精品解析：海南省海口市海南师范大学附属中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题

海师附中2023—2024学年度第二学期期中考试试题 高一物理科试卷 满分：100分 时间：90分钟 一、单项选择题（共8题，共24分） 1. 关于曲线运动下列说法正确的是（ ） A. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动 B. 平抛运动是匀变速曲线运动 C. 变速运动一定是曲线运动 D. 加速度变化的运动必定是曲线运动 2. 如图所示，汽车通过滑轮拉重物A，汽车沿水平方向向右匀速运动，滑轮与绳的摩擦不计，则（　　） A. 重物A匀速上升 B. 绳中拉力小于A的重力 C. 重物A先加速后减速 D. 绳中拉力大于A的重力 3. 如图甲是滚筒式洗衣机。洗衣机脱水完成前的某段时间内，可认为水已脱干，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做匀速圆周运动，如图乙所示。若一件小衣物在此过程中随滚筒转动经过最高位置a、最低位置c、与滚筒圆心等高位置b、d，则该件小衣物在（　　） A. 衣物a、b、c、d四点的线速度相同 B. 衣物在整个运动过程中所受的合外力不变 C. 衣物在c位置对滚筒壁的压力大小等于重力 D. 衣物在b位置受到的摩擦力和在d位置受到的摩擦力方向相同 4. 质量为2kg的物体做自由落体运动，经过2s落地。取，关于重力做功、功率，下列说法正确的是（　　） A. 下落过程中重力做功是200J B. 下落过程中重力做功是40J C. 落地前的瞬间重力的瞬时功率是200W D. 落地前的瞬间重力的瞬时功率是400W 5. 如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，则这个过程中下列说法正确的是（　　） A. 合外力做功为零 B. 支持力对木箱做负功 C. 拉力所做的功大于物体机械能的增加 D. 拉力所做的功等于物体动能的增加 6. 2020年5月5日，长征五号B运载火箭在中国文昌航天发射场成功首飞，将新一代载人飞船试验船送入太空，若试验船绕地球做匀速圆周运动，周期为T，离地高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G，则（ ） A. 试验船的运行速度为 B. 地球的第一宇宙速度为 C. 地球的质量为 D. 地球表面的重力加速度为 7. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图像如图所示，已知汽车的质量为，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，g取，则下列说法正确的是（　　） A. 汽车在前5s内的加速度为 B. 汽车在前5s内的牵引力为 C. 汽车的额定功率为60kW D. 汽车的最大速度为15m/s 8. 如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h.若将小球A换为质量为4m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则小球B下降h时的速度为（　　） A. B. C. D. 二、多选题（共5题，共20分） 9. 物理学家通过艰辛的实验和理论研究，探索出自然规律，为人类的进步做出巨大贡献，值得我们敬仰，下列说法中正确的是（　　） A. 牛顿在前人的研究基础上得出了万有引力定律 B. 第谷根据观测行星运动记录提出日心说 C. 开普勒总结归纳得出行星运动三定律 D. 卡文迪什通过扭秤实验第一次测出了引力常量，被誉为“第一个称量地球的人” 10. 小朋友玩水枪游戏时，若水从枪口沿水平方向射出的速度大小为，水射出后落到水平地面上。已知枪口离地高度为，，忽略空气阻力，则射出的水（ ） A. 在空中的运动时间为 B. 水平射程为 C. 落地时的速度大小为 D. 落地时竖直方向的速度大小为 11. 两个质量相同的小铁块A和B，分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧斜面的顶点滑向底部，如图所示。如果它们的初速度都为零，则下列说法正确的是（　　） A. 下滑过程中重力所做的功相等 B. 它们到达底部时动能相等 C. 它们到达底部时速度相同 D. 它们在下滑到最低点时重力的瞬时功率相同 12. 如图所示，半径为R的细圆管（管径可忽略）内壁光滑，竖直放置，一质量为m、直径略小于管径的小球可在管内自由滑动，测得小球在管顶部时对外管壁的作用力大小为mg，g为当地重力加速度，则（　　） A. 小球在管顶部时速度大小为 B. 小球运动到管底部时速度大小为 C. 小球运动到管底部时对管壁的压力为5mg D. 小球运动到管底部时对管壁的压力为7mg 13. 如图所示，重10N的滑块在倾角为30度的斜面上从a点由静止开始下滑，到b点接触到一个轻弹簧，滑块压缩弹簧到c点，开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab=0.7m，bc=0.5m。那么，下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中滑块动能的最大值为6J B. 整个过程中弹簧弹性势能的最大值为6J C. 从c点运动到b点的过程中弹簧弹力对滑块做6J功 D. 整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能不守恒 三、实验题（共2题，共18分） 14. 研究平抛运动的实验装置如图所示。小球每次都从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出。改变水平板的高度，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。 （1）安装实验装置的过程中，斜槽末端切线必须是水平的，这样做的目的是_____。 A. 保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小 B. 保证小球飞出时，初速度水平 C. 保证小球在空中运动的时间每次都相等 （2）在利用描出的轨迹求平抛的初速度时，引起实验结果偏差较大的原因可能是__________。（从题目给出的四个组合选项中选出正确的一个即可） ①安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平 ②确定Oy轴时，没有用重垂线 ③斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦 ④空气阻力对小球运动有较大影响 A. ①③ B. ①②④ C. ③④ D. ②④ （3）若该同学采用频闪照相机拍摄研究平抛运动，拍摄到如图所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长为L=3.2cm，A、B、C是摄下的三个小球位置，如果取g=10m/s²，那么照相机拍摄时每__________s曝光一次；小球做平抛运动的初速度的大小为__________m/s。 15. 利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。（已知重力加速度为g） （1）关于本实验，下列说法正确的是（　　） A. 重物应选择密度较小的木块进行实验 B. 释放纸带之前，纸带必须处于竖直绷紧状态 C. 实验中应先接通电源，后释放纸带 D. 可以利用公式或求解瞬时速度 （2）在实验中，已知重物质量m=1kg，在纸带上打出一系列的点，如图所示（打点间隔为0.02s，O点打的第一个点），取g=9.8m/s²，则： ①打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=__________m/s；从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔEp=__________J，动能变化量ΔEk=__________J（结果保留两个有效数字） ②大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，原因是：__________。 四、计算题（共3题，共38分） 16. 如图，长为l=5m的水平轨道AB与半径R=1m的竖直半圆轨道BC在B处相连接，有一质量为m=1kg的滑块（可视为质点）从A处开始受大小为F=14N水平向右的恒力作用，从静止开始向右运动，滑块到达B处时撤去力F，滑块沿半圆轨道内侧上滑，并恰好能通过最高点C。滑块与AB间的动摩擦因数为μ=0.4，取g=10m/s²。求： （1）滑块到达C处时的速度大小vC； （2）滑块到达B处时速度大小vB； （3）滑块在半圆轨道上克服摩擦力所做的功Wf。 17. 宇航员站在月球表面以大小为v0的速度沿水平方向抛出一个小球，小球经时间t落到月球表面上的速度方向与水平方向的夹角为θ，如图所示。已知月球的半径为R，引力常量为G。求： （1）月球表面的重力加速度g； （2）月球的密度ρ； （3）月球的第一宇宙速度v1。 18. 如图，AB是处于竖直平面内的光滑圆弧轨道，O为圆心，半径R=0.9m。BC是长度L=3m的水平传送带，传送带以v=4m/s的速度顺时针转动，CD是足够长的水平轨道，质量m=60kg的物体（可视为质点）从A处由静止下滑，OA与竖直方向OB的夹角θ=60°，已知物体与传送带和水平轨道的动摩擦因数都是μ=0.4，g=10m/s²，忽略物体通过B点和C点时的能量损失。求： （1）物体运动到B点时的速度大小vB； （2）物体最终停止的位置离C点的距离x； （3）物体在传送带上因滑动摩擦产生的热量Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 海师附中2023—2024学年度第二学期期中考试试题 高一物理科试卷 满分：100分 时间：90分钟 一、单项选择题（共8题，共24分） 1. 关于曲线运动下列说法正确的是（ ） A. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动 B. 平抛运动是匀变速曲线运动 C. 变速运动一定是曲线运动 D. 加速度变化的运动必定是曲线运动 【答案】B 【解析】 【详解】匀速圆周运动的合力时刻指向圆心，为变力，所以做变加速曲线运动，A错误；平抛运动过程中只受重力作用，合力恒定，为匀变速曲线运动，B正确；变加速直线运动过程中，加速度变化，但不是曲线运动，CD错误． 2. 如图所示，汽车通过滑轮拉重物A，汽车沿水平方向向右匀速运动，滑轮与绳的摩擦不计，则（　　） A. 重物A匀速上升 B. 绳中拉力小于A的重力 C. 重物A先加速后减速 D. 绳中拉力大于A的重力 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】设绳子与水平方向的夹角为，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A的速度，根据平行四边形定则得 车子在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角减小，所以A的速度增大，A做加速上升，故绳中拉力大于A的重力。 故选D。 3. 如图甲是滚筒式洗衣机。洗衣机脱水完成前的某段时间内，可认为水已脱干，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做匀速圆周运动，如图乙所示。若一件小衣物在此过程中随滚筒转动经过最高位置a、最低位置c、与滚筒圆心等高位置b、d，则该件小衣物在（　　） A. 衣物a、b、c、d四点的线速度相同 B. 衣物在整个运动过程中所受的合外力不变 C. 衣物在c位置对滚筒壁的压力大小等于重力 D. 衣物在b位置受到的摩擦力和在d位置受到的摩擦力方向相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．小衣物在a、b、c、d位置的线速度大小相等，但方向不同，故A错误； B．衣物在整个运动过程中所受的合外力大小不变，但方向一直在变，故B错误； C．在a点时，根据牛顿第二定律，在c点时 并根据牛顿第三定律可知，衣物在c位置对滚筒壁的压力大于重力，故C错误； D．在b、d两位置受到的摩擦力方向都竖直向上，与重力平衡，方向相同，故D正确。 故选D。 4. 质量为2kg的物体做自由落体运动，经过2s落地。取，关于重力做功、功率，下列说法正确的是（　　） A. 下落过程中重力做功是200J B. 下落过程中重力做功是40J C. 落地前的瞬间重力的瞬时功率是200W D. 落地前的瞬间重力的瞬时功率是400W 【答案】D 【解析】 【详解】AB．物体2s下落的高度 下落过程中重力做功是 故AB错误； CD．落地前的瞬间物体的速度大小 落地前的瞬间重力的瞬时功率是 故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，则这个过程中下列说法正确的是（　　） A. 合外力做功为零 B. 支持力对木箱做负功 C. 拉力所做的功大于物体机械能的增加 D. 拉力所做的功等于物体动能的增加 【答案】C 【解析】 【详解】ACD．由题意木箱运动过程中只有拉力和摩擦力做功，根据动能定理得 故合外力做功不为零，拉力所做的功大于克服摩擦力做的功，拉力所做的功大于木箱获得的动能，物体机械能的增加为动能的增加，故拉力所做的功大于物体机械能的增加，故AD错误，C正确； B．支持力与木箱位移方向垂直，对木箱不做功，故B错误。 故选C。 6. 2020年5月5日，长征五号B运载火箭在中国文昌航天发射场成功首飞，将新一代载人飞船试验船送入太空，若试验船绕地球做匀速圆周运动，周期为T，离地高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G，则（ ） A. 试验船的运行速度为 B. 地球的第一宇宙速度为 C. 地球的质量为 D. 地球表面的重力加速度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．试验船的运行速度为，故A错误； B．近地轨道卫星的速度等于第一宇宙速度，根据万有引力提供向心力有 根据试验船受到的万有引力提供向心力有 联立两式解得第一宇宙速度 故B正确； C．根据试验船受到的万有引力提供向心力有 解得 故C错误； D．地球重力加速度等于近地轨道卫星向心加速度，根据万有引力提供向心力有 根据试验船受到的万有引力提供向心力有 联立两式解得重力加速度 故D错误。 故选B。 7. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图像如图所示，已知汽车的质量为，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，g取，则下列说法正确的是（　　） A. 汽车在前5s内的加速度为 B. 汽车在前5s内的牵引力为 C. 汽车的额定功率为60kW D. 汽车的最大速度为15m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图可知，前5s内汽车做匀加速直线运动，根据可知其加速度为 故A项错误； B．对车进行受力分析有 解得 故B项错误； C．根据汽车恒定加速度启动规律可知，当匀加速直线运动阶段的结束就是汽车达到额定功率，此时有 故C项正确； D．当汽车的加速度为零时其达到最大速度，即此时牵引力等于阻力，有 解得 故D项错误。 故选C。 8. 如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h.若将小球A换为质量为4m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则小球B下降h时的速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】根据系统机械能守恒得，对A下降h的过程有 mgh＝Ep 对B下降h的过程有 解得 ABD错误，C正确。 故选C。 二、多选题（共5题，共20分） 9. 物理学家通过艰辛的实验和理论研究，探索出自然规律，为人类的进步做出巨大贡献，值得我们敬仰，下列说法中正确的是（　　） A. 牛顿在前人的研究基础上得出了万有引力定律 B. 第谷根据观测行星运动记录提出日心说 C. 开普勒总结归纳得出行星运动三定律 D. 卡文迪什通过扭秤实验第一次测出了引力常量，被誉为“第一个称量地球的人” 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．牛顿在前人的研究基础上得出了万有引力定律，故A正确； B．哥白尼提出日心说，故B错误； C．开普勒通过第谷观测行星运动的数据总结归纳得出行星运动三定律，故C正确； D．卡文迪什通过扭秤实验第一次测出了引力常量，结合引力公式可求出地球的质量，被誉为“第一个称量地球的人”，故D正确。 故选ACD。 10. 小朋友玩水枪游戏时，若水从枪口沿水平方向射出的速度大小为，水射出后落到水平地面上。已知枪口离地高度为，，忽略空气阻力，则射出的水（ ） A. 在空中的运动时间为 B. 水平射程为 C. 落地时的速度大小为 D. 落地时竖直方向的速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据得，运动时间 故A错误； B．水平射程为 故B正确； CD．竖直方向分速度为 水平分速度为 落地速度为 故C错误，D正确。 故选BD。 11. 两个质量相同的小铁块A和B，分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧斜面的顶点滑向底部，如图所示。如果它们的初速度都为零，则下列说法正确的是（　　） A. 下滑过程中重力所做的功相等 B. 它们到达底部时动能相等 C. 它们到达底部时速度相同 D. 它们在下滑到最低点时重力的瞬时功率相同 【答案】AB 【解析】 【详解】A．下滑过程中重力所做的功为 由于小铁块A和B质量相同，可知下滑过程中重力所做的功相等，故A正确； BC．根据动能定理可得 可得 可知它们到达底部时动能相等，速度大小相等，方向不同，故B正确，C错误； D．根据 由于小铁块A和B下滑到最低点时的竖直分速度大小不相等，则重力的瞬时功率不相等，故D错误。 故选AB。 12. 如图所示，半径为R的细圆管（管径可忽略）内壁光滑，竖直放置，一质量为m、直径略小于管径的小球可在管内自由滑动，测得小球在管顶部时对外管壁的作用力大小为mg，g为当地重力加速度，则（　　） A. 小球在管顶部时速度大小为 B. 小球运动到管底部时速度大小为 C. 小球运动到管底部时对管壁的压力为5mg D. 小球运动到管底部时对管壁的压力为7mg 【答案】AD 【解析】 【详解】A．依题意，小球在管顶部时受自身重力与外管壁竖直向下的弹力作用，由牛顿第二定律可得 解得，故A正确； B．设小球运动到管底部时速度大小为v，根据动能定理可得 解得，故B错误； CD．小球运动到管底部时受自身重力与外管壁竖直向上的弹力作用，由牛顿第二定律可得 解得，根据牛顿第三定律可知小球运动到管底部时对外管壁的压力为7mg，故C错误；D正确。 故选AD。 13. 如图所示，重10N的滑块在倾角为30度的斜面上从a点由静止开始下滑，到b点接触到一个轻弹簧，滑块压缩弹簧到c点，开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab=0.7m，bc=0.5m。那么，下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中滑块动能的最大值为6J B. 整个过程中弹簧弹性势能的最大值为6J C. 从c点运动到b点的过程中弹簧弹力对滑块做6J功 D. 整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能不守恒 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据题意可知，当滑块所受合力为零时，速度最大，滑块的动能最大，由于点为最低点，则速度最大之处在之间，设该位置为点，此时的动能为，克服弹簧做功为，由动能定理有 由于 则有，故A错误； B．根据题意可知，点为最低点，此时弹簧的弹性势能最大，从过程中，设此过程克服弹簧做功为，由动能定理有 解得 则弹簧的最大弹性势能为，故B正确； C．从c点运动到b点的过程中，弹簧对滑块做功，弹簧的弹性势能全部转化为滑块的机械能，则从c点运动到b点的过程中弹簧弹力对滑块做6J功，故C正确； D．从出发最后可以回到点，说明滑块与斜面间没有摩擦力作用，则整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒，故D错误。 故选BC。 三、实验题（共2题，共18分） 14. 研究平抛运动的实验装置如图所示。小球每次都从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出。改变水平板的高度，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。 （1）安装实验装置的过程中，斜槽末端切线必须是水平的，这样做的目的是_____。 A. 保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小 B. 保证小球飞出时，初速度水平 C. 保证小球在空中运动的时间每次都相等 （2）在利用描出的轨迹求平抛的初速度时，引起实验结果偏差较大的原因可能是__________。（从题目给出的四个组合选项中选出正确的一个即可） ①安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平 ②确定Oy轴时，没有用重垂线 ③斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦 ④空气阻力对小球运动有较大影响 A. ①③ B. ①②④ C. ③④ D. ②④ （3）若该同学采用频闪照相机拍摄研究平抛运动，拍摄到如图所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长为L=3.2cm，A、B、C是摄下的三个小球位置，如果取g=10m/s²，那么照相机拍摄时每__________s曝光一次；小球做平抛运动的初速度的大小为__________m/s。 【答案】（1）B （2）B （3） ①. 0.08 ②. 1.2 【解析】 【小问1详解】 安装实验装置的过程中，斜槽末端切线必须是水平的，这样做的目的是保证小球飞出时初速度水平。 故选B。 【小问2详解】 在利用描出的轨迹求平抛的初速度时，安装斜槽时斜槽末端切线方向不水平、空气阻力对小球运动有较大影响，会导致小球的运动不是平抛运动，确定Oy轴时没有用重垂线会导致竖直方向的确定不准确，以上原因都会对实验结果引起较大偏差，而斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦，对实验结果没有影响。 故选B。 【小问3详解】 [1]设照相机拍摄时每隔时间T曝光一次，由竖直方向小球做自由落体运动得 得 [2]小球做平抛运动的初速度的大小为 15. 利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。（已知重力加速度为g） （1）关于本实验，下列说法正确的是（　　） A. 重物应选择密度较小的木块进行实验 B. 释放纸带之前，纸带必须处于竖直绷紧状态 C. 实验中应先接通电源，后释放纸带 D. 可以利用公式或求解瞬时速度 （2）在实验中，已知重物质量m=1kg，在纸带上打出一系列的点，如图所示（打点间隔为0.02s，O点打的第一个点），取g=9.8m/s²，则： ①打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=__________m/s；从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔEp=__________J，动能变化量ΔEk=__________J（结果保留两个有效数字） ②大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，原因是：__________。 【答案】（1）BC （2） ①. 0.98 ②. 0.49 ③. 0.48 ④. 存在空气阻力和摩擦力阻力的影响 【解析】 【小问1详解】 A．为了减小空气阻力的影响，重物应选择密度较大的、体积较小的重锤进行实验，故A错误； B．为了减小纸带与打点计时器间的摩擦，释放纸带之前，纸带必须处于竖直绷紧状态，故B正确； C．为了充分利用纸带，实验中应先接通电源，后释放纸带，故C正确； D．实验中的瞬时速度是利用平均速度的定义来计算的，如果用公式或求解瞬时速度，相当于默认物体是做自由落体运动，失去了验证的意义，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 ①[1]打点计时器打下计数点B时，物体的速度为 [2][3]从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量 动能变化量为 ②[4]大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，原因是存在空气阻力和摩擦力阻力的影响，使得重力势能有一部分转化为内能。 四、计算题（共3题，共38分） 16. 如图，长为l=5m的水平轨道AB与半径R=1m的竖直半圆轨道BC在B处相连接，有一质量为m=1kg的滑块（可视为质点）从A处开始受大小为F=14N水平向右的恒力作用，从静止开始向右运动，滑块到达B处时撤去力F，滑块沿半圆轨道内侧上滑，并恰好能通过最高点C。滑块与AB间的动摩擦因数为μ=0.4，取g=10m/s²。求： （1）滑块到达C处时的速度大小vC； （2）滑块到达B处时速度大小vB； （3）滑块在半圆轨道上克服摩擦力所做的功Wf。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块恰好能通过最高点C，此时重力刚好提供向心力，则有 解得 【小问2详解】 对滑块，从A到B过程，由动能定理得 解得 【小问3详解】 滑块从B到C的过程中，由动能定理得 解得滑块在半圆轨道上克服摩擦力所做的功为 17. 宇航员站在月球表面以大小为v0的速度沿水平方向抛出一个小球，小球经时间t落到月球表面上的速度方向与水平方向的夹角为θ，如图所示。已知月球的半径为R，引力常量为G。求： （1）月球表面的重力加速度g； （2）月球的密度ρ； （3）月球的第一宇宙速度v1。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球在月球上做平抛运动，根据题意落到月球表面上时有 解得 【小问2详解】 对月球表面的物体，万有引力等于重力，有 可得月球的质量为 又 可得月球的密度为 【小问3详解】 月球的第一宇宙速度等于近月卫星的运行速度，则有 解得 18. 如图，AB是处于竖直平面内的光滑圆弧轨道，O为圆心，半径R=0.9m。BC是长度L=3m的水平传送带，传送带以v=4m/s的速度顺时针转动，CD是足够长的水平轨道，质量m=60kg的物体（可视为质点）从A处由静止下滑，OA与竖直方向OB的夹角θ=60°，已知物体与传送带和水平轨道的动摩擦因数都是μ=0.4，g=10m/s²，忽略物体通过B点和C点时的能量损失。求： （1）物体运动到B点时的速度大小vB； （2）物体最终停止的位置离C点的距离x； （3）物体在传送带上因滑动摩擦产生的热量Q。 【答案】（1） （2）2m （3） 【解析】 【小问1详解】 根据机械能守恒定律得 解得物体运动到B点时的速度大小 【小问2详解】 根据牛顿第二定律可得 解得 物体与传送带共速所需的时间为 t时间内物体的位移 故 在水平轨道上由运动学公式 解得x＝2m 【小问3详解】 t时间内传送带的位移大小为 物体的位移 物体在传送带上因滑动摩擦产生的热量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $