精品解析：甘肃兰州市西北师范大学附属中学2025-2026学年第二学期第一次阶段检测高一物理试题

西北师大附中2025-2026学年第二学期第一次月考考试试题 高一物理 一、选择题（本题共10小题，共43分。1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1. A、B两火箭沿同一方向高速飞过地面上的某处，vA＞vB，在地面上的人观察到的结果正确的是（　　） A. 火箭A上的时钟走得最快 B. 地面上的时钟走得最快 C. 火箭B上的时钟走得最快 D. 火箭B上的时钟走得最慢 2. 2026年1月13日，我国使用长征六号改运载火箭成功将遥感五十号01星送入预定轨道，中国航天宇航发射任务迎来“开门红”。遥感五十号01星在环地椭圆轨道上运行时（　　） A. 受地球的引力大小保持不变 B. 相对地球的速度大小保持不变 C. 离地球越近，其相对地球的速度越小 D. 离地球越近，其所受地球的引力越大 3. 若一均匀球形星体的密度为ρ，引力常量为G，则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，将轻质弹簧的一端固定在水平桌面上点，当弹簧处于自由状态时，弹簧另一端在点。用一个金属小球挤压弹簧至点，由静止释放小球，随即小球被弹簧竖直弹出，已知点为的中点，则（　　） A. 从到过程中，小球的重力和弹力都做负功 B. 从到过程中，小球的动能一直在增大 C. 从到过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小 D. 从到过程弹簧弹力对小球做功大于从到过程弹力对小球做功 5. 如图，水平放置圆形餐桌桌面半径为。桌面中心放置一个可绕其中心轴转动的圆盘，圆盘半径为，圆心与餐桌圆心重合。在圆盘的边缘放置一个质量为的小物块，小物块与圆盘间的动摩擦因数为，小物块与餐桌间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为，圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计，小物块可看作质点。由静止开始，缓慢增加圆盘转速，则下列说法正确的是（　　） A. 小物块在圆盘上的最大加速度一定大于小物块在桌面上运动时的加速度 B. 小物块在圆盘上的最大加速度一定小于小物块在桌面上运动时的加速度 C. 圆盘角速度增大到时，小物块恰好不从圆盘上滑落 D. 小物块从圆盘滑落后在餐桌上做匀加速直线运动 6. 质量为的汽车在平直路面上匀加速启动，启动过程的速度变化规律如图所示，其中为过原点的一条直线，整个运动过程中汽车所受阻力恒为，则（　　） A. 时间内，汽车的牵引力等于 B. 时间内汽车的功率等于以后汽车的功率 C. 时间内，汽车的功率小于 D. 时间内，汽车的平均速度等于 7. 如图，一颗质量为的卫星要发射到中地圆轨道上，通过、两位置的变轨，经椭圆转移轨道进入中地圆轨道运行。已知近地圆轨道的半径可认为等于地球半径，中地圆轨道与近地圆轨道共平面且轨道半径为地球半径的3倍，地球半径为，地球表面的重力加速度为，下列说法中不正确的是（　　） A. 卫星进入中地圆轨道时需要在点加速 B. 该卫星在中地圆轨道上运行的速度为 C. 在转移轨道上的点和点速度关系为 D. 该卫星在转移轨道上从点运行至点（与地心在同一直线上）所需时间为 8. 如图所示，长为的长木板水平放置，在木板的端放置一个质量为的小物块。现缓慢地抬高端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为，则在整个过程中（　　） A. 支持力对小物块做功为 B. 支持力对物块做功为0 C. 摩擦力对小物块做功为 D. 滑动摩擦力对小物块做功为 9. 如图甲所示，轻杆一端固定在点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为，小球在最高点的速度大小为，其图像如图乙所示。则（　　） A. 小球的质量为 B. 当地的重力加速度大小为 C. 时，小球对杆的弹力方向向下 D. 时，小球受到的弹力与重力大小相等 10. 宇宙中存在一些离其他恒星较远的四颗星组成的系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。天眼在观察中发现三颗质量均为的星球、、恰构成一个边长为的正三角形，在它们的中心处还有一颗质量为的星球，如图所示。已知引力常量为，每个星球的半径均远小于。则下列说法正确的是（　　） A. 顶点星体所受合力大小为 B. 三颗星球的线速度大小均为 C. 三颗星球的周期均为 D. 若处的星球被均分到三颗星球上，三颗星球仍按原轨道运动，则三颗星球运动的周期将变大 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分。） 11. 下图是探究做匀速圆周运动的物体的向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系的实验装置：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，标尺上的黑白相间的等分格就能显示出两个球所受向心力的比值。 （1）图甲探究的是向心力与质量之间的关系，图乙探究的是向心力与角速度之间的关系，图丙探究的是向心力与半径之间的关系，这种探究用到的方法是___________。 （2）图甲中，左右两边露出的标尺分别是2格和4格，则左右两边所放小球的质量比为：___________。图乙中，左右两边露出的标尺分别是1格和9格，则左右两边所放小球的转动的角速度之比为：___________。图丙中，左右两边露出的标尺分别是6格和3格，则左右两边小球的转动的半径之比为：___________。 （3）另有一实验小组通过如下图所示装置进行实验。 质量为滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动。力传感器通过细绳连接滑块，用来测向心力的大小。滑块上固定一宽度为的遮光片，光电门可记录遮光片通过的时间，测得旋转半径为。为探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块质量和保持不变，某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度___________。 12. 卡文迪什利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量： （1）本实验原理主要利用了___________法 A. 控制变量 B. 理想模型 C. 微量放大 D. 微元法 （2）该实验也被称为“称量地球质量”的实验，是因为测出后，可结合地球表面的重力加速度、地球半径计算出地球的质量___________。 （3）横梁一端固定有一质量为半径为的均匀铅球，旁边有一质量为，半径为的相同铅球两球表面的最近距离，已知引力常量为，则两球间的万有引力大小为___________； （4）为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中采取的措施是___________。 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型架横梁的长度 三、计算题（本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图所示，一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道，半径为，轨道在最低点处与粗糙的水平面相切，在处有一质量的小物体压缩着弹簧，在弹力的作用下以一定的初速度水平向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.25，物体通过点后进入圆轨道运动，恰好能通过半圆轨道的最高点，最后又落回水平面上的点（取，不计空气阻力），求： （1）物体到点时对轨道的压力； （2）弹簧对物体做的功。 14. 已知火星的一颗天然卫星绕火星做匀速圆周运动，轨道半径为，运行周期为；另一颗人造探测卫星也绕火星做匀速圆周运动，轨道半径是卫星的两倍，火星可视为质量均匀分布的球体，其半径为，引力常量为。求： （1）卫星的运行周期； （2）火星表面的重力加速度； （3）火星平均密度。 15. 在轨空间站中物体处于完全失重状态，对空间站的影响可忽略，空间站上操控货物的机械臂可简化为两根相连的等长轻质臂杆，每根臂杆长为L，如题图1所示，机械臂一端固定在空间站上的O点，另一端抓住质量为m的货物，在机械臂的操控下，货物先绕O点做半径为、角速度为的匀速圆周运动，运动到A点停下，然后在机械臂操控下，货物从A点由静止开始做匀加速直线运动，经时间t到达B点，A、B间的距离为L。 （1）求货物做匀速圆周运动时受到合力提供的向心力大小； （2）求货物运动到B点时机械臂对其做功的瞬时功率P。 （3）在机械臂作用下，货物、空间站和地球的位置如题图2所示，它们在同一直线上，货物与空间站同步做匀速圆周运动，已知空间站轨道半径为r，货物与空间站中心的距离为d，忽略空间站对货物的引力，求货物所受的机械臂作用力与所受的地球引力之比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 西北师大附中2025-2026学年第二学期第一次月考考试试题 高一物理 一、选择题（本题共10小题，共43分。1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1. A、B两火箭沿同一方向高速飞过地面上的某处，vA＞vB，在地面上的人观察到的结果正确的是（　　） A. 火箭A上的时钟走得最快 B. 地面上的时钟走得最快 C. 火箭B上的时钟走得最快 D. 火箭B上的时钟走得最慢 【答案】B 【解析】 【详解】由 知，地面上的人观察到的结果为：A、B两火箭上的时钟都变慢了。又由于vA＞vB，则A火箭上的时钟走得最慢，地面上的时钟走得最快，因此B正确，ACD错误。 故选B。 2. 2026年1月13日，我国使用长征六号改运载火箭成功将遥感五十号01星送入预定轨道，中国航天宇航发射任务迎来“开门红”。遥感五十号01星在环地椭圆轨道上运行时（　　） A. 受地球的引力大小保持不变 B. 相对地球的速度大小保持不变 C. 离地球越近，其相对地球的速度越小 D. 离地球越近，其所受地球的引力越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据万有引力定律，卫星在椭圆轨道运行时，到地心的距离不断变化，因此受到的地球引力大小随改变，故A错误； B．根据开普勒第二定律（面积定律），卫星与地球的连线在相等时间内扫过的面积相等，轨道不同位置不同，因此速度大小会发生变化，故B错误； C．根据开普勒第二定律，卫星离地球越近时越小，为保证相等时间内扫过面积相等，其相对地球的速度越大，故C错误； D．根据万有引力定律，卫星离地球越近越小，所受地球引力越大，故D正确。 故选D。 3. 若一均匀球形星体的密度为ρ，引力常量为G，则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】卫星在星体表面附近绕其做圆周运动，则 ， ， 知卫星该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期 4. 如图所示，将轻质弹簧的一端固定在水平桌面上点，当弹簧处于自由状态时，弹簧另一端在点。用一个金属小球挤压弹簧至点，由静止释放小球，随即小球被弹簧竖直弹出，已知点为的中点，则（　　） A. 从到过程中，小球的重力和弹力都做负功 B. 从到过程中，小球的动能一直在增大 C. 从到过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小 D. 从到过程弹簧弹力对小球做功大于从到过程弹力对小球做功 【答案】D 【解析】 【详解】A．从到过程中，小球除受重力外还受弹簧对小球的弹力，重力做负功，弹力做正功，故A错误； B．从到过程中，弹簧弹力和重力平衡位置处动能最大，合力对小球先做正功后做负功，小球的动能先增大后减小，故B错误； C．从到过程中，弹簧的压缩量一直在减小，故弹簧的弹性势能一直减小，故C错误； D．因为从到过程弹簧的平均作用力大于从到过程弹簧的平均作用力，两过程位移大小相等，所以从到过程弹簧弹力对小球做功大于从到过程弹簧弹力对小球做功，故D正确。 故选D。 5. 如图，水平放置圆形餐桌桌面半径为。桌面中心放置一个可绕其中心轴转动的圆盘，圆盘半径为，圆心与餐桌圆心重合。在圆盘的边缘放置一个质量为的小物块，小物块与圆盘间的动摩擦因数为，小物块与餐桌间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为，圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计，小物块可看作质点。由静止开始，缓慢增加圆盘转速，则下列说法正确的是（　　） A. 小物块在圆盘上的最大加速度一定大于小物块在桌面上运动时的加速度 B. 小物块在圆盘上的最大加速度一定小于小物块在桌面上运动时的加速度 C. 圆盘角速度增大到时，小物块恰好不从圆盘上滑落 D. 小物块从圆盘滑落后在餐桌上做匀加速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】AB．小物块在圆盘上的最大加速度 小物块在桌面上的加速度大小 由于不知道两个动摩擦因数之间的关系，因此“一定大于”或“一定小于”的表述均不成立，故AB错误； C．当小物块所受静摩擦力最大时，设角速度为，则有 解得，此时小物块恰好不从圆盘上滑落，故C正确； D．小物块从圆盘上滑落后，在餐桌上受到阻力作用，将做匀减速直线运动，故D错误。 故选C。 6. 质量为的汽车在平直路面上匀加速启动，启动过程的速度变化规律如图所示，其中为过原点的一条直线，整个运动过程中汽车所受阻力恒为，则（　　） A. 时间内，汽车的牵引力等于 B. 时间内汽车的功率等于以后汽车的功率 C. 时间内，汽车的功率小于 D. 时间内，汽车的平均速度等于 【答案】B 【解析】 【详解】A．时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度 根据牛顿第二定律得， 解得牵引力，故A错误； B．从时刻起汽车的功率保持不变，可知汽车在时间内的功率等于以后的功率，故B正确； C．从时刻起汽车的功率保持不变，时刻达到最大速度，则功率为，故C错误； D．时间内，汽车做变加速直线运动，平均速度不等于，故D错误。 故选B。 7. 如图，一颗质量为的卫星要发射到中地圆轨道上，通过、两位置的变轨，经椭圆转移轨道进入中地圆轨道运行。已知近地圆轨道的半径可认为等于地球半径，中地圆轨道与近地圆轨道共平面且轨道半径为地球半径的3倍，地球半径为，地球表面的重力加速度为，下列说法中不正确的是（　　） A. 卫星进入中地圆轨道时需要在点加速 B. 该卫星在中地圆轨道上运行的速度为 C. 在转移轨道上的点和点速度关系为 D. 该卫星在转移轨道上从点运行至点（与地心在同一直线上）所需时间为 【答案】C 【解析】 【详解】A．卫星进入中地圆轨道时需要在点加速，故A正确； B．卫星在中地圆轨道上，由万有引力提供向心力得 在近地面 解得,故B正确； C．根据开普勒第二定律可知 根据题意,则,故C错误； D．卫星在中地圆轨道上周期 根据几何关系可知转移轨道的半长轴为，由开普勒第三定律得 联立解得 在转移轨道上从点运行至点（与地心在同一直线上）所需时间；故D正确。 故选C。 8. 如图所示，长为的长木板水平放置，在木板的端放置一个质量为的小物块。现缓慢地抬高端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为，则在整个过程中（　　） A. 支持力对小物块做功为 B. 支持力对物块做功为0 C. 摩擦力对小物块做功为 D. 滑动摩擦力对小物块做功为 【答案】AD 【解析】 【详解】缓慢抬高过程中，摩擦力始终跟运动方向垂直，不做功，根据动能定理可知，支持力与重力做功的代数和为零，所以支持力的功等于；下滑过程支持力跟运动方向始终垂直，不做功，由动能定理可得 解得 故选AD。 9. 如图甲所示，轻杆一端固定在点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为，小球在最高点的速度大小为，其图像如图乙所示。则（　　） A. 小球的质量为 B. 当地的重力加速度大小为 C. 时，小球对杆的弹力方向向下 D. 时，小球受到的弹力与重力大小相等 【答案】BD 【解析】 【详解】A B．小球在最高点速度为零时,有 结合图像可知 当时,由牛顿第二定律可得 结合图像可知 联立解得，，故B正确，A错误； C．由图像可知，当时，根据牛顿第二定律有 则杆对小球有向下的拉力，由牛顿第三定律可知，弹力向上，故错误； D．当时，由牛顿第二定律可得 可得。故D正确。 故选BD。 10. 宇宙中存在一些离其他恒星较远的四颗星组成的系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。天眼在观察中发现三颗质量均为的星球、、恰构成一个边长为的正三角形，在它们的中心处还有一颗质量为的星球，如图所示。已知引力常量为，每个星球的半径均远小于。则下列说法正确的是（　　） A. 顶点星体所受合力大小为 B. 三颗星球的线速度大小均为 C. 三颗星球的周期均为 D. 若处的星球被均分到三颗星球上，三颗星球仍按原轨道运动，则三颗星球运动的周期将变大 【答案】ABD 【解析】 【详解】ABC．等边三角形边长为，三颗星球的轨道半径均为，由几何关系得三角形的边长为，即 对顶点的星体受力分析，可得，故A正确。 解得，故B正确。 解得，故C错误。 D．若处的星球被均分到A、B、C三颗星球上，A、B、C三颗星球的质量都是 若仍按原轨道运动，则对A有 可得，则ABC三颗星球运动的周期将变大，故D正确。 故选ABD。 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分。） 11. 下图是探究做匀速圆周运动的物体的向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系的实验装置：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，标尺上的黑白相间的等分格就能显示出两个球所受向心力的比值。 （1）图甲探究的是向心力与质量之间的关系，图乙探究的是向心力与角速度之间的关系，图丙探究的是向心力与半径之间的关系，这种探究用到的方法是___________。 （2）图甲中，左右两边露出的标尺分别是2格和4格，则左右两边所放小球的质量比为：___________。图乙中，左右两边露出的标尺分别是1格和9格，则左右两边所放小球的转动的角速度之比为：___________。图丙中，左右两边露出的标尺分别是6格和3格，则左右两边小球的转动的半径之比为：___________。 （3）另有一实验小组通过如下图所示装置进行实验。 质量为滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动。力传感器通过细绳连接滑块，用来测向心力的大小。滑块上固定一宽度为的遮光片，光电门可记录遮光片通过的时间，测得旋转半径为。为探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块质量和保持不变，某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度___________。 【答案】（1）控制变量法 （2） ①. 1：2 ②. 1：3 ③. 2：1 （3） 【解析】 【小问1详解】 该实验探究用到的方法是控制变量法。 【小问2详解】 [1] 图甲中探究的是向心力与质量之间的关系，左右两边露出的标尺分别是2格和4格，则左右两边所放小球向心力之比为2：4，根据，可知两小球的质量比为。 [2] 图乙中探究的是向心力与角速度之间的关系，左右两边露出的标尺分别是1格和9格，则左右两边所放小球向心力之比为1：9，根据，可知则左右两边所放小球的转动的角速度之比为。 [3] 图丙控制相同，格数比等于半径比，格数比，因此半径比为。 【小问3详解】 线速度，由于，则角速度。 12. 卡文迪什利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量： （1）本实验原理主要利用了___________法 A. 控制变量 B. 理想模型 C. 微量放大 D. 微元法 （2）该实验也被称为“称量地球质量”的实验，是因为测出后，可结合地球表面的重力加速度、地球半径计算出地球的质量___________。 （3）横梁一端固定有一质量为半径为的均匀铅球，旁边有一质量为，半径为的相同铅球两球表面的最近距离，已知引力常量为，则两球间的万有引力大小为___________； （4）为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中采取的措施是___________。 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型架横梁的长度 【答案】（1）C （2） （3） （4）BC 【解析】 【小问1详解】 该实验装置中利用平面镜对光线的反射，来体现微小形变的，故本实验方法为微量放大法。 故选C。 【小问2详解】 根据 可得黄金代换式 推导得地球的质量 【小问3详解】 万有引力定律适用于质点模型，对于质量均匀分布的球，可以看作质量集中在球心上，两个球心的间距为，故它们间的万有引力大小为 【小问4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，该实验装置中采取使“微小量放大”的措施，利用平面镜对光线的反射，来体现微小形变，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T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。 三、计算题（本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图所示，一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道，半径为，轨道在最低点处与粗糙的水平面相切，在处有一质量的小物体压缩着弹簧，在弹力的作用下以一定的初速度水平向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.25，物体通过点后进入圆轨道运动，恰好能通过半圆轨道的最高点，最后又落回水平面上的点（取，不计空气阻力），求： （1）物体到点时对轨道的压力； （2）弹簧对物体做的功。 【答案】（1），方向竖直向下 （2） 【解析】 【小问1详解】 物体恰好通过点，可知此时重力充当圆周运动的向心力，满足 解得 物体由到过程，由机械能守恒可知 解得 根据牛顿第二定律可知，物体到点时，轨道提供给物体的支持力满足 解得 由牛顿第三定律可知，物体在点时对轨道的压力大小为，方向竖直向下。 【小问2详解】 物体从到做平抛运动，竖直方向有 解得 水平方向物块的位移满足 设弹簧对物体做的功为，物体由到，根据动能定理有 解得 14. 已知火星的一颗天然卫星绕火星做匀速圆周运动，轨道半径为，运行周期为；另一颗人造探测卫星也绕火星做匀速圆周运动，轨道半径是卫星的两倍，火星可视为质量均匀分布的球体，其半径为，引力常量为。求： （1）卫星的运行周期； （2）火星表面的重力加速度； （3）火星平均密度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由开普勒第三定律可得 解得 【小问2详解】 对卫星：万有引力提供圆周的向心力，则有 对火星表面物体：万有引力近似等于重力，则有 联立解得 【小问3详解】 火星体积 结合上述分析可知，火星质量 则火星平均密度 15. 在轨空间站中物体处于完全失重状态，对空间站的影响可忽略，空间站上操控货物的机械臂可简化为两根相连的等长轻质臂杆，每根臂杆长为L，如题图1所示，机械臂一端固定在空间站上的O点，另一端抓住质量为m的货物，在机械臂的操控下，货物先绕O点做半径为、角速度为的匀速圆周运动，运动到A点停下，然后在机械臂操控下，货物从A点由静止开始做匀加速直线运动，经时间t到达B点，A、B间的距离为L。 （1）求货物做匀速圆周运动时受到合力提供的向心力大小； （2）求货物运动到B点时机械臂对其做功的瞬时功率P。 （3）在机械臂作用下，货物、空间站和地球的位置如题图2所示，它们在同一直线上，货物与空间站同步做匀速圆周运动，已知空间站轨道半径为r，货物与空间站中心的距离为d，忽略空间站对货物的引力，求货物所受的机械臂作用力与所受的地球引力之比。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）质量为的货物绕点做匀速圆周运动，半径为，根据牛顿第二定律可知 （2）货物从静止开始以加速度做匀加速直线运动，根据运动学公式可知 解得 货物到达点时的速度大小为 货物在机械臂的作用下在水平方向上做匀加速直线运动，机械臂对货物的作用力即为货物所受合力，所以经过时间，货物运动到点时机械臂对其做功的瞬时功率为 （3）空间站和货物同轴转动，角速度相同，对质量为空间站，质量为的地球提供向心力 解得 货物在机械臂的作用力和万有引力的作用下做匀速圆周运动，则 货物受到的万有引力 解得机械臂对货物的作用力大小为 则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $