精品解析:四川省成都市石室成飞中学2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题
2025-07-07
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | 成都市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.12 MB |
| 发布时间 | 2025-07-07 |
| 更新时间 | 2025-07-22 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52924865.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
成都市石室成飞中学2024-2025学年下期五月月考
高2024级物理试卷
(考试时间:75分钟 总分:100分)
注意事项:
01.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上,或将条形码贴在答题卡规定的位置上。
02.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,再选涂其他答案标号。
03.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住置上。
04.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
05.考试结束后,只将答题卡交回。
一、选择题(本题共7小题,每小题4分,共计28分)
1. “判天地之美,析万物之理”,领略建立物理规律的思想方法往往比掌握知识本身更加重要。如图四幅课本插图中包含的物理思想方法相同的是( )
A. 甲和乙 B. 乙和丁 C. 乙和丙 D. 甲和丁
【答案】D
【解析】
【详解】甲图中和丁图中包含的物理思想方法均是微元法;乙图中包含的物理思想方法是放大法,丙图用的是等效思想,则四幅课本插图中包含的物理思想方法相同的是甲图和丁图。
故选D。
2. 下列说法中正确的是( )
A. 做圆周运动的物体所受的合力一定指向圆心
B. 一运动的物体若动能发生改变,则动量一定发生改变。
C. 作用力做正功,反作用力一定做负功,其代数和一定为零
D. 洗手后加速甩动使水滴掉落,是因为水滴受到离心力的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.做匀速圆周运动物体,所受的合外力一定指向圆心,但做变速圆周运动的物体合外力不指向圆心,故A错误;
B.一运动的物体若动能发生改变,则速度的大小必然发生变化,根据动量公式可得出动量一定发生变化,故B正确;
C.若作用力对物体做正功,则反作用力对物体可以做正功、负功或者不做功,故C错误;
D.洗手后加速甩动使水滴掉落,附着力不足以提供所需的向心力,出面离心现象,不能说受到离心力,故D错误。
故选B
3. 哪吒踩在风火轮上静止在空中,若此时将风火轮的升力减小一些,在开始下降的一小段时间内,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 哪吒的动能增大,重力势能减小,机械能增大
B. 哪吒的动能不变,重力势能减小,机械能减小
C. 哪吒的动能减小,重力势能增大,机械能不变
D. 哪吒的动能增大,重力势能减小,机械能减小
【答案】D
【解析】
【详解】此时将风火轮的升力减小一些,则哪吒加速下降,动能增大,哪吒的高度减小,则重力势能减小,由于升力做负功,机械能减小。
故选D。
4. PQ是竖直平面内光滑的四分之一圆轨道,可视为质点的滑块从P处静止开始沿轨道下滑,从Q点离开做平抛运动,滑块刚到Q点时加速度大小为,滑块刚过Q点时加速度大小为,空气阻力不计。则等于( )
A. 3:1 B. 2:1 C. 1:1 D. 1:3
【答案】B
【解析】
【详解】根据动能定理有
又
得
又
故
故选B。
5. 2024年,“嫦娥六号”圆满完成了月球背面土壤采样工作。月壤离开月球的简化过程如图所示。第一步“上升器”携带月壤离开月球进入轨道1,轨道1的Q点与月球表面的距离可忽略。第二步“上升器”在P点进入轨道2。在轨道2附近的环月圆轨道3(未画出)上有轨道器和返回器的组合体(简称“轨返组”)。第三步“轨返组”加速追上轨道2上的“上升器”并对接,“上升器”将月壤交与“轨返组”。第四步“轨返组”带着月壤进入月地转移轨道,则( )
A. “上升器”在轨道1上Q点的速度大于月球的第一宇宙速度
B. “上升器”在轨道2上的运行周期小于轨道1上的运行周期
C. “轨返组”所在的环月圆轨道3的半径略大于轨道2的半径
D. 在轨道1和轨道2上“上升器”与月球中心的连线单位时间内扫过的面积相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.月球的第一宇宙速度等于月球近月轨道的运行速度,“上升器”要从近月轨道进入到轨道轨道1,需要在 Q点加速做离心运动才能实现,所以在轨道1上Q点的速度大于月球的第一宇宙速度,故A正确;
B.根据开普勒第三定律,因为轨道2的半径大于轨道1的半长轴,则“上升器”在轨道2上的运行周期大于轨道1上的运行周期,故B错误;
C.“轨返组”需要加速才能追上轨道2的“上升器”,则“轨返组”所在的环月圆轨道3的半径略小于轨道2的半径,故C错误;
D.根据开普勒第二定律,只有在同一轨道上“上升器”与月球中心的连线在相等时间内扫过的面积才相等,在轨道1和轨道2上“上升器”与月球中心的连线单位时间内扫过的面积不相同,故D错误。
故选A。
6. 有一质量的混合动力轿车,在平直公路上以的速度匀速行驶,蓄电池不工作,汽油发动机的输出功率为。当司机看到前方较长一段距离内无其他车辆时,使轿车汽油发动机和电动机开始同时工作(以该时刻作为计时起点),汽油发动机的输出功率保持不变仍为48kW,电动机输出功率恒定,轿车汽油发动机和电动机同时工作之后的v-t图像如图所示。若轿车运动过程中所受阻力始终不变,则电动机输出功率为( )
A. 68kW B. 30kW C. 20kW D. 10kW
【答案】C
【解析】
【详解】设阻力为,汽油发动机单独工作以v=24m/s速度匀速行驶时,牵引力大小等于阻力,可知,由功率公式则有
轿车汽油发动机和电动机同时工作之后,由图像可知,最大速度为,可知牵引力大小等于阻力,则有
解得
故选C。
7. “飞天秋千”游戏简化模型如图所示。座椅(包括人)的质量为m,在水平面内做匀速圆周运动,其受力及合力情况如图所示。设绳的长度为l,绳子跟竖直方向的夹角为,座椅转动的线速度为v,下列说法正确的是( )
A. 在半个周期内座椅重力冲量为
B. 在半个周期内座椅的动量变化量等于零
C. 若仅增大m,则座椅转动的周期随之增大
D. 若v增大,必增大,座椅转动的周期随之增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据题意可知。座椅转动的周期
故半个周期内重力的冲量为
A正确;
B.转动半周,座椅的速度方向恰好与初速度方向相反,选择开始时的速度方向为正方向,则半周时间内,座椅的动量变化量
B错误;
CD.由于座椅做匀速圆周运动,则有
解得
可见周期与质量m无关,当v增大,必增大,座椅转动的周期减小,CD错误。
故选A。
二、多项选择题(本题共3个小题,每个小题有多个选项符合题意,每小题6分,共计18分,少选得3分,多选或错选得0分)
8. 下列说法中正确的是( )
A. 图甲同学立定跳远练习时,忽略阻力,腾空过程中动量的变化率恒定
B. 图甲同学立定跳远练习时,着地过程中弯曲膝盖是为了减小动量的变化
C. 图乙中若A、B间绳突然断掉,在B停下来之前系统动量守恒
D. 图乙中若A、B间绳突然断掉,在B停下来之前系统机械能减少
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据动量定理
知,忽略阻力,腾空过程中动量的变化率等于重力,故A正确;
B.根据动量定理得,该同学在着地过程中动量变化量不变,弯曲膝盖是为了延长作用时间减小作用力, 故B错误。
C.图乙中在B停下来之前,A、B系统受合外力为0,系统动量守恒,故C正确;
D.绳断掉前对A、B系统有
绳断掉后到B停下时,设A、B分别运动的位移为xA、xB,则
系统机械能的变化量为,在B停下来之前系统机械能增加,故D错误。
故选AC 。
9. 如图所示,高为的表面粗糙程度相同的弧形斜面体固定于水平地面上,末端与地面相切。质量为的小物块以速率从点滑上斜面,到最高点后沿斜面下滑回到点的速率为。不计空气阻力,重力加速度为,取地面处的重力势能为零,下列说法正确的是( )
A. 从到再返回到的过程中克服摩擦力做功为
B. 上滑过程中克服摩擦力做功等于下滑过程中克服摩擦力做功
C. 上滑过程中动能等于重力势能的位置距离地面的高度大于
D. 上滑过程中动能等于重力势能的位置距离地面的高度小于
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】A.从到再返回到的过程中,只有摩擦力做功,根据动能定理
因此克服摩擦力做功为
A正确;
B.上滑与下滑相比较,相同位置,上滑时速度快,对轨道的压力较大,所受的摩擦力较大,因此上滑过程中克服摩擦力做功较多,B错误;
C.上滑到位置时,动能减少了基本一半,由于克服摩擦力做功,减少的动能,并没有全部转化为势能,此位置的动能仍然比势能大,因此动能和势能相等的位置在该点的上方,C正确,D错误。
故选AC。
10. 在直角平面坐标系内,在A点沿y轴方向竖直上抛一质量为m的小球,初速度为v0,同时小球受一水平恒力作用;经过一段时间后到达B点,速度大小为v0,但方向为水平向右,且B点坐标为(L,L),下列判断正确的是( )
A. 小球运动过程中的最小动能为
B. 小球运动过程中的最小动能为
C. 小球在最小动能的位置坐标为
D. 小球在最小动能的位置坐标为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.根据动能定理得
解得
小球受到的合力为 ,合力的方向为右下方与水平成45°角,当小球的速度与合力垂直时,小球的速度最小。最小速度为 ,方向右上与水平成45°角。
小球运动过程中的最小动能为,A正确,B错误;
CD.小球在最小动能的位置坐标为, ,
解得 , ,C错误,D正确。
故选AD。
三、实验填空题(本题共2小题,每空2分,共计14分)
11. 如图所示为某物理兴趣小组验证“向心力与线速度大小关系”的实验装置。
实验步骤如下:
①按照图示安装仪器,半径为R的光滑圆弧形轨道固定在压力传感器上,轨道上放置一小钢球,小钢球静止时刚好位于光电门中央;
②将小钢球放置在轨道最低处A处,读出此时压力传感器的示数
③将小钢球从轨道适当高度处由静止释放,记录光电计时器小钢球遮光时间t,力的传感器示数最大值F
④改变小钢球的释放位置,重复步骤③。
(1)实验测得小钢球直径d,且,小钢球经过光电门时线速度表达式为______;
(2)实验中使用的小钢球的质量为m,小钢球运动到最低点时合力为______(用F,表示),所需要的向心力为______(用m,d,R,t表示)。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
根据光电门的测速原理,小钢球经过光电门时线速度
【小问2详解】
[1][2]令轨道质量为M,根据平衡条件有
小钢球从轨道适当高度处由静止释放,运动到最低点时,压力最大,对小钢球进行分析,小钢球运动到最低点时合力
根据牛顿第三定律有
对圆弧轨道进行分析有
小钢球所需要的向心力
结合上述解得,
12. 某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器,另一端连接小钢球,如图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静止释放,使小钢球在竖直平面内摆动,记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值和最小值。改变小钢球的初始释放位置,重复上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制的图像是一条直线,如图乙所示。
(1)若小钢球摆动过程中机械能守恒。则图乙中直线斜率的理论值为_______。
(2)由图乙得:直线的斜率为______,小钢球的重力为_______N。(结果均保留2位有效数字)
(3)该实验系统误差的主要来源是______(单选,填正确答案标号)。
A.小钢球摆动角度偏大
B.小钢球初始释放位置不同
C.小钢球摆动过程中有空气阻力
【答案】 ①. ②. ③. 0.59 ④. C
【解析】
【详解】(1)[1]设初始位置时,细线与竖直方向夹角为θ,则细线拉力最小值为
到最低点时细线拉力最大,则
联立可得
即若小钢球摆动过程中机械能守恒。则图乙中直线斜率的理论值为;
(2)[2][3]由图乙得直线斜率为
则小钢球的重力为
(3)[4]该实验系统误差的主要来源是小钢球摆动过程中有空气阻力,使得机械能减小,故选C。
四、计算解答题(本题共3个小题,共计40分,需要写出必要的文字说明和解答步骤,只有答案不得分)
13. 20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空的全新领域。现有一艘远离星球在太空中直线飞行的宇宙飞船,为了测量自身质量,启动推进器,测出飞船在很短的时间内速度的改变和飞船受到的推力F(其他星球对它的引力可忽略)。飞船在某次航行中,当它飞近一个孤立的星球时,飞船能以速度v在离星球较高的轨道上绕星球做周期为T的匀速圆周运动。已知星球的半径为R,引力常量用G表示,求:
(1)宇宙飞船m;
(2)星球的质量M。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)依题意,根据动量定理可得
得宇宙飞船质量
(2)设飞船绕星球做匀速圆周运动的轨道半径为,根据万有引力提供向心力,可得
又
联立可得星球的质量
14. 冰壶是冬季奥运会上非常受欢迎的体育项目。如图所示,运动员在水平冰面上将冰壶A推到M点放手,此时A的速度,匀减速滑行到达N点时,队友用毛刷开始擦A运动前方的冰面,使A与间冰面的动摩擦因数减小,A继续匀减速滑行,与静止在P点的冰壶B发生正碰,碰后瞬间A、B的速度分别为和。已知A、B质量相同,A与间冰面的动摩擦因数,重力加速度取,运动过程中两冰壶均视为质点,A、B碰撞时间极短。求冰壶A
(1)在N点的速度的大小;
(2)与间冰面的动摩擦因数。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)设冰壶质量为,A受到冰面的支持力为,由竖直方向受力平衡,有
设A在间受到的滑动摩擦力为,则有
设A在间的加速度大小为,由牛顿第二定律可得
联立解得
由速度与位移的关系式,有
代入数据解得
(2)设碰撞前瞬间A的速度为,由动量守恒定律可得
解得
设A在间受到的滑动摩擦力为,则有
由动能定理可得
联立解得
15. 如图所示为一玩具轨道装置,AB为一长x,倾角θ=37°的粗糙直线轨道,与半径R=0.2m的竖直光滑圆轨道相切于B点,D和D′为圆轨道最低点且略微错开,ED为一水平粗糙轨道,EFG为一光滑接收平台,FG水平,平台上紧靠F处有一静止滑板,E、F处平滑连接,且F处有一光滑挡板防止滑块脱轨,滑块从A点静止释放后可以经过圆轨道到达接收平台。已知AB轨道动摩擦因数µ1=0.25,DE轨道长L=0.4m、动摩擦因数µ2=0.5,平台FG与ED平面的高度差h=0.2m,滑块与滑板的质量均为m=0.2kg,两者间的动摩擦因数µ3=0.1,不计空气阻力和滑板厚度,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)当x=1m时,求滑块在圆轨道的B点时对轨道的压力大小;
(2)要使滑块能运动到F点,求x的取值范围;
(3)若x=1.4m,要使滑块不脱离滑板,求滑板至少要多长。
【答案】(1)9.6N
(2)x≥1.15m (3)1m
【解析】
【小问1详解】
滑块从A运动到B,根据动能定理可得
在B点,根据牛顿第二定律可得
联立可得
根据牛顿第三定律可得,滑块在圆轨道的B点时对轨道的压力大小为9.6N;
【小问2详解】
若滑块恰好通过最高点C,有
滑块从A运动到C,根据动能定理可得
解得
若滑块恰好到达F点,则
滑块从A运动到F,根据动能定理可得
解得
综上可知,x的取值范围为
【小问3详解】
滑块从A运动到F,根据动能定理可得
解得
对滑块和滑板,根据动量守恒定律可得
解得
根据能量守恒定律可得
解得滑板的最小长度为
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成都市石室成飞中学2024-2025学年下期五月月考
高2024级物理试卷
(考试时间:75分钟 总分:100分)
注意事项:
01.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上,或将条形码贴在答题卡规定的位置上。
02.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,再选涂其他答案标号。
03.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住置上。
04.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
05.考试结束后,只将答题卡交回。
一、选择题(本题共7小题,每小题4分,共计28分)
1. “判天地之美,析万物之理”,领略建立物理规律的思想方法往往比掌握知识本身更加重要。如图四幅课本插图中包含的物理思想方法相同的是( )
A. 甲和乙 B. 乙和丁 C. 乙和丙 D. 甲和丁
2. 下列说法中正确的是( )
A. 做圆周运动的物体所受的合力一定指向圆心
B. 一运动的物体若动能发生改变,则动量一定发生改变。
C. 作用力做正功,反作用力一定做负功,其代数和一定为零
D. 洗手后加速甩动使水滴掉落,是因为水滴受到离心力的作用
3. 哪吒踩在风火轮上静止在空中,若此时将风火轮的升力减小一些,在开始下降的一小段时间内,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 哪吒的动能增大,重力势能减小,机械能增大
B. 哪吒的动能不变,重力势能减小,机械能减小
C. 哪吒的动能减小,重力势能增大,机械能不变
D. 哪吒的动能增大,重力势能减小,机械能减小
4. PQ是竖直平面内光滑的四分之一圆轨道,可视为质点的滑块从P处静止开始沿轨道下滑,从Q点离开做平抛运动,滑块刚到Q点时加速度大小为,滑块刚过Q点时加速度大小为,空气阻力不计。则等于( )
A. 3:1 B. 2:1 C. 1:1 D. 1:3
5. 2024年,“嫦娥六号”圆满完成了月球背面土壤采样工作。月壤离开月球的简化过程如图所示。第一步“上升器”携带月壤离开月球进入轨道1,轨道1的Q点与月球表面的距离可忽略。第二步“上升器”在P点进入轨道2。在轨道2附近的环月圆轨道3(未画出)上有轨道器和返回器的组合体(简称“轨返组”)。第三步“轨返组”加速追上轨道2上的“上升器”并对接,“上升器”将月壤交与“轨返组”。第四步“轨返组”带着月壤进入月地转移轨道,则( )
A. “上升器”在轨道1上Q点的速度大于月球的第一宇宙速度
B. “上升器”在轨道2上的运行周期小于轨道1上的运行周期
C. “轨返组”所在的环月圆轨道3的半径略大于轨道2的半径
D. 在轨道1和轨道2上“上升器”与月球中心的连线单位时间内扫过的面积相同
6. 有一质量的混合动力轿车,在平直公路上以的速度匀速行驶,蓄电池不工作,汽油发动机的输出功率为。当司机看到前方较长一段距离内无其他车辆时,使轿车汽油发动机和电动机开始同时工作(以该时刻作为计时起点),汽油发动机的输出功率保持不变仍为48kW,电动机输出功率恒定,轿车汽油发动机和电动机同时工作之后的v-t图像如图所示。若轿车运动过程中所受阻力始终不变,则电动机输出功率为( )
A. 68kW B. 30kW C. 20kW D. 10kW
7. “飞天秋千”游戏简化模型如图所示。座椅(包括人)质量为m,在水平面内做匀速圆周运动,其受力及合力情况如图所示。设绳的长度为l,绳子跟竖直方向的夹角为,座椅转动的线速度为v,下列说法正确的是( )
A. 在半个周期内座椅重力冲量为
B. 在半个周期内座椅的动量变化量等于零
C. 若仅增大m,则座椅转动的周期随之增大
D. 若v增大,必增大,座椅转动的周期随之增大
二、多项选择题(本题共3个小题,每个小题有多个选项符合题意,每小题6分,共计18分,少选得3分,多选或错选得0分)
8. 下列说法中正确的是( )
A. 图甲同学立定跳远练习时,忽略阻力,腾空过程中动量的变化率恒定
B. 图甲同学立定跳远练习时,着地过程中弯曲膝盖是为了减小动量的变化
C. 图乙中若A、B间绳突然断掉,在B停下来之前系统动量守恒
D. 图乙中若A、B间绳突然断掉,在B停下来之前系统机械能减少
9. 如图所示,高为的表面粗糙程度相同的弧形斜面体固定于水平地面上,末端与地面相切。质量为的小物块以速率从点滑上斜面,到最高点后沿斜面下滑回到点的速率为。不计空气阻力,重力加速度为,取地面处的重力势能为零,下列说法正确的是( )
A. 从到再返回到的过程中克服摩擦力做功为
B. 上滑过程中克服摩擦力做功等于下滑过程中克服摩擦力做功
C. 上滑过程中动能等于重力势能的位置距离地面的高度大于
D. 上滑过程中动能等于重力势能的位置距离地面的高度小于
10. 在直角平面坐标系内,在A点沿y轴方向竖直上抛一质量为m的小球,初速度为v0,同时小球受一水平恒力作用;经过一段时间后到达B点,速度大小为v0,但方向为水平向右,且B点坐标为(L,L),下列判断正确的是( )
A. 小球运动过程中的最小动能为
B. 小球运动过程中的最小动能为
C. 小球在最小动能的位置坐标为
D. 小球在最小动能的位置坐标为
三、实验填空题(本题共2小题,每空2分,共计14分)
11. 如图所示为某物理兴趣小组验证“向心力与线速度大小关系”的实验装置。
实验步骤如下:
①按照图示安装仪器,半径为R光滑圆弧形轨道固定在压力传感器上,轨道上放置一小钢球,小钢球静止时刚好位于光电门中央;
②将小钢球放置在轨道最低处A处,读出此时压力传感器的示数
③将小钢球从轨道适当高度处由静止释放,记录光电计时器小钢球遮光时间t,力的传感器示数最大值F
④改变小钢球的释放位置,重复步骤③。
(1)实验测得小钢球直径为d,且,小钢球经过光电门时线速度表达式为______;
(2)实验中使用小钢球的质量为m,小钢球运动到最低点时合力为______(用F,表示),所需要的向心力为______(用m,d,R,t表示)。
12. 某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器,另一端连接小钢球,如图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静止释放,使小钢球在竖直平面内摆动,记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值和最小值。改变小钢球的初始释放位置,重复上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制的图像是一条直线,如图乙所示。
(1)若小钢球摆动过程中机械能守恒。则图乙中直线斜率的理论值为_______。
(2)由图乙得:直线的斜率为______,小钢球的重力为_______N。(结果均保留2位有效数字)
(3)该实验系统误差的主要来源是______(单选,填正确答案标号)。
A.小钢球摆动角度偏大
B.小钢球初始释放位置不同
C.小钢球摆动过程中有空气阻力
四、计算解答题(本题共3个小题,共计40分,需要写出必要的文字说明和解答步骤,只有答案不得分)
13. 20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空的全新领域。现有一艘远离星球在太空中直线飞行的宇宙飞船,为了测量自身质量,启动推进器,测出飞船在很短的时间内速度的改变和飞船受到的推力F(其他星球对它的引力可忽略)。飞船在某次航行中,当它飞近一个孤立的星球时,飞船能以速度v在离星球较高的轨道上绕星球做周期为T的匀速圆周运动。已知星球的半径为R,引力常量用G表示,求:
(1)宇宙飞船m;
(2)星球的质量M。
14. 冰壶是冬季奥运会上非常受欢迎的体育项目。如图所示,运动员在水平冰面上将冰壶A推到M点放手,此时A的速度,匀减速滑行到达N点时,队友用毛刷开始擦A运动前方的冰面,使A与间冰面的动摩擦因数减小,A继续匀减速滑行,与静止在P点的冰壶B发生正碰,碰后瞬间A、B的速度分别为和。已知A、B质量相同,A与间冰面的动摩擦因数,重力加速度取,运动过程中两冰壶均视为质点,A、B碰撞时间极短。求冰壶A
(1)在N点的速度的大小;
(2)与间冰面动摩擦因数。
15. 如图所示为一玩具轨道装置,AB为一长x,倾角θ=37°的粗糙直线轨道,与半径R=0.2m的竖直光滑圆轨道相切于B点,D和D′为圆轨道最低点且略微错开,ED为一水平粗糙轨道,EFG为一光滑接收平台,FG水平,平台上紧靠F处有一静止滑板,E、F处平滑连接,且F处有一光滑挡板防止滑块脱轨,滑块从A点静止释放后可以经过圆轨道到达接收平台。已知AB轨道动摩擦因数µ1=0.25,DE轨道长L=0.4m、动摩擦因数µ2=0.5,平台FG与ED平面的高度差h=0.2m,滑块与滑板的质量均为m=0.2kg,两者间的动摩擦因数µ3=0.1,不计空气阻力和滑板厚度,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)当x=1m时,求滑块在圆轨道B点时对轨道的压力大小;
(2)要使滑块能运动到F点,求x的取值范围;
(3)若x=1.4m,要使滑块不脱离滑板,求滑板至少要多长。
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