留项目，是中华文化的重要传承。结实的绳子系着装有水的水桶，使水桶在竖直平面内做圆周运动，为了研究问题方便，可以把水桶当作质点，设桶内水的质量为0.5kg，水桶做圆周运动的半径R＝0.4m，重力加速度g＝10m/s2。 （1）若在最高点时水不流出，求此时水桶的最小速率； （2）若在最高点时水桶的速率为4m/s，求此时水对桶底的压力； （3）若在最低点时桶底承受的压力为桶内水重力的6倍，求此时水桶的速率。 14. 发射地球同步卫星时，可认为先将卫星发射至距地面高度为的圆轨道上，在卫星经过A点时点火（喷气发动机工作）实施变轨进入椭圆轨道，椭圆轨道的近地点为A，远地点为B，在卫星沿椭圆轨道运动至B点时再次点火实施变轨，将卫星送入同步轨道（椭圆轨道的远地点B在同步轨道上），如图所示两次点火过程都使卫星沿轨道切线方向加速，并且点火时间很短已知地球自转的周期为T，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g。 (1)求卫星在较低圆轨道上运行接近A点时的加速度大小； (2)求卫星同步轨道距地面的高度； (3)通过计算比较卫星在较低圆轨道及同步轨道上的速度大小关系。（同步轨道的高度用表示即可） 15. 如图所示，AB为一竖直面内的四分之一光滑圆弧轨道，半径R=0.5，与水平滑道BC相切于B点。BC长为2m，动摩擦因数μ=0.2。C点下方h=1.25m处放置一水平圆盘，圆心O与C点在同一竖直线上，其半径OE上某点固定一小桶（可视为质点），OE∥BC。一质量m=0.2kg的物块（可视为质点）从圆轨道上某点滑下，当物块经过B点时，圆盘开始从图示位置绕通过圆心的竖直轴匀速转动。物块通过圆弧轨道上B点时对轨道的压力大小为5.6N，物块由C点水平抛出后恰好落入小桶内。g取10m/s2，求： （1）物块通过B点的速度； （2）小桶到圆心O的距离； （3）圆盘转动的角速度ω应满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 问津教育联合体2026届高一3月联考 物理试卷 考试时间：2024年4月2日上午10：30-11：45 试卷满分：100分 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 关于曲线运动，下列说法中正确是（ ） A. 做曲线运动的物体所受合力一定不断变化 B. 做曲线运动的物体的加速度一定不断变化 C. 做曲线运动的物体的速度一定不断变化 D. 做曲线运动的物体的速度大小一定不断变化 【答案】C 【解析】 【详解】AB．曲线运动的合力与加速度不一定变化，比如平抛运动，故AB错误； CD．曲线运动物体的速度方向与该点曲线的切线方向相同，所以曲线运动的速度的方向是时刻变化的，则做曲线运动的物体的速度一定不断变化，但速度大小不一定变化，如匀速圆周运动，故C正确，D错误。 故选C。 2. 如图所示，水平恒力F作用在物块A上，物块A、B在光滑水平面上一起做匀加速直线运动。物块A质量为M，物块B质量为m，它们的共同加速度大小为a，两物块间的动摩擦因数为。则在运动过程中下列选项错误的是（　　） A. B受到的摩擦力大小为 B. A受到的合力大小为 C. A受到的摩擦力大小为 D. 若A、B间的动摩擦因数增大，其他条件不变，则B受到的摩擦力不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．对物体B受力分析由牛顿第二定律可得，B受到的摩擦力大小 A正确； B．对物体A受力分析可得A受到的合力大小为 B错误； C．对AB整体受力分析可得 对A受力分析可得 A所受摩擦力为 C正确； D．若A、B间的动摩擦因数增大，其他条件不变，则B受的滑动摩擦力变大，A、B仍保持相对静止，则B受到的摩擦力为 保持不变。D正确。 故选B。 3. 如图所示是我国一种传统的民族体育项目“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果绳的质量不计，且保持水平，甲、乙两人在“押加”比赛中甲获胜，则下列说法中正确的是（　　） A. 绳对乙的拉力始终大于绳对甲的拉力 B. 甲把乙加速拉过去时，绳对乙的拉力大于绳对甲的拉力 C. 只有当甲把乙匀速拉过去时，绳对乙的拉力大小才等于绳对甲的拉力大小 D. 绳对乙的拉力大小始终等于绳对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力 【答案】D 【解析】 【详解】绳的张力处处相等，故绳对甲、乙的拉力大小相等。分析两人水平方向受力情况，除了受到绳的拉力外，还受到地面的摩擦力，甲获得比赛胜利，说明甲受到的摩擦力比绳的拉力大。 故选D。 4. “复兴号”智能动车在平直轨道上运动，车厢中的光滑水平桌面上用弹簧拴着一个小球，弹簧处于自然长度，如图所示，当旅客看到弹簧的长度变长时，下列关于“复兴号”智能动车运动状态的判断正确的是（　　） A. 动车向右运动，速度保持不变 B. 动车向右运动，速度在增加中 C. 动车向左运动，速度在增加中 D. 动车向左运动，速度在减小中 【答案】C 【解析】 【详解】弹簧的长度变长时，弹簧会对小球产生向左的拉力，小球的加速度向左，故动车的加速度也是向左的。 AB．若动车向右运动，加速度向左，则动车的速度在减小中，故AB错误； CD．若动车向左运动，加速度向左，则动车的速度在增加中，故C正确，D错误。 故选C。 5. 某型号汽车的后雨刮器如图甲所示，雨刮器摆臂可视为绕O点旋转的折杆OAB，如图乙所示，OA长度a、AB长度3a，∠OAB=120°，AB部分装有胶条，雨刮器工作时胶条紧贴后窗平面可视为匀速率转动。雨刮器工作时下列说法正确的是（　　） A. A、B两点线速度大小之比为1：4 B. A、B角速度之比1：3 C. A、B加速度大小之比为1： D. B点加速度方向沿着AB指向A 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】因为AB两点是同轴转动，所以A、B两点的角速度是相等的；AB两点做圆周运动的圆心都是O点，半径分别是OA和OB，由余弦定理可得 OB=a 由 v=rω 可知线速度之比等于半径之比，故A、B两点线速度大小之比为1：， A、B两点的角速度是相等的，周期相等，向心加速度 A、B两点向心加速度大小之比为1：， B的向心加速度是沿着OB指向圆心O的。 故选C。 6. “青箬笠，绿蓑衣，斜风细雨不须归”是唐代诗人张志和《渔歌子》中的描写春雨美景的名句。一雨滴由静止开始下落一段时间后，进入如图所示的斜风区域下落一段时间，然后又进入无风区继续运动直至落地，不计雨滴受到的阻力，则下图中最接近雨滴真实运动轨迹的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．离开斜风区时雨滴的速度斜向左下方，进入无风区后雨滴只受重力，速度和加速度不在一条直线上，不可能做直线运动，A错误； BD．离开斜风区时雨滴的速度斜向左下方，轨迹在速度和重力之间偏向重力一侧，B正确，D错误； C．离开斜风区时雨滴有水平向左的分速度，所以在落地前雨滴的速度不可能竖直向下，C错误。 故选B。 7. 甲、乙两辆车在同一水平直道上运动，其运动的位移-时间图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 甲车先做匀减速直线运动，后做匀速直线运动 B. 在0~10s内，乙车速度不一定比甲的大 C. 在0~10s内，甲、乙两车相遇一次 D. 在0~4s内，甲、乙两车运动方向相反 【答案】B 【解析】 【详解】A．x-t图像的斜率表示速度，根据图像可知，甲车先做匀速直线运动，后静止不动，A错误； B．x-t图像的斜率表示速度，根据图像可知，在0～10s内，乙车速度的大小先比甲的小，后比甲的大，B正确； C．两图线的交点表示相遇，根据图像可知，在0～10s内，甲、乙两车相遇两次，C错误； D．根据x-t图像斜率的正负表示速度方向，在0～4s内，甲、乙两车运动方向相同，D错误。 故选B。 8. 如图所示，一小球以v0=10m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点。在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°（空气阻力忽略不计，g取10m/s2），以下判断中正确的是（　　） A. 小球抛出1s后经过A点 B. 小球经过A点时的速度为20m/s C. 小球经过A、B两点间的时间间隔Δt=s D. 抛出点距B点的高度为10m 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．根据平抛的速度构成的平行四边形定则知，在A点 解得 由 可得 t1=1s 选项A正确； B．小球经过A点时的速度为 选项B错误； C．在B点 解得 则小球从A到B的时间 故C正确. D．抛出点距B点的高度为 故D错误. 故选AC。 9. 如图所示，a为地球赤道上物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。下列关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中，正确的是（　　） A. 角速度的大小关系为 B. 向心加速度的大小关系为 C. 线速度的大小关系为 D. 周期关系为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．地球同步卫星的运动周期与地球自转周期相同，即和的运动周期相同，即 角速度相同，即 b和c都围绕地球转动，它们受到地球的引力提供向心力，即 可得 可见轨道半径大角速度较小，即 所以 选项A错误； B．地球同步卫星的运动周期与地球自转周期相同，即和的运动周期相同，即 角速度相同，即 根据关系式 可知 又由 可知轨道半径大的向心加速度a小，即 故 选项B错误 C．根据关系式 可知 根据 可得 线速度的大小关系为 选项C正确； D．由 可见轨道半径大的周期较大，即 所以 选项D正确。 故选CD。 10. 雾霾天气对公路、铁路、航空、航运等均产生重要影响，雾、霾会造成空气质量下降，影响生态环境，给人体健康带来较大危害，在我国治理雾霾已刻不容缓，在一大雾天，一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵，如图所示，a、b分别为小汽车和大卡车的图象，以下说法正确的是（　　） A. 因刹车失灵前小汽车已减速，不会追尾 B. 在时追尾 C. 在时追尾 D. 若刹车不失灵不会追尾 【答案】CD 【解析】 【详解】ABC．从图像中可以看出，小汽车刹车失灵前的加速度 刹车失灵后的加速度 假设能追尾，设追尾时间为t，则小汽车刹车失灵前的位移 小汽车刹车失灵后的位移 大卡车的位移 由 得 则假设成立，故AB错误，C正确； D．如果刹车不失灵，则在时两车速度相同，此时小汽车的位移 大卡车的位移 故这时没有追尾，以后两车间距会越来越大，更不会追尾，故D正确。 故选CD。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 为了探究加速度与物体受力、物体质量的关系，某同学用如图甲所示的实验装置进行实验。 （1）以下说法正确的是___________（单选） A. 验证a与F两者关系时，槽码及小车总质量不变，改变钩码质量，不需要满足槽码及小车总质量远大于钩码质量 B. 定滑轮和小车间的细绳要保持木板水平 C. 此实验用一条纸带就可以完成 D. 测量相邻两点间的距离时，应该用毫米刻度尺靠近计数点，一次读出所有计数点对应的刻度值，然后逐一相减，得出相邻计数点间距离的数值 （2）图乙是实验中的一条纸带，已知交流电频率为50Hz，两相邻计数点间均有四个计时点未画出，根据纸带可求出小车加速度为___________m/s2.（结果保留两位有效数字） （3）在图丙中以槽码重力大小为横坐标F，小车加速度a为纵坐标，描点如图丙所示，请作出a-F图线___________。 （4）根据a-F图线，小车的质量（含车内重物）M=___________kg。（保留两位有效数字）。 【答案】（1）D （2）2.0 （3） （4）0.24-0.28 【解析】 【小问1详解】 A．验证F与a两者关系时，槽码及小车总质量不变，改变钩码质量,需要满足小车质量远大于钩码质量，这样才能认为钩码的重力就是小车的牵引力，A错误； B．定滑轮和小车间的细绳要与木板保持平行，B错误； C．为了避免偶然误差需要多次进行实验，C错误； D．测量相邻两点间的距离，应该用毫米刻度尺零刻度对准起始计数点0，读出各计数点对应刻度值，然后逐一相减，得出相邻计数点间距离的数值，这样可减小读数的误差，D正确。 故选D。 【小问2详解】 两相邻计数点间均有四个计时点未画出，可得 根据匀变速直线运动的推论 得 【小问3详解】 作出图线 【小问4详解】 根据图像可知当F到达一定数值时，小车才刚好开始运动，故实验平衡摩擦力不足，设未平衡的摩擦力为，得 可得 可知 12. 物理课上同学们通过实验研究平抛运动。 （1）甲同学采用图1所示的实验装置，用描点法得到平抛运动轨迹。 ①实验室提供了如下器材：小钢球，固定有斜槽的木板，坐标纸，重锤线，铅笔，刻度尺，秒表，图钉。其中不必要的器材是___________。 ②下面列出的实验操作和数据处理，正确的是___________。 A.安装斜槽轨道时，其末端必须保证水平 B.斜槽轨道必须光滑 C.每次小球应从同一位置由静止释放 D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 ③该同学采用正确的实验操作方法，得到的平抛运动轨迹为如图2所示。O为平抛运动的初始位置，A为轨迹中的一点，A点位置坐标为（40.00cm，20.00cm），重力加速度g取10m/s2。由此可知：小球平抛运动的初速度v0=___________m/s；将A点坐标代入，可以得到代表这个轨迹的一个可能关系式为y=___________。 （2）乙同学采用如图3所示的实验装置研究平抛运动。小钢球从斜槽上滚下做平抛运动，撞击竖直挡板，利用复写纸记录撞击点的位置P1；将竖直挡板沿水平轨道依次向右移动相同的距离x，小球从斜槽上同一位置滚下撞击挡板的位置依次为P2、P3。测得P1、P2的在竖直方向的距离为y1，P1、P3的在竖直方向的距离为y2，重力加速度为g。则小球平抛运动的初速度为v0=_________。 【答案】 ①. 秒表 ②. AC ③. 2.00 ④. ⑤. 【解析】 【分析】 【详解】(1)①[1]小球平抛运动的时间由下降的高度可以求出，不需要秒表。 ②[2] A．通过调节使斜槽的末端保持水平，以保证球做平抛运动，故A正确； BC．因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，但斜槽轨道没必要光滑，故B错误C正确； D．将球的位置记录在纸上后，取下纸，应用平滑的曲线把各点连接起来，故D错误。 故选AC。 ③[3]根据 得 则初速度 [4] 将A点坐标代入 解得 关系式为 (2)[5] 由匀变速直线运动规律的推论 得 由 得 13. 如图所示，水流星是中国传统杂技的保留项目，是中华文化的重要传承。结实的绳子系着装有水的水桶，使水桶在竖直平面内做圆周运动，为了研究问题方便，可以把水桶当作质点，设桶内水的质量为0.5kg，水桶做圆周运动的半径R＝0.4m，重力加速度g＝10m/s2。 （1）若在最高点时水不流出，求此时水桶的最小速率； （2）若在最高点时水桶的速率为4m/s，求此时水对桶底的压力； （3）若在最低点时桶底承受的压力为桶内水重力的6倍，求此时水桶的速率。 【答案】（1）2m/s；（2）15N，方向竖直向上（3） 【解析】 【详解】（1）水跟着水桶一起做圆周运动，要让水不掉出水桶，则在最高点处有 解得： （2）设在最高点时桶底对水的压力为FN1，由牛顿第二定律有： 解得： FN1＝15N 由牛顿第三定律知水对桶底的压力为15N，方向竖直向上； （3）在最低点时桶底承受的压力为桶内水重力的6倍，则桶底对水的支持力为桶内水的重力的6倍，桶底对水的支持力为FN2，由牛顿第二定律有： 解得： 14. 发射地球同步卫星时，可认为先将卫星发射至距地面高度为圆轨道上，在卫星经过A点时点火（喷气发动机工作）实施变轨进入椭圆轨道，椭圆轨道的近地点为A，远地点为B，在卫星沿椭圆轨道运动至B点时再次点火实施变轨，将卫星送入同步轨道（椭圆轨道的远地点B在同步轨道上），如图所示两次点火过程都使卫星沿轨道切线方向加速，并且点火时间很短已知地球自转的周期为T，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g。 (1)求卫星在较低圆轨道上运行接近A点时的加速度大小； (2)求卫星同步轨道距地面的高度； (3)通过计算比较卫星在较低圆轨道及同步轨道上的速度大小关系。（同步轨道的高度用表示即可） 【答案】(1)；(2)；(3)卫星在较低圆轨道上的速度大于同步轨道上的速度 【解析】 【分析】 【详解】（1）设地球质量为M，卫星质量为m，引力常量为G，卫星在较低圆轨道上运行接近A点时的加速度大小为a，卫星在较低圆轨道上运动，由万有引力定律和牛顿第二定律，有 由物体在地球表面受到的万有引力等于重力，有 联立解得 （2）已知地球自转的周期为T，则同步卫星的周期也为T，卫星在同步轨道上运动由万有引力定律和牛顿第二定律，有 联立解得 （3）设卫星在轨道半径为r的圆轨道上运行时的速度大小为v，根据万有引力提供向心力可得 所以卫星在轨道半径为r的圆轨道上运行时的速度 卫星运行的高度越高，轨道半径越大、速度越小，故卫星在较低圆轨道上的速度大于同步轨道上的速度。 15. 如图所示，AB为一竖直面内的四分之一光滑圆弧轨道，半径R=0.5，与水平滑道BC相切于B点。BC长为2m，动摩擦因数μ=0.2。C点下方h=1.25m处放置一水平圆盘，圆心O与C点在同一竖直线上，其半径OE上某点固定一小桶（可视为质点），OE∥BC。一质量m=0.2kg的物块（可视为质点）从圆轨道上某点滑下，当物块经过B点时，圆盘开始从图示位置绕通过圆心的竖直轴匀速转动。物块通过圆弧轨道上B点时对轨道的压力大小为5.6N，物块由C点水平抛出后恰好落入小桶内。g取10m/s2，求： （1）物块通过B点的速度； （2）小桶到圆心O的距离； （3）圆盘转动的角速度ω应满足的条件。 【答案】（1）3m/s；（2）0.5m；（3）(n=1,2,3,4) 【解析】 【详解】（1）物块到达B点时，由牛顿第二定律可得 F-mg= 代入数据解得 vB=3m/s （2）从B到C由牛顿第二定律可得 解得 a=2m/s2 由运动学公式得 解得 vC=1m/s 物块从C点做平抛运动，设所用时间为t2，有 解得 x=0.5m 即为小桶到圆心O的距离； （3）物块由B点到由C点的时间为t1，由速度公式可得 物块从B运动到小桶的总时间为 t=t1+t2 圆盘转动的角速度应满足条件 联立可得 (n=1,2,3,4) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$