内容正文:
4月高一质量检测
物理(一)答案
1.A
【详解】“天问号”火星探测器从M点运动到N,做曲线运动,速度逐渐增大,故合力指向凹
侧,且合力与速度的方向的夹角要小于90°,A正确。故选A。
2.B
【详解】运动员在静水中的速度小于水流速度,合速度方向不可能垂直江岸,所以该运动员不
可能垂直江岸到达正对岸,故A正确;运动员在静水中的速度始终垂直江岸时渡河时间最短,
最短渡河时间为1-日_800
s=400s,该运动员渡河的时间不可能小于400s,故B错误;该
运动员以最短位移渡河时,合速度方向应与运动员在静水中的速度方向垂直,则位移大小为
5=上d=4×80Om=1600m,故C正确;该运动员以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大
小为x=y,tmm=4×400m=1600m,故D正确。故选B。
3.C
【详解】太阳轮、行星轮与大轮分别用A、B、C表示,由于行星架锁死,B圆心保持静止,A
与B为齿轮传动,所以线速度大小相等,B与C也是齿轮传动,线速度大小也相等,所以A与
B、C的线速度大小相等,由ω='可知,A与B、C的角速度大小不相等,A、B、D错误:
山齿数与网长关系瓷一是-会4占8、C的线速发大小相,符,及-a风,联文可
得%-公-,C正确。故选C
O3 Ra nh
4.D
【详解】小球运动时受到重力,细线拉力作用,二者的合力提供向心力,故A错误;
向心力大小为Fn=gtan0,故B错误;
小球做匀速圆周运动的半径为r=tan0,解得T=2π,
D正确;
高一物理(一)第1页共7页
角速度为o=
2π
8
由此可知,o与绳长1无关,只与h有关,故C错误。故选D。
T
5.D
【详解】根据开普勒第二定律,对于同一轨道,探测器与火星的连线在相等时间内扫过的面积
相等。但轨道I和轨道II是不同的轨道,故两阴影部分的面积不一定相等,故A错误:
根据牛顿第二定律和万有引力定律有c恤-,解得a-,在P点,深测器与火星的距离
r相同,故加速度大小相等,故B错误:
探测器从轨道I变轨到轨道I,需要在P点减速,使万有引力大于向心力,从而做近心运动进
入轨道Ⅱ,所以探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的速度小于在I轨道上通过P点时的速度,
故C错误:
根据开普勒第三定律,轨道I的半长轴大于轨道Ⅱ的半长轴,所以探测器在I轨道运行的
周期大于在IⅡ轨道运行的周期,故D正确。故选D。
6.D
【详解】A.α是地球赤道上的物体,向心力由万有引力的分力提供;b、c是卫星,向心力
由万有引力提供,故A错误:
是地球赤道上的物体,c是地球同步卫星,二者周期与地球自转周期相同,即T=T。,根据
卫星周期公式T=2π.
b与c的周期之比为√R:√尸,即a、b、c周期之比为
GM
√:√R:√P,故B错误:
a和c角速度相同,由v=or,c的轨道半径大,故y。>y。;b和c由万有引力提供向心力,由
GM
b的轨道半径小,故v,>v。,因此v,>V。>V。,故C错误:
a和c角速度相同,由a=or,a和c向心加速度之比为R:r,b和c是天上的卫星,二者都是
万有引力提供向心力,故有Gm=ma,所以向心加速度与轨道半径平方成反比,故b和c的向
2
心加速度之比为r2:R,联立得a、b、c向心加速度的大小之比为R3:r3:R,故选D。
7.B
【详解】设地球密度为P,根据题意可知点距地心距离为r,且小于R,则只有半径为r的
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球体对其产生万有引力,则有GM”=g。,M=p4r,解得g。=4Gpr,b点距地心的
4
3
3
距肉为2,则有G密器-,从,P号,解得名6R
4
3
32,解得8=4
86R,故选B。
8.AC
【详解】点A绕点O转动,速度方向沿圆弧轨迹切线,即方向垂直于OA向下,将v如图分解
0
777777777777777777
1
则有v4sin0=v,解得va=
sin9'方向垂直于OA向下。故A正确:
0逐渐减小,snθ减小,v4增大,是加速运动,同时也是圆周运动,故C正确。
9.CD
【详解】祝融号在火星赤道表面附近做匀速圆周运动,由G业R,解得火星质量
M=4π2R
G7,故B应为火星的质量而非太阳的质量,B错误:
出60w
,解得火星的第一宇宙速度大小三刀=T,故A错误:
根据球体体积公式一代,与火星质量联立,火星的密度为票,故C正确:
2π2元
相邻两次“火星冲日的时间间隔满足
t=2π
解得t召
-,故D正确。故选CD。
10.BC
【详解】物块随圆盘转动,静摩擦力提供向心力。由于B的半径大,根据F=or2可知,B需
要的向心力大,故B先达到最大静摩擦力。当B的静摩擦力达到最大值时,绳子即将产生拉力,
此时有2mg=2·o2.2r,解得临界角速度@=
,当0>
时,绳中有拉力:当0<
ug
2r
2
时,绳中无拉力,故A错误,B正确:
当圆盘的角速度等于o=
2ug
>@时,绳中有拉力。对B分析,由牛顿第二定律得
高一物理(一)第3页共7页
2
2
T+2mg=2mo:2r,解得T=弓g,对A分析,需要的向心力=m01=5g,
此时绳子对A的拉力T=g恰好提供A所需的向心力,故A受到的摩擦力为零,故C正确:
当角速度继续增大,A受到的摩擦力方向变为指向圆外(背离圆心)。当A的静摩擦力也达到
最大值时,两物块即将相对滑动。对A有T'-g=m@2r,对B有T'+2g=2~⊙,·2r,联
立解得0,=1
此时若角速度再增大,B做离心运动(向B侧滑动),A在绳子拉力作用
下向圆心运动(也是向B侧滑动),故整体向B的一侧发生相对滑动,故D错误。故选BC。
11.【答案】(1)CD(2分);(2)3.0(2分),60(2分)
【详解】(1)A.小球的质量对实验结果没有影响,故A错误:
B.只要小球做平抛运动即可,小球与斜槽轨道之间的摩擦对平抛运动无影响,故B错误;
C.为保证小球做平抛运动,小球的初速度必须水平,故C正确:
D.装有坐标纸的平板必须竖直且与小球运动轨迹所在平面平行,故D正确。
E.本实验采用的是频闪相机,只需要一次实验即可得到小球相等时间间隔的位置时间图,无
需控制水平初速度,因此不用从固定高度无初速度释放小球,E错误。
故选CD。
(2)①竖直方向由△y=5L-3L=gT2
可得T
2×20×10-2
=0.2s
10
则小球离开斜槽末端的初速度大小w兰300
0.2m/s=3.0m/s
②小球经过点的竖直分速度大小为,兰-器80
2×0.2
m/s-4m/s
小球经过A点的竖直分速度大小为v4=v一gT=2n/s
小球从抛出点到A点所用时间为仁型=0.2s
g
则小球的抛出点到A点的水平距离为x4=vo0.6m=60cm
12.【答案】(1)C(2分);(2)一(2分),B(2分);(3)D(2分)
【详解】(1)A.本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量、角速度o和半径r之间
的关系,采用的实验方法是控制变量法。探究两个互成角度的力的合成规律,采用的实验方法
是等效替代法,故A错误:
B.探究平抛运动的特点,采用的是等效思想,故B错误:
高一物理(一)第4页共7页
C.探究加速度与物体受力、物体质量的关系,采用的实验方法是控制变量法,故C正确。
故选C。
(2)在某次实验中,探究向心力的大小与半径的关系时,应保持两小球质量、角速度ω相
同,半径r不同,需要将传动皮带调至第一层塔轮,质量相等的两个小球应分别放在B、C处;
(3)角速度为,、@,时,左、右测力筒露出的格子数之比均为2:1,左右两标尺露出的格子
数之比表示向心力的比值,且B处、C处分别到各自转轴中心距离之比为2:1,可知F与r成
正比。故选D。
13.【答案】(1)t=3s;(2)v=10W13m/s;(3)xmx=9m
【详解】(1)运动员从A点到B点做平抛运动,水平方向的位移x=,t…(1分)
竖直方向的位移y=一g
…(1分)
又有tan37°=
…(1分)》
代入数据解得t=3s…
…(1分)
(2)运动员落在斜面上时速度的竖直分量y,=gt=30m/s…(1分)
运动员落到斜面上时的速度大小v=√哈+y=10W3ms…(1分)
(3)沿斜面,垂直斜面正交分解,垂直斜面方向是匀减速直线运动,类竖直上抛运动,
a=gc0s37°=8m/s2....
…(1分)
y=12m/s..…
…(1分)
距离斜面最远距离为飞兰-14,
1m=9m…
…(2分)
2a16
14.【答案】(1)y=3ms(2)y,=
3V2
m/s
2
【详解】(1)恰好通过最高点,重力提供向心力,有g=m二
…(2分)
解得1=3n/S…(2分)
(2)在球即将脱离水泥管的瞬间,设此时速度方向与水平方向夹角为0,如图所示
高一物理(一)第5页共7页
3R-R
c0s0=2
1
…(2分)
一三
R
在脱离瞬间水泥管道对小球的支持力为零,重力在指向圆心方向的分力提供向心力…((2分)
则有ngcos(日=m
…(3分)
R
解得v,=
3W2
2
/S…(3分)
5.【案OD3N3c13cmR)3a42m
a2
3
5Gm
【详解】(1)由万有引力定律可知B星对4星作用力F4=G3
…(1分)
32
C星对A星作用力F4=G
…(1分)
a2
星体A所受得合力为E:=2Pa4cos30°=3N3Gm
…(1分)
(②)由万有引力定律可知B星对C星r。=Gm
…(1分)
3m2
C星对A星作用力F4=G
a2
星体C所受得合力为人。=rg+P8-2Pc乃4c0s120°=13Gm
(3分)
a"
(3)以B星为原点BC为x轴建立平面直角坐标系
设三星系统的圆心坐标为(x,y)
根据对称性可知,重心在BC的中垂线上,所以…(1分)
2
高一物理(一)第6页共7页
A的纵坐标根据几何知识得⅓。
…………………………………………(
y轴有:3(-y)=()y…(3分)
解得3。
…(们分)
10
由于三星系统的圆心就是重心,所以OB就是半径,根据勾股定理
写}+(2厘a…(
5
(4)对B星受力分析:B星的引力合力提供向心力,根据对称,B星的引力等于C星的引力:
V13Gm24n2 13
=m
…(1分)
T25
解得T=2π
a
…(1分)
N5Gm
高一物理(一)第7页共7页4月高一质量检测
物理(一)答题卡
准考证号
0
0
0
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0
0
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0
0
贴条形码区
1
1
3
2
4
4
4
5
5
5
5
姓
名:
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
7
7
7
7
7
7
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7
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7
班
级:
8
8
8
8
8
8
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8
8
8
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
考
场:
1.答题前,考生先将白己的姓名、推考证号填写清楚,并认真核
准条形码上的准考证号、姓名及科目,在规定位置贴好条形码。
填
正确填涂
缺考
意
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米及以上
■
豪
(但不要太粗)黑字字迹的签字笔书写,要求字体工整、笔迹清楚。
3,请严格按照题号在相应的答题区域内作答,超出答题区域书写的
样错误填涂
项答案无效:在草稿纸、试题卷上答题无效。
例☑区
4.保持卡面清洁,不装订、不要折叠、不要破损
0国
选择题(1~7题为单选题,每小题4分;8~10题为多选题,每小题6分;共46分)》
1A□B□CD
6 ABCD
2ABCD
7ABCD
3ABC☒D
8 ABCD
4ABcD
9ABCD
5A□B]C□DI
10 AB CD
非选择题(本题共5小题,共54分)
11.(共6分,每空2分)
(1)
4小小小小4小小小小小小
(2)
12.(共8分,每空2分)
(1)
(2)
…
(3)
请在各题目的答题区域内作答,超出矩形边框限定区域的答案无效。
请在各题目的答题区域内作答,超出矩形边框限定区域的答案无效
13.(10分)
14.(14分)
请在各题目的答题区域内作答,超出矩形边框限定区域的答案无效。
高一物理(一)答题卡第1页共1页
请在各题目的答题区域内作答,超出矩形边框限定区域的答案无效
15.(16分)
C
请在各题目的答题区域内作答,超出矩形边框限定区域的答案无效。4月高一质量检测
物理(一)
注意事项:1.本试卷考试时间为75分钟,满分100分。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
一、单选题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,
只有一项符合题目要求的。
1.如图所示,“天问号”火星探测器在由地球飞向火星时,沿曲线从M点向V点
飞行的过程中速度逐渐增大,在某时刻“天问号”火星探测器所受合力方向可能
是下列图中的
0
A
B
2.松花江横渡活动在松花江畔举行,本场赛事有来自吉林的14个冬泳队和200多
名游泳爱好者参加。赛事中运动员横渡一段宽d=800m的江面,某运动员在静
水中的速度=2m/s,水流速度2=4m/s,下列说法错误的是
A.该运动员不能垂直江岸到达正对岸
B.该运动员渡江的时间可能小于400s
C.该运动员以最短位移渡江时,其位移大小为1600m
D.该运动员以最短时间渡江时,沿水流方向的位移大小为1600
3.我国国产硬派越野“坦克00”搭载了国产9AT变速箱。变速箱的主体传动结
构如图所示,中间的轮叫作太阳轮,它是主动轮,从动轮称为行星轮,三个行星
轮用行星架连接起来,行星架可绕中心旋转。太阳轮、行星轮与最外面的大轮彼
此密切啮合在一起,通过改变锁死的结构可以改变不同的传动比,变速箱里有若
干该结构组合,构成了汽车行驶的挡位。如果太阳轮一周的齿数为1,行星轮
一周的齿数为2。此时锁死行星架,下列说法正确的是
A.所有齿轮的角速度大小相等
B.所有齿轮边缘的线速度大小不相等
C.太阳轮与行星轮的角速度之比为n2:1
D.太阳轮与行星轮的线速度大小之比为n1:n2
4.如图所示,细线上端系在天花板上,下端悬挂的小球(可视为质点)在水平面内做
匀速圆周运动,细线的悬点到圆心的距离为h,绳长为,细线与竖直方向的夹
角为9,小球质量为,重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是
高一物理(一)第1页共6页
A.小球运动时受到重力,细线拉力和向心力的作用
B.小球做圆周运动的向心力大小为ngcos8
C.若增加绳长l,保持相同的角速度旋转,h变大
D.小球做匀速圆周运动的周期为2π√
h
5.如图所示,I轨道和Ⅱ轨道为某火星探测器的两个轨道,相切于P点,图中两
阴影部分为探测器与火星的连线在相等时间内扫过的面积,下列说法正确的是
A.两阴影部分的面积一定相等
B.探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的加速度小于在I轨
道上通过P点时的加速度
Ⅱ轨道
C.探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的速度大于在I轨道
轨道
上通过P点时的速度
D.探测器在I轨道运行的周期大于在Ⅱ轨道运行的周期
6.如图所示,a为地球赤道上的物体,b为近地卫星,c为地球静止卫星,地球半
径为R,静止卫星轨道半径为r,α、b、c均做匀速圆周运动。下列说法中正确
的是
A.a、b、c都仅由万有引力提供向心力
B.a、b、c周期之比为P:R:尸
C.a、b、c线速度的大小关系为va>6>u,
D.a、b、c向心加速度的大小之比为R3:r3:rR
7.如图所示,地球可看作质量分布均匀、半径为R的球体,“蛟龙号”位于地球内
部的a点距地心的距离为r,“天宫号”位于地球外部的b点距地心的距离为2r,
2r>R。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,忽略地球的自转,则
“蛟龙号”与“天宫号”的重力加速度大小之比为
A.
23
R
O。
及茶
2r--b
C
2rR
D.
4R3
3
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,
有两个或两个以上正确答案,全部选对得6分,漏选得3分,错选0分。
高一物理(一)第2页共6页
8.如图所示,一轻杆底端拴接在地面,可绕着地面上的O点自由转动,顶端的A
点靠在木箱的侧壁。现向右以速度)匀速挪走木箱,某时刻杆与水平地面夹角为
,下列说法正确的是
A.A点速度大小以一品
B.A点速度大小vA=vsin0
0
7777777777777777777777777777
C.A点做加速曲线运动
D.A点做减速曲线运动
9.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。当某行星恰好运
行到地球和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,天文学称为“行星凌
日”;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”。已知地球与火星绕太阳做匀速圆周运动的方向相
同。人造近火卫星“祝融号”做匀速圆周运动的周期为T,火星的公转周期为
T1,地球公转周期为T2,“祝融号”的质量为m,火星的半径为R,火星的轨道
半径为,万有引力常量为G,忽略自转影响,下列说法正确的是
A。火星的第一宇宙速度大小为受
B太阳的质址为老票
火星
地球
C火星的密度为票
D.相邻两次“火星冲日”的时间间隔为T一个
10.如图所示,质量分别为m、2的A、B两个物块(均可视为质点),用一根不可
伸长的轻绳连在一起,轻绳经过水平圆盘圆心的竖直线,开始时轻绳恰好拉直
但无拉力,A、B两物块的转动半径为rB=2rA=2r。A和B一起随圆盘绕竖直
中心轴OO'转动,转动角速度ω从零开始缓慢增大,直到两物块相对圆盘运动
为止。它们与圆盘间的动摩擦因数均为,取最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
重力加速度为g,下列说法正确的是
A。当圆盘的角速度小于√学时,绳中有拉力
B
B.
当圆盘的角速度大于√学时,绳中有拉力
C.
当圆盘的角速度等于、
时,物块A受到的摩擦力为零
3r
D.
当圆盘的角速度等于、时,物块A和B相对圆盘向A的一侧发生相对滑动
高一物理(一)第3页共6页
三、非选择题:本题共5道小题,共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和
重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分;有数值计算的,答案中必须明确
写出数值和单位。
11.(6分)物理学习小组通过图甲所示的装置和频闪照相仪探究平抛运动的特点。
(1)实验前必须满足的有
(选填正确选项前的字母);
A.用天平测出小球的质量
B.尽量减小小球与斜槽轨道之
间的摩擦
C.斜槽末端轨道水平
D.装有坐标纸的平板必须竖直
且与斜槽轨道所在平面平行
E.应多次从固定高度无初速度释放小球
(2)图乙为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分,图中背
景小方格的边长为20cm,重力加速度g取10m/s2,则小球离开斜槽末端的
初速度大小
m/s,小球的抛出点到A点的水平距离为cm。(计
算结果均保留两位有效数字)
12.(8分)如图甲所示为向心力演示仪,某同学探究小球做圆周运动所需向心力的大
小F与质量m、角速度ω和轨道半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C
处分别到各自转轴中心距离之比为1:2:1,该同学设计了如图乙所示的三种组
合方式,变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为1:1、2:1和3:1。
左
标尺
测力筒
测力简
第一层
长槽短相
左塔轮
右塔轮
第二层
第三层
手柄
角速度@时两测力筒
角速度),时两测力筒
甲
7
丙
(1)本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和轨道半径
之间的关系,实验中采用的主要实验方法与下列实验相同的是
(选填正确选项前的字母)
A.探究两个互成角度的力的合成规律
B.探究平抛运动的特点
C.探究加速度与物体受力、物体质量的关系
(2)在某次实验中,探究向心力的大小与轨道半径的关系,则需要将传动皮带
调至第
(选填“一”“二”或“三”)层塔轮,质量相等的两个小球应分别
放在
(选填“A”或“B”)处和C处;
高一物理(一)第4页共6页
(3)按(2)中正确选择后,两次以不同的转速匀速转动手柄,左、右测力筒露出
等分标记如图丙所示。则向心力大小F与小球做圆周运动的半径r的关系
是(选填正确选项前的字母)。
A.F与r2成反比
B.F与r2成正比
C.F与r成反比
D.F与r成正比
13.(10分)北京冬奥会张家口赛区的国家跳台滑雪中心“雪如意”,是我国首座、
世界顶尖的跳台滑雪场馆。参赛运动员需穿着专用滑雪板,不带雪杖,在滑雪
道上获得较高速度后从A点沿水平方向飞出,在空中飞行一段距离后在山坡上
B点着陆,如图所示。已知可视为质点的运动员从A点水平飞出的速度o=
20m/s,山坡可看成倾角为37°的斜面,不考虑空气阻力,重力加速度g取
10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)运动员在空中的飞行时间t;
(2)运动员落到斜面上时的速度大小w;
(3)运动员离斜面最远距离xm。
AA
14.(14分)一个小朋友在水泥管道内踢足球玩,足球从最低点水平射出,因管道
粗糙,运动第一圈足球恰好能通过管道最高点,足球绕管道转过一圈后继续运
动,在距离最低点高度为R处脱离管道落入背篓,水泥管的内径为R=0.9m,
重力加速度g取10m/s2,小球始终在同一竖直面内运动。求:
(1)足球在最高点的速度大小;
(2)足球脱离水泥管道时的速度大小。
高一物理(一)第5页共6页
15.(16分)宇宙间存在一些离其他恒星较远的三星系统,其中有一种三星系统如
图所示,A、B、C三颗质量分别为3m、m、m的星位于等边三角形的三个顶
点,三角形边长为α,忽略其他星体对它们的引力作用,三星在同一平面内绕
共同的圆心O做匀速圆周运动,圆心O还是该三星系统的重心,万有引力常量
为G,求:
(1)A星受到的合力FA;
(2)C星受到的合力Fc:
(3)B星的轨道半径rB;
(4)三星系统圆周运动的周期T;
B
C
高一物理(一)第6页共6页4月高一质量检测
物理(一)评分细则
11.【答案】(1)CD(2分);(2)3.0(2分),60(2分)
【详解】(1)A.小球的质量对实验结果没有影响,故A错误:
B.只要小球做平抛运动即可,小球与斜槽轨道之间的摩擦对平抛运动无影响,故B错误:
C.为保证小球做平抛运动,小球的初速度必须水平,故C正确:
D.装有坐标纸的平板必须竖直且与小球运动轨迹所在平面平行,故D正确。
E.本实验采用的是频闪相机,只需要一次实验即可得到小球相等时间间隔的位置时间图,无
需控制水平初速度,因此不用从固定高度无初速度释放小球,E错误。
故选CD。
(2)①竖直方向由△y=5L-3L=gT
2×20×10-2
10
8=0.2s
则小球离开斜精未端的初速度大小,兰-32,
o2m/8=3.0m/s
②小球经过点的竖直分速度大小为器-80
2×0.2
m/s=4m/s
小球经过A点的竖直分速度大小为v4=V一gT=2m/s
小球从抛出点到A点所用时间为兰=0.2s
则小球的抛出点到A点的水平距离为x4vo0.6m=60cm
12.【答案】(1)C(2分);(2)一(2分),B(2分):(3)D(2分)
【详解】(1)A.本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间
的关系,采用的实验方法是控制变量法。探究两个互成角度的力的合成规律,采用的实验方法
是等效替代法,故A错误;
B.探究平抛运动的特点,采用的是等效思想,故B错误;
C.探究加速度与物体受力、物体质量的关系,采用的实验方法是控制变量法,故C正确。
故选C。
(2)在某次实验中,探究向心力的大小与半径的关系时,应保持两小球质量、角速度ω相
同,半径r不同,需要将传动皮带调至第一层塔轮,质量相等的两个小球应分别放在B、C处:
(3)角速度为@、@,时,左、右测力筒露出的格子数之比均为2:1,左右两标尺露出的格子
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数之比表示向心力的比值,且B处、C处分别到各自转轴中心距离之比为2:1,可知F与r成
正比。故选D。
13.【答案】(1)t=3s;(2)v=10W13m/s;(3)xmx=9m
【详解】(1)运动员从A点到B点做平抛运动,水平方向的位移x=,t…(1分)
竖直方间的位移yg…分
又有tan37°=y,
…(1分)
代入数据解得t=3s…
…(1分)
(2)运动员落在斜面上时速度的竖直分量y,=gt=30ms…(1分)
运动员落到斜面上时的速度大小v=√+y=103ms…
…(1分)
(3)沿斜面,垂直斜面正交分解,垂直斜面方向是匀减速直线运动,类竖直上抛运动,
1=gC0g37°=8m/s2…(1分)
y=12m/g.
…(1分)
距离斜面最远距离为xx=2a16
v2144
m=9m…
…(2分)
14.【答案】(1)y=3m/s(2)y,=
3W2
m/s
2
【详解】(1)恰好通过最高点,重力提供向心力,有g=m兰.…
(2分)
解得y=3ms…
…(2分)
(2)在球即将脱离水泥管的瞬间,设此时速度方向与水平方向夹角为日,如图所示
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3R-R
c0s0=2
1…(2分)
在脱离瞬间水泥管道对小球的支持力为零,重力在指向圆心方向的分力提供向心力…(2分)
则有gcos0=
经(3分
R
解得y,=
3V2
2
1m/.
…(3分)
15.【答案】1)35Gm;(2)G,(3)
a-
3a:(4)2ma15Gm
5
【详解】(1)由万有引力定律可知B星对A星作用力卫4=G3m
…(1分)
3m2
C星对A星作用力F。4=G
…(1分)》
星体A所受得合力为E=2Fos30°=3W5Gm
…(1分)
Q3
②由万有引力定律可知B星对C星厂。=Gm
…(1分)
C星对A星作用力R4=G3
a
星体C所受得合力为R.=Vr层+F8-2o·a4cs120-13Gm
…(3分)
(3)以B星为原点BC为x轴建立平面直角坐标系
设三星系统的圆心坐标为(x,y)
根据对称性可知,重心在BC的中垂线上,所以:
…(1分)
A的纵坐标根据几何知识得y⅓5。
2
…(1分)
y轴有:3m(学a)=(tm)
…(3分)
解得。
7…………心(1
由于三星系统的圆心就是重心,所以OB就是半径,根据勾股定理
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g写列}2H(32-13G…(1分
(4)对B星受力分析:B星的引力合力提供向心力,根据对称,B星的引力等于C星的引力:
√13G24元2√13
Q.
=m
…(1分)
T25
解得T=2a
0…(1分
5Gm
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