精品解析：四川省江油中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题

四川省江油中学2023级高一下期第三次阶段性考试 物理试题 本试卷分为试题卷和答题卡两部分，其中试题卷由第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）组成，共5页；答题卡共2页。满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚，同时用2B铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内。 2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 3.考试结束后将答题卡收回。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 一、本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 一物体做匀速圆周运动，角速度为，在任意一段时间t内（　　） A. 加速度恒定不变 B. 线速度恒定不变 C. 位移大小是 D. 线速度方向改变 2. 在限速的平直公路上，一辆卡车与路旁障碍物相撞，交通警察发现路边泥地中有一块从车顶脱落的金属零件，测量下述哪组数据可以为卡车是否超速提供证据（　　） A. 金属零件的质量和车顶距泥地的高度 B. 金属零件质量和车顶距落地点的长度 C. 事故地点与金属零件的水平距离和金属零件的质量 D. 事故地点与金属零件的水平距离和车顶距泥地的高度 3. 一质点做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用，该质点（　　） A. 可能做曲线运动，速度先减小为零再逐渐增大 B. 可能做曲线运动，速度先增大后减小 C. 可能做直线运动，速度先减小为零再逐渐增大 D. 可能做直线运动，速度先增大后减小 4. 太阳系八大行星绕太阳运动，下列说法正确的是（ ） A. 太阳处在八大行星绕太阳运动的所有椭圆轨道的一个焦点上 B. 金星比地球离太阳近，金星公转周期比地球公转周期大 C. 水星与地球在同一椭圆轨道上绕太阳运动 D. 从火星到太阳的连线越长，火星运动越快 5. 如图所示，绵阳人民公园内有高大的摩天轮，深受游客喜爱。摩天轮悬挂透明座舱，某游客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，下列叙述正确的是（　　） A. 摩天轮转动一周的过程中，游客重力的冲量为零 B. 摩天轮转动一周的过程中，游客的动量保持不变 C. 摩天轮转动一周过程中，游客的机械能保持不变 D. 摩天轮转动一周的过程中，游客重力的瞬时功率要发生变化 6. 光滑水平地面上静止放置一个各面都光滑的三角形斜面体，物块从斜面顶端静止释放，不计一切阻力，在下滑过程中（　　） A. 斜面体对物块的弹力不做功 B. 物块对斜面体的压力做正功 C 物块机械能守恒 D. 物块与斜面体动量守恒 7. 质量为m的汽车在一山坡上行驶，下坡时关掉油门，汽车速度保持不变；若汽车保持恒定功率P下坡，速度由增至需要的时间为（　　） A. B. C. D. 8. 如图甲所示，质量的物体静止在水平地面上，时刻对物体施加一个水平向右的作用力，作用力随时间的变化关系如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。下列说法正确的是（　　） A. 时物体的速度最大 B. 时物体的动能为40.5J C. 0~4s内物体的平均速度大小为2.25m/s D. 0~4s内物体所受摩擦力的冲量大小为 二、本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，离地面的高度增大，卫星仍做匀速圆周运动，则（　　） A. 卫星的周期减小 B. 卫星的线速度减小 C. 卫星的角速度增大 D. 卫星的向心加速度减小 10. 一辆机车在水平路面上以恒定加速度从静止开始启动，所受阻力不变，该机车功率P与时间t和速度v与时间t图像正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 如图所示，地面粗糙，轻质弹簧处于原长状态，一端固定在墙面上，另一端O点处轻靠一物块，物块在推力的作用下从O点缓慢推至A点然后释放，最后停在B点，下列说法正确的是（　　） A. 从O到A，推力做的功等于弹簧的弹性势能 B. 从A到O，物块在O点的动能最大 C. 从O到B，物块动能全部转化为内能 D. 从A到B，弹性势能全部转化为内能 12. 如图所示，在A点处用轻绳悬挂一个摆球，A点正下方摆绳长处的C点，有只钉子可以挡住摆绳。将摆球拉至B点，轻绳与竖直方向夹角为，静止释放，摆绳触碰钉子后，摆球达到最高点D点，此时摆绳与竖直方向夹角为；若将钉子下移至E点（图中未画出），重新从B点静止释放摆球，摆绳触碰钉子后，摆球刚好在竖直面内做圆周运动。不计一切阻力和形变。则（　　） A. B. C. E点距A点摆绳长 D. E点距A点摆绳长 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 三、本大题2小题，每空2分，共16分。 13. 某同学用如图（a）所示装置比较平抛运动和自由落体运动。实验如下： （1）小锤打击弹性金属片后，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落，观察到A、B两球同时落地。关于该实验及分析判断，下列说法正确的是______。 A．两球的质量应相等 B．改变击球点离地高度，观察到A、B两球也同时落地 C．说明做平抛运动的A球与做自由落体运动的B球运动时间相等 D．说明做平抛运动A球在竖直方向上做自由落体运动 （2）该同学使用频闪照相机对A、B球进行频闪照相，拍摄时使照相机十字准心分别与竖直方向和水平方向对齐，即照片长边框平行于竖直方向，短边框平行于水平方向，某次照片局部如图（b）所示，A、B两球的像始终在同一水平线上，说明A球在竖直方向上做自由落体运动。用刻度尺对和进行测量，若在误差范围之内发现______（填“＞”“＝”或“＜”），即说明A球在水平方向上做匀速运动。 （3）图（b）是按与实际环境1：1比例冲洗的照片，已知照相机频闪周期为T，用刻度尺测得、和、，则小球平抛初速度大小是______，当地重力加速度大小是______。 14. 某实验小组用如图甲所示装置测量木板对木块的摩擦力所做的功。重物拉着木块向右先做匀加速运动，重物落地后木块继续运动，图乙是重物落地后打点计时器打出的纸带，纸带上的小黑点是计数点，相邻的两计数点之间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示。已知打点计时器所用交流电的频率为。 （1）可以判断图乙所示纸带的______（填“左端”或“右端”）与木块连接。根据纸带数据，可计算出打点计时器打下A、B点时木块的速度、，其中______（结果保留两位有效数字）。 （2）要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功，还应测量的物理量是______。 A．木板长度l　　　B．木块运动时间t　　　C．木块质量　　D．重物质量 （3）在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的计算式为______。（用、和第（2）问中测得的物理量的符号表示） 四、本大题3小题，共36分，要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 15. 光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为、，开始时B、C均静止，A以初速度向右运动，A与B相撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变．求B与C碰撞前B的速度大小． 16. 石墨烯是一种具有超轻超高强度的新型材料。有人设想：用石墨烯制作超级缆绳连接地球赤道上的固定基地与同步空间站，利用超级缆绳承载太空电梯从地球基地向空间站运送物资。已知地球半径R，自转周期T，地球北极表面重力加速度，万有引力常量G。 （1）求地球的质量M； （2）太空电梯停在距地3R的站点，求该站点处的重力加速度g的大小。 17. 如图所示，长的传送带水平放置，并保持的速度向右匀速运动，其右端与一粗糙直轨道AB平滑相连，直轨道与水平传送带的夹角可以调整。质量的物块以的速度从传送带左端水平滑上传送带，然后滑上直轨道。直轨道足够长，已知物块与传送带间的动摩擦因数，物块与直轨道间的动摩擦因数，重力加速度g取10m/s2。 （1）求物块滑上直轨道前与传送带摩擦产生的热量Q； （2）调整直轨道与水平传送带的夹角，求物块在直轨道上向上滑动的最小距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 四川省江油中学2023级高一下期第三次阶段性考试 物理试题 本试卷分为试题卷和答题卡两部分，其中试题卷由第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）组成，共5页；答题卡共2页。满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚，同时用2B铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内。 2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 3.考试结束后将答题卡收回。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 一、本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 一物体做匀速圆周运动，角速度为，在任意一段时间t内（　　） A. 加速度恒定不变 B. 线速度恒定不变 C. 位移大小是 D. 线速度方向改变 【答案】D 【解析】 【详解】A．加速度大小不变，方向不断变化，选项A错误； B．线速度大小不变，方向不断变化，选项B错误； C．根据题中条件，半径未知，则不能求解位移大小，选项C错误； D．线速度方向改变 选项D正确。 故选D。 2. 在限速的平直公路上，一辆卡车与路旁障碍物相撞，交通警察发现路边泥地中有一块从车顶脱落的金属零件，测量下述哪组数据可以为卡车是否超速提供证据（　　） A. 金属零件的质量和车顶距泥地的高度 B. 金属零件的质量和车顶距落地点的长度 C. 事故地点与金属零件的水平距离和金属零件的质量 D. 事故地点与金属零件的水平距离和车顶距泥地的高度 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，金属零件做平抛运动，且金属零件的初速度为卡车的行驶速度，根据公式，水平方向 竖直方向 联立等出 故求卡车的行驶速度，要知道金属零件的水平位移和车顶距泥地的高度才能等出卡车的行驶速度，故D正确，ABC错误。 故选D。 3. 一质点做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用，该质点（　　） A. 可能做曲线运动，速度先减小为零再逐渐增大 B. 可能做曲线运动，速度先增大后减小 C. 可能做直线运动，速度先减小为零再逐渐增大 D. 可能做直线运动，速度先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．若恒力与速度方向不共线，则质点做曲线运动。若速度与恒力夹锐角，则速度不断增大；若速度与恒力夹钝角，则速度先减小后增大，但是最小速度不为零，因为垂直恒力方向上速度不为零，故AB错误； CD．若恒力与速度方向共线，则质点做直线运动。若速度与恒力同向，则速度不断增大；若速度与恒力反向，则速度先减小到零后反向增大，故C正确，D错误。 故选C。 4. 太阳系八大行星绕太阳运动，下列说法正确的是（ ） A. 太阳处在八大行星绕太阳运动的所有椭圆轨道的一个焦点上 B. 金星比地球离太阳近，金星公转周期比地球公转周期大 C. 水星与地球在同一椭圆轨道上绕太阳运动 D. 从火星到太阳连线越长，火星运动越快 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据开普勒第一定律可知，所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，A正确； B．根据开普勒第三定律有，由于金星比地球离太阳近，则a金 < a地，故金星公转周期比地球公转周期小，B错误； C．根据天文常识可知水星与地球在不同椭圆轨道上绕太阳运动，C错误； D．根据开普勒第二定律可知，从火星到太阳连线越长，火星运动越慢，D错误。 故选A。 5. 如图所示，绵阳人民公园内有高大的摩天轮，深受游客喜爱。摩天轮悬挂透明座舱，某游客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，下列叙述正确的是（　　） A. 摩天轮转动一周的过程中，游客重力的冲量为零 B. 摩天轮转动一周的过程中，游客的动量保持不变 C. 摩天轮转动一周的过程中，游客的机械能保持不变 D. 摩天轮转动一周的过程中，游客重力的瞬时功率要发生变化 【答案】D 【解析】 【详解】A．摩天轮转动一周的过程中，重力不为零、时间不为零，根据I=Ft可知游客重力的冲量不为零，选项A错误； B．摩天轮转动一周的过程中，速度方向不断变化，游客的动量方向不断变化，选项B错误； C．摩天轮转动过程中，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，速度不变，动能不变，但重力势能在变化，因此乘客的机械能在变化，选项C错误； D．摩天轮转动过程中，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，随着位置的改变，速度在竖直方向的分速度在变化，因此乘客重力的瞬时功率在变化，选项D正确。 故选D。 6. 光滑水平地面上静止放置一个各面都光滑的三角形斜面体，物块从斜面顶端静止释放，不计一切阻力，在下滑过程中（　　） A. 斜面体对物块的弹力不做功 B. 物块对斜面体的压力做正功 C. 物块机械能守恒 D. 物块与斜面体动量守恒 【答案】B 【解析】 【详解】AC．因为各个面均光滑，所以系统的机械能守恒，而斜面体的机械能增加，则物块的机械能减少，故斜面体对物块的弹力做负功，AC错误； B．因为斜面体的机械能增加，所以物块对斜面体的压力做正功，B正确； D．物块与斜面体竖直方向合力不为零，所以动量不守恒，D错误。 故选B。 7. 质量为m的汽车在一山坡上行驶，下坡时关掉油门，汽车速度保持不变；若汽车保持恒定功率P下坡，速度由增至需要的时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】汽车下坡时关闭油门，速度保持不变，汽车处于平衡状态，所受合力为零，即汽车重力的分力等于阻力，则汽车以恒定功率下坡时所受合外力等于汽车的牵引力，合力做的功等于牵引力做的功，对汽车，由动能定理得 解得 故选C。 8. 如图甲所示，质量的物体静止在水平地面上，时刻对物体施加一个水平向右的作用力，作用力随时间的变化关系如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。下列说法正确的是（　　） A. 时物体的速度最大 B. 时物体的动能为40.5J C. 0~4s内物体的平均速度大小为2.25m/s D. 0~4s内物体所受摩擦力的冲量大小为 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可得，物体所受的滑动摩擦力 结合乙图，，物体静止 ，由牛顿第二定律得 物体向右加速。 ，由牛顿第二定律得 物体向右做减速运动。 A．由分析可知，时物体的速度最大，故A错误； B．由动量定理得， ① 由图像可得，，的冲量 将、、带入①式得，时物体的速度 时物体的动能 故B正确； C．由动量定理得， ① 由图像可得，，的冲量 将、、带入①式得，时物体的速度 由于物体不做匀加速，所以内物体的平均速度 故C错误； D．摩擦力的冲量 摩擦力小于滑动摩擦力，所以冲量 摩擦力的冲量 故D错误。 故选B。 二、本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，离地面的高度增大，卫星仍做匀速圆周运动，则（　　） A. 卫星的周期减小 B. 卫星的线速度减小 C. 卫星的角速度增大 D. 卫星的向心加速度减小 【答案】BD 【解析】 【详解】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，根据 可得 则离地面的高度增大，则周期变大，线速度减小，角速度减小，向心加速度减小。 故选BD 10. 一辆机车在水平路面上以恒定加速度从静止开始启动，所受阻力不变，该机车功率P与时间t和速度v与时间t图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．匀加速启动阶段，根据牛顿第二定律可得 解得 根据速度一时间关系可得 根据P=Fv可得 所以 P与t成正比。当功率达到额定功率以后，牵引力的功率不变，故A正确，B错误； CD．根据可知，开始一段时间内机车做匀加速直线运动，v与t成正比；当机车的功率达到额定功率以后，随着速度的增大，牵弓力减小、阻力不变、合外力减小，根据牛顿第二定律可得加速度减小，机车做加速度逐渐减小的加速直线运动，最后机车匀速运动、加速度为零，由于v-t图像的斜率表示加速度，故 C正确，D错误。 故选AC。 11. 如图所示，地面粗糙，轻质弹簧处于原长状态，一端固定在墙面上，另一端O点处轻靠一物块，物块在推力的作用下从O点缓慢推至A点然后释放，最后停在B点，下列说法正确的是（　　） A. 从O到A，推力做的功等于弹簧的弹性势能 B. 从A到O，物块在O点的动能最大 C. 从O到B，物块动能全部转化为内能 D. 从A到B，弹性势能全部转化为内能 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据功能关系可知，从O到A，推力做的功等于弹簧的弹性势能的增加量与物块克服摩擦力所做的功，故A错误； B．从A到O，物块在水平向左的摩擦力与水平向右的弹簧弹力的共同作用下向右运动，开始时弹簧弹力大于摩擦力，随着弹簧弹力逐渐减小，物块的加速度逐渐减小，物块向右做加速度逐渐减小的加速运动，当弹簧弹力等于摩擦力时，加速度为零，物块速度最大，动能最大，接着弹力小于摩擦力，物块做加速度逐渐增大的减速运动，所以在O点的动能不是最大，故B错误； C．在O点时，物块与弹簧分离，根据能量守恒定律可知，从O到B，物块的动能全部转化为内能，故C正确； D．从A到B，把弹簧及物块看着一个系统，根据能量守恒定律可知，弹簧的弹性势能全部转化为物块与地面间因摩擦产生的内能，故D正确。 故选CD。 12. 如图所示，在A点处用轻绳悬挂一个摆球，A点正下方摆绳长处的C点，有只钉子可以挡住摆绳。将摆球拉至B点，轻绳与竖直方向夹角为，静止释放，摆绳触碰钉子后，摆球达到最高点D点，此时摆绳与竖直方向夹角为；若将钉子下移至E点（图中未画出），重新从B点静止释放摆球，摆绳触碰钉子后，摆球刚好在竖直面内做圆周运动。不计一切阻力和形变。则（　　） A. B. C. E点距A点摆绳长 D. E点距A点摆绳长 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．小球从B点摆到D点的过程，只有重力做功，由机械能守恒定律有 解得 故A正确，B错误； CD．设E点与A点距离为，则小球做圆周运动的半径为 摆绳触碰钉子后摆球刚好在竖直面内做圆周运动，则在最高点时绳的拉力为零，有 小球从B点到圆周的最高点由动能定理有 联立可得 即E点距A点摆绳长，故C错误，D正确； 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 三、本大题2小题，每空2分，共16分。 13. 某同学用如图（a）所示的装置比较平抛运动和自由落体运动。实验如下： （1）小锤打击弹性金属片后，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落，观察到A、B两球同时落地。关于该实验及分析判断，下列说法正确的是______。 A．两球的质量应相等 B．改变击球点离地高度，观察到A、B两球也同时落地 C．说明做平抛运动的A球与做自由落体运动的B球运动时间相等 D．说明做平抛运动的A球在竖直方向上做自由落体运动 （2）该同学使用频闪照相机对A、B球进行频闪照相，拍摄时使照相机十字准心分别与竖直方向和水平方向对齐，即照片长边框平行于竖直方向，短边框平行于水平方向，某次照片局部如图（b）所示，A、B两球的像始终在同一水平线上，说明A球在竖直方向上做自由落体运动。用刻度尺对和进行测量，若在误差范围之内发现______（填“＞”“＝”或“＜”），即说明A球在水平方向上做匀速运动。 （3）图（b）是按与实际环境1：1比例冲洗的照片，已知照相机频闪周期为T，用刻度尺测得、和、，则小球平抛初速度大小是______，当地重力加速度大小是______。 【答案】 ①. BCD ②. ＝ ③. 或 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，A做平抛运动，B做自由落体运动，由于两球同时落地，因此说明A，B在竖直方向上的运动规律是相同的，改变击球点离地高度，多次实验也能观察到A、B两球同时落地。故根据实验结果可推知，平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动，该实验不需要两球质量相等，故选BCD。 （2）[2]频闪照相机曝光时间相同，用刻度尺对和进行测量，若误差范围之内发现=，则说明A球在水平方向上做匀速运动。 （3）[3]图（b）是按与实际环境1：1比例冲洗的照片，由于小球A在水平方向做匀速直线运动，则可得小球平抛初速度大小是 或 [4]小球竖直方向自由落体运动，则根据 可得 得 14. 某实验小组用如图甲所示装置测量木板对木块的摩擦力所做的功。重物拉着木块向右先做匀加速运动，重物落地后木块继续运动，图乙是重物落地后打点计时器打出的纸带，纸带上的小黑点是计数点，相邻的两计数点之间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示。已知打点计时器所用交流电的频率为。 （1）可以判断图乙所示纸带的______（填“左端”或“右端”）与木块连接。根据纸带数据，可计算出打点计时器打下A、B点时木块的速度、，其中______（结果保留两位有效数字）。 （2）要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功，还应测量的物理量是______。 A．木板长度l　　　B．木块运动时间t　　　C．木块质量　　D．重物质量 （3）在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的计算式为______。（用、和第（2）问中测得的物理量的符号表示） 【答案】 ①. 右端 ②. 0.50 ③. C ④. 【解析】 【详解】（1）[1]由题意可知，重物拉着木块向右先做匀加速运动，重物落地后木块做匀减速运动，在相等时间内，位移逐渐减小，由实验装置可知，打点计时器先打靠近木块的纸带，因此纸带的右端与木块连接。 [2]由题意可知，打点计时器所用交流电的频率为，相邻的两计数点之间还有4个点，则有纸带上打相邻两计数点的时间间隔为 T=0.02×5s=0.1s 由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度可知，打点计时器打下A点时木块的速度 （2）[3]重物落地后，摩擦力对木块做的功等于木块动能的变化量，由木块的速度、计算动能的变化，由动能公式可知，需要测量木块的质量m1。ABD错误，C正确。 故选C。 （3）[4]由摩擦力对木块做的功等于木块动能的变化量可知，在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的计算式为 四、本大题3小题，共36分，要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 15. 光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为、，开始时B、C均静止，A以初速度向右运动，A与B相撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变．求B与C碰撞前B的速度大小． 【答案】 【解析】 【详解】设A与B碰撞后，A的速度为，B与C碰撞前B的速度为，B与C碰撞后粘在一起的速度为，由动量守恒定律得： 对A、B木块： 对B、C木块： 由A与B间的距离保持不变可知 联立代入数据得： ． 16. 石墨烯是一种具有超轻超高强度的新型材料。有人设想：用石墨烯制作超级缆绳连接地球赤道上的固定基地与同步空间站，利用超级缆绳承载太空电梯从地球基地向空间站运送物资。已知地球半径R，自转周期T，地球北极表面重力加速度，万有引力常量G。 （1）求地球的质量M； （2）太空电梯停在距地3R的站点，求该站点处的重力加速度g的大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设质量为的物体北极地面静止，则 解得 （2）设货物质量为m，在距地面高3R站点受到的万有引力为F，则 货物绕地球做匀速圆周运动，设太空电梯对货物的支持力为N，则 解得 17. 如图所示，长的传送带水平放置，并保持的速度向右匀速运动，其右端与一粗糙直轨道AB平滑相连，直轨道与水平传送带的夹角可以调整。质量的物块以的速度从传送带左端水平滑上传送带，然后滑上直轨道。直轨道足够长，已知物块与传送带间的动摩擦因数，物块与直轨道间的动摩擦因数，重力加速度g取10m/s2。 （1）求物块滑上直轨道前与传送带摩擦产生的热量Q； （2）调整直轨道与水平传送带的夹角，求物块在直轨道上向上滑动的最小距离。 【答案】（1）；（2）m 【解析】 【详解】（1）物块滑上传送带后做匀减速运动，设其加速度大小a，经时间t与传送带共速，对地位移为x1，则 解得 由于，所以物块先减速再以匀速，匀速后与传送带无相对位移，不再产生热量。设物块在传送带上滑动过程中，皮带对地位移为x2，则 解得 （2）物块先减速后匀速，设物块到达A点的速度为，则 vA = v = 4m/s 设直轨道与水平传送带的夹角为，物块沿直轨道通过的距离为L，则 带入数据得 其中 当，时 则有最大值，最大值为，此时L有最小值，即 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $