精品解析：河南省驻马店市新蔡县第一高级中学2024-2025学年高一下学期4月半月考物理试题

新蔡一高2024-2025年下学期4月半月考 高一物理试题 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 2024年中国航天交出了硕果累累的成绩单。2024年全年我国累计发射运载火箭68次，天舟七号成功在轨验证了3小时首次交会对接模式，天舟八号增加了200多升的装载空间和100多千克的载货量,下列说法正确的是（　　） A. 研究火箭发射全程的运动轨迹时，不可将火箭视为质点 B. 天舟八号绕地球做匀速圆周运动时受到的合力为0 C. 在火箭加速升空的过程中，火箭的惯性增大 D. 天舟七号做曲线运动时速度一定发生变化 【答案】D 【解析】 【详解】A.研究火箭发射全程的运动轨迹时，可将火箭视为质点，选项A错误； B.天舟八号绕地球做匀速圆周运动时受到的合力提供向心力，不为0，选项B错误； C.火箭的惯性只与火箭的质量有关，与速度大小无关，选项C错误； D.天舟七号做曲线运动时速度方向发生改变，速度一定发生变化，选项D正确。 故选D。 2. 甲、乙两颗卫星绕地球做匀速圆周运动，甲、乙两卫星与地心连线在相同时间内扫过的面积之比为，两卫星轨道在同一平面内，且两卫星运行方向相同，则下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两卫星的轨道半径之比为 B. 甲、乙两卫星的轨道半径之比为 C. 在乙卫星转动一周过程中，甲、乙两卫星出现3次相距最近 D. 在乙卫星转动一周过程中，甲、乙两卫星出现6次相距最近 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设卫星做圆周运动的半径为，根据万有引力提供向心力，有 卫星与地心连线在单位时间内扫过的面积 联立解得 由此可知，甲、乙两卫星做圆周运动的半径之比为，故A错误，B正确； CD．根据开普勒第三定律，有 可知， 甲、乙两卫星出现1次相距最近的时间为 在乙卫星转动一周过程中，甲、乙两卫星出现相距最近的次数为 联立解得 故CD错误。 故选B。 3. 如图所示，某同学对着竖直墙壁练习打网球，该同学使球拍与水平方向的夹角为，在O点击中网球，球以的速度垂直球拍离开O点，恰好垂直击中墙壁上的P点，忽略空气阻力的影响，取重力加速度大小，，下列说法正确的是（ ） A. 网球在P点与墙壁碰撞时的速度大小为10 B. 网球由O点运动到P点的时间为1.6s C. O、P两点间的水平距离为12.8m D. 若O、P两点连线与墙壁的夹角为，则 【答案】B 【解析】 【详解】A．网球的逆向运动（由P点到O点）为平抛运动，对O点速度进行分解可得 选项A错误； B．在竖直方向上有 解得 选项B正确； C．O、P两点间的水平距离 选项C错误； D．根据题意可知 根据几何关系有 联立可得 选项D错误。 故选B。 4. 圆锥摆是我们在研究生活中的圆周运动时常遇到的一类物理模型。如图所示，质量相同的1、2两个小摆球（均可视为质点）用长度相等的细线拴在同一悬点，组成具有相同摆长和不同摆角的圆锥摆，若两个小摆球均在水平面内均做匀速圆周运动，不计空气阻力。则（　　） A. 小摆球1的角速度小于小摆球2的角速度 B. 细线对球1的拉力大于细线对球2的拉力 C. 两个小摆球的向心力大小相等 D. 两个小摆球线速度大小相等 【答案】A 【解析】 【详解】A．小摆球水平面内做匀速圆周运动，设线长为l，细线与竖直方向夹角为，根据牛顿第二定律，有 可得 由于，有， 故A正确； B．线上的拉力为 由于，有， 故B错误； C．小摆球的向心力为 由于，有， 故C错误； D．根据牛顿第二定律，有 可得 由于，有，， 故D错误。 故选A。 5. 如图所示，一小球在轻杆的作用下绕点做竖直面内的匀速圆周运动，线速度大小为，其中两点与点等高。已知轻杆的长度为，小球的质量为且可视为质点，重力加速度为，则（　　） A. 在最高点轻杆对小球的作用力一定竖直向下 B. 轻杆在两点对小球的作用力相同 C. 小球所需向心力大小恒定为 D. 若，小球在最高点受到轻杆的作用力竖直向上 【答案】C 【解析】 【详解】A．若在最高点若轻杆对小球无作用力，则， 小球的速度，则轻杆对小球的作用力竖直向上，选项A错误； B．轻杆在两点对小球的作用力大小相同，但是方向不同，选项B错误； C．根据牛顿第二定律可知，小球所需向心力大小恒定为 选项C正确； D．若，则 可知F>0，即小球在最高点受到轻杆的作用力竖直向下，选项D错误。 故选C。 6. 如图所示，可视为质点的相同小球A、B分别用长为、的细绳悬挂在同一竖直线的两点，点为两悬挂点在地面的投影。现使A、B两球在离地高度均为的水平面内做圆周运动，其半径分别为。则（　　） A. 两球的周期相等 B. 两根细绳的拉力大小相等 C. 若同时剪断两根细绳，球先落地 D. 若同时剪断两根细绳，两球的落地点到点的距离相等 【答案】D 【解析】 【详解】B．令悬挂A、B球的细绳与竖直方向的夹角分别为、，则有， 解得， 对A、B球分别进行分析，均受到重力与细绳的拉力，均由重力与拉力的合力提供向心力，则有， 解得，故B错误； A．对A、B球分别进行分析，均受到重力与细绳的拉力，均由重力与拉力的合力提供向心力，则有， 解得，故A错误； C．两球离地高度为，同时剪断两根细绳，小球做平抛运动，则有 解得，故两球同时落地，故C错误； D．对A、B球分别进行分析，均受到重力与细绳的拉力，均由重力与拉力的合力提供向心力，则有， 平抛运动过程有， 落地点到O点的距离， 解得 故D正确。 故选D。 7. 近日，有科研团队发现，人们于1995年发现的第一颗褐矮星Gliese229B并不是一颗单星，而是一对相互环绕的双星，现在被命名为Gliese、Gliese，质量分别为木星的38倍和34倍。已知万有引力常量为，木星质量为，Gliese轨道半径为，则下列说法中正确的是（　　） A. Gliese轨道半径为 B. Gliese所受万有引力大小 C. Gliese、Gliese速率之和为 D. Gliese、Gliese角速度大小 【答案】C 【解析】 【详解】A．万有引力提供向心力，双星系统周期相同，有 又有， 联立解得 故A错误； B．根据万有引力定律可得 故B错误； C．万有引力提供向心力，有， 解得， 双星速率之和为 故C正确； D．万有引力提供向心力，双星系统角速度相同，有， 联立解得 故D错误。 故选C。 二、多选题（每题满分6分，选对但不全得3分，有选错得0分，共18分） 8. 胸怀“国之大者，奔赴星辰大海”，我国祝融号已登陆火星并传回了一组火星上的图像。已知火星的直径大约是地球的一半，质量大约是地球的，则（　　） A. 火星的平均密度大约是地球的 B. 火星的公转周期大约是地球的 C. 火星表面的重力加速度是地球的 D. 火星的第一宇宙速度是地球的 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由密度公式 故火星与地球的密度比为 可知火星的平均密度大约是地球的，故A错误； B．因为本题地球、火星的公转轨道半径未知，故无法求出公转周期关系，故B错误； C．星球表面的万有引力近似等于重力 故星球表面的重力加速度为 故火星与地球重力加速度比为 故火星表面的重力加速度是地球的。故C正确； D．由，可得第一宇宙速度为 故火星与地球的第一宇宙速度比为 故火星的第一宇宙速度是地球的，故D正确。 故选CD。 9. 2024年8月16日15时35分，我国在西昌卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭，成功将遥感四十三号01组卫星发射升空。如图为卫星发射的示意图，首先将卫星发射到低空圆轨道a，然后在M点实施变轨经椭圆轨道b进入预定圆轨道c，已知卫星在圆轨道a、c的半径之比为。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在M点加速，在N点减速 B. 卫星在轨道a与轨道b的运行周期比为 C. 卫星在轨道b过M点的速度小于在轨道c过N点的速度 D. 卫星在M点的加速度大于在N点的加速度 【答案】BD 【解析】 【详解】A．卫星由轨道a进入轨道b，即由低轨道进入高轨道，应在M点加速，同理，卫星由轨道b进入轨道c，应在N点加速，故A错误； B．由题意，则卫星在轨道a的半径与椭圆轨道b的半长轴之比为，由开普勒第三定律得 解得卫星在轨道a与轨道b的运行周期之比为 故B正确； C．根据 解得 因轨道a的半径小于轨道c的轨道半径，所以卫星在轨道a过M点的速度大于卫星在轨道c过N点的速度，又卫星从轨道a的M点应加速才能进入轨道b，故在轨道b过M点的速度大于在轨道a过M点的速度，综上可得在轨道b过M点的速度大于在轨道c过N点的速度，故C错误； D．根据 解得 因卫星在M点到地心的距离小于在N点到地心的距离，卫星在M点的加速度大于在N点的加速度，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，水平圆盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B、C，质量分别为，A放在B上，C、B离圆心的距离分别为。C、B之间用细线相连，圆盘静止时细线刚好伸直且无张力。已知C、B与圆盘间的动摩擦因数以及A、B间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，现让圆盘从静止缓慢加速，若A、B之间能发生相对滑动则认为A立即飞走，B以后不再受A物体的影响，且细线不会被拉断，则下列说法正确的是（　　） A. 当时，A即将滑离B B. 当时，细线张力为 C. 无论多大，B、C都不会和圆盘发生相对滑动 D. 当时，剪断细线，C将做离心运动 【答案】AC 【解析】 【详解】A．当A开始滑动时有 解得 所以当时，A即将滑离B，故A正确； B．当时A已经滑离B B所需向心力 B与转盘之间的最大静摩擦力为 细线张力为 故B错误； C．C与圆盘之间的最大静摩擦力为 当圆盘以角速度转动时，B所需向心力 C所需向心力 则 所以无论多大，B、C都不会和圆盘发生相对滑动，故C正确； D．当时，C所需向心力 所以剪断细线，C将与圆盘一起转动，故D正确。 故选AC。 三、实验题（每空2分，11题满分8分，12题满分10分，共18分） 11. 某实验小组做探究影响向心力大小因素的实验： ①方案一：用如图甲所示的装置，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1：1、2：1和3：1。回答以下问题： （1）本实验所采用的实验探究方法与下列实验相同的是______； A探究小车速度随时间变化规律 B.探究两个互成角度的力的合成规律 C.探究加速度与物体受力、物体质量的关系 D.探究平抛运动的特点 （2）某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第______层塔轮（填“一”“二”或“三”）。 ②方案二：如图丙所示装置，装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上（未画出），光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块P，用细线将滑块P与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感器测得。水平直杆的右端最边缘安装了宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为D，光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间（挡光时间）。滑块P与竖直转轴间的距离可调。回答以下问题： （3）若某次实验中测得挡光条的挡光时间为，则滑块P的角速度表达式为ω=______； （4）实验小组保持滑块P质量和运动半径r不变，探究向心力F与角速度ω的关系，作出F-ω2图线如图丁所示，若滑块P运动半径r=0.45m，细线的质量和滑块与杆的摩擦可忽略，由F-ω2图线可得滑块P质量m=______kg（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1）C （2）一 （3） （4）0.20 【解析】 【小问1详解】 在该实验中，通过控制质量、半径、角速度中两个物理量相同，探究向心力与另外一个物理量之间的关系，采用的科学方法是控制变量法。 A．探究小车速度随时间变化规律，利用极限思想计算小车的速度，故A错误； B．探究两个互成角度的力的合成规律，应用了等效替代法，故B错误； C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系，应用了控制变量法，故C正确； D．探究平抛运动的特点，例如两球同时落地，两球在竖直方向上的运动效果相同，应用了等效思想，故D错误； 故选C。 【小问2详解】 把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，应使两球的角速度相同，则需要将传动皮带调至第一层塔轮。 【小问3详解】 挡光条的线速度为 则滑块P的角速度为 【小问4详解】 根据向心力大小公式 所以图线的斜率为 解得滑块P质量为 12. 2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品，采用半弹道跳跃方式再入返回并安全着陆，标志着我国航天又迈上了一个新台阶。设想宇航员随“嫦娥”号登月飞船绕月球飞行，在飞船贴近月球表面时可近似看成绕月球做匀速圆周运动，进入靠近月球表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在月球上，飞船上备有以下实验器材：（已知万有引力常量为G） A.精确秒表一个 B.已知质量为m的物体一个 C.弹簧测力计一个 D.天平一台（附砝码） 已知宇航员在绕行时作了一次测量，依据测量数据，可求出该月球的行星密度ρ，（已知万有引力常量为G） （1）测量所选用的器材为___________ （用序号表示） （2）测量的物理量是__________（写出物理量名称和表示的字母） （3）用该数据推出密度ρ的表达式：ρ=___________ （4）如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分已知照片上方格的实际边长为a，闪光周期为T，据此分析： ①小球平抛的初速度为___________； ②月球上的重力加速度为___________： 【答案】（1）A （2）周期t （3） （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 宇航员绕月飞行时，需要测量飞船绕月周期t，即需要选精确秒表一个 ，即测量所选用的器材为A。 【小问2详解】 要测量的物理量是周期t。 【小问3详解】 设月球半径为R，月球质量为M，飞船质量m，飞船绕月运行周期为t，飞船贴近月球表面时可近似看成绕月球做匀速圆周运动，则有 月球密度 联立解得密度 【小问4详解】 [1]平抛运动规律可知，从A到B，水平方向有 解得初速度 [2]平抛运动规律可知，竖直方向有 解得月球上的重力加速度 四、解答题（共36分） 13. 如图所示，A是地球的静止卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h，已知地球半径为R，地球自转角速度为，地球两极处的重力加速度为g，引力常量为G，O为地球中心。 （1）求地球质量M； （2）求卫星A的运行周期T； （3）若卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则经过多长时间t，它们相距最远。 【答案】（1） （2） （3）（，，） 【解析】 【小问1详解】 地球两极处的物体所受重力等于万有引力，即 解得 【小问2详解】 A是地球静止卫星，其周期等于地球自转周期，即 【小问3详解】 对于卫星B有 又 联立得  根据题意可知，卫星A、B相距第一次最远时，卫星B正好比卫星A多转半圈，两卫星相距最远需要的时间为，则有（，，） 解得（，，） 14. 如图所示，质量的小球与固定在点的不可伸长的轻绳相连，小球在水平面内做匀速圆周运动。使小球的速度缓慢增加，当轻绳与竖直方向的夹角时，轻绳恰好断裂，然后小球落地。已知点距离地面的竖直高度，轻绳长度，不计空气阻力及绳断时的能量损失，取重力加速度大小，。求 （1）轻绳可以承受的最大拉力； （2）小球落地时的速度； （3）点与小球落地点之间的水平距离。 【答案】（1） （2），落地速度方向与水平面夹角为 （3） 【解析】 【小问1详解】 当时，轻绳恰好断裂，有 解得轻绳可以承受的最大拉力 【小问2详解】 小球在轻绳断裂前做匀速圆周运动，由牛顿第二定律 解得 轻绳断裂后小球做平抛运动，竖直方向有 解得 落地时竖直方向速度大小为 设落地速度方向与水平夹角为，有 解得 其中 落地速度方向与水平面夹角为 【小问3详解】 轻绳断裂后小球在水平方向位移有 点与小球落地点之间的水平距离 解得 15. 如图所示，半径为R的半圆形圆柱固定在水平地面上，把一个小球从半圆形圆柱的最高点由静止释放，当小球转过角时，小球刚好脱离圆弧表面，最后落到水平地面上，已知重力加速度为g，求： （1）小球刚好脱离圆弧表面时的速度大小； （2）小球落到水平地面时竖直方向的速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小球刚好脱离圆弧表面时由牛顿第二定律可知 解得 【小问2详解】 小球离开圆弧面后做斜下抛运动，则竖直方向的加速度为g，则落地时的竖直速度 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 新蔡一高2024-2025年下学期4月半月考 高一物理试题 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 2024年中国航天交出了硕果累累的成绩单。2024年全年我国累计发射运载火箭68次，天舟七号成功在轨验证了3小时首次交会对接模式，天舟八号增加了200多升的装载空间和100多千克的载货量,下列说法正确的是（　　） A. 研究火箭发射全程的运动轨迹时，不可将火箭视为质点 B. 天舟八号绕地球做匀速圆周运动时受到的合力为0 C. 在火箭加速升空的过程中，火箭的惯性增大 D. 天舟七号做曲线运动时速度一定发生变化 2. 甲、乙两颗卫星绕地球做匀速圆周运动，甲、乙两卫星与地心连线在相同时间内扫过的面积之比为，两卫星轨道在同一平面内，且两卫星运行方向相同，则下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两卫星的轨道半径之比为 B. 甲、乙两卫星的轨道半径之比为 C. 在乙卫星转动一周过程中，甲、乙两卫星出现3次相距最近 D. 在乙卫星转动一周过程中，甲、乙两卫星出现6次相距最近 3. 如图所示，某同学对着竖直墙壁练习打网球，该同学使球拍与水平方向的夹角为，在O点击中网球，球以的速度垂直球拍离开O点，恰好垂直击中墙壁上的P点，忽略空气阻力的影响，取重力加速度大小，，下列说法正确的是（ ） A. 网球在P点与墙壁碰撞时的速度大小为10 B. 网球由O点运动到P点的时间为1.6s C. O、P两点间的水平距离为12.8m D. 若O、P两点连线与墙壁的夹角为，则 4. 圆锥摆是我们在研究生活中的圆周运动时常遇到的一类物理模型。如图所示，质量相同的1、2两个小摆球（均可视为质点）用长度相等的细线拴在同一悬点，组成具有相同摆长和不同摆角的圆锥摆，若两个小摆球均在水平面内均做匀速圆周运动，不计空气阻力。则（　　） A. 小摆球1的角速度小于小摆球2的角速度 B. 细线对球1的拉力大于细线对球2的拉力 C. 两个小摆球的向心力大小相等 D. 两个小摆球线速度大小相等 5. 如图所示，一小球在轻杆的作用下绕点做竖直面内的匀速圆周运动，线速度大小为，其中两点与点等高。已知轻杆的长度为，小球的质量为且可视为质点，重力加速度为，则（　　） A. 在最高点轻杆对小球的作用力一定竖直向下 B. 轻杆在两点对小球的作用力相同 C. 小球所需向心力大小恒定为 D. 若，小球在最高点受到轻杆的作用力竖直向上 6. 如图所示，可视为质点的相同小球A、B分别用长为、的细绳悬挂在同一竖直线的两点，点为两悬挂点在地面的投影。现使A、B两球在离地高度均为的水平面内做圆周运动，其半径分别为。则（　　） A. 两球的周期相等 B. 两根细绳的拉力大小相等 C. 若同时剪断两根细绳，球先落地 D. 若同时剪断两根细绳，两球的落地点到点的距离相等 7. 近日，有科研团队发现，人们于1995年发现的第一颗褐矮星Gliese229B并不是一颗单星，而是一对相互环绕的双星，现在被命名为Gliese、Gliese，质量分别为木星的38倍和34倍。已知万有引力常量为，木星质量为，Gliese轨道半径为，则下列说法中正确的是（　　） A. Gliese轨道半径为 B. Gliese所受万有引力大小 C. Gliese、Gliese速率之和为 D. Gliese、Gliese角速度大小为 二、多选题（每题满分6分，选对但不全得3分，有选错得0分，共18分） 8. 胸怀“国之大者，奔赴星辰大海”，我国祝融号已登陆火星并传回了一组火星上的图像。已知火星的直径大约是地球的一半，质量大约是地球的，则（　　） A. 火星的平均密度大约是地球的 B. 火星的公转周期大约是地球的 C. 火星表面的重力加速度是地球的 D. 火星的第一宇宙速度是地球的 9. 2024年8月16日15时35分，我国在西昌卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭，成功将遥感四十三号01组卫星发射升空。如图为卫星发射的示意图，首先将卫星发射到低空圆轨道a，然后在M点实施变轨经椭圆轨道b进入预定圆轨道c，已知卫星在圆轨道a、c的半径之比为。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在M点加速，在N点减速 B. 卫星在轨道a与轨道b运行周期比为 C. 卫星在轨道b过M点的速度小于在轨道c过N点的速度 D. 卫星在M点的加速度大于在N点的加速度 10. 如图所示，水平圆盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B、C，质量分别为，A放在B上，C、B离圆心距离分别为。C、B之间用细线相连，圆盘静止时细线刚好伸直且无张力。已知C、B与圆盘间的动摩擦因数以及A、B间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，现让圆盘从静止缓慢加速，若A、B之间能发生相对滑动则认为A立即飞走，B以后不再受A物体的影响，且细线不会被拉断，则下列说法正确的是（　　） A. 当时，A即将滑离B B. 当时，细线张力为 C. 无论多大，B、C都不会和圆盘发生相对滑动 D. 当时，剪断细线，C将做离心运动 三、实验题（每空2分，11题满分8分，12题满分10分，共18分） 11. 某实验小组做探究影响向心力大小因素的实验： ①方案一：用如图甲所示的装置，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1：1、2：1和3：1。回答以下问题： （1）本实验所采用的实验探究方法与下列实验相同的是______； A探究小车速度随时间变化规律 B.探究两个互成角度力的合成规律 C.探究加速度与物体受力、物体质量的关系 D.探究平抛运动的特点 （2）某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第______层塔轮（填“一”“二”或“三”）。 ②方案二：如图丙所示装置，装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上（未画出），光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块P，用细线将滑块P与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感器测得。水平直杆的右端最边缘安装了宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为D，光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间（挡光时间）。滑块P与竖直转轴间的距离可调。回答以下问题： （3）若某次实验中测得挡光条的挡光时间为，则滑块P的角速度表达式为ω=______； （4）实验小组保持滑块P质量和运动半径r不变，探究向心力F与角速度ω的关系，作出F-ω2图线如图丁所示，若滑块P运动半径r=0.45m，细线的质量和滑块与杆的摩擦可忽略，由F-ω2图线可得滑块P质量m=______kg（结果保留2位有效数字）。 12. 2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品，采用半弹道跳跃方式再入返回并安全着陆，标志着我国航天又迈上了一个新台阶。设想宇航员随“嫦娥”号登月飞船绕月球飞行，在飞船贴近月球表面时可近似看成绕月球做匀速圆周运动，进入靠近月球表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在月球上，飞船上备有以下实验器材：（已知万有引力常量为G） A.精确秒表一个 B.已知质量为m的物体一个 C.弹簧测力计一个 D.天平一台（附砝码） 已知宇航员在绕行时作了一次测量，依据测量数据，可求出该月球的行星密度ρ，（已知万有引力常量为G） （1）测量所选用的器材为___________ （用序号表示） （2）测量的物理量是__________（写出物理量名称和表示的字母） （3）用该数据推出密度ρ的表达式：ρ=___________ （4）如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分已知照片上方格的实际边长为a，闪光周期为T，据此分析： ①小球平抛的初速度为___________； ②月球上的重力加速度为___________： 四、解答题（共36分） 13. 如图所示，A是地球的静止卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h，已知地球半径为R，地球自转角速度为，地球两极处的重力加速度为g，引力常量为G，O为地球中心。 （1）求地球质量M； （2）求卫星A的运行周期T； （3）若卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则经过多长时间t，它们相距最远。 14. 如图所示，质量的小球与固定在点的不可伸长的轻绳相连，小球在水平面内做匀速圆周运动。使小球的速度缓慢增加，当轻绳与竖直方向的夹角时，轻绳恰好断裂，然后小球落地。已知点距离地面的竖直高度，轻绳长度，不计空气阻力及绳断时的能量损失，取重力加速度大小，。求 （1）轻绳可以承受的最大拉力； （2）小球落地时的速度； （3）点与小球落地点之间的水平距离。 15. 如图所示，半径为R的半圆形圆柱固定在水平地面上，把一个小球从半圆形圆柱的最高点由静止释放，当小球转过角时，小球刚好脱离圆弧表面，最后落到水平地面上，已知重力加速度为g，求： （1）小球刚好脱离圆弧表面时的速度大小； （2）小球落到水平地面时竖直方向的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$