内容正文:
5.D[解析:设A、B旋转的平面与O点高度差为h,A、B两
球的旋转半径分别为rA、g,根据牛顿第二定律,对球A,竖直
方向TAcos a=mAg,水平方向Tasin&=mAw员rA,可得
gtan a=oir,而tana-会,整理得as=√景。对球B,同理
得s=√冬,因此us:w=1:1.故选D】
6.D【解析:物体做匀速圆周运动,合力指向圆心,对物体受
力分析,受重力、竖直向上的静摩擦力、指向圆心的支持力,如
图所示。重力G与静摩擦力f平衡,即G=f,则静摩擦力不
变,且与物体的角速度无关,因为支持力F、提供向心力,即
FN=mrw,所以当圆筒的角速度w增大以后,需要的向心力
变大,则物体所受弹力FN增大。故选D。】
0
0'G
7.B【解析:小球水平抛出后,只受到重力作用,所以水平方
向上,速度不变,将保持匀速直线运动:竖直方向上,在重力作
用下速度逐渐增大,做匀加速直线运动。所以任意两个时刻
的速度之差:水平分速度之差为零,竖直分速度之差为△=
g△t,沿着竖直方向向下。故选B。]
8.C【解析:A.不存在离心力,物体做离心运动的原因是合
力不足以提供向心力,A错误;B.做匀速圆周运动的物体,当
它所受的合外力突然减小时,它将沿圆周的切线方向做远离
圆心运动,B错误;做匀速圆周运动的物体,当它所受的合外
力突然变为零时,它将沿圆周的切线方向做匀速直线运动,C
正确,D错误。故选C。】
9.B[解析:要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前
进方向)等于零,重力与支持力的合力等于向心力mgtan0=
m员,a0=冬,联立解得汽车转容时的车速。=√亚。故
选B。J
10.D[解析:人造卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提
供向心力,设卫星的质量为m。轨道半径为r,地球质量为M
根据G4=m号得=√,因为<n=,所以n>
n=,故A错误;根据GM=m共r得T=√哥
/4π2r
r2
,因为
<n=r,所以T<T,=T,故B错误;根据Gm4
=ma得
a=必,因为<n=,所以a,>a=a,故C错误;F=
Gm以因为<八=,m.=m<m,所以b所需向心力最
小,故D正确。故选D。]
11.AD[解析:因为地球同步卫星的角速度和地球赤道上的
物体随地球自转的角速度相同,由公式a=wr可知一友,
故A正确,B错误;对于地球同步卫星和以第一宇宙速度运动
的近地卫星,由万有引力提供做匀速圆周运动所需向心力,得
G恤m号得=√所以-√
2
02
区,故C错误,D正
确。故选AD。]
12.AB[解析:A.由图乙可知伤员沿水平方向做匀速直线运
动,由图丙可知在竖直方向伤员向上做加速运动,以地面为参
考系,有
y乞·可得y=总2,所以被教人员的运动轨
x=vot,
迹是一条抛物线,故A正确;B.绳索吊起伤员后伤员在竖直方
向向上运动,结合图丙可知在竖直方向伤员向上做加速运动,
所以加速度的方向向上,伤员超重,所以绳索中拉力大于重
力,故B正确;C.由图乙可知伤员沿水平方向做匀速直线运
动,即在水平方向处于平衡状态,受到的合外力等于0,所以可
知绳子沿水平方向的作用力为0,则绳索中拉力方向一定竖直
向上,故C错误;D.由图乙可知伤员沿水平方向的位移x=
w1=3×4m=12m,由图丙可知在竖直方向的位移y=受1=
号×4m=8m,则被救人员的位移=VF+了=V20sm<
20m,故D错误。故选AB。]
13.BD[解析:A.根据星球表面物体的重力G=mg可知火
星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的号,故A错
误;B.在星球表面,忽略星球自转,有GM=mg,可得g
义,可得火是的质量是地球质量的立,故B正确:C又M
R
。·号R,可知火星的密度是地球密度的号,故C错误:D,根
据-紧,可得一√受,可知若在火是上发射卫是,最
R2
小发射速度是地球第一字宙速度的后,故D正确。故选BD】
14.AD[解析:取任意时刻作图,如图所示。根据相似三角
1
可知有Y=上,即y=之L=三L=史t,其中元为
y
值,故小球在毛玻璃上的投影点做匀速运动,投影点的速度在
相等时间内的变化量均为0,B、C错误;投影点做匀速运动,有
吸=兰-兴又0=宁=解得山46A正确投形
点做匀速运动,第一、二个投影点之间的距离为0.05m,则小
球第二、三个投影点之间的距离也为0.05m,D正确。故
选AD。]
05
L
15.(1)B(2)①abd②0.71
uN=mo'Lsin0,竖直方向据平衡条件可得N十Tcos0=mg,
[解析:(1)A.只要将小球从斜槽上适当位置由静止释放,小球
联立解得T=。-吕().
飞出时就可以获得适当的速度大小,与斜槽末端的切线是否
水平无关,A错误;B.本实验探究小球的平抛运动,需要小球
(3)绳子拉力提供一部分向心力,为Tsin0,同时其竖直分力会
抛出时的初速度沿水平方向,所以斜槽末端的切线必须是水
导致最大静摩擦力减小,减小量为:Tcos 0,欲满足要求,需有
平的,B正确;C.由于小球每次在空中的高度相同,所以在空
>0且Tsin0>uTcos0,可解得0<u<0.75。
中的运动时间相同,与斜槽末端的切线是否水平无关,C错
误;D.无论斜槽末端的切线是否水平,小球抛出后的运动轨迹
第三次月考检测
都是一条抛物线,D错误。故选B。(2)a,要装斜槽时,斜槽末
端切线方向不水平,小球脱离末端后并非做平抛运动,但在实
1.C[解析:物体在三个共点力作用下做匀速直线运动,三个
验中,仍按平抛运动分析处理数据,会造成较大误差;b.确定
力的合力为0,且任意两个力的合力一定与第三个力的合力等
Oy轴时,没有用重垂线,可能使Oy轴不是沿竖直方向,从而
大反向,如果撒去F,则剩下的F:与F3的合力会与撤去的F
造成在轨迹上所取点迹的相对位置关系的误差较大;℃.只要
等值反向,加速度方向与%方向相反,物体将会做匀减速直线
保证小球每次从斜槽上同一位置静止释放小球,就可以使小
运动,A、B错误;如果突然撤去F2,则剩下的F1与F3的合力
球抛出时的初速度相同,斜槽是否光滑对实验误差无影响;
会与撤去的F2等值反向,合力与不在同一条直线上,物体
d,每次没有从同一位置由静止释放小球,会使小球每次做平
做曲线运动,C正确;若撤去F2和F3,剩下的F1与方向相
抛运动的初速度不同,从而不是同一个平抛运动,画出的轨迹
同,物体会做匀加速直线运动,D错误。故选C。】
图误差较大。综上所述,可知abd满足题意要求,故选abd。
2.C【解析:A滑到最低点时速度方向水平向左,将其速度分
②由图可知相邻两点间的水平距离相等,所以相邻两点间的
解到沿绳方向和垂直绳方向,两个分速度、2如图所示,因
时间间隔T相等,竖直方向有△y=yw一y=l=gT°,解得
为绳长不变,所以B球的速度与大小相等,由几何关系知
T=√日。水平方向有x=21=%工,解得=头-g=
%==②
v。故选C】
LhLAL
/4X10X1.25X10zm/s≈0.71m/s.]
16.解:(1)设从0点运动到M点的时间为1,则h=zg听,解
得t4=1.2s。从O点到P点,在水平方向做速度为v.的匀速
运动,设从M点运动到P点的时间为t2,则x1=,,x2=
v,t2,解得t2=0.6s,篮球从O到P的时间t=t十t2=1.8s。
BO
(2)由x1=),t1解得u,=8m/s,在P点时的竖直分速度vy=
3.B[解析:A,设月球质量为M月,地球质量为M,苹果质量
g2=6m/s,篮球落人篮筐时的速度大小v=√十远=
为m,则月球受到的万有引力为F月二,苹果受到的万
10m/s,设速度方向与水平方向成0角,则tan0=子,解得0=
有引力为F=GMm,由于月球质量和苹果质量之间的关系未
37°。因此篮球落入篮筐时的速度为10m/s,方向与水平方向
r2
成37°斜向右下方。
知,故二者之间万有引力的关系无法确定,A错误;B.根据牛
17.解:(1)设水的质量为m,杯的质量为m。,根据牛顿第二定
顿第二定律,GM=M1a,GMm=ma,整理可以得到
(60r)2
律,T十(Om十m)g=(m十m)艺,代人数据整理得T=9N,方
an=6a,B正确,C.在地球表面处,G把=mg,在月球
R施
向竖直向下。
(2②)以水为研究对象,F+mg=严,解得F=6N,根据牛领第
表面处,GMm=mgH,由于地球、月球本身的半径大小、质
量大小关系未知,故无法求出月球表面和地面表面重力加速
三定律,水对小杯底的压力大小也为6N,方向竖直向上。
度的关系,C错误;D.由C可知无法求出月球表面和地面表面
(3)水对杯底的压力为零时,为临界条件,此时mg=产,解
重力加速度的关系,故无法求出苹果在月球表面受到的引力
得=√10m/s≈3.16m/s。
与地球表面引力之间的关系,D错误。故选B。】
18.解:(1)物块离开转台做圆周运动,据牛顿第二定律可得
4.B[解析:小球受重力和支持力两个力作用,靠两个力的合
ngtan0=nwi Lsin01,解得01=53°,有=Lsin0=
力提供向心力,结合牛顿第二定律求出线速度、角速度的表达
式,从而比较大小,根据角速度的大小比较周期的大小。根据
3m/s,细绳断后,物体做平抛运动,有L(cos0-cos0,)=
8
平行四边形定则得出支持力的表达式,从而比较大小。A.设
分d,=.又P=2+(Ls如A,联立解得r=8
圆锥筒的底角大小为20,匀速圆周运动中重力和支持力的合
45
m。
(2)物块在转台上做圆周运动,据牛顿第二定律可得Tsin0十
力F=品)提供向心力,由器。平和r>%知>,
r
43
A错误:B.由。=mrw2知<o咖,B正确:C.由%
严知T>T,C错误D.由sin0=,得支持力大小,方
下2
向都相同,D错误。故选B。】
5.B。[解析:卫星绕行星做匀速圆周运动,由万有引力提供向
心力,则有Mm=m世,得=GM·上。设行星的半径为
2
R,由图知当r=R时,心=6,GM=k,解得R=各。由上知
GM=,得行星的质量为M=各。故选B,】
6.C[解析:A.航天员漂浮在组合体中,航天员绕地球做匀
速圆周运动,航天员受到地球的万有引力提供所需的向心力,
航天员不是处于平衡状态,故A错误;B.物体在地球表面受到
的万有引力等于重力,则有三mg,解得地球质量为M
,又M=p·号R,联立解得地球的平均密度为p
G
恶,放B错误:C设组合体轨道处的重力加速度为,则
有分=m或部得=取二碳放C正确:
GM
gR2
卫星做匀速圆周运动的速度小于7.9km/s,故D错误。故
选C.]
7.A[解析:加速过程中,人的加速度斜向上,将加速度分解
到水平和竖直方向得a,=acos0,方向水平向右:ay=asin0,
方向竖直向上,水平方向受静摩擦力作用,f=ma=nacos0,
水平向右,竖直方向上有位移,所以重力和支持力都做功,在
水平方向上有位移,则摩擦力也做功,故A正确,B错误;匀速
过程中,人受力平衡,水平方向无相对运动趋势则不受摩擦
力,但在竖直方向上有位移,所以重力和支持力都做功,故C、
D错误。故选A。]
8.AB【解析:A.通过图分析可知:当=b,FN=0时,小球
做圆周运动的向心力由重力提供,即mg=m,则g=是,故
A正确;B.当=0,Fv=a时,重力与弹力Fv大小相等,即
mg=a,所以m=是=合R,放B正确;C当心>6时,杆对小
球的弹力方向与小球重力方向相同,竖直向下,故=c>b时
杆对小球的弹力方向竖直向下,故C错误;D.若2=2b时,
mg十R=m瓷,解得R=a,方向竖直向下,故D错误。放选
AB。]
9.CD[解析:座椅和人转动过程由拉力及重力的合力作为向
心力,满足F合=mgtan0=m(r十Lsin0)u2,解得w=
√$n9千,故A,B错误,C正确:由竖直方向受力平衡可得
gtan0
Fxco0=mg,解得F=)放D正确.故选CD.】
10.AD[解析:由题图可知汽车达到最大速度v=30m/s时
对应的牵引力大小等于阻力为2×103N,故A正确:F=6×
44
无敌原创·单元卷物理·必修第二册
10N时,由6X10-2X10得=10m/s,在速度由10m/5
1
30
增至30m/s的过程中,功率不变,所以汽车速度为15m/s时
的功率与速度为10m/s时的功率相等,P=Fv=6×103×
10W=6×10W,故B错误;在v<10m/s的过程中,汽车匀
加速运动,根据牛顿第二定律可得F一f=ma,代人数据解得
a=2m/g,匀加速运动的时间为1=吕=号=5s,放C错
a
误,D正确。故选AD。】
11.(1)A(2)C
[解析:(1)在这两个装置中,控制半径、角速度不变,只改变质
量,来研究向心力与质量之间的关系,故采用的是控制变量
法,故选A。(2)两边圆盘是通过皮带连起来的,边缘线速度
相等,但是两个轮半径不等,导致两个轮的角速度不等,由于
是同样的钢球,可以认为质量m相等,同时两个小球绕轴做圆
周运动的半径r是相同的,从而根据公式F。=mwr来研究向
心力与角速度。之间的关系,故选C。]
12.(1)同时(2)不变(3)自由落体(4)1.52.5
[解析:(1)小锤轻击弹性金属片时,A球做平抛运动,同时B
球做自由落体运动,通过实验可以观察到它们同时落地。
(2)用较大的力敲击弹性金属片,则被抛出初速度变大,但竖
直方向运动不受影响,因此运动时间仍不变。(4)设小球从A
到B、从B到C的时间均为T,竖直方向根据匀变速直线运动
的规律可得△y=5L-3L=2L=gT,解得T=√信
/X0.0、=0.1s,则小球运动中水平分速度的大小为%=
10
芹=头=3X0:05m/s=1.5m/s:B点竖直分速度为v%
0.1
器-器-装0
m/s=2m/s,则B点的速度为vB=
√6+=2.5m/s.】
13.解:(1)从A到C的运动的过程运用动能定理得mgR一
W,一mg5c=0,解得W,=6J。
(2)从B到C的过程中,运用动能定理得一mgsx=0一2m,
解得s=2ms。根据向心力公式得R、一mg=m发,解得
Fx=15N。由牛顿第三定律可知物体下滑到B点时对圆弧
轨道的压力为15N。
14.解:(1)同步卫星的周期与地球自转周期相同,T1=T。,设
同步卫星距离地球表面的高度为h,则轨道半径r=R十h;万
有引力完全提供向心力,C=m(受)》k,则同步卫星离地
&GMTS-R。
面的高度h=r一R=√4x
(2)乙卫星的角速度w牙,地球自转角速度w=
红,设至少
经过t时间,卫星乙会再次经过该观察者的正上方,根据题意,
TT。
(u十n)1=2x,联立解得i=T+T。
15.解:(1)以人为研究对象,因为人做匀速圆周运动,所以人
有引力提供向心力,随着甲、乙两个黑洞的间距缓慢减小,它
所受重力和支持力的合力提供向心力,如图所示。由图可知向心
们做圆周运动的向心力增大,运行半径减小,根据A、B选项分
力为Fn=ngtan30°,再由牛顿第二定律可得F。=ngtan30°
析中表达式可知运行的周期也在减小,故D正确。故选D。】
m,解得a=m30=号&。根据a,=6R.R=7十Lsn0
5.D【解析:当视角最大时,地球和水星的连线恰好与水星的
运动轨迹相切,设最大视角为Om,根据几何关系有sin0m=
2√3g
十号联立两式并代人数据解得如=√品:
-@,以会-弃解得头-V区,放选D1
rA
(2)以人为研究对象,因为人做匀速圆周运动,所以人所受重
6.C[解析:由题图可知汽车在前5s内的的加速度大小为
力和支持力的合力提供向心力,如图所示:
a=会智2m/g,设汽车在前5s内的牵引力大小为P,根据牛
由图可F=m50=23
c0s30
3mg。
顿第二定律有F-0.1mg=ma,解得F=6X10'N,故A、B错
FN
误;当汽车的速度达到v=10m/s时即达到额定功率,为P=
4330°
C
Fv=6×10W=60kW,故C正确;当汽车以最大速度行驶
时,牵引力与阻力大小相等,则P=0.1mga,解得m=30m/s,
故D错误。故选C。1
7.D[解析:A.重力做功Wc=mg△h=mg(ha一hm)=一mgh,
故物体克服重力做功为mgh,故A错误;B.对小车从A运动
到B的过程中运用动能定理得W台=之m子,放B错误;C.推
力F是恒力,在力的方向上的位移为s,所以W=Fs,故C错
mg
误;D.根据动能定理可得W:十W十W。=令m心,解得阻力
做功Wa=名m十mg-F,放D正确。故选D.】
第四次月考枪测
8.D[解析:太阳和恒星S围绕O处做匀速圆周运动,由开普
1.A【解析:细绳碰到钉子后,小球的线速度不变,做圆周运
萄第三定维可得一器·则太阳的轨道半径较大,根帮万有
动的半径变为原来的因分之一,则根据a=号,小球的向心加
引力定律有=m景,可得=√受,放太阳的线速度小
02
GM
速度突变为原来的4倍;根据v=ωr可知小球的角速度突变
于恒星S的,故A错误;恒星S与太阳围绕O处做匀速圆周运
为原来的4倍;根据T=mg十ma可知加速度变为原来的4
倍,小球受到的拉力不等于原来的4倍。故选A。】
动、地球绕太阳做圆周运动,由题给信息,可求“黑洞”和太阳
的质量,不可求恒星S和地球的质量,B、C错误;由圆周运动
2.C【解析:货物在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向
4π2R2
上先做匀加速运动,后做匀减速运动,根据平行四边形定则,
规律可得恒星S和太阳的向心加速度之比为:一
T
知合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上,轨迹
a14π2R
为曲线,货物的加速度先向上后向下,根据曲线运动的加速
T
度、轨迹、速度的关系,可知曲线的凹面先向上后向下。故
人是,D正确。故选D】
选C。】
3.C[解析:整个系统机械能守恒,A错误;弹簧先被压缩然
9.AD[解析:物体从D点滑动到顶点A过程中,由动能定理
后又伸长,弹性势能先增加、减小,再增加,B错误:初末两个
得-mg·x0一mg·xDB一mgcos a·xB=-乞m6,由几
位置以及弹簧垂直杆时、弹簧再次原长时,共计四个位置弹簧
何关系得cosa·xM=x,因而上式可以简化为一mg·
弹力功率为零,D错误。故选C。】
4.D【解析:由题意可知甲、乙两个黑洞运行的周期相等,角
0一omg·m一mg·xm=-m,即-mg·x一mg
速度相等,且做匀速圆周运动所需向心力相等,即M,禁R,=
m=一合m6,从上式可以看出,到达顶点的动能与路径无
4答,解得甲,乙两个里斜运行的半径之别为觉一瓷-
关,所以该物体从D点出发(沿DCA滑动刚好到顶点A)初速
度一定也为,故A正确,B错误;该物体从A点静止出发沿
器则甲,乙两个照洞运行的袋速度大小之比为受一是-
ACD滑动到D点,由动能定理可知mg·xo一mg·xo=
器,故A,B错误;甲,乙两个展祠做圆周运动的向心加速度大
乞m2,与公式一mg·xo一mg·xo=-乞m听比较,可
小之比为受一是-器故C错误:甲,乙两个照润之间的万
知v<故C错误,D正确。故选AD。]
10.AD[解析:A.对滑块A分析,滑块A相对于地的位移为物理
第三次月考检测
(满分100分,时间50分钟)
选择题(本题共10小题,合计60分。17小题只有一个正确选项,每小题6分;8一10小题有
多个正确选项,每小题6分,选不全得4分,选错得0分。)
1.一个物体在F1、F2、F3三个力的共同作用下做匀速直线运动,速度方向与F1方向相同,如图所
示,关于该物体的运动,下列说法正确的是
A.若突然撤去F1,物体将做曲线运动
B.若突然撒去F1,物体将做匀加速直线运动
C.若突然撤去F2,物体将做曲线运动
数
TTTTTTTTITITIII
D.若突然撤去F3和F2,物体将做曲线运动
2.如图所示,已知mA=3g,C为内壁光滑、半径为R的半圆形轨道,D为定滑轮(大小不计),开始
地
时A、B均处于静止状态,释放后,A沿圆弧轨道下滑,若已知A球下滑到最低点时的速度为,
邻
南
则此时B的速度为
LLLLLLLL
R
A.√2v
C
D.2v
3.若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律,在已知月地距离约为
地球半径60倍的情况下,需要验证
A,地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的0
1
B月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的
C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的号
D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的
1
4.一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,有两个质量相同的小球A和B
紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则
A.球A的线速度必定等于球B的线速度
B.球A的角速度必定小于球B的角速度
C.球A的运动周期必定小于球B的运动周期
D.球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力
5.人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其速率的平方()与环绕半径的倒数二的关系如图所示,图中
b为图线纵坐标的最大值,图线的斜率为,引力常量为G,则地球的质量和半径分别为()
14
A.kG kb
B各
c会
D.G是
6.2022年11月1日,梦天实验舱与“天宫”空间站在轨完成交会对接,目前已与天和核心舱、问天
实验舱形成新的空间站“T”字基本构型组合体。已知组合体的运行轨道距地面高度为h(约为
400k),地球视为理想球体且半径为R,地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,下列说法
正确的是
()
A.航天员漂浮在组合体中,处于平衡状态
B.地球的平均密度可表示为4πG(R-)
3g
C,组合体轨道处的重力加速度为)
D.组合体的运行速度介于7.9km/s和11.2km/s之间
23
7.如图所示,电梯与水平地面成0角,一人站在电梯上,电梯从静止开始匀加速上升,到达一定速
度后再匀速上升,若以N表示水平梯板对人的支持力,G为人受到的重力,f为电梯对人的静摩
擦力,下列结论正确的是
A.加速运动过程中f≠0,f、N,G都做功
B.加速运动过程中f≠0,N不做功
人0
C.匀速运动过程中f≠0,N,G都做功
D.匀速运动过程中f≠0,N,G都不做功
8.(多选)如图所示,一轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,在竖直平面内做半径为R的圆周
运动。小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为F、,小球在最高点的速度大小为,F、
图像如图所示。下列说法正确的是
(
个上N
06
A,当地的重力加速度大小为?
B.小球的质量为后R
C.=c时,杆对小球弹力方向向上
D.若=2b,则杆对小球弹力大小为2a
9.(多选)如图为公园游乐场中的“空中飞椅”游乐设施,座椅通过钢丝绳与顶端转盘相连接,已知
“空中飞椅”正常工作时转盘的转速一定,顶端水平转盘的半径为,绳长为L,绳与竖直方向的
夹角为0,座椅中人的质量为,转动过程座椅可以看成质点,座椅质量和空气阻力不计,则
(
24无敌原创·单元卷物理·必修第二册
A.座椅转动的角速度w=√sin0
gtan 0
B.人受到的合力大小为mg
tan
gtan 0
C.座椅转动的角速度w一√Lin0十7
D.人受到座椅的作用力为mg。
cos 0
10.(多选)如图所示为牵引力F和车速倒数1的关系图像。若汽车质量为2×10kg,它由静止开
2
始沿平直公路行驶,且行驶中阻力恒定,设其最大车速为30/s,则正确的是
本FN
6×103
2×109
0
/s.m-
1
30
A.汽车所受阻力为2×103N
B.汽车车速为15m/s,功率为3×104W
C.汽车匀加速的加速度为3m/s2
D.汽车匀加速所需时间为5s
二、实验题(本题共2小题,合计16分。)
11.(6分)用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素
有关。
(1)本实验采用的科学方法是
A.控制变量法
B.累积法
C.微元法
D.放大法
(2)图示情景正在探究的是
A.向心力的大小与半径的关系
B.向心力的大小与线速度大小的关系
C.向心力的大小与角速度大小的关系
D.向心力的大小与物体质量的关系
12.(10分)小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”,他的实验操作是:在小球A、B处
鞍
于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开。
(1)他观察到的现象是:小球A、B
(填“同时”或“先后”)落地;
我
(2)让A、B球恢复初始状态,用较大的力敲击弹性金属片,A球在空中运动的时间
(填“变长”“不变”或“变短”);
(3)上述现象说明:平抛运动的竖直分运动是
运动。
(4)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹,由于没有记录抛出点,如图丙所示,数据处
理时选择A点为坐标原点(0,0),结合实验中重锤方向确定坐标系,丙图中小方格的边长均为
0.05m,g取10m/s2,则小球运动中水平分速度的大小为
m/s,小球经过B点时的速
度大小为
m/s。
小锤
弹性金属片
地面
7I777T77I7711I177I7T777777II7
甲
丙
三、计算题(本题共3小题,合计24分。)
13.(6分)如图所示,AB为4圆弧轨道,半径为R=0.8m,BC是水平轨道,长s=3m,BC处的摩
1
擦系数为“=,今有质量m=1kg的物体,自A点从静止起下滑到C点刚好停止。g取
10m/s2。求:
(1)物体在AB段克服阻力所做的功:
(2)物体下滑到B点时对圆弧轨道的压力。
B
25
14.(8分)如图所示。甲、乙为地球赤道面内围绕地球运转的通信卫星。已知甲是与地面相对静止
的同步卫星;乙的运转方向与地球自转方向相反,轨道半径为地球半径的2倍,周期为T,在地
球赤道上的P点有一位观测者,观测者始终相对于地面静止。若地球半径为R,地球的质量为
M,地球的自转周期为T,已知万有引力常量为G。求:
(1)卫星甲距离地面的高度;
(2)若某一时刻卫星乙刚好在P点的观察者的正上方,则至少再经多长时间卫星乙会再次经过
该观察者的正上方?
甲
、赤道
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无敌原创·单元卷物理·必修第二册
15.(10分)如图所示是离心试验器的原理图,测试人的抗荷能力。被测者坐在椅子上随平台做匀
速圆周运动,已知人的质量为m,图中的直线AB的长度为L,与竖直方向成30°角,AC的长度
为r,求:
(1)向心加速度和角速度;
(2)人对椅子的压力。