精品解析:四川眉山第一中学2025-2026学年高一下学期4月月考物理试卷
2026-04-22
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理教科版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第二章 匀速圆周运动,第三章 万有引力定律,第四章 机械能及其守恒定律 |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | 眉山市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.22 MB |
| 发布时间 | 2026-04-22 |
| 更新时间 | 2026-04-30 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57482670.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
四川眉山第一中学2025-2026学年高一下学期4月月考物理试卷
一、单选题,每题4分共28分
1. 下列描述符合物理学史的是( )
A. 第谷通过长期的观测,积累了大量的天文资料,指出行星绕太阳的运动轨迹是椭圆
B. 开普勒提出日心说,总结出行星运动的三条规律
C. 牛顿得出万有引力定律并通过扭秤实验测得了万有引力常量
D. 牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体,提出了万有引力定律
【答案】D
【解析】
【详解】A.第谷通过长期的天文观测,积累了大量的天文资料,开普勒指出行星绕太阳的运动轨迹是椭圆,故A错误;
B.哥白尼提出日心说,开普勒总结出行星运动的三条规律,故B错误;
C.牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许测出了引力常量G,故C错误;
D.牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体,提出了万有引力定律,故D正确。
故选D。
2. 1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制,叫作国际单位制,简称。某物理量的单位用国际单位制表示为,该物理量是( )
A. 力 B. 加速度 C. 功 D. 功率
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律,质量的单位为,加速度的单位为,则
所以力的国际单位为,故A错误;
B.根据加速度定义,速度的单位为,时间的单位为,则
所以加速度的国际单位为,故B错误;
C.根据功的定义,力的单位为,位移的单位为,
所以功的国际单位为,故C正确;
D.根据功率定义,功的单位为,时间的单位为,
所以功率的单位为,故D错误。
故选C。
3. 在2025年都灵大冬会短道速滑男子5000米接力A组决赛中,中国队夺得冠军。运动员过弯时的运动可视为匀速圆周运动。下列关于匀速圆周运动的说法正确的是( )
A. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动
B. 在任何相等的时间里,质点运动的平均速度都相同
C. 物体做匀速圆周运动时,合力的方向一定指向圆心,大小恒定
D. 向心加速度公式在非匀速圆周运动中不适用
【答案】C
【解析】
【详解】A.匀变速曲线运动的加速度大小、方向均恒定,匀速圆周运动的向心加速度方向始终指向圆心、时刻变化,属于变加速曲线运动,故A错误;
B.平均速度是矢量,相等时间内匀速圆周运动的位移方向不一定相同,因此平均速度不一定相同,故B错误;
C.物体做匀速圆周运动时,所受合力提供向心力,其方向始终指向圆心,大小恒定,故C正确;
D.向心加速度公式既适用于匀速圆周运动,也适用于非匀速圆周运动的向心加速度分量计算,故D错误。
故选C。
4. 地球不仅是人类文明的摇篮,更是宇宙中罕见的宜居行星,其复杂系统与演化历史持续激发科学探索的热情。已知地球星体半径,地球围绕太阳公转的周期,轨道半径,万有引力常量。利用以上物理量,我们可以得到太阳的质量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】地球绕太阳运动,万有引力提供向心力有
解得
故选B。
5. 如图所示,两物体叠放在一起置于足够长的光滑斜面上,现在物体上施加一沿斜面向上的恒力,两物体共同沿斜面向下做匀加速直线运动.下列说法正确的是( )
A. 两物体的重力做正功 B. 恒力做正功
C. 摩擦力对物体做正功 D. 摩擦力对物体做负功
【答案】A
【解析】
【详解】A.物体沿斜面向下加速下滑,物体的高度下降,则两物体的重力对物体做正功,A正确;
B.由于恒力与物体的运动方向相反,则恒力做负功,B错误;
C.设斜面的倾角为,则物体的加速度为,则物体对物体的摩擦力沿斜面向上,则摩擦力对物体做负功,C错误;
D.物体对物体的摩擦力沿斜面向下,则摩擦力对物体做正功,D错误。
故选A。
6. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,天文学称为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示。则火星相邻两次冲日的时间间隔约为( )
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径
1.0
1.5
5.2
9.5
19
30
A. 4年 B. 3年 C. 2年 D. 1年
【答案】C
【解析】
【详解】根据开普勒第三定律
解得
设相邻两次火星冲日的时间间隔t,有
解得
故选C。
7. 如图所示为发射同步卫星的三个轨道,轨道Ⅰ为近地轨道,轨道Ⅱ为转移轨道,轨道Ⅲ为同步轨道,P、Q分别是转移轨道的近地点和远地点。假设卫星在各轨道运行时质量不变,关于卫星在这三个轨道上的运动,下列说法正确的是( )
A. 卫星在各个轨道上的运行速度一定都小于7.9km/s
B. 卫星在轨道Ⅲ上Q点的运行速度小于在轨道Ⅱ上Q点的运行速度
C. 卫星在轨道Ⅱ上从P点运动到Q点的过程中,运行时间一定小于12h
D. 卫星在轨道Ⅲ上Q点的运行加速度大于在轨道Ⅱ上Q点的运行加速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.卫星在近地轨道上的速度为7.9km/s,由近地轨道上的P点加速才能进入椭圆轨道,可知卫星在轨道Ⅱ上P点的速度大于7.9km/s,即各个轨道上的运行速度不一定都小于7.9km/s,A错误;
B.卫星在轨道Ⅱ上Q点加速才能进入轨道Ⅲ,可知卫星在轨道Ⅲ上Q点的运行速度大于在轨道Ⅱ上Q点的运行速度,B错误;
C.卫星在轨道Ⅲ上的运行周期为24h,根据开普勒第三定律,在轨道Ⅱ上的半长轴小于在轨道Ⅲ的运动半径,可知在轨道Ⅱ上的周期小于在轨道Ⅲ的运动周期,则卫星从P点运动到Q点的过程中,运行时间一定小于12h,C正确;
D.根据可知,卫星在轨道Ⅲ上Q点的运行加速度等于在轨道Ⅱ上Q点的运行加速度,D错误。
故选C。
二、多选题。(每题6分,选对但不全得3分,全对得6分,有错得0分。)
8. 北斗卫星导航系统中包含地球静止卫星,即相对地面静止的卫星。静止卫星的( )
A. 周期大于地球自转的周期
B. 线速度小于地球的第一宇宙速度
C. 向心加速度大于地球表面的重力加速度
D. 向心加速度大于地球表面物体随地球自转的向心加速度
【答案】BD
【解析】
【详解】A.相对地面静止的卫星的周期与地球自转的周期相等,故A错误;
B.根据万有引力提供向心力
可得
第一宇宙速度是在地球表面运动的卫星的速度,相对地面静止的卫星的轨道半径大于在地球表面运动的卫星,即静止卫星的线速度小于地球的第一宇宙速度,故B正确;
C.根据牛顿第二定律
可得
可知向心加速度小于地球表面的重力加速度,故C错误;
D.根据可知向心加速度大于地球表面物体随地球自转的向心加速度,故D正确。
故选BD。
9. 如图甲所示,一汽车保持恒定功率经过AB、BC两段不同路面,该过程其v-t图像如图乙所示,则汽车( )
A. 在AB段所受阻力不变 B. 在AB段所受阻力逐渐减小
C. 在BC段牵引力逐渐增大 D. 在BC段牵引力逐渐减小
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.由图可知,汽车在AB段做匀速直线运动,且功率恒定,牵引力恒定,则所受阻力不变,故A正确,B错误;
CD.汽车在BC段做加速度减小的减速运动,根据可知,牵引力不断增大,故C正确,D错误。
故选AC。
10. 如图所示,为可绕过点竖直轴转动的光滑小圆环。、两位同学质量分别为、拉住穿过圆环的细绳两端,在空中做圆锥摆运动,两侧绳长分别为、,,运动的周期相等,不计空气阻力,人可视为质点,则下列判断正确的是( )
A. 两位同学的向心加速度相同
B. 两位同学的运动轨迹在同一水平面
C.
D. 一定有
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.根据
其中
解得
故A错误;
B.由牛顿第二定律,
联立可得
故两位同学的运动轨迹在同一水平面,故B正确;
CD.由于细绳穿过圆环,则绳上的拉力大小相等,有,
解得
其中
联立解得
因为
所以
即
故CD正确。
故选BCD。
三、实验题
11. 我们可以用如图所示的实验装置来探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的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。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,由标尺上的红白相间的等分格可得出两个球所受向心力的比值。则
(1)下列实验与本实验采用的方法相同的是( )
A. 探究平抛运动的特点
B. 探究小车速度与时间的关系
C. 探究加速度与力和质量的关系
D. 探究两个互成角度的力的合成规律
(2)当传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上、质量相等的小球分别放在时可以探究向心力大小与( )的关系
A. 半径 B. 角速度 C. 质量
(3)当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上、质量相等的小球分别放在时可以探究向心力大小与( )的关系;
A. 半径 B. 角速度 C. 质量
(4)图中所示,两个钢球质量和转动半径相等,若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9,与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为( )
A. B. C. D.
【答案】(1)C (2)A (3)B (4)D
【解析】
【小问1详解】
A.探究平抛运动的特点采用的是化曲为直的实验方法,故A错误;
B.探究小车速度与时间的关系通常用图像法,故B错误;
C.探究加速度与物体受力、物体质量的关系,是利用控制变量法,故C正确;
D.该实验采取的方法为控制变量法,探究两个互成角度的力的合成规律采用的是“等效替代法”,故D错误。
故选C。
【小问2详解】
当传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上时,两塔轮边缘的线速度相等,半径相同,则角速度相等,即质量相等的小球随塔轮转动的角速度相等,分别放在时可以探究向心力大小与半径的关系
故选A。
【小问3详解】
当传动皮带套在两塔轮半径不相同的轮盘上时,两塔轮边缘的线速度相等,半径不相同,则角速度不相等,即质量相等的小球分别放在时半径相等,角速度不相等,探究向心力大小与角速度的关系
故选B。
【小问4详解】
两个钢球质量和转动半径相等,所受向心力的比值为1:9
由
得
又两塔轮边缘的线速度相等,又
则两个变速轮塔的半径之比为
故选D。
12. 在物理学中,常常用等效替代法、类比法、微小量放大法等来研究问题。如在牛顿发现万有引力定律一百多年后,卡文迪许利用微小量放大法由实验测出了引力常量的数值。由的数值及其他已知量,就可计算出地球的质量,卡文迪许也因此被誉为“第一个称量地球的人”。如图所示是卡文迪许扭秤实验示意图。
(1)若在某次实验中,卡文迪许测出质量分别为、,且球心相距为的两个小球之间引力的大小为,则引力常量________;计算的引力常量________(填写国际单位)。
(2)为了测量石英丝极微的扭转角,该实验装置中采取“微小量放大”思想的措施是________
A. 增大石英丝的直径
B. 增大刻度尺与平面镜的距离
C. 利用平面镜对光线的反射
D. 减小T形架横梁的长度
【答案】(1) ①. ②. ## (2)BC
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据万有引力定律有
解得
由上式可知引力常量的单位为。
【小问2详解】
A.当增大石英丝的直径时,会导致石英丝不容易转动,对“微小量放大”没有作用,故A错误;
BC.为了测量石英丝极微小的扭转角,该实验装置中采用使“微小量放大”。利用平面镜对光线的反射,来体现微小形变的,或当增大刻度尺与平面镜的距离时,转动的角度更明显,故BC正确;
D.当减小型架横梁的长度时,会导致石英丝不容易转动,对“微小量放大”没有作用,故D错误。
故选BC。
四、解答题(13题12分,14题12分,15题16分)
13. 如图所示,质量为m=2kg的物体静止在水平地面上。在与水平方向成θ=37°角、大小为F=10N的拉力作用下移动l=2m,已知地面与物体间的动摩擦因数μ=0.3。(g取10m/s2 ,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)拉力对物体做的功;
(2)重力对物体做的功;
(3)弹力对物体做的功;
(4)摩擦力对物体做的功;
(5)外力对物体做的总功。
【答案】(1)16J;(2)0;(3)0;(4)-8.4J;(5)7.6J
【解析】
【详解】(1)由题意得拉力的功
(2)因为重力与位移相互垂直,故重力做功为0;
(3)弹力与位移相互垂直,故支持力做功也为0;
(4)由题意得物体对地面的压力
所以摩擦力
故摩擦力所做功的
(5)合外力的功
14. “鹊桥号”中继星与“玉兔二号”月球车实现月空-月面精准协同探测,中继星通过轨道摄动测算月球天体参数,为月球车开展地表实验提供数据支撑。中继星测算的月球半径为R、表面重力加速度为g,已知万有引力常量为G。
(1)月球车在月球表面开展平抛运动实验,从高度h水平发射一小球,中继星通过星载相机测得小球的水平位移为x,求发射的初速度;
(2)中继星在半径为的轨道上绕月球做匀速圆周运动,求中继星的绕行速度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设小球发射的初速度为,运动时间为t,由平抛运动规律得,联立解得
【小问2详解】
设月球的质量为M,中继星的质量为m,绕行速度为v,由牛顿第二定律得
设月球表面某物体质量为,由万有引力和重力关系得
联立解得
15. 如图所示,在水平桌面上离桌面右边缘处放着一质量为的小铁块(可看作质点),铁块与水平桌面间的动摩擦因数。现用方向水平向右、大小为的推力F作用于铁块。作用一段时间后撤去F,铁块继续运动,到达水平桌面边缘A点时飞出,恰好从竖直圆弧轨道BCD的B端沿切线进入圆弧轨道,碰撞过程速度不变,且铁块恰好能通过圆弧轨道的最高点已知,A、B、C、D四点在同一竖直平面内,水平桌面离B端的竖直高度,圆弧轨道半径,C点为圆弧轨道的最低点。取,,
(1)求铁块运动到圆弧轨道最高点D点时的速度大小;
(2)若铁块以的速度经过圆弧轨道最低点C,求此时铁块对圆弧轨道的压力大小;(计算结果保留两位有效数字)
(3)求铁块运动到B点时的速度大小;
(4)求水平推力F作用的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
铁块恰好能通过D点,说明在D点时由重力提供向心力,由牛顿第二定律可得
解得
【小问2详解】
铁块在C点受到的支持力与重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律有
代入数据解得
由牛顿第三定律可知,铁块对轨道的压力大小
【小问3详解】
铁块从A点到B点的过程中做平抛运动,根据平抛运动规律有
代入数据解得
铁块沿切线进入圆弧轨道,根据几何关系,可得
【小问4详解】
铁块从A点到B点的过程中做平抛运动,水平方向的分速度不变,故
铁块在水平桌面上做匀加速运动时,根据牛顿第二定律有
解得
铁块做匀减速运动时,有
解得
在水平推力F作用的时间,铁块做初速度为零的匀加速直线运动,末速度为
之后撤去水平推力F,经时间,铁块的速度由v减速到vA,则有
根据位移关系有
解得
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四川眉山第一中学2025-2026学年高一下学期4月月考物理试卷
一、单选题,每题4分共28分
1. 下列描述符合物理学史的是( )
A. 第谷通过长期的观测,积累了大量的天文资料,指出行星绕太阳的运动轨迹是椭圆
B. 开普勒提出日心说,总结出行星运动的三条规律
C. 牛顿得出万有引力定律并通过扭秤实验测得了万有引力常量
D. 牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体,提出了万有引力定律
2. 1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制,叫作国际单位制,简称。某物理量的单位用国际单位制表示为,该物理量是( )
A. 力 B. 加速度 C. 功 D. 功率
3. 在2025年都灵大冬会短道速滑男子5000米接力A组决赛中,中国队夺得冠军。运动员过弯时的运动可视为匀速圆周运动。下列关于匀速圆周运动的说法正确的是( )
A. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动
B. 在任何相等的时间里,质点运动的平均速度都相同
C. 物体做匀速圆周运动时,合力的方向一定指向圆心,大小恒定
D. 向心加速度公式在非匀速圆周运动中不适用
4. 地球不仅是人类文明的摇篮,更是宇宙中罕见的宜居行星,其复杂系统与演化历史持续激发科学探索的热情。已知地球星体半径,地球围绕太阳公转的周期,轨道半径,万有引力常量。利用以上物理量,我们可以得到太阳的质量为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,两物体叠放在一起置于足够长的光滑斜面上,现在物体上施加一沿斜面向上的恒力,两物体共同沿斜面向下做匀加速直线运动.下列说法正确的是( )
A. 两物体的重力做正功 B. 恒力做正功
C. 摩擦力对物体做正功 D. 摩擦力对物体做负功
6. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,天文学称为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示。则火星相邻两次冲日的时间间隔约为( )
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径
1.0
1.5
5.2
9.5
19
30
A. 4年 B. 3年 C. 2年 D. 1年
7. 如图所示为发射同步卫星的三个轨道,轨道Ⅰ为近地轨道,轨道Ⅱ为转移轨道,轨道Ⅲ为同步轨道,P、Q分别是转移轨道的近地点和远地点。假设卫星在各轨道运行时质量不变,关于卫星在这三个轨道上的运动,下列说法正确的是( )
A. 卫星在各个轨道上的运行速度一定都小于7.9km/s
B. 卫星在轨道Ⅲ上Q点的运行速度小于在轨道Ⅱ上Q点的运行速度
C. 卫星在轨道Ⅱ上从P点运动到Q点的过程中,运行时间一定小于12h
D. 卫星在轨道Ⅲ上Q点的运行加速度大于在轨道Ⅱ上Q点的运行加速度
二、多选题。(每题6分,选对但不全得3分,全对得6分,有错得0分。)
8. 北斗卫星导航系统中包含地球静止卫星,即相对地面静止的卫星。静止卫星的( )
A. 周期大于地球自转的周期
B. 线速度小于地球的第一宇宙速度
C. 向心加速度大于地球表面的重力加速度
D. 向心加速度大于地球表面物体随地球自转的向心加速度
9. 如图甲所示,一汽车保持恒定功率经过AB、BC两段不同路面,该过程其v-t图像如图乙所示,则汽车( )
A. 在AB段所受阻力不变 B. 在AB段所受阻力逐渐减小
C. 在BC段牵引力逐渐增大 D. 在BC段牵引力逐渐减小
10. 如图所示,为可绕过点竖直轴转动的光滑小圆环。、两位同学质量分别为、拉住穿过圆环的细绳两端,在空中做圆锥摆运动,两侧绳长分别为、,,运动的周期相等,不计空气阻力,人可视为质点,则下列判断正确的是( )
A. 两位同学的向心加速度相同
B. 两位同学的运动轨迹在同一水平面
C.
D. 一定有
三、实验题
11. 我们可以用如图所示的实验装置来探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的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。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,由标尺上的红白相间的等分格可得出两个球所受向心力的比值。则
(1)下列实验与本实验采用的方法相同的是( )
A. 探究平抛运动的特点
B. 探究小车速度与时间的关系
C. 探究加速度与力和质量的关系
D. 探究两个互成角度的力的合成规律
(2)当传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上、质量相等的小球分别放在时可以探究向心力大小与( )的关系
A. 半径 B. 角速度 C. 质量
(3)当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上、质量相等的小球分别放在时可以探究向心力大小与( )的关系;
A. 半径 B. 角速度 C. 质量
(4)图中所示,两个钢球质量和转动半径相等,若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9,与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为( )
A. B. C. D.
12. 在物理学中,常常用等效替代法、类比法、微小量放大法等来研究问题。如在牛顿发现万有引力定律一百多年后,卡文迪许利用微小量放大法由实验测出了引力常量的数值。由的数值及其他已知量,就可计算出地球的质量,卡文迪许也因此被誉为“第一个称量地球的人”。如图所示是卡文迪许扭秤实验示意图。
(1)若在某次实验中,卡文迪许测出质量分别为、,且球心相距为的两个小球之间引力的大小为,则引力常量________;计算的引力常量________(填写国际单位)。
(2)为了测量石英丝极微的扭转角,该实验装置中采取“微小量放大”思想的措施是________
A. 增大石英丝的直径
B. 增大刻度尺与平面镜的距离
C. 利用平面镜对光线的反射
D. 减小T形架横梁的长度
四、解答题(13题12分,14题12分,15题16分)
13. 如图所示,质量为m=2kg的物体静止在水平地面上。在与水平方向成θ=37°角、大小为F=10N的拉力作用下移动l=2m,已知地面与物体间的动摩擦因数μ=0.3。(g取10m/s2 ,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)拉力对物体做的功;
(2)重力对物体做的功;
(3)弹力对物体做的功;
(4)摩擦力对物体做的功;
(5)外力对物体做的总功。
14. “鹊桥号”中继星与“玉兔二号”月球车实现月空-月面精准协同探测,中继星通过轨道摄动测算月球天体参数,为月球车开展地表实验提供数据支撑。中继星测算的月球半径为R、表面重力加速度为g,已知万有引力常量为G。
(1)月球车在月球表面开展平抛运动实验,从高度h水平发射一小球,中继星通过星载相机测得小球的水平位移为x,求发射的初速度;
(2)中继星在半径为的轨道上绕月球做匀速圆周运动,求中继星的绕行速度。
15. 如图所示,在水平桌面上离桌面右边缘处放着一质量为的小铁块(可看作质点),铁块与水平桌面间的动摩擦因数。现用方向水平向右、大小为的推力F作用于铁块。作用一段时间后撤去F,铁块继续运动,到达水平桌面边缘A点时飞出,恰好从竖直圆弧轨道BCD的B端沿切线进入圆弧轨道,碰撞过程速度不变,且铁块恰好能通过圆弧轨道的最高点已知,A、B、C、D四点在同一竖直平面内,水平桌面离B端的竖直高度,圆弧轨道半径,C点为圆弧轨道的最低点。取,,
(1)求铁块运动到圆弧轨道最高点D点时的速度大小;
(2)若铁块以的速度经过圆弧轨道最低点C,求此时铁块对圆弧轨道的压力大小;(计算结果保留两位有效数字)
(3)求铁块运动到B点时的速度大小;
(4)求水平推力F作用的时间。
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