精品解析:辽宁省沈阳市五校联考2024-2025学年高一下学期期末物理试题
2025-08-17
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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-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | 沈阳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.72 MB |
| 发布时间 | 2025-08-17 |
| 更新时间 | 2025-08-17 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53500832.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024-2025学年度(下)沈阳市五校协作体期末考试高一年级物理试卷
时间:75分钟分数:100分
第I卷(选择题共46分)
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 某行星绕恒星运行的椭圆轨道如图所示,和是椭圆的两个焦点,是椭圆的中心,为椭圆长轴的两个端点,为椭圆短轴的两个端点。行星在从到的过程中,万有引力做负功,则恒星应位于( )
A. 点 B. A点 C. 点 D. 点
【答案】D
【解析】
【详解】根据开普勒第一定律,恒星应位于椭圆的一个焦点上,行星所受引力方向沿着行星与恒星连线指向恒星,行星的速度方向沿着轨迹切线方向,行星在从到的过程中,万有引力做负功,则行星所受引力方向与速度方向成钝角,故恒星应位于E点。
故选D。
2. 如图所示为滚筒洗衣机示意图,若某滚筒洗衣机甩干衣服(包括衣服中的水,视为质点)时,滚筒做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )
A. 水滴最容易在最高点A离开衣服
B. 衣服在最低点时受到的支持力大于所受重力
C. 衣服运动到与圆心等高点时,只受滚筒的支持力作用
D. 衣服在滚筒内最高点A时对筒壁的压力一定小于其所受的重力
【答案】B
【解析】
【详解】A.滚筒做匀速圆周运动,衣服也随滚筒做匀速圆周运动,水滴受重力mg和衣服对水滴的附着力,合力提供向心力,故指向圆心且大小恒定,转至不同方向时的变化情况如图所示
由图可知,转至竖直向上时(即水滴运动到最低点时),最大,故水滴最容易在最低点B离开衣服,故A错误;
B.衣服在最低点时,支持力和重力的合力竖直向上,故受到的支持力大于所受重力,故B正确;
C.衣服运动到与圆心等高点时,所受合力指向圆心,故衣服受到重力、滚筒的支持力、滚筒的摩擦力,故C错误;
D.设衣服在滚筒内最高点A时所受支持力大小为,则
解得
根据牛顿第三定律,衣服对筒壁的压力
由该式可知,衣服对筒壁的压力可能小于、等于、大于所受的重力,故D错误。
故选B。
3. 人从高处跳到低处时,为了安全,一般都是让脚尖先着地,这样做的目的是( )
A. 减小地面对人冲量 B. 减小人落地时的动量
C. 减小地面对人的作用力 D. 增大人对地面的压强
【答案】C
【解析】
【详解】人落地时动量变化量一定,落地时脚尖先着地,延长了脚与地面的作用时间,根据可知,人所受的合外力减小,即地面对人的作用力减小,这样可以防止人受伤。
故选C。
4. 做简谐运动的单摆,其摆长不变,若摆球的质量增加为原来的倍,摆球经过平衡位置的速度减为原来的,则单摆振动的( )
A. 周期不变,振幅不变 B. 周期不变,振幅变小
C. 周期改变,振幅不变 D. 周期改变,振幅变大
【答案】B
【解析】
【详解】由单摆的周期公式可知,单摆摆长不变,则周期不变;摆球经过平衡位置的速度减为原来的,由于振动过程中机械能守恒,则有
mgh=mv2
则有
2gh=v2
据此式可知,速度变小,高度减小,所以偏离平衡位置的最大距离变小,即振幅变小。
故选B。
【点睛】单摆的摆长和重力加速度的大小决定单摆的周期的大小,单摆的能量决定单摆的振幅的大小。
5. 一列沿轴正方向传播的横波,为振源,某时刻的完整波形如图所示,此时波刚好传到处,点的横坐标为,时刻点起振,则点的振动图像为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由波形图可知处的质点此时刻沿y轴负向振动,可知波源起振方向也沿y轴负向,波传到P点需要的时间为且P点起振方向也沿y轴负向,开始一个周期内振幅较大,以后振幅较小。
故选C
6. 中国空间站距离地面的高度约为地球半径的,其环绕地球运行的周期为。已知引力常量为,则以下表达式最接近地球平均密度的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】中国空间站的轨道半径
根据万有引力提供向心力有
地球的平均密度
其中
联立得
故选B。
7. 一列简谐横波沿轴方向传播,在和的波动图像分别如图中所示,则处质点的振动图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AD.若波沿x轴向正方向传播,则时刻处质点正在沿y轴正方向振动,须满足(其中n=0,1,2,3…)
求得(其中n=0,1,2,3…)
当时
T不可能等于12s,故A正确,D错误;
BC.若波沿x轴向负方向传播,则时刻处质点正在沿y轴负方向振动,须满足(其中n=0,1,2,3…)
求得(其中n=0,1,2,3…)
则T不可能等于36s或8s,故BC错误。
故选A。
8. 如图(a),某同学用手机和弹簧制作了一个振动装置,通过手机的加速度传感器记录了手机在竖直面内运动过程中加速度随时间变化的关系,如图(b)所示。规定竖直向下为正方向,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 时,手机的动能最小
B. 时,弹簧处于伸长状态
C. 时,手机的加速度大小为
D. 在振动过程中,手机和弹簧组成的系统机械能守恒
【答案】BD
【解析】
【详解】A.时,加速度为0,手机的动能最大,故A错误;
B.时,加速度为0,弹力与重力等大反向,此时弹簧处于拉伸状态,故B正确;
C.根据图(b)可知
将t=03s代入方程,解得,故C错误;
D.在振动过程中,手机和弹簧组成的系统只有重力和弹簧弹力做功,故手机和弹簧组成的系统机械能守恒,故D正确。
故选BD。
9. 一段公路由一部分下坡路与一部分水平路组成,下坡路的坡度较小,汽车在下坡路和水平路上行驶受到的阻力大小均为。一辆质量为m的汽车从下坡路的顶端由静止启动,其运动的图像如图所示,OA段为直线,从时刻开始汽车的功率保持恒定。则由图像可知( )
A. 汽车运动过程中的最大功率为
B. 从时刻开始,汽车在水平路段行驶
C. 在时间内,汽车的加速度逐渐减小
D. 在时间内,汽车的牵引力恒定,其大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由题图可知,汽车在过程是恒加速度启动且此时是处于下坡路,其在时刻达到最大功率,此后一直保持不变,汽车在时处于匀速运动,其受力情况如图所示
汽车受到的牵引力为
则汽车的最大功率为,故A项错误;
B.由题图可知,时刻汽车的速度减小,而由题意可知,汽车受到的阻力没有变,所以此时汽车的牵引力小于阻力,即汽车由下坡路进入了水平路段,故B项正确;
C.物体运动的图像的斜率表示物体运动的加速度,由题图可知,时间内,汽车的加速度在减小,故C项正确;
D.由于物体的图像表示物体的加速度,所以在时间内汽车的加速度为
结合之前汽车的受力分析,对汽车有
解得,故D项错误。
故选BC。
10. 如图所示,质量分别为和的物块A、B,与劲度系数为的轻弹簧拴接后竖直放在水平地面上,对物块A施加一个的竖直向下的压力,物块A、B均处于静止状态。已知弹簧的弹性势能大小为,其中为弹簧的劲度系数,为弹簧的形变量,重力加速度取。突然撤去压力,则( )
A. 物块A的最大动能为
B. 物块B不可能离开水平地面
C. 只要足够小,物块B就可能离开水平地面
D. 将物块A、B位置互换,则撤去压力后物块A可能离开水平地面
【答案】AB
【解析】
【详解】A.有压力时,弹簧处于压缩状态,弹力大小
解得撤去压力,A向上运动至加速度为0时,A的速度达到最大值,即动能达到最大值,则有
根据机械能守恒定律有
解得,故A正确;
B.假设B没有离开地面,当A运动到最高点时弹簧处于拉伸状态,且拉伸量为,则有
舍去负值解得
可知,此时弹簧确实处于拉伸状态,由于
表明物块B不可能离开水平地面,故B正确;
C.若弹簧劲度系数不确定,结合上述有,
若物理量单位均用国际单位,表达式中没有写出单位的符号,则有
舍去负值解得
可知
即无论取何值,物块B均不可能离开水平地面,故C错误;
D.将物块A、B位置互换,没有撤去压力时有,
撤去压力后物块A到达最高点有
舍去负值解得
可知,此时弹簧确实处于拉伸状态,由于
表明将物块A、B位置互换,则撤去压力后物块A不可能离开水平地面,故D错误。
故选AB。
第II卷(非选择题共54分)
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。
长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A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。
(1)当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时,塔轮边缘处的___________(选填“线速度”或“角速度”)相等。
(2)如图所示,将完全相同的两个钢球分别放在挡板A、C处,则图中所示是在研究向心力的大小与___________(选填“半径”或“角速度”)的关系。
(3)如图所示,将完全相同的两个钢球分别放在挡板A、C处,摇动手柄,稳定时标尺上的黑白相间等分格显示出两个小球所受向心力的比值为4:1,则可以判断:与传动皮带连接的变速轮塔相对应的半径之比为___________。
【答案】(1)线速度 (2)角速度
(3)
【解析】
【小问1详解】
当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时,塔轮边缘处的线速度相等。
【小问2详解】
如图所示,将完全相同的两个钢球分别放在挡板A、C处,即质量和转动半径相等,则图中所示是在研究向心力的大小与角速度的关系。
【小问3详解】
两个小球所受向心力的比值为4:1,根据可知角速度之比为2:1;因两塔轮边缘线速度相等,根据可以判断:与传动皮带连接的变速轮塔相对应的半径之比为1:2。
12. 某同学观察发现篮球自由下落与水平地面发生碰撞后,不能反弹到原来的高度,于是他想研究碰撞的过程中,速率损失和能量损失的问题。
(1)该同学查阅资料了解到,碰撞的恢复系数定义为,其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度,v1和v2分别是碰撞后两物体的速度,e只与物体材料有关。若e=1,则发生的碰撞是___________(填“弹性碰撞”或“非弹性碰撞”)。
(2)该同学用某个篮球,在学校篮球场地(水泥地面)进行多次试验,测量出篮球下落高度和对应的反弹高度如下表所示:
试验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
下落高度h20/m
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
反弹高度h2/m
0.30
0.45
0.60
075
0.90
1.05
1.20
1.35
若空气阻力可以忽略不计,根据以上数据可知_____。
A. 每次碰撞损失的能量是一定的
B. 每次碰撞损失的能量和碰前能量成正比
C. 每次碰撞损失的速率是一定的
D. 每次碰撞损失的速率和碰前速率成正比
(3)该同学所研究的碰撞过程的恢复系数为_____(结果可以用根号表示)。
(4)上述实验过程有空气阻力,因为空气阻力作用,会导致上述测量值_____真实值(填“大于”或“小于”)。
【答案】(1)弹性碰撞 (2)BD
(3)
(4)小于
【解析】
【小问1详解】
设两物体的质量为m1和m2,若两物体碰撞属于弹性碰撞,有,
整理有
即
也就是说两物体发生弹性碰撞,其恢复系数为1。
【小问2详解】
AB.设篮球的质量为m,空气阻力忽略不计,则篮球下落过程中机械能守恒。碰撞损失的能量为
代入表中数据可知,每次碰撞损失的能量不是一定的。每次碰撞损失的能量和碰撞前能量有
即,故A错误,B正确;
C.由之前的分析可知,篮球下落过程中机械能守恒,所以碰前有
解得
碰撞后做竖直上抛运动,则有
解得
每次碰撞损失的速率为
每次碰撞损失的速率不是一定的,故C错误;
D.每次碰撞损失的速率和碰前速率有
即每次碰撞损失的速率和碰前速率成正比,故D正确。
故选BD。
【小问3详解】
结合之前的分析可知,碰撞前后地面速度为零,篮球的速度分别为v20与v2代入恢复系数的公式有
【小问4详解】
若不存在空气阻力,根据之前的分析有
若存在空气阻力,则碰前根据动能定理有
碰撞之后有
恢复系数为
所以上述实验过程有空气阻力,因为空气阻力的作用,会导致上述测量值小于真实值。
13. 如图,在竖直平面内有一固定光滑轨道ABCD,BC段是R1=5R0的四分之一圆弧,CD段是R2=2R0的四分之一圆弧,小球Q静止于小球P的左侧。质量m的小球P与轻弹簧一端连接,以的速度沿水平地面向左运动。当小球Q与弹簧分离后,滑上轨道BCD,恰能经过最高点D。小球P、Q均视为质点,弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g,求:
(1)小球Q的质量;
(2)弹簧的最大弹性势能。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小球Q恰好经过最高点D,则在D点时与轨道之间没有弹力,则
小球Q从B点运动到D点的过程中机械能守恒
小球P与小球Q发生弹性碰撞,则有
碰撞过程中系统动量守恒
碰撞过程中系统机械能守恒
解得
【小问2详解】
弹簧压缩最短时,弹簧的弹性势能最大,此时小球P与小球Q的速度相等,则
系统动量守恒
系统能量守恒
解得
14. 苹果的落地引起牛顿对“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”是否遵循同样规律的思考。设月球绕地球做匀速圆周运动,月心到地心的距离约为地球半径60倍,地球表面的重力加速度取。
(1)若“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样规律,则月球的加速度应为多大?
(2)已知月球绕地球运动的周期约为27天,地球的半径约为,取,请你利用所给的条件,计算月球的向心加速度并判断“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”是否遵循同样规律?
【答案】(1)
(2)遵循同样规律
【解析】
【小问1详解】
若“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样规律,则对苹果应用牛顿第二定律得
对月球应用牛顿第二定律得
联立可得
【小问2详解】
月球绕地球做匀速圆周运动,其向心加速度为
角速度与周期的关系为
代入数据可得
所以
则“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样规律。
15. 如图所示为过山车简易模型,它由竖直面内光滑圆形轨道和粗糙水平轨道组成,点为圆形轨道最低点,点为最高点,圆形轨道半径。水平轨道右侧并排放置两块相同木板,两木板间相互接触但不粘连,质量,长度,与地面动摩擦因素,木板上表面与水平轨道平齐。两个小物块和静止在水平轨道的右端,质量分别为和,物块间有少量炸药。物块到点的距离,物块、与水平面、木板、之间的动摩擦因数均为。现点燃物块间的炸药,使两物块都获得水平速度,此后物块运动圆轨道最高点时,恰好跟轨道没有作用力。取重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)爆炸刚结束时,物块、速度的大小;
(2)物块经过最高点后,运动到水平面上,最终停下来时距离出发点的距离;
(3)物块向右运动,与木板、相互作用,最终停下来时距离出发点的距离。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块经过最高点时,恰好跟轨道没有作用力,则有
物块从爆炸结束至运动到最高点的过程中,应用动能定理有
联立解得物块a的速度大小
在爆炸过程中,物块和水平方向动量守恒,规定向右为正方向,则有
解得物块的速度为
【小问2详解】
物块从爆炸结束至停下来的过程中,向左运动的距离为,应用动能定理有
解得物块的位移为
【小问3详解】
物块在木板上运动时,对板受力分析有
所以木板不动,物块的加速度为,由牛顿第二定律有
因为
物块在木板上运动时,木板运动的加速度,由牛顿第二定律有
物块与木板达到共速时有
物块的位移
木板的位移
因为
所以没掉下去,物块与木板的共同速度为
一起做匀减速运动的加速度为
一起做匀减速运动的位移为
物块最终停下来时距离出发点的距离为
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2024-2025学年度(下)沈阳市五校协作体期末考试高一年级物理试卷
时间:75分钟分数:100分
第I卷(选择题共46分)
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 某行星绕恒星运行的椭圆轨道如图所示,和是椭圆的两个焦点,是椭圆的中心,为椭圆长轴的两个端点,为椭圆短轴的两个端点。行星在从到的过程中,万有引力做负功,则恒星应位于( )
A. 点 B. A点 C. 点 D. 点
2. 如图所示为滚筒洗衣机示意图,若某滚筒洗衣机甩干衣服(包括衣服中的水,视为质点)时,滚筒做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )
A. 水滴最容易在最高点A离开衣服
B. 衣服在最低点时受到的支持力大于所受重力
C. 衣服运动到与圆心等高点时,只受滚筒的支持力作用
D. 衣服在滚筒内最高点A时对筒壁的压力一定小于其所受的重力
3. 人从高处跳到低处时,为了安全,一般都是让脚尖先着地,这样做的目的是( )
A. 减小地面对人的冲量 B. 减小人落地时的动量
C. 减小地面对人的作用力 D. 增大人对地面的压强
4. 做简谐运动的单摆,其摆长不变,若摆球的质量增加为原来的倍,摆球经过平衡位置的速度减为原来的,则单摆振动的( )
A. 周期不变,振幅不变 B. 周期不变,振幅变小
C. 周期改变,振幅不变 D. 周期改变,振幅变大
5. 一列沿轴正方向传播的横波,为振源,某时刻的完整波形如图所示,此时波刚好传到处,点的横坐标为,时刻点起振,则点的振动图像为( )
A. B.
C D.
6. 中国空间站距离地面的高度约为地球半径的,其环绕地球运行的周期为。已知引力常量为,则以下表达式最接近地球平均密度的是( )
A. B. C. D.
7. 一列简谐横波沿轴方向传播,在和的波动图像分别如图中所示,则处质点的振动图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
8. 如图(a),某同学用手机和弹簧制作了一个振动装置,通过手机的加速度传感器记录了手机在竖直面内运动过程中加速度随时间变化的关系,如图(b)所示。规定竖直向下为正方向,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 时,手机的动能最小
B. 时,弹簧处于伸长状态
C. 时,手机的加速度大小为
D. 在振动过程中,手机和弹簧组成的系统机械能守恒
9. 一段公路由一部分下坡路与一部分水平路组成,下坡路的坡度较小,汽车在下坡路和水平路上行驶受到的阻力大小均为。一辆质量为m的汽车从下坡路的顶端由静止启动,其运动的图像如图所示,OA段为直线,从时刻开始汽车的功率保持恒定。则由图像可知( )
A. 汽车运动过程中的最大功率为
B. 从时刻开始,汽车在水平路段行驶
C. 在时间内,汽车的加速度逐渐减小
D. 在时间内,汽车牵引力恒定,其大小为
10. 如图所示,质量分别为和的物块A、B,与劲度系数为的轻弹簧拴接后竖直放在水平地面上,对物块A施加一个的竖直向下的压力,物块A、B均处于静止状态。已知弹簧的弹性势能大小为,其中为弹簧的劲度系数,为弹簧的形变量,重力加速度取。突然撤去压力,则( )
A. 物块A的最大动能为
B 物块B不可能离开水平地面
C. 只要足够小,物块B就可能离开水平地面
D. 将物块A、B位置互换,则撤去压力后物块A可能离开水平地面
第II卷(非选择题共54分)
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。
长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A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。
(1)当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时,塔轮边缘处的___________(选填“线速度”或“角速度”)相等。
(2)如图所示,将完全相同的两个钢球分别放在挡板A、C处,则图中所示是在研究向心力的大小与___________(选填“半径”或“角速度”)的关系。
(3)如图所示,将完全相同的两个钢球分别放在挡板A、C处,摇动手柄,稳定时标尺上的黑白相间等分格显示出两个小球所受向心力的比值为4:1,则可以判断:与传动皮带连接的变速轮塔相对应的半径之比为___________。
12. 某同学观察发现篮球自由下落与水平地面发生碰撞后,不能反弹到原来的高度,于是他想研究碰撞的过程中,速率损失和能量损失的问题。
(1)该同学查阅资料了解到,碰撞的恢复系数定义为,其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度,v1和v2分别是碰撞后两物体的速度,e只与物体材料有关。若e=1,则发生的碰撞是___________(填“弹性碰撞”或“非弹性碰撞”)。
(2)该同学用某个篮球,在学校篮球场地(水泥地面)进行多次试验,测量出篮球下落高度和对应的反弹高度如下表所示:
试验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
下落高度h20/m
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
反弹高度h2/m
0.30
0.45
0.60
0.75
0.90
1.05
1.20
1.35
若空气阻力可以忽略不计,根据以上数据可知_____。
A. 每次碰撞损失的能量是一定的
B. 每次碰撞损失的能量和碰前能量成正比
C. 每次碰撞损失的速率是一定的
D. 每次碰撞损失的速率和碰前速率成正比
(3)该同学所研究的碰撞过程的恢复系数为_____(结果可以用根号表示)。
(4)上述实验过程有空气阻力,因为空气阻力的作用,会导致上述测量值_____真实值(填“大于”或“小于”)。
13. 如图,在竖直平面内有一固定光滑轨道ABCD,BC段是R1=5R0的四分之一圆弧,CD段是R2=2R0的四分之一圆弧,小球Q静止于小球P的左侧。质量m的小球P与轻弹簧一端连接,以的速度沿水平地面向左运动。当小球Q与弹簧分离后,滑上轨道BCD,恰能经过最高点D。小球P、Q均视为质点,弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g,求:
(1)小球Q质量;
(2)弹簧的最大弹性势能。
14. 苹果的落地引起牛顿对“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”是否遵循同样规律的思考。设月球绕地球做匀速圆周运动,月心到地心的距离约为地球半径60倍,地球表面的重力加速度取。
(1)若“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样规律,则月球的加速度应为多大?
(2)已知月球绕地球运动的周期约为27天,地球的半径约为,取,请你利用所给的条件,计算月球的向心加速度并判断“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”是否遵循同样规律?
15. 如图所示为过山车简易模型,它由竖直面内光滑圆形轨道和粗糙水平轨道组成,点为圆形轨道最低点,点为最高点,圆形轨道半径。水平轨道右侧并排放置两块相同木板,两木板间相互接触但不粘连,质量,长度,与地面动摩擦因素,木板上表面与水平轨道平齐。两个小物块和静止在水平轨道的右端,质量分别为和,物块间有少量炸药。物块到点的距离,物块、与水平面、木板、之间的动摩擦因数均为。现点燃物块间的炸药,使两物块都获得水平速度,此后物块运动圆轨道最高点时,恰好跟轨道没有作用力。取重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)爆炸刚结束时,物块、速度大小;
(2)物块经过最高点后,运动到水平面上,最终停下来时距离出发点的距离;
(3)物块向右运动,与木板、相互作用,最终停下来时距离出发点的距离。
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