精品解析：四川省成都市双流区立格实验学校2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试题

立格实验2024-2025 学年高二上期入学考试 物理试卷 本试卷分选择题和非选择题两部分。第I卷（选择题）1至2页，第II卷（非选择题）2至4页，共4页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。 2．答选择题时，必须使用2B 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。 3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5．考试结束后，只将答题卡交回。 第 I卷（选择题，共 44分） 一、单项选择题（本题包括7小题，每小题4分，共 28分，每小题只有一个选项符合题意。） 1. 做匀速圆周运动的物体，下列说法一定正确的是（　　） A. 动能不变 B. 速度不变 C. 加速度不变 D. 速度方向一定与加速度方向相同 2. 下列说法正确的是（　　） A. 牛顿提出的经典力学体系只适用于宏观、低速、弱引力场的情形 B. 所有行星围绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上 C. 牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量 D. 惠更斯通过摆球的碰撞实验发现，两小球相碰前后的“运动量”在同一方向的总和保持不变，这里的“运动量”是指物体的动能 3. 如图是一种新型的横卧自行车，前、后轮的半径分别为r、R（R>r）。A、B分别是前、后轮上的气门芯，不计车轮厚度。当它在平直路面上匀速直线行驶时，下列说法正确的是（ ） A. A、B的线速度一定相等 B. A、B的角速度之比为 C. A、B的向心加速度大小之比为 D. A、B做匀速圆周运动的周期相等 4. 运动员将质量为0.4kg的足球踢出后，足球在空中上升的最大高度为4m，在最高点的速度大小为20m/s。取重力加速度大小，不计空气阻力。运动员踢球的过程中对足球做的功为（ ） A. 16J B. 80J C. 96J D. 176J 5. 如图所示，取一只按压式圆珠笔，将笔的按压端朝下按在桌面上，放手后笔将会向上弹起一定的高度，运动过程始终处于竖直状态。则下列说法正确的是（　　） A. 下压过程中，弹簧的弹力做正功 B. 上升过程中，弹簧的弹力做负功 C. 下压过程中，笔的重力势能减小，弹簧的弹性势能增大 D. 上升过程中，笔的重力势能和弹簧的弹性势能均增大 6. 一个质量为0.18kg的垒球，以20m/s的水平速度飞向球棒，被球棒击打后，反向水平飞回，速度的大小为40m/s。以击打前垒球的速度方向为正方向，下列说法正确的是（　　） A. 击打前垒球的动能为72J B. 击打前垒球的动量为 C. 击打过程垒球的动量变化量为 D. 击打过程棒对垒球作用力的冲量为 7. 如图甲，以O点为平衡位置，弹簧振子在A、B两点间做简谐运动，图乙为该弹簧振子的振动图像，其中，取O点为原点，水平向右为正方向。下列说法正确的是（　　） A. t=0.2s时，小球的加速度为正向最大 B. t=0.1s与t=0.3s两个时刻，小球的速度相同 C. t=0到t=0.2s内，小球做加速度增大的减速运动 D. t=0.4s时，弹簧振子有最大的弹性势能 二、多项选择题（本题包括 4小题，每小题 4 分，共16分。每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得 4分，选对但不全的得2分，有选错的得 0分。） 8. 以下关于功和能的说法正确的是（ ） A. 功是矢量，能是标量 B. 功和能都是标量 C. 功是能量转化的量度 D. 因为功和能的单位都是焦耳，所以功就是能 9. 公路在通过小型水库的泄洪闸下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。如图所示，凹形桥最低点附近小段所对应的圆半径是50m，质量为 的汽车以36km/h的速度通过凹形桥的最低点时（取 ），则下列说法正确的是（　　） A. 车的向心加速度为 B. 车对桥面的压力为 C. 车的速度越大，车对桥面的压力越大 D. 车的速度越大，车对桥面的压力越小 10. 如图，地球静止卫星轨道在距离地面约36，000千米的Ⅲ轨道处，依靠人类目前的火箭发射能力不能直接把卫星送到如此远的空间位置，想要进入高轨道Ⅲ需先将卫星发射到近地轨道Ⅰ，再经转移轨道Ⅱ进行变轨到达轨道Ⅲ。以下关于卫星变轨过程描述正确的是（　　） A. 通过调整静止卫星可以定点在南充上空 B. 无论在哪个轨道上运行，卫星的速率始终不会大于7.9km/s C. Ⅱ轨道上B点的速率在整个变轨过程中最小 D. 卫星在Ⅱ轨道上A点的加速度等于在Ⅰ轨道上A点的加速度 11. 如图，一质量为的圆环套在固定的光滑杆上，杆倾角为53°，圆环用轻绳通过轻质光滑定滑轮与质量为的物块相连。现将圆环拉到A位置（AO水平）由静止释放，圆环向下运动经过位置C，已知OC垂直于杆，AO长为，g取，，。则（　　） A. 圆环和物块组成的系统机械能守恒 B. 物块的机械能守恒 C. 物块机械能的改变量等于合力对其做的功 D. 到达C位置时，圆环的速度大小为5m/s 第 II卷（非选择题，共 56分） 三、实验探究题（本题共 2小题，每空 2分，共 18分。） 12. 某同学用建筑工地上的重锤做成单摆，用来探究“单摆周期与哪些因素有关”这位同学进行了如图所示实验、让重锤自由往返摆动，记录数据如下表。 回答下列问题： 序号 摆长L/m 重锤质量/g 摆幅/m 周期/s 1 1.3 50 0.05 2.3 2 1.0 50 0.08 2.0 3 1.0 100 0.05 2.0 4 1.0 100 0.08 2.0 5 0.7 50 0.05 1.7 （1）实验序号2、4探究的是单摆周期跟_______________________（选填“摆长”“重锤质量”或“摆幅”）的关系。 （2）从本次实验可以得到的结论是：单摆周期由_______________________（选填“摆长”“重锤质量”或“摆幅”）决定。 （3）摆钟是利用本实验的原理制成的。某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调___________________（选填“长”或“短”） 13. 图甲是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置 打点计时器打点周期为，选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点（速度为0），A、B、C为三个计数点．测得，，，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，g取。 （1）该实验______（选填“不必”或“必须”）测量重锤质量； （2）若重锤的质量为0.5kg，取过程O到B验证重锤机械能守恒。根据以上数据计算出：重锤的重力势能减少______J，打点计时器打B点时重锤的速度______m/s，重锤的动能增加______J；（结果均保留3位有效数字） （3）重锤增加的动能比减少的重力势能小，主要原因是______； （4）利用实验时打出的纸带，测量出各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出各计数点对应的速度v，然后以h为横轴、以为纵轴作出如图丙所示的图线，若重锤机械能守恒，则图线的斜率近似等于______。（填选项前的字母） A. 19.6 B. 9.80 C. 4.90 四、计算题（本题共 3 小题，共 38 分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。有数值运算的题，答案。中必须明确写出数值和单位。） 14. 一列简谐横波沿x轴正方向传播。t=0时刻波源开始振动，0～4s内波源的振动图像如图甲，t=4s时刻的波形图如图乙。 （1）该波的传播速度； （2）波源在0～6s内通过的路程； 15. 在学习万有引力定律的课堂上，某中学的学科小组了解到牛顿在发现万有引力定律时曾用月球的运动来检验，物理学史上称为著名的“月地检验”。已知引力常量为G，关于“月地检验”，该学科小组进行了如下讨论： （1）通过实验测量得到：在地表以大小为v0的初速度竖直上抛一物体，最大上升高度为h，忽略空气阻力以及地表各处重力加速度的差异，求地表的重力加速度大小g； （2）查阅资料得知月球绕地球的运动可看作是以地心为圆心的匀速圆周运动，且月球公转周期为T，月球轨道半径为r，求月球的向心加速度大小a； （3）查阅资料得知地球的半径为R，忽略地球自转，在（1）、（2）的条件下，若万有引力定律成立，v0、h、T、r、R之间应满足什么关系？ 16. 如图，质量为2kg的物体A静止于光滑水平面MN的最右端，MN右端与倾斜传送带平滑连接，传送带长为L=3.2m，与水平方向的夹角为θ=30°，传送带以v=8m/s的速度顺时针转动，物体A与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度大小取g=10m/s2。质量为1kg的物体B以某一水平向右的初速度撞向A，与A发生弹性碰撞，A、B均可视为质点。 （1）若物体B的初速度大小为3m/s，求碰撞后B的速度大小； （2）若使物体A到达倾斜传送带顶端时的速度大小为5m/s，求B的初速度大小； （3）若使物体A从倾斜传送带顶端飞出后落在水平面上同一位置，求B的初速度大小的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 立格实验2024-2025 学年高二上期入学考试 物理试卷 本试卷分选择题和非选择题两部分。第I卷（选择题）1至2页，第II卷（非选择题）2至4页，共4页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。 2．答选择题时，必须使用2B 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。 3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5．考试结束后，只将答题卡交回。 第 I卷（选择题，共 44分） 一、单项选择题（本题包括7小题，每小题4分，共 28分，每小题只有一个选项符合题意。） 1. 做匀速圆周运动的物体，下列说法一定正确的是（　　） A. 动能不变 B. 速度不变 C. 加速度不变 D. 速度方向一定与加速度方向相同 【答案】A 【解析】 【详解】AB．做匀速圆周运动的物体，速度的大小不变，则动能不变；速度方向不断变化，则速度不断变化，选项A正确，B错误； C．做匀速圆周运动的物体，加速度的大小不变，但是方向不断变化，则加速度不断变化，选项C错误； D．做匀速圆周运动的物体，加速度指向圆心，速度沿轨迹的切线方向，则速度方向一定与加速度方向垂直，选项D错误。 故选A。 2. 下列说法正确的是（　　） A. 牛顿提出的经典力学体系只适用于宏观、低速、弱引力场的情形 B. 所有行星围绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上 C. 牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量 D. 惠更斯通过摆球的碰撞实验发现，两小球相碰前后的“运动量”在同一方向的总和保持不变，这里的“运动量”是指物体的动能 【答案】A 【解析】 【详解】A．牛顿力学即经典力学，只适用于宏观、低速、弱引力场，对于微观、高速、强引力场不适用，故A正确； B．根据开普勒第一定律的内容是∶每颗行星绕太阳运行的轨道形状是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点上，故B错误； C．牛顿提出万有引力定律，但没有测出引力常量，是卡文迪许通过实验测出引力常量，故C错误； D．根据物理学史知惠更斯在碰撞研究中得出了“运动量”守恒原理：“两个物体所具有的运动量在碰撞中都可以增多或者减少，但是它们的量值在同一个方向的总和却保持不变，如果减去反方向的运动量的话。”惠更斯既看到了动量数值的变化，又强调了动量的矢量性，所以惠更斯通过摆球的碰撞实验发现，两小球相碰前后的“运动量”在同一方向的总和保持不变，这里的“运动量”是指物体的动量，故D错误。 故选A。 3. 如图是一种新型的横卧自行车，前、后轮的半径分别为r、R（R>r）。A、B分别是前、后轮上的气门芯，不计车轮厚度。当它在平直路面上匀速直线行驶时，下列说法正确的是（ ） A. A、B的线速度一定相等 B. A、B的角速度之比为 C. A、B的向心加速度大小之比为 D. A、B做匀速圆周运动的周期相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于不计车轮厚度， A、B相当于前后两轮边缘上的两点，线速度大小一定相等，方向不一定相同，故A错误； B．由，可知A、B的角速度与半径成反比，角速度之比为 故B正确； C．由，可知A、B的向心加速度大小与半径成反比，向心加速度之比为 故C错误； D．由，可知A、B做匀速圆周运动的周期之比为 故D错误。 故选B。 4. 运动员将质量为0.4kg的足球踢出后，足球在空中上升的最大高度为4m，在最高点的速度大小为20m/s。取重力加速度大小，不计空气阻力。运动员踢球的过程中对足球做的功为（ ） A. 16J B. 80J C. 96J D. 176J 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意，设运动员踢球时对足球做的功为W，从开始踢球到足球上升到最大高度的过程，根据动能定理有 解得 故选C。 5. 如图所示，取一只按压式圆珠笔，将笔的按压端朝下按在桌面上，放手后笔将会向上弹起一定的高度，运动过程始终处于竖直状态。则下列说法正确的是（　　） A. 下压过程中，弹簧的弹力做正功 B. 上升过程中，弹簧的弹力做负功 C. 下压过程中，笔的重力势能减小，弹簧的弹性势能增大 D. 上升过程中，笔的重力势能和弹簧的弹性势能均增大 【答案】C 【解析】 【详解】下压过程，弹簧形变量增加，则弹簧弹性势能增大，弹力做负功，重力做正功，重力势能减小；上升过程弹簧形变量减小，则弹性势能减小，弹力做正功，重力做负功，重力势能增大，则C正确，ABD错误。 故选C。 6. 一个质量为0.18kg的垒球，以20m/s的水平速度飞向球棒，被球棒击打后，反向水平飞回，速度的大小为40m/s。以击打前垒球的速度方向为正方向，下列说法正确的是（　　） A. 击打前垒球的动能为72J B. 击打前垒球的动量为 C. 击打过程垒球的动量变化量为 D. 击打过程棒对垒球作用力的冲量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．击打前垒球的动能为 故A错误； B．击打前垒球的动量为 故B错误； C．击打过程垒球的动量变化量为 故C正确； D．击打过程棒对垒球作用力的冲量为 故D错误。 故选C。 7. 如图甲，以O点为平衡位置，弹簧振子在A、B两点间做简谐运动，图乙为该弹簧振子的振动图像，其中，取O点为原点，水平向右为正方向。下列说法正确的是（　　） A. t=0.2s时，小球的加速度为正向最大 B. t=0.1s与t=0.3s两个时刻，小球的速度相同 C. t=0到t=0.2s内，小球做加速度增大的减速运动 D. t=0.4s时，弹簧振子有最大的弹性势能 【答案】C 【解析】 【详解】A． t=0.2s时，小球的加速度为负向最大，故A错误； B． t=0.1s与t=0.3s两个时刻，小球的速度大小相等，方向相反，故B错误； C． t=0到t=0.2s内，斜率逐渐减小，说明小球在减速运动，弹簧力逐渐增大，则小球加速度增大，故小球做加速度增大的减速运动，故C正确； D． t=0.4s时，弹簧振子在平衡位置，所以弹性势能为0，故D错误； 故选C。 二、多项选择题（本题包括 4小题，每小题 4 分，共16分。每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得 4分，选对但不全的得2分，有选错的得 0分。） 8. 以下关于功和能的说法正确的是（ ） A. 功是矢量，能是标量 B. 功和能都是标量 C. 功是能量转化的量度 D. 因为功和能的单位都是焦耳，所以功就是能 【答案】BC 【解析】 【详解】A．物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功，简称功，功是标量，能量也是标量，故A错误； BCD．功是能量转化的量度，单位都是焦耳，但功不是能量，功属于过程量，能量属于状态量，故C正确，BD错误． 故选BC。 点睛：该题考查功与能的区别与联系，解答的关键是明确功和能的概念，知道其联系和区别． 9. 公路在通过小型水库的泄洪闸下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。如图所示，凹形桥最低点附近小段所对应的圆半径是50m，质量为 的汽车以36km/h的速度通过凹形桥的最低点时（取 ），则下列说法正确的是（　　） A. 车的向心加速度为 B. 车对桥面的压力为 C. 车的速度越大，车对桥面的压力越大 D. 车的速度越大，车对桥面的压力越小 【答案】BC 【解析】 【详解】车的向心加速度为 以汽车为对象，根据牛顿第二定律可得 根据牛顿第三定律可得车对桥面的压力大小为 可知车的速度越大，车对桥面的压力越大。 故选BC。 10. 如图，地球静止卫星轨道在距离地面约36，000千米的Ⅲ轨道处，依靠人类目前的火箭发射能力不能直接把卫星送到如此远的空间位置，想要进入高轨道Ⅲ需先将卫星发射到近地轨道Ⅰ，再经转移轨道Ⅱ进行变轨到达轨道Ⅲ。以下关于卫星变轨过程描述正确的是（　　） A. 通过调整静止卫星可以定点在南充上空 B. 无论在哪个轨道上运行，卫星的速率始终不会大于7.9km/s C. Ⅱ轨道上B点的速率在整个变轨过程中最小 D. 卫星在Ⅱ轨道上A点的加速度等于在Ⅰ轨道上A点的加速度 【答案】CD 【解析】 【详解】A．静止卫星只能定点在赤道的上空，不可以定点在南充上空，故A错误； B．卫星若在近地轨道上加速做离心运动时，卫星的速率可能会大于7.9km/s，故B错误； C．Ⅱ轨道上B点是椭圆轨道的最远点，根据开普勒第二定律可知在该点速率椭圆轨道中最小；卫星在B点由椭圆轨道到同步轨道需加速，所以Ⅱ轨道上B点的速率小于同步轨道的速率；根据万有引力提供向心力 解得 可知，卫星在同步轨道的速率小于近地轨道的速率。所以，Ⅱ轨道上B点的速率在整个变轨过程中最小，故C正确； D．根据牛顿第二定律 可得 可知，卫星在Ⅱ轨道上A点的加速度等于在Ⅰ轨道上A点的加速度，故D正确。 故选CD。 11. 如图，一质量为的圆环套在固定的光滑杆上，杆倾角为53°，圆环用轻绳通过轻质光滑定滑轮与质量为的物块相连。现将圆环拉到A位置（AO水平）由静止释放，圆环向下运动经过位置C，已知OC垂直于杆，AO长为，g取，，。则（　　） A. 圆环和物块组成的系统机械能守恒 B. 物块的机械能守恒 C. 物块机械能的改变量等于合力对其做的功 D. 到达C位置时，圆环的速度大小为5m/s 【答案】AD 【解析】 【详解】A．圆环和物块组成的系统只有重力做功，所以圆环和物块组成的系统机械能守恒，故A正确； B．在运动过程中，重力和绳子的拉力对物块做功，所以物块的机械能不守恒，故B错误； C．根据动能定理，物块动能的改变量等于合力对其做功；物块的机械能改变量等于除重力之外的其他力做功，故C错误； D．因为OC垂直于杆，所以在C点圆环沿绳的方向速度为零，因此物体的速度也为零，根据动能定理可得 解得 故D正确。 故选AD。 第 II卷（非选择题，共 56分） 三、实验探究题（本题共 2小题，每空 2分，共 18分。） 12. 某同学用建筑工地上的重锤做成单摆，用来探究“单摆周期与哪些因素有关”这位同学进行了如图所示实验、让重锤自由往返摆动，记录数据如下表。 回答下列问题： 序号 摆长L/m 重锤质量/g 摆幅/m 周期/s 1 1.3 50 0.05 2.3 2 1.0 50 0.08 2.0 3 1.0 100 0.05 2.0 4 1.0 100 0.08 2.0 5 0.7 50 0.05 1.7 （1）实验序号2、4探究的是单摆周期跟_______________________（选填“摆长”“重锤质量”或“摆幅”）的关系。 （2）从本次实验可以得到的结论是：单摆周期由_______________________（选填“摆长”“重锤质量”或“摆幅”）决定。 （3）摆钟是利用本实验的原理制成的。某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调___________________（选填“长”或“短”） 【答案】（1）重锤质量 （2）摆长 （3）短 【解析】 【小问1详解】 由实验数据知，在实验序号2、4中摆长和振幅都相同，重锤质量不同，所以研究的是周期跟重锤质量的关系。 【小问2详解】 周期在摆动幅度、质量变化时，摆长不变，摆动的时间不变；只有在摆长改变了，周期才改变；所以可得结论：周期与摆长有关，与重锤质量和摆动幅度无关。 【小问3详解】 某一摆钟变慢了，因周期受摆长的影响，钟摆越长，摆动越慢，所以要调准它即把摆长调短一些。 13. 图甲是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置 打点计时器打点周期为，选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点（速度为0），A、B、C为三个计数点．测得，，，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，g取。 （1）该实验______（选填“不必”或“必须”）测量重锤质量； （2）若重锤的质量为0.5kg，取过程O到B验证重锤机械能守恒。根据以上数据计算出：重锤的重力势能减少______J，打点计时器打B点时重锤的速度______m/s，重锤的动能增加______J；（结果均保留3位有效数字） （3）重锤增加的动能比减少的重力势能小，主要原因是______； （4）利用实验时打出的纸带，测量出各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出各计数点对应的速度v，然后以h为横轴、以为纵轴作出如图丙所示的图线，若重锤机械能守恒，则图线的斜率近似等于______。（填选项前的字母） A. 19.6 B. 9.80 C. 4.90 【答案】（1）不必 （2） ①. 1.01 ②. 2.00 ③. 1.00 （3）克服阻力做功 （4）B 【解析】 【小问1详解】 若机械能守恒，则 可知，重锤的质量可以约掉，所以不必测量重锤质量。 【小问2详解】 [1]重锤的重力势能减少为 [2]重锤在B点的速度大小为 其中 解得 [3]重锤的动能增加量为 【小问3详解】 由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能部分转化为动能，还有部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量。 【小问4详解】 由机械守恒定律有 可得 由此可知题图丙的斜率近似等于重力加速度g。 故选B。 四、计算题（本题共 3 小题，共 38 分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。有数值运算的题，答案。中必须明确写出数值和单位。） 14. 一列简谐横波沿x轴正方向传播。t=0时刻波源开始振动，0～4s内波源的振动图像如图甲，t=4s时刻的波形图如图乙。 （1）该波的传播速度； （2）波源在0～6s内通过的路程； 【答案】（1）0.5m/s；（2）24cm 【解析】 【详解】（1）由图甲可知该波的周期为 由图乙可知该波的波长为 则该波的传播速度为 （2）由图甲可知该波的振幅为 由于 则波源在0～6s内通过的路程为 15. 在学习万有引力定律的课堂上，某中学的学科小组了解到牛顿在发现万有引力定律时曾用月球的运动来检验，物理学史上称为著名的“月地检验”。已知引力常量为G，关于“月地检验”，该学科小组进行了如下讨论： （1）通过实验测量得到：在地表以大小为v0的初速度竖直上抛一物体，最大上升高度为h，忽略空气阻力以及地表各处重力加速度的差异，求地表的重力加速度大小g； （2）查阅资料得知月球绕地球的运动可看作是以地心为圆心的匀速圆周运动，且月球公转周期为T，月球轨道半径为r，求月球的向心加速度大小a； （3）查阅资料得知地球的半径为R，忽略地球自转，在（1）、（2）的条件下，若万有引力定律成立，v0、h、T、r、R之间应满足什么关系？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由运动学公式得 解得地表的重力加速度大小为 （2）月球的向心加速度大小为 （3）忽略地球自转，设地球的质量为M，地面物体的质量为m，则 设月球的质量为，由万有引力提供向心力得 解得 16. 如图，质量为2kg的物体A静止于光滑水平面MN的最右端，MN右端与倾斜传送带平滑连接，传送带长为L=3.2m，与水平方向的夹角为θ=30°，传送带以v=8m/s的速度顺时针转动，物体A与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度大小取g=10m/s2。质量为1kg的物体B以某一水平向右的初速度撞向A，与A发生弹性碰撞，A、B均可视为质点。 （1）若物体B的初速度大小为3m/s，求碰撞后B的速度大小； （2）若使物体A到达倾斜传送带顶端时的速度大小为5m/s，求B的初速度大小； （3）若使物体A从倾斜传送带顶端飞出后落在水平面上同一位置，求B的初速度大小的取值范围。 【答案】（1）-1m/s；（2）4.5m/s；（3） 【解析】 【详解】（1）设AB的质量分别为2m和m，则AB碰撞过程由动量守恒定律和能量守恒关系可知 解得 v1=-1m/s （2）若使物体A到达倾斜传送带顶端时的速度大小为5m/s，小于传送带的速度，则由动能定理 解得 AB碰撞过程由动量守恒定律和能量守恒关系可知 解得 （3）若使物体A从倾斜传送带顶端飞出后落在水平面上同一位置，则需要使得A从最高点飞出时的速度相同，若物块在最低点速度最小时，A一直在传送带上加速，到达最高点的速度为8m/s，则加速度 此时物块在最低点的最小速度 若物块在最低点速度最大时，A一直在传送带上减速，到达最高点的速度为8m/s，则加速度 此时物块在最低点的最大速度 AB碰撞过程由动量守恒定律和能量守恒关系可知 可得 则对应的B的速度最小值为，最大值为18m/s，即B的速度范围 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $