精品解析：宁夏银川市景博中学2023-2024学年高一下学期月考物理 (理科适用)试卷

银川市景博中学2023-2024学年第二学期高一物理试卷（理科适用） 考试时间：100分钟 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（共32分） 1. 在科学发展中，许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献。下列表述正确的是（　　） A. 笛卡尔通过分析第谷观测的天文数据得出行星运动规律 B. 伽利略的理想斜面实验说明物体的运动不需要力来维持 C. 牛顿进行了著名的“月—地检验”并通过实验测出了引力常量 D. 牛顿认为惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性大 2. 如图所示，小球甲在真空中做自由落体运动，另一相同的小球乙在油中由静止开始下落。它们都由高度为的地方下落到高度为h2的地方。在这两种情况下，下列说法正确的是（　　） A. 甲球的重力势能变化量大 B. 甲球的机械能变化大 C. 甲球的平均速度小 D. 甲球的重力平均功率大 3. 关于功率，下列说法正确的是（　　） A. 力对物体做功越多，功率越大 B. 功率是描述力对物体做功快慢的物理量 C. 根据P=Fv，汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成正比 D. 力对物体做功时间越长，功率越小 4. 为了更好地了解太阳活动对地球的影响，2022年10月，我国成功将“夸父一号”卫星发射升空，该卫星绕地球的运动看成匀速圆周运动，距离地球表面约720千米，运行周期约99分钟，下列说法正确的是（ ） A. “夸父一号”有可能静止在长沙市的正上方 B. 若已知万有引力常量，利用题中数据可以估算出太阳的质量 C. “夸父一号”的发射速度大于第二宇宙速度 D. “夸父一号”的角速度大于地球自转的角速度 5. 如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上距圆盘中心一定距离处放有一个小木块随圆盘一起转动，木块受哪些力作用（ ） A. 木块受重力、圆盘的支持力和向心力 B. 圆盘对木块的支持力、静摩擦力和重力 C. 圆盘对木块的静摩擦力、支持力和重力以及向心力作用 D. 圆盘对木块的支持力和静摩擦 6. 如图所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相同，且小于c的质量，下列说法正确的是（　　） A. b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度 B. b、c的向心加速度大小相等，且b、c的向心力大小也相等 C. b、c周期相等，且大于a的周期 D. 因c的质量最大，所以发射c最不容易，但三个的发射速度都必定大于11.2km/s 7. 有关圆周运动的基本模型如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲，“水流星”在竖直面内做圆周运动的过程中，在最高点处水对碗底压力大于其在最低处水对碗底的压力 B. 如图乙，小球通过竖直光滑圆形管道（半径为R）最高点的最小速度为（g为重力加速度） C. 如图丙所示两个圆锥摆摆线与竖直方向夹角θ不同，但圆锥高相同，则两圆锥摆的角速度相同 D. 如图丁，链球由于受到离心力的作用而飞出去 8. 一辆汽车在水平平直公路上由静止开始启动，汽车的输出功率与速度的关系如图所示，当汽车速度达到后保持功率不变，汽车能达到的最大速度为。已知汽车的质量为m，运动过程中所受阻力恒为f，速度从达到所用时间为t，下列说法正确的是（　　） A. 汽车的最大功率为 B. 汽车速度为时，加速度为 C. 汽车速度从0到的过程中，位移为 D. 汽车速度从到的过程中，位移为 二、多选题（共20分） 9. 如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩至最短的过程中（弹簧保持竖直），下列叙述正确的是（ ） A. 小球的重力势能先增大后减小 B. 小球的加速度大小是先减小后增大 C. 小球的动能先增大后减小 D. 弹簧的弹性势能先增大后减小 10. 如图所示的传动装置，皮带轮O和上有三点A、B、C，O和半径之比为1∶2，C是上某半径的中点，则皮带轮转动时，关于A、B、C三点的线速度、角速度、周期、向心加速度大小之比，正确的是（ ） A. B. C. D. 11. 如图所示，有一条柔软的质量为m、长为L的均匀链条，开始时链条的长在水平桌面上，而长垂于桌外，处于静止。若不计一切摩擦，桌子足够高。下列说法中正确的是（　　） A. 若要把链条全部拉回桌面上，至少要对链条做功 B. 若要把链条全部拉回桌面上，至少要对链条做功 C. 若自由释放链条，则链条刚离开桌面时的速度 D. 若自由释放链条，则链条刚离开桌面时的速度 12. 我国将一颗失效的北斗二号卫星，从地球同步圆轨道经椭圆轨道运行到“墓地轨道”上，该过程的简化示意图如图所示。已知静止卫星轨道半径为，“墓地轨道”半径为，转移轨道与同步轨道和“墓地轨道”分别相切于P、Q两点，卫星在转移轨道上从P点运动到Q点所需的最短时间为t，已知引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 在转移轨道上经过Q点的加速度大于在“墓地轨道”上经过Q点的加速度 B. 在转移轨道上经过P点的速度与经过Q点速度大小之比为 C. 地球的自转周期T为 D. 地球的质量等于 三、实验题（共16分） 13. 某同学探究做圆周运动的物体所受向心力大小。该同学利用如图甲所示的实验装置，探究做圆周运动的物体所受向心力大小与质量、轨道半径及线速度的定量关系。圆柱体放置在水平光滑圆盘（图中未画出）上做匀速圆周运动，力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系： （1）该同学采用的实验方法为___________ A.等效替代法 B.控制变量法 C.理想化模型法 D.微小量放大法 （2）改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示，请在图乙中作出F-v2图线___________； v/m•s-1 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 v2/m2•s-2 1.0 2.25 4.0 6.25 9.0 F/N 0.90 2.00 3.60 5.60 8.10 （3）由作出的F-v2的图线，可得出F和v2的关系式：___________，若圆柱体运动半径r=0.4 m，得圆柱体的质量m=___________ kg。（结果保留两位有效数字） 14. 在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上，钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上，由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点，移动挡板，重新释放钢球，如此重复白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有________。 A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末段水平 C. 每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球 D. 图中档条MN每次必须等间距下移 （2）在某次实验中，甲同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图中1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为、、，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是_________。 A. B. C. D. 无法判断 （3）乙同学通过上面实验装置，在竖直面板上记录了小球抛物线轨迹的一部分。如图所示，x轴沿水平方向，y轴是竖直方向，g取10m/s2，由图中所给的数据可求出：小球平抛的初速度大小是_______m/s；小球抛出点的坐标为（______cm，_____cm）（结果保留两位有效数字）。 第Ⅱ卷（解答题） 四、解答题（共32分） 15. 宇航员在某星球表面高处以某速度水平抛出一个小球，小球经过时间落在星球表面。该星球的质量为，引力常量为，星球表面的空气阻力不计，忽略星球的自转。求： （1）该星球的半径； （2）该星球的第一宇宙速度的大小。 16. 一物体放在水平地面上，如图甲所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示。求： （1）0～6s时间内水平拉力F对物体所做的功； （2）0～10s时间内物体克服摩擦力所做功的平均功率； （3）0～4s时间内合力对物体所做的功。 17. 如图，光滑水平面与竖直面内的粗糙半圆形导轨在点B相连接，导轨半径为R，一质量为m的小球在A处压缩弹簧（弹簧与墙相连，与球不相连），静止释放后，小球向右运动并离开了弹簧，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力是其重力的7倍，之后向上运动恰能通过轨道最高点C，不计空气阻力，重力加速度为g，试求： （1）小球释放时，弹簧的弹性势能； （2）小球从B到C的过程中克服摩擦力做的功； （3）小球离开点C落回水平面时的动能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 银川市景博中学2023-2024学年第二学期高一物理试卷（理科适用） 考试时间：100分钟 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（共32分） 1. 在科学发展中，许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献。下列表述正确的是（　　） A. 笛卡尔通过分析第谷观测的天文数据得出行星运动规律 B. 伽利略的理想斜面实验说明物体的运动不需要力来维持 C. 牛顿进行了著名的“月—地检验”并通过实验测出了引力常量 D. 牛顿认为惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性大 【答案】B 【解析】 【详解】A．开普勒通过分析第谷观测的天文数据得出行星运动规律，故A错误； B．伽利略的理想斜面实验说明物体的运动不需要力来维持，故B正确； C．牛顿进行了著名的“月—地检验”，卡文迪什通过实验测出了引力常量，故C错误； D．惯性是物体的固有属性，只与物体质量有关，与其他任何因素无关，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，小球甲在真空中做自由落体运动，另一相同的小球乙在油中由静止开始下落。它们都由高度为的地方下落到高度为h2的地方。在这两种情况下，下列说法正确的是（　　） A. 甲球的重力势能变化量大 B. 甲球的机械能变化大 C. 甲球的平均速度小 D. 甲球的重力平均功率大 【答案】D 【解析】 【详解】A．两球下落高度相同，由可知，重力做功相等，重力势能的变化量等于重力做的功，可知重力势能的变化相等，A错误 B．在真空中，机械能守恒，重力势能完全转化为动能，而在液体中，阻力做功，机械能不守恒，重力势能转化为动能和内能，甲球机械能守恒，乙球机械能变小，故B错误； C．甲球加速度大，根据可知运动较短，根据可知甲球的平均速度大，C错误； D．两球下落高度相同，由可知，重力做功相等，甲球运动时间短，根据可知甲球的重力平均功率大，D正确。 故选D。 3. 关于功率，下列说法正确的是（　　） A. 力对物体做功越多，功率越大 B. 功率是描述力对物体做功快慢的物理量 C. 根据P=Fv，汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成正比 D. 力对物体做功时间越长，功率越小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．功率是描述做功快慢的物理量，单位时间内做功越多，功率越大，如果所用时间长，即使做功多，功率也可能较小，故A错误、B正确； C．当汽车发动机功率一定时，根据，牵引力与速度成反比，故C错误； D．根据公式知，功率大小与功与时间的比值成正比，时间长，功率不一定小，故D错误。 故选B。 4. 为了更好地了解太阳活动对地球的影响，2022年10月，我国成功将“夸父一号”卫星发射升空，该卫星绕地球的运动看成匀速圆周运动，距离地球表面约720千米，运行周期约99分钟，下列说法正确的是（ ） A. “夸父一号”有可能静止在长沙市的正上方 B. 若已知万有引力常量，利用题中数据可以估算出太阳的质量 C. “夸父一号”的发射速度大于第二宇宙速度 D. “夸父一号”的角速度大于地球自转的角速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．依题意，可知“夸父一号”不是地球的静止卫星，所以不可能静止在长沙市的正上方，故A错误； B．“夸父一号”是地球的卫星，已知万有引力常量，利用题中数据也不能估算出太阳的质量，故B错误； C．由于“夸父一号”绕地球做匀速圆周运动，所以其发射速度小于第二宇宙速度，故C错误； D．“夸父一号”绕地球运行周期约99分钟，小于地球的自转周期24h，根据 可知，其角速度大于地球自转的角速度，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上距圆盘中心一定距离处放有一个小木块随圆盘一起转动，木块受哪些力作用（ ） A. 木块受重力、圆盘的支持力和向心力 B. 圆盘对木块的支持力、静摩擦力和重力 C. 圆盘对木块的静摩擦力、支持力和重力以及向心力作用 D. 圆盘对木块的支持力和静摩擦 【答案】B 【解析】 【详解】小木块做匀速圆周运动，合力指向圆心，对木块受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图： 重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力，故B正确，A、C、D错误． 点睛：该题主要考查向心力的来源，要明确圆周运动都需要向心力，向心力是由其他的力来充当的，向心力不是一个单独力． 6. 如图所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相同，且小于c的质量，下列说法正确的是（　　） A. b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度 B. b、c的向心加速度大小相等，且b、c的向心力大小也相等 C. b、c周期相等，且大于a的周期 D. 因c的质量最大，所以发射c最不容易，但三个的发射速度都必定大于11.2km/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力可得 解得 可知b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，故A错误； B．根据万有引力提供向心力可得 解得 可知b、c的向心加速度大小相等，由于b、c质量不相等，所以b、c的向心力大小不相等，故B错误； C．根据万有引力提供向心力可得 可得 可知b、c周期相等，且大于a的周期，故C正确； D．因c的质量最大，所以发射c最不容易，但三个的发射速度都必定大于7.9km/s，小于11.2km/s，故D错误。 故选C。 7. 有关圆周运动的基本模型如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲，“水流星”在竖直面内做圆周运动的过程中，在最高点处水对碗底压力大于其在最低处水对碗底的压力 B. 如图乙，小球通过竖直光滑圆形管道（半径为R）最高点的最小速度为（g为重力加速度） C. 如图丙所示两个圆锥摆摆线与竖直方向夹角θ不同，但圆锥高相同，则两圆锥摆的角速度相同 D. 如图丁，链球由于受到离心力的作用而飞出去 【答案】C 【解析】 【详解】A．如图甲，“水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力 在最低处水对碗底的压力 则在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力，故A错误； B．小球在竖直光滑圆形管道里做圆周运动，在最高点速度可以等于0，故B错误； C．对小球进行受力分析，由牛顿第二定律有 得 可见只要圆锥高相同，则两圆锥摆的角速度相同，故C正确； D．链球飞出去是因为链球所需要得向心力大于它所受到得合力，做离心运动，并不存在“离心力”这种力，故D错误。 故选C。 8. 一辆汽车在水平平直公路上由静止开始启动，汽车的输出功率与速度的关系如图所示，当汽车速度达到后保持功率不变，汽车能达到的最大速度为。已知汽车的质量为m，运动过程中所受阻力恒为f，速度从达到所用时间为t，下列说法正确的是（　　） A. 汽车的最大功率为 B. 汽车速度为时，加速度为 C. 汽车速度从0到的过程中，位移为 D. 汽车速度从到的过程中，位移为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．汽车速度为v0时，牵引力为，汽车速度为时，牵引力为 从到汽车功率恒定，则有 解得 根据牛顿第二定律可知汽车速度为v0时，加速度为 汽车的最大功率为 故AB错误； CD．阶段汽车做匀加速直线运动，位移为 阶段汽车的位移为，对汽车运用动能定理可得 解得 汽车速度从0到的过程中，位移为 故D错误，C正确。 故选C。 二、多选题（共20分） 9. 如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩至最短的过程中（弹簧保持竖直），下列叙述正确的是（ ） A. 小球的重力势能先增大后减小 B. 小球的加速度大小是先减小后增大 C. 小球的动能先增大后减小 D. 弹簧的弹性势能先增大后减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．小球一直向下运动，小球的重力做正功，重力势能一直减小，故A错误； D．由于弹簧一直处于压缩状态并且形变量越来越大，所以弹簧的弹性势能一直在增大，故D错误； BC．在小球刚接触弹簧的时候，弹簧的弹力小于物体的重力，弹力增大，合力向下减小，故加速度大小减小，小球还是向下加速；当弹簧的弹力和物体的重力相等时，小球的速度达到最大，加速度为零，之后弹力大于重力，合力向上增大，加速度大小增大，小球开始减速，直至减为零，所以小球的速度先变大后变小，动能也是先增大后减小，加速度大小是先减小后增大，故BC正确。 故选BC。 10. 如图所示的传动装置，皮带轮O和上有三点A、B、C，O和半径之比为1∶2，C是上某半径的中点，则皮带轮转动时，关于A、B、C三点的线速度、角速度、周期、向心加速度大小之比，正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、B两点同缘转动，线速度相等，即 B、C两点同轴转动，角速度相等，根据可得 即 因 根据 可得 根据 可得 根据 可得 故选ABD。 11. 如图所示，有一条柔软的质量为m、长为L的均匀链条，开始时链条的长在水平桌面上，而长垂于桌外，处于静止。若不计一切摩擦，桌子足够高。下列说法中正确的是（　　） A. 若要把链条全部拉回桌面上，至少要对链条做功 B. 若要把链条全部拉回桌面上，至少要对链条做功 C. 若自由释放链条，则链条刚离开桌面时的速度 D. 若自由释放链条，则链条刚离开桌面时的速度 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB．若要把链条全部拉回桌面上，只要克服垂于桌面外的部分的重力做功即可，至少要克服重力做的功 故A错误，B正确； CD．若自由释放链条，只有重力做功整个链条的机械能守恒，取桌面为参考平面则有 解得 故C正确，D错误。 故选BC。 12. 我国将一颗失效的北斗二号卫星，从地球同步圆轨道经椭圆轨道运行到“墓地轨道”上，该过程的简化示意图如图所示。已知静止卫星轨道半径为，“墓地轨道”半径为，转移轨道与同步轨道和“墓地轨道”分别相切于P、Q两点，卫星在转移轨道上从P点运动到Q点所需的最短时间为t，已知引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 在转移轨道上经过Q点的加速度大于在“墓地轨道”上经过Q点的加速度 B. 在转移轨道上经过P点的速度与经过Q点速度大小之比为 C. 地球的自转周期T为 D. 地球的质量等于 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由牛顿第二定律可得 可得 可知在转移轨道上点的加速度等于在“墓地轨道”上点的加速度，故A错误； B．根据开普勒第二定律可得 解得在转移轨道上经过P点的速度与经过Q点速度大小之比为 故B正确； C．由开普勒第三定律可得 解得地球的自转周期 故C正确； D．由万有引力提供向心力可得 解得地球质量为 故D错误。 故选BC。 三、实验题（共16分） 13. 某同学探究做圆周运动的物体所受向心力大小。该同学利用如图甲所示的实验装置，探究做圆周运动的物体所受向心力大小与质量、轨道半径及线速度的定量关系。圆柱体放置在水平光滑圆盘（图中未画出）上做匀速圆周运动，力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系： （1）该同学采用的实验方法为___________ A.等效替代法 B.控制变量法 C.理想化模型法 D.微小量放大法 （2）改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示，请在图乙中作出F-v2图线___________； v/m•s-1 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 v2/m2•s-2 1.0 2.25 4.0 6.25 9.0 F/N 0.90 2.00 3.60 5.60 8.10 （3）由作出的F-v2的图线，可得出F和v2的关系式：___________，若圆柱体运动半径r=0.4 m，得圆柱体的质量m=___________ kg。（结果保留两位有效数字） 【答案】 ①. B ②. 见解析 ③. ④. 0.36 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]本实验由多个物理量发生变化，因此采用控制变量法。 （2）[2]描点、连线如图所示 （3）[3]根据图像为一条过原点的直线，斜率为0.9，因此可得 [4]根据 带入数据可得 m=0.36kg 14. 在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上，钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上，由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点，移动挡板，重新释放钢球，如此重复白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有________。 A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末段水平 C. 每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球 D. 图中档条MN每次必须等间距下移 （2）在某次实验中，甲同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图中1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为、、，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是_________。 A. B. C. D. 无法判断 （3）乙同学通过上面实验装置，在竖直面板上记录了小球抛物线轨迹的一部分。如图所示，x轴沿水平方向，y轴是竖直方向，g取10m/s2，由图中所给的数据可求出：小球平抛的初速度大小是_______m/s；小球抛出点的坐标为（______cm，_____cm）（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）BC （2）A （3） ①. 4.0 ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 AC．为了获得相同的初速度，需要每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，但斜槽轨道不需要光滑，故A错误，C正确； B．为保证小球飞出时速度水平，所以斜槽轨道末段需要水平，故B正确； D．挡板只要能记录下小球在不同高度时的不同位置，不需要等间距变化，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，下落的速度越来越快，则下落相等位移的时间越来越短，水平方向上做匀速直线运动，所以 故选A。 【小问3详解】 [1]小球竖直方向做自由落体运动，根据匀变速直线运动推论有 解得 小球平抛的初速度大小是 [2][3]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，小球在B点的竖直方向的速度为 从抛出点到B点经历的时间为 从抛出点到B点，小球抛出点的轴坐标为 小球抛出点的轴坐标为 第Ⅱ卷（解答题） 四、解答题（共32分） 15. 宇航员在某星球表面高处以某速度水平抛出一个小球，小球经过时间落在星球表面。该星球的质量为，引力常量为，星球表面的空气阻力不计，忽略星球的自转。求： （1）该星球的半径； （2）该星球的第一宇宙速度的大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设该星球表面附近的重力加速度大小为，小球在竖直方向做自由落体运动，有 解得 设该星球表面上有一物体的质量为，忽略星球自转，万有引力等于重力，有 解得 （2）设某卫星的质量为，该卫星在星球表面附近运行，有 解得 16. 一物体放在水平地面上，如图甲所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示。求： （1）0～6s时间内水平拉力F对物体所做的功； （2）0～10s时间内物体克服摩擦力所做功的平均功率； （3）0～4s时间内合力对物体所做的功。 【答案】（1）18J；（2）3W；（3）1.5J 【解析】 【详解】（1）由图乙和图丙可知，时间内水平拉力做功为 由题图丙可知时间内物体的位移为 水平拉力做功为 则时间内水平拉力对物体所做的功为 （2）由题图丙可知，在时间内，物体做匀速运动，则此时摩擦力f的大小等于拉力F的大小，由题图乙可知摩擦力大小为 时间内物体的总位移为 则时间内物体克服摩擦力所做的功为 物体克服摩擦力所做的功的平均功率为 （3）由丙图可知在时间内，物体发生的位移为 则时间内合力对物体所做的功为 17. 如图，光滑水平面与竖直面内的粗糙半圆形导轨在点B相连接，导轨半径为R，一质量为m的小球在A处压缩弹簧（弹簧与墙相连，与球不相连），静止释放后，小球向右运动并离开了弹簧，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力是其重力的7倍，之后向上运动恰能通过轨道最高点C，不计空气阻力，重力加速度为g，试求： （1）小球释放时，弹簧的弹性势能； （2）小球从B到C的过程中克服摩擦力做的功； （3）小球离开点C落回水平面时的动能。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）物块在点B时，由牛顿第二定律得 又 ， 联立，解得 物体从A至B的过程中，根据物块与弹簧系统的机械能守恒，弹簧的弹性势能 即 （2）物体到达C点仅受重力，根据牛顿第二定律有 物体从B点到C点只有重力和摩擦力做功，根据动能定理 所以物体从B点运动至C点克服摩擦力做的功为 （3）物体离开轨道后做平抛运动，仅有重力做功，根据机械能守恒定律有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $