精品解析：广东省江门两校2024-2025学年高一下学期期中联考物理试题

2024~2025学年第二学期中段台山一中、开侨中学两校联考 高一物理试卷 注意事项： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡的相应位置。 3.全部答案在答题卡上完成，答在本试题卷上无效。 4.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。 5.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 做平抛运动的物体所受合力方向与加速度方向不在同一条直线上 B. 曲线运动一定是变速运动 C. 做圆周运动的物体受到的合力总是指向圆心 D. 物体在做匀速圆周运动的过程中线速度保持不变 2. 下列有关生活中圆周运动的实例分析，说法正确的是（　　） A. 图甲中，附着在脱水桶内壁上随筒一起转动的衣服受到的摩擦力随角速度增大而增大 B. 图乙中汽车通过拱桥最高点时的速度越大，汽车内的乘客感受到的超重感觉越明显 C. 图丙为水平圆盘转动时的示意图，物体离转盘中心越远，越容易做离心运动 D. 图丁中，在空间站用细绳系住小瓶做成“人工离心机”可成功将瓶中混合的水和食用油分离，其中b、d部分是食用油 3. 在一次篮球比赛中，小峰同学投出了一个漂亮的三分球.假设在这次投篮过程中篮球刚好垂直击中篮板后落入篮筐，把篮球出手后到击中篮板的过程按时间四等分，篮球受到的空气阻力不计，从篮球出手后开始计时，连续四段相同时间内篮球上升的竖直高度分别计为、、、，则为（　　） A. 1:3 B. 4:3 C. 1:2 D. 9:16 4. 如图所示，一足球从水平地面上的O处被踢出后，在竖直面内沿轨迹OPQ运动，最后落回地面上的Q处，P处为足球运动的最高点，已知足球受到的空气阻力与其速度大小成正比，关于此过程，下列说法正确的是（　　） A. 足球在P点速度为零 B. 足球的加速度在水平方向上的分量一直减小 C. 足球做匀变速曲线运动 D. 足球上升阶段所用时间等于下降阶段所用时间 5. 如图为某一彗星和地球绕太阳运行的模型图，地球轨道A是半径为r的圆轨道，彗星轨道B为椭圆轨道，椭圆长轴QQ′为2r，P点为两轨道的交点，不计地球与彗星间的引力作用以及其他星球的影响，下列说法正确的是（　　） A. 地球和彗星在P位置处受到太阳的万有引力相等 B. 地球和彗星在P处的速度相同 C. 地球与太阳的连线和彗星与太阳的连线在相同时间内扫过相同的面积相等 D. 地球和彗星在P处的加速度相同 6. 图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀速上楼，图乙为一男士站立在履带式自动扶梯上匀速上楼。下列关于两人受到的力以及做功情况正确的是（　　） A. 甲图中支持力对人不做功 B. 甲图中摩擦力对人做负功 C. 乙图中支持力对人不做功 D. 两人受到电梯的作用力的方向不相同 7. 如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为3R，bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点.一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g.则下列说法正确的是（　　） A. 小球运动到c点的速度大小为 B. 小球从a点运动到c点的过程中动能增加了2mgR C. 小球从b点运动到c点的过程中水平外力对小球做负功 D. 小球从b点运动到c点的过程中重力势能减少了mgR 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 8. 从水平匀速直线飞行的直升机的同一位置先后向外自由释放两个物体，不计空气阻力，当两物体均在空中下落时，下列说法正确的是（　　） A. 从飞机上看，两物体均静止 B. 从地面上看，两物体均做平抛运动 C. 先释放的物体相对后释放的物体的速度不变 D. 两物体的距离增大 9. 如图所示，长度为的轻绳一端固定于O点，另一端系一质量小物块（可视为质点），现使小物块在竖直平面内做顺时针圆周运动，当小物块运动到最低点时绳子断裂，绳断前瞬间轻绳承受的最大张力大小为，小物块飞行一段时间垂直地撞在倾角的斜面上，当地重力加速度大小，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 轻绳断时小物块的线速度大小为10m/s B. 轻绳断后小物块飞行的时间是2s C. 小物块撞击斜面时的速度大小为20m/s D. 轻绳断后到垂直撞在斜面上过程中小物块下落的竖直距离是25m 10. 2024年9月29日，自贡到重庆的高铁正式开通，早上吃冷吃兔，中午吃重庆火锅。假设此高铁列车启动后沿水平直轨道行驶，发动机的总功率恒为。且行驶过程中受到的阻力大小恒定，列车的质量为，最大行驶速度为。下列说法正确的是（　　） A. 在加速阶段，高铁列车的加速度保持不变 B. 高铁列车受到阻力大小为 C. 在加速阶段，发动机对高铁列车的牵引力逐渐增大 D. 当高铁列车的速度为时，列车的加速度大小为 三、实验题：本题共2小题，每题8分，共16分。 11. 以下为某学习小组在“探究平抛运动规律”时的实验操作。 （1）用如图甲所示装置获得钢球的平抛轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下列操作要求正确的是_____（填正确答案标号）。 A. 斜槽的末端必须调节成水平 B. 每次释放小球的位置必须相同 C. 记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降 D. 小球运动时可以与木板上的白纸相接触 （2）图乙是实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹，轨迹①所对应的小球在斜槽上释放的位置_____（填“较低”或“较高”） （3）按正确的操作步骤得到如图丙所示的小球的运动轨迹，在轨迹上取A、B、C三点，以A点为坐标原点，B、C坐标如图所示，则小球平抛的初速度_____m/s（取）。 （4）该小组利用实验数据绘制“”图线，发现是一条过原点的直线，由此判断小球下落的轨迹是抛物线，并求得斜率k，当地的重力加速度表达式为g=_____（用斜率k和初速度表示）。 12. 如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系的实验装置.转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动.皮带分别套在左右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值.那么： （1）下列实验的实验方法与本实验相同的是________（填标号）； 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. 探究加速度与力、质量的关系 D. 验证机械能守恒定律 （2）若长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等.探究向心力F和角速度的关系时，若将传动皮带套在两半径之比等于2:1的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板________和挡板________（均填“A”“B”或“C”）处，则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为________.若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力F与________成正比. 四、计算题：本题共3小题，共38分。作答时应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，半径的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与水平地面相切于圆环的端点A。一质量可以看成质点的物体从A点冲上竖直半圆环，沿轨道运动恰好能通过B点飞出，最后落在水平地面上的C点（图上未画），g取10m/s2。求： （1）物体通过B点时速度的大小； （2）A与C之间距离x的大小； （3）物体刚进入圆轨道A点时轨道对物体支持力的大小。 14. 如图所示，地球的两颗卫星绕地球在同一平面内做匀速圆周运动，已知卫星一运行的周期为，地球的半径为，卫星一和卫星二到地球中心的距离分别为，，引力常量为G，某时刻两卫星与地心连线之间的夹角为。求：（结果均用、、G表示） （1）地球的质量M； （2）卫星二围绕地球做圆周运动的周期； （3）从图示时刻开始，经过多长时间两卫星第一次相距最近。 15. 滚轴溜冰运动是青少年喜爱的一项活动.如图所示，一滚轴溜冰运动员（可视为质点）质量m=50kg，他在左侧平台上滑行一段距离后沿水平飞出，恰能无能量损失地从A点沿切线方向进入竖直圆弧轨道并沿轨道下滑，且到达轨道最低点O时的速率是刚进入圆弧轨道时的1.4倍。已知A、B为圆弧的两端点，其连线水平；圆弧半径R=3.5m，图中运动员进入圆弧轨道时对应速度v与水平方向AB连线的夹角；左侧平台与A、B连线的高度差h=0.8m.（取sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2）.空气阻力不计，求： （1）运动员做平抛运动的初速度大小； （2）运动员运动到圆弧轨道最低点O时，对轨道的压力大小； （3）运动员从A点运动到O点的过程中，圆轨道对运动员做的功. 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年第二学期中段台山一中、开侨中学两校联考 高一物理试卷 注意事项： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡的相应位置。 3.全部答案在答题卡上完成，答在本试题卷上无效。 4.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。 5.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 做平抛运动的物体所受合力方向与加速度方向不在同一条直线上 B. 曲线运动一定是变速运动 C. 做圆周运动的物体受到的合力总是指向圆心 D. 物体在做匀速圆周运动的过程中线速度保持不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律，物体所受的合力的方向与加速度的方向一定在同一条直线上，故A错误； B．曲线运动的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运，故B正确； C．只有做匀速圆周运动的物体受到的合力才指向圆心，故C错误； D．物体在做匀速圆周运动的过程中线速度的方向时刻改变，故D错误； 故选B。 2. 下列有关生活中圆周运动的实例分析，说法正确的是（　　） A. 图甲中，附着在脱水桶内壁上随筒一起转动的衣服受到的摩擦力随角速度增大而增大 B. 图乙中汽车通过拱桥最高点时的速度越大，汽车内的乘客感受到的超重感觉越明显 C. 图丙为水平圆盘转动时的示意图，物体离转盘中心越远，越容易做离心运动 D. 图丁中，在空间站用细绳系住小瓶做成“人工离心机”可成功将瓶中混合的水和食用油分离，其中b、d部分是食用油 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中，附着在脱水桶内壁上随筒一起转动的衣服做匀速圆周运动，竖直方向受到重力与静摩擦力，水平方向受到支持力，由支持力提供向心力，重力与摩擦力始终平衡，可知，角速度增大，受到的摩擦力不变，故A错误； B．图乙中汽车通过拱桥最高点时，向心加速度方向向下，可知，速度越大，汽车内的乘客感受到的失重感觉越明显，故B错误； C．图丙为水平圆盘转动时的示意图，由静摩擦力提供向心力，根据 可知，物体离转盘中心越远，静摩擦力越大，即物体离转盘中心越远，越容易做离心运动，故C正确； D．图丁中，在空间站用细绳系住小瓶做成“人工离心机”可成功将瓶中混合的水和食用油分离，水的密度大，相同体积内水的质量大一些，即相同体积的水所需向心力大一些，即分离时，水相对于食用油将远离圆心，可知，其中b、d部分是水，故D错误。 故选C。 3. 在一次篮球比赛中，小峰同学投出了一个漂亮的三分球.假设在这次投篮过程中篮球刚好垂直击中篮板后落入篮筐，把篮球出手后到击中篮板的过程按时间四等分，篮球受到的空气阻力不计，从篮球出手后开始计时，连续四段相同时间内篮球上升的竖直高度分别计为、、、，则为（　　） A. 1:3 B. 4:3 C. 1:2 D. 9:16 【答案】A 【解析】 【详解】逆向思维为平抛运动，竖直方向为自由落体运动，时间等分，则 故选A。 4. 如图所示，一足球从水平地面上的O处被踢出后，在竖直面内沿轨迹OPQ运动，最后落回地面上的Q处，P处为足球运动的最高点，已知足球受到的空气阻力与其速度大小成正比，关于此过程，下列说法正确的是（　　） A. 足球在P点速度为零 B. 足球的加速度在水平方向上的分量一直减小 C. 足球做匀变速曲线运动 D. 足球上升阶段所用时间等于下降阶段所用时间 【答案】B 【解析】 【详解】A．足球运动到P处时在水平方向上的分速度不为零，在竖直方向上的分速度等于零，故A错误； B．足球在水平方向上仅受空气阻力的分力，则足球在水平方向上的分速度一直减小，则水平方向的分力一直减小，根据牛顿第二定律可知，足球的加速度在水平方向上的分量一直减小，故B正确； C．足球的加速度一直改变，不是匀变速曲线运动，故C错误； D．足球上升阶段和下降阶段在竖直方向上的分位移大小相等，在竖直方向上，上升过程中的加速度大于下降过程中的加速度，足球上升阶段所用时间少于下降阶段所用时间，故D错误。 故选B。 5. 如图为某一彗星和地球绕太阳运行的模型图，地球轨道A是半径为r的圆轨道，彗星轨道B为椭圆轨道，椭圆长轴QQ′为2r，P点为两轨道的交点，不计地球与彗星间的引力作用以及其他星球的影响，下列说法正确的是（　　） A. 地球和彗星在P位置处受到太阳的万有引力相等 B. 地球和彗星在P处的速度相同 C. 地球与太阳的连线和彗星与太阳的连线在相同时间内扫过相同的面积相等 D. 地球和彗星在P处的加速度相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．地球和彗星的质量不等，则在P位置处受到太阳的万有引力不相等，选项A错误； B．地球和彗星在P处的速度方向沿轨迹的切线方向，可知速度方向不同，速度不相同，选项B错误； C．地球和彗星运动的轨道不同，可知地球与太阳的连线和彗星与太阳的连线在相同时间内扫过相同的面积不一定相等，选项C错误； D．根据 可得 可知地球和彗星在P处的加速度相同，选项D正确。 故选D。 6. 图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀速上楼，图乙为一男士站立在履带式自动扶梯上匀速上楼。下列关于两人受到的力以及做功情况正确的是（　　） A. 甲图中支持力对人不做功 B. 甲图中摩擦力对人做负功 C. 乙图中支持力对人不做功 D. 两人受到电梯的作用力的方向不相同 【答案】C 【解析】 【详解】AB．甲图受力分析，可知受重力和支持力作用，不受摩擦力作用，如图所示 甲图中支持力与运动方向成锐角，根据做功的定义 支持力对人做功正功，摩擦力不做功，AB错误； C．乙图受力分析如图所示 支持力与运动方向垂直，支持力对人不做功，C正确； D．甲乙两人均匀速，处于平衡状态，两人受到电梯的作用力均与重力平衡，即两人受到电梯的作用力竖直向上，D错误。 故选C。 7. 如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为3R，bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点.一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g.则下列说法正确的是（　　） A. 小球运动到c点的速度大小为 B. 小球从a点运动到c点的过程中动能增加了2mgR C. 小球从b点运动到c点的过程中水平外力对小球做负功 D. 小球从b点运动到c点的过程中重力势能减少了mgR 【答案】A 【解析】 【详解】A．设小球到达c点的速度为v，则从a到c由动能定理有 解得 故A正确； B．小球从a到c的过程中，动能增量为 则外力对小球做正功，故BC错误； C．小球从b点运动到c点的过程中水平外力对小球做功为，做正功 故C错误； D．小球从b点运动到c点的过程中重力势能增大了mgR，故D错误。 故选A。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 8. 从水平匀速直线飞行的直升机的同一位置先后向外自由释放两个物体，不计空气阻力，当两物体均在空中下落时，下列说法正确的是（　　） A. 从飞机上看，两物体均静止 B. 从地面上看，两物体均做平抛运动 C. 先释放的物体相对后释放的物体的速度不变 D. 两物体的距离增大 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．从飞机上看，两物体均做自由落体运动，故A错误； B．从地面上看，两物体均做平抛运动，故B正确； CD．以后释放的物体为参考系，先释放的物体相对后释放的物体做匀速运动，因而两者速度差恒定，两者的距离越来越大，故CD正确。 故选BCD。 9. 如图所示，长度为的轻绳一端固定于O点，另一端系一质量小物块（可视为质点），现使小物块在竖直平面内做顺时针圆周运动，当小物块运动到最低点时绳子断裂，绳断前瞬间轻绳承受的最大张力大小为，小物块飞行一段时间垂直地撞在倾角的斜面上，当地重力加速度大小，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 轻绳断时小物块的线速度大小为10m/s B. 轻绳断后小物块飞行的时间是2s C. 小物块撞击斜面时的速度大小为20m/s D. 轻绳断后到垂直撞在斜面上过程中小物块下落的竖直距离是25m 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小物块做圆周运动，绳断时根据牛顿第二定律有 得绳断时小物块的线速度大小 故A正确； B．小物块撞在斜面上时速度与斜面垂直，则速度与竖直方向的夹角为，则根据速度的分解可得竖直方向的速度大小 运动时间 故B错误； C．小物块撞击斜面时的速度大小 故C正确； D．小物块下落的竖直距离 故D错误。 故选AC。 10. 2024年9月29日，自贡到重庆的高铁正式开通，早上吃冷吃兔，中午吃重庆火锅。假设此高铁列车启动后沿水平直轨道行驶，发动机的总功率恒为。且行驶过程中受到的阻力大小恒定，列车的质量为，最大行驶速度为。下列说法正确的是（　　） A. 在加速阶段，高铁列车的加速度保持不变 B. 高铁列车受到阻力大小为 C. 在加速阶段，发动机对高铁列车的牵引力逐渐增大 D. 当高铁列车的速度为时，列车的加速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】AC．发动机的功率恒定，由可知加速阶段，发动机对高铁列车的牵引力逐渐减小，由牛顿第二定律 可知高铁列车的加速度逐渐减小，故AC错误； B．高铁列车最大速度行驶时 故高铁列车受到的阻力大小为 故B正确； D．当高铁列车的速度为时，由 解得牵引力为 由牛顿第二定律得 解得列车的加速度大小为 故D正确。 故选BD。 三、实验题：本题共2小题，每题8分，共16分。 11. 以下为某学习小组在“探究平抛运动规律”时的实验操作。 （1）用如图甲所示装置获得钢球的平抛轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下列操作要求正确的是_____（填正确答案标号）。 A. 斜槽的末端必须调节成水平 B. 每次释放小球的位置必须相同 C. 记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降 D. 小球运动时可以与木板上的白纸相接触 （2）图乙是实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹，轨迹①所对应的小球在斜槽上释放的位置_____（填“较低”或“较高”） （3）按正确的操作步骤得到如图丙所示的小球的运动轨迹，在轨迹上取A、B、C三点，以A点为坐标原点，B、C坐标如图所示，则小球平抛的初速度_____m/s（取）。 （4）该小组利用实验数据绘制“”图线，发现是一条过原点的直线，由此判断小球下落的轨迹是抛物线，并求得斜率k，当地的重力加速度表达式为g=_____（用斜率k和初速度表示）。 【答案】（1）AB （2）较高 （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]A．斜槽的末端必须调节成水平，保证小球初速度水平，抛出后做平抛运动，故A正确； B．每次释放小球的位置必须相同，保证平抛的初速度相同，故B正确； C．记录小球位置时，不需要每次必须严格地等距离下降，只要保证小球平抛即可，故C错误； D．小球运动时只受重力作用，所以不应与木板上的白纸相接触，故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 [1]由图可知小球下落相同高度时，图线①所对应的小球水平位移大，说明图线①所对应的小球水平速度大，根据能量守恒，图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置较高。 【小问3详解】 [1]由竖直方向上 水平方向上 由题图中数据代入上式可得 【小问4详解】 [1]根据平抛规律可得， 可得 又因为斜率为k，故 解得 12. 如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系的实验装置.转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动.皮带分别套在左右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值.那么： （1）下列实验的实验方法与本实验相同的是________（填标号）； 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. 探究加速度与力、质量的关系 D. 验证机械能守恒定律 （2）若长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等.探究向心力F和角速度的关系时，若将传动皮带套在两半径之比等于2:1的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板________和挡板________（均填“A”“B”或“C”）处，则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为________.若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力F与________成正比. 【答案】（1）C （2） ①. A ②. C ③. 1:4 ④. 【解析】 【小问1详解】 本实验所用的研究方法是控制变量法，与验证牛顿第二定律实验的实验方法相同。 故选C。 【小问2详解】 [1][2]若探究向心力和角速度的关系，则要保持质量和半径不变，即要将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C上。 [3]若将传动皮带套在两半径之比等于2：1的轮盘上，因两轮盘边缘的线速度相同，根据可知，角速度之比为1：2 根据可知，向心力之比为1：4，则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为1：4。 [4]若仅改变皮带位置，通过对比皮带所在位置的轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力与角速度的平方成正比。 四、计算题：本题共3小题，共38分。作答时应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，半径的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与水平地面相切于圆环的端点A。一质量可以看成质点的物体从A点冲上竖直半圆环，沿轨道运动恰好能通过B点飞出，最后落在水平地面上的C点（图上未画），g取10m/s2。求： （1）物体通过B点时速度的大小； （2）A与C之间距离x的大小； （3）物体刚进入圆轨道A点时轨道对物体支持力的大小。 【答案】（1）2.0m/s （2）0.8m （3）30N 【解析】 【小问1详解】 物体恰好通过B点时，根据牛顿第二定律可得 可得 【小问2详解】 物体从B点飞出做平抛运动，根据 A与C之间的距离为 可得 【小问3详解】 物体经A点时受力分析如图所示 根据动能定理，物体由A点运动到B点的过程中，有 根据牛顿第二定律可得 可得 14. 如图所示，地球的两颗卫星绕地球在同一平面内做匀速圆周运动，已知卫星一运行的周期为，地球的半径为，卫星一和卫星二到地球中心的距离分别为，，引力常量为G，某时刻两卫星与地心连线之间的夹角为。求：（结果均用、、G表示） （1）地球的质量M； （2）卫星二围绕地球做圆周运动的周期； （3）从图示时刻开始，经过多长时间两卫星第一次相距最近。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对卫星一有 解得 （2）开普勒第三定律可知 解得 （3）设两卫星第一次相距最近所用时间为t，有 解得 15. 滚轴溜冰运动是青少年喜爱的一项活动.如图所示，一滚轴溜冰运动员（可视为质点）质量m=50kg，他在左侧平台上滑行一段距离后沿水平飞出，恰能无能量损失地从A点沿切线方向进入竖直圆弧轨道并沿轨道下滑，且到达轨道最低点O时的速率是刚进入圆弧轨道时的1.4倍。已知A、B为圆弧的两端点，其连线水平；圆弧半径R=3.5m，图中运动员进入圆弧轨道时对应速度v与水平方向AB连线的夹角；左侧平台与A、B连线的高度差h=0.8m.（取sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2）.空气阻力不计，求： （1）运动员做平抛运动的初速度大小； （2）运动员运动到圆弧轨道最低点O时，对轨道的压力大小； （3）运动员从A点运动到O点的过程中，圆轨道对运动员做的功. 【答案】（1） （2）1200N （3） 【解析】 【小问1详解】 由题可知，运动员开始做平抛运动，故 解得 恰能无能量损失地从A点沿切线方向进入竖直圆弧轨道，则有 解得 【小问2详解】 运动员在A点的速度为 到达轨道最低点O时的速率是刚进入圆弧轨道时的1.4倍，即 在最低点根据牛顿第二定律可知 联立解得 由牛顿第三定律可知，运动员在O点时，对轨道的压力为1200N 【小问3详解】 运动员从A点运动到O点的过程有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $