精品解析:宁夏银川市第九中学2025-2026学年度第二学期期中考试高一年级物理试卷
2026-05-28
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 宁夏回族自治区 |
| 地区(市) | 银川市 |
| 地区(区县) | 兴庆区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.86 MB |
| 发布时间 | 2026-05-28 |
| 更新时间 | 2026-05-28 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58084129.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
银川九中2025-2026学年度第二学期期中考试
高一年级物理试卷
(本试卷满分100分)
一、单项选择题(本小题共7小题,每小题只有一个正确选项,每小题3分,共21分)
1. 对万有引力定律的描述,下列叙述符合史实的是( )
A. 开普勒通过分析第谷的天文观测数据,发现了万有引力定律
B. 卡文迪什通过实验算出引力常量的值,被誉为第一个能“称量地球质量”的人
C. 丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录,提出了“日心说”的观点
D. 由万有引力公式可知,当物体间的距离趋于零时,万有引力趋于无穷大
2. 如图所示,下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法正确的是( )
A. 火车转弯时受到重力、支持力和向心力
B. “水流星”表演时,通过最高点时处于失重状态
C. 汽车通过凹形桥的最低点时,汽车受到的支持力小于重力
D. 脱水桶以更大的角速度转动时,筒壁对衣服的摩擦力会变大
3. 木卫二是伽利略发现的木星第四大卫星,月球是地球最大的卫星。测得木卫二的公转周期约为月球公转周期的倍,轨道半径约为月球轨道半径的倍。已知木星的半径约为地球半径的10倍,卫星的轨道可近似为圆轨道,则由此估算出木星的平均密度约为地球平均密度的( )
A. 0.22倍 B. 0.40倍 C. 0.60倍 D. 1.80倍
4. 2022年5月,我国成功完成天舟四号货运飞船与空间站对接,形成的组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动,周期约90分钟。下列说法正确的是( )
A. 组合体的轨道半径一定比地球静止卫星的小
B. 组合体的速度大小略大于第一宇宙速度
C. 组合体的角速度大小比地球静止卫星的小
D. 组合体的加速度大小比地球静止卫星的小
5. 运动员把质量为m的足球踢出后,某人观察它在空中的飞行情况,测量出其上升的最大高度是h,在最高点的速度为v。不考虑空气阻力,重力加速度为g。运动员踢球时对足球做的功为( )
A. mgh B.
C. D.
6. 人们用滑道从高处向低处运送货物,如图所示,可看作质点的货物从四分之一圆弧滑道顶端P点由静止释放,沿滑道运动到圆弧末端Q点时速度大小为4 m/s。已知货物质量 ,滑道半径,且过Q点的切线水平,重力加速度g取10 m/s2。关于货物从P点运动到Q点的过程,下列说法正确的是( )
A. 重力做的功为600 J
B. 经过Q点时货物对轨道的压力大小为280 N
C. 经过Q点时货物的向心加速度大小为4 m/s2
D. 阻力做的功为-80 J
7. 某物体做直线运动过程中的图像如图所示,用v、a、F、、t分别表示运动过程中的速度、加速度、合外力、动能、时间的大小。下列图像中各物理量间的关系可能正确的是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本小题共4小题,每小题有多个正确选项,每小题5分,全部选对得5分,少选得3分,多选、错选不得分,共20分)
8. 2025年9月9日,我国在西昌卫星发射中心,成功将遥感四十五号卫星发射升空。如图为卫星发射过程的示意图,首先将卫星发射到低空圆轨道I,然后在 P 点实施变轨进入椭圆轨道Ⅱ,轨道Ⅱ与预定圆轨道Ⅲ相切于Q点,在Q点再次变轨进入预设圆轨道III,下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道Ⅰ的机械能大于在轨道Ⅲ的机械能
B. 卫星在轨道Ⅰ的运行周期小于在轨道Ⅱ的运行周期
C. 卫星在轨道Ⅱ经过P 点的速度大于在轨道Ⅰ的速度
D. 卫星在轨道Ⅱ经过Q点的速度大于在轨道Ⅲ的速度
9. 有以下物理过程:甲图中跳伞运动员匀速下落;乙图中水平地面上固定一光滑斜面B,物块A从B上由静止下滑:丙图中小球先自由下落然后把弹簧压缩到最低点;丁图为不计任何阻力和定滑轮质量时,A加速下落,B加速上升过程中。关于这几个物理过程,下列判断正确的是( )
A. 甲图中跳伞运动员的机械能守恒
B. 乙图中物块A的机械能守恒
C. 丙图中小球机械能守恒
D. 丁图中A、B组成的系统机械能守恒
10. 如图所示,自由下落的小球,从接触竖直放置的轻弹簧开始,到压缩到弹簧的最大形变的过程中,以下说法中正确的是( )
A. 小球的动能逐渐减少
B. 小球的重力势能逐渐减少
C. 小球的加速度先变小后变大
D. 弹簧的弹性势能逐渐增大
11. 一辆汽车在水平路面上由静止启动,在前内做匀加速直线运动,末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其图像如图所示.已知汽车的质量,汽车受到的阻力恒为车重的,重力加速度取,下列说法正确的是( )
A. 前内的牵引力大小为 B. 汽车的额定功率为
C. 汽车的最大速度为 D. 当汽车的速度大小为时,加速度大小为
三、实验题(本题共1小题,每空2分,共8分)
12. 甲同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律,打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上。使重物自由下落,打点计时器在随重物下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带,依次标出计数点1,2,…,6,相邻计数点之间还有1个计时点。
(1)关于本实验,下列说法正确的是________。
A. 实验前必须用天平测出重物的质量
B. 实验前需用刻度尺测出重物距地面的高度
C. 实验时先通电,打点稳定后再释放纸带
(2)图乙为纸带的一部分,打点3时,重物下落的速度大小________m/s(保留3位有效数字)。
(3)气垫导轨是中学物理常用实验装置,利用水平放置的气垫导轨和光电门可以完成本实验,装置如图丙所示。测得遮光片的宽度为d,光电门A、B中心间的距离为L,遮光片通过光电门A、B的时间分别为、,已知滑块(含遮光片)的质量为M,钩码的质量为m,重力加速度大小为g。若要验证钩码和滑块构成的系统机械能守恒,需要验证的等式为________(用所给物理量的符号表示)。
(4)某物理兴趣小组直接利用“落体法”进行验证机械能守恒定律实验。设计了如图所示的实验方案,且,轻绳质量可忽略,轻绳与滑轮间摩擦不计。初始时用外力使两物体保持静止。测得下降高度为时,对应的速度为,如果表达式________成立,两物体及绳构成的系统机械能守恒。
四、计算题:本题共5小题,共51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. 质量为m的钢球从离坑面高H的高处自由下落,钢球落入沙中,陷入h后静止,已知重力加速度为g,则沙坑对钢球的平均阻力f的大小?
14. 我国计划在2030年实现载人登月。假设一名中国航天员在月球上将一个小球水平抛出,初速度大小为,测出抛出点的高度为h,抛出点到落地点之间的水平距离为s,已知月球的半径为R,万有引力常量为G,忽略月球自转的影响。求:
(1)月球表面重力加速度;
(2)月球的质量。
(3)月球的第一宇宙速度。
15. 某同学在地面上推一个质量为的箱子。他用的力使箱子向前运动了,物体与桌面之间的动摩擦因数为0.3。求此过程中:
(1)拉力F对物体所做的功;
(2)滑动摩擦力f所做的功;
(3)物体动能的变化量。
16. 2024年10月1日晚,香港国庆烟花汇演在维多利亚港(维港)上空如期举行,庆祝中华人民共和国75周年华诞,山河无恙。若某枚烟花弹从地面以v0=20m/s的速度竖直向上射出,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,以地面为重力势能的零势能面。
(1)求该烟花弹上升的最大高度h;
(2)该烟花弹的重力势能为动能倍时,求该烟花弹的速度大小v1。
17. 如图所示,在竖直平面内,粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B点,C点是最低点,圆心角,D与圆心O等高,圆弧轨道半径R=1.0m,现有一个质量为m=0.2kg且可视为质点的小物体,从D点的正上方E点处自由下落,物体恰好到达斜面顶端A处。已知DE距离h=4.0m,物体与斜面AB之间的动摩擦因数,取,,g=10m/s2,忽略空气阻力,求:
(1)物体第一次到达C点时的速度大小和受到的支持力大小;
(2)斜面AB的长度L;
(3)物块在斜面上滑行的路程x。
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银川九中2025-2026学年度第二学期期中考试
高一年级物理试卷
(本试卷满分100分)
一、单项选择题(本小题共7小题,每小题只有一个正确选项,每小题3分,共21分)
1. 对万有引力定律的描述,下列叙述符合史实的是( )
A. 开普勒通过分析第谷的天文观测数据,发现了万有引力定律
B. 卡文迪什通过实验算出引力常量的值,被誉为第一个能“称量地球质量”的人
C. 丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录,提出了“日心说”的观点
D. 由万有引力公式可知,当物体间的距离趋于零时,万有引力趋于无穷大
【答案】B
【解析】
【详解】A.万有引力定律是牛顿发现的,开普勒通过分析第谷的观测数据总结出的是行星运动三大定律,故A错误;
B.卡文迪什通过扭秤实验测出了引力常量G的值,结合万有引力定律可推算出地球质量,因此被誉为第一个能“称量地球质量”的人,故B正确;
C.“日心说”是哥白尼提出的,第谷的贡献是完成了大量高精度的天文观测并留下了完整的观测数据,故C错误;
D.万有引力定律适用于质点或可视为质点的物体,当物体间距离r趋于零时,物体不能再视为质点,万有引力公式不再适用,无法得出万有引力趋于无穷大的结论,故D错误。
故选B。
2. 如图所示,下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法正确的是( )
A. 火车转弯时受到重力、支持力和向心力
B. “水流星”表演时,通过最高点时处于失重状态
C. 汽车通过凹形桥的最低点时,汽车受到的支持力小于重力
D. 脱水桶以更大的角速度转动时,筒壁对衣服的摩擦力会变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.向心力只是效果力,不是实际存在的力,火车转弯时没有受到向心力,故A错误;
B.“水流星”表演时,通过最高点时,加速度方向向下,处于失重状态,故B正确;
C.汽车通过凹形桥的最低点时,根据牛顿第二定律可得
可得汽车受到的支持力,故C错误;
D.脱水桶以更大的角速度转动时,竖直方向根据平衡条件可得
可知筒壁对衣服的摩擦力等于重力,保持不变,故D错误。
故选B。
3. 木卫二是伽利略发现的木星第四大卫星,月球是地球最大的卫星。测得木卫二的公转周期约为月球公转周期的倍,轨道半径约为月球轨道半径的倍。已知木星的半径约为地球半径的10倍,卫星的轨道可近似为圆轨道,则由此估算出木星的平均密度约为地球平均密度的( )
A. 0.22倍 B. 0.40倍 C. 0.60倍 D. 1.80倍
【答案】A
【解析】
【详解】设环绕天体的公转半径为r,公转周期为T,中心天体的质量为M,半径为R。由万有引力提供圆周运动的向心力得
解得
中心天体可视为球体,相应的体积为
中心天体的密度
代入数据可得木星和地球的平均密度之比
故选A。
4. 2022年5月,我国成功完成天舟四号货运飞船与空间站对接,形成的组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动,周期约90分钟。下列说法正确的是( )
A. 组合体的轨道半径一定比地球静止卫星的小
B. 组合体的速度大小略大于第一宇宙速度
C. 组合体的角速度大小比地球静止卫星的小
D. 组合体的加速度大小比地球静止卫星的小
【答案】A
【解析】
【详解】A.地球静止卫星(同步卫星)的周期为,远大于组合体的周期。根据万有引力提供圆周运动向心力,有
可得周期公式
周期越小,轨道半径越小。组合体周期更小,因此轨道半径比地球静止卫星小,故A正确;
B.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,是所有绕地球做圆周运动卫星的最大环绕速度。卫星绕地球做圆周运动时万有引力提供向心力,有
可得线速度公式
组合体轨道半径大于地球半径(近地卫星的轨道半径),因此线速度小于第一宇宙速度,故B错误;
C.角速度
组合体周期更小,因此角速度比地球静止卫星更大,故C错误;
D.根据牛顿第二定律,得
向心加速度
组合体轨道半径更小,因此加速度比地球静止卫星更大,故D错误。
故选A。
5. 运动员把质量为m的足球踢出后,某人观察它在空中的飞行情况,测量出其上升的最大高度是h,在最高点的速度为v。不考虑空气阻力,重力加速度为g。运动员踢球时对足球做的功为( )
A. mgh B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】从最开始到最高点,对足球由动能定理可得
解得
故选C。
6. 人们用滑道从高处向低处运送货物,如图所示,可看作质点的货物从四分之一圆弧滑道顶端P点由静止释放,沿滑道运动到圆弧末端Q点时速度大小为4 m/s。已知货物质量 ,滑道半径,且过Q点的切线水平,重力加速度g取10 m/s2。关于货物从P点运动到Q点的过程,下列说法正确的是( )
A. 重力做的功为600 J
B. 经过Q点时货物对轨道的压力大小为280 N
C. 经过Q点时货物的向心加速度大小为4 m/s2
D. 阻力做的功为-80 J
【答案】C
【解析】
【详解】A.货物从P点到Q点的下落高度等于圆弧半径
重力做功,故A错误;
B.对Q点的货物,由向心力公式有
解得
根据牛顿第三定律,货物对轨道的压力大小等于,故B错误;
C.Q点向心加速度大小,故C正确;
D.从P点到Q点的过程,由动能定理有
解得阻力做的功,故D错误。
故选C。
7. 某物体做直线运动过程中的图像如图所示,用v、a、F、、t分别表示运动过程中的速度、加速度、合外力、动能、时间的大小。下列图像中各物理量间的关系可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由,可得
题图中图像是一条下降趋势的直线,表示物体做匀减速直线运动。
A.图像的斜率表示合外力,故图像是一条下降趋势的直线,故A正确;
BC.匀减速直线运动的加速度恒定,所受合外力恒定,故BC错误;
D.匀减速直线运动的图像是一条下降趋势的直线,故D错误。
故选A。
二、多项选择题(本小题共4小题,每小题有多个正确选项,每小题5分,全部选对得5分,少选得3分,多选、错选不得分,共20分)
8. 2025年9月9日,我国在西昌卫星发射中心,成功将遥感四十五号卫星发射升空。如图为卫星发射过程的示意图,首先将卫星发射到低空圆轨道I,然后在 P 点实施变轨进入椭圆轨道Ⅱ,轨道Ⅱ与预定圆轨道Ⅲ相切于Q点,在Q点再次变轨进入预设圆轨道III,下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道Ⅰ的机械能大于在轨道Ⅲ的机械能
B. 卫星在轨道Ⅰ的运行周期小于在轨道Ⅱ的运行周期
C. 卫星在轨道Ⅱ经过P 点的速度大于在轨道Ⅰ的速度
D. 卫星在轨道Ⅱ经过Q点的速度大于在轨道Ⅲ的速度
【答案】BC
【解析】
【详解】A.卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ,再变轨到轨道Ⅲ,每次变轨都需要点火加速,发动机对卫星做正功,卫星的机械能增加,所以卫星在轨道Ⅰ的机械能小于在轨道Ⅲ的机械能,故A错误;
B.根据开普勒第三定律
因轨道Ⅰ的半径小于轨道Ⅱ的半长轴,所以卫星在轨道Ⅰ的运行周期小于在轨道 Ⅱ 的运行周期,故B正确;
C.卫星在P点从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ,需要点火加速,使卫星做离心运动,所以卫星在轨道 Ⅱ经过P点的速度大于在轨道Ⅰ的速度,故C正确;
D.卫星在Q点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ,需要点火加速,使卫星做离心运动,所以卫星在轨道Ⅱ经过Q点的速度小于在轨道Ⅲ的速度,故D错误。
故选BC。
9. 有以下物理过程:甲图中跳伞运动员匀速下落;乙图中水平地面上固定一光滑斜面B,物块A从B上由静止下滑:丙图中小球先自由下落然后把弹簧压缩到最低点;丁图为不计任何阻力和定滑轮质量时,A加速下落,B加速上升过程中。关于这几个物理过程,下列判断正确的是( )
A. 甲图中跳伞运动员的机械能守恒
B. 乙图中物块A的机械能守恒
C. 丙图中小球机械能守恒
D. 丁图中A、B组成的系统机械能守恒
【答案】BD
【解析】
【详解】A.甲图中跳伞运动员匀速下落,动能不变,重力势能减小,运动员的总机械能减少,A错误;
B.乙图中斜面固定且光滑,没有摩擦力,物块A下滑时,支持力不做功,只有重力做功,因此A的机械能守恒,B正确;
C.丙图中,小球压缩弹簧过程中,弹簧弹力对小球做负功,小球的机械能转化为弹簧的弹性势能,小球的机械能不守恒(小球和弹簧组成的系统才守恒),C错误;
D.丁图中,不计任何阻力和定滑轮质量,对A、B组成的系统,绳子拉力是内力,总功为零,只有重力做功,因此系统的机械能守恒,D正确。
故选BD 。
10. 如图所示,自由下落的小球,从接触竖直放置的轻弹簧开始,到压缩到弹簧的最大形变的过程中,以下说法中正确的是( )
A. 小球的动能逐渐减少
B. 小球的重力势能逐渐减少
C. 小球的加速度先变小后变大
D. 弹簧的弹性势能逐渐增大
【答案】BCD
【解析】
【详解】AC.小球与弹簧接触后,受到竖直向下的重力与竖直向上的弹簧弹力作用,开始时,小球的重力大于弹力,合力向下,小球向下做加速运动,随着小球向下运动,弹簧的弹力增大,合力减小,加速度减小,小球做加速度减小的加速运动;当弹簧的弹力大于小球重力后,合力向上,加速度向上,速度方向与加速度方向相反,小球做减速运动,随着小球向下运动,弹力增大,小球受到的合力增大,加速度增大,小球又做加速度增大的减速运动,所以小球的动能先增大后减小,加速度先变小后变大,故A错误,C正确;
BD.小球在压缩到弹簧的最大形变的过程中,重力势能逐渐减少,弹簧的弹性势能逐渐增大,故BD正确。
故选BCD。
11. 一辆汽车在水平路面上由静止启动,在前内做匀加速直线运动,末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其图像如图所示.已知汽车的质量,汽车受到的阻力恒为车重的,重力加速度取,下列说法正确的是( )
A. 前内的牵引力大小为 B. 汽车的额定功率为
C. 汽车的最大速度为 D. 当汽车的速度大小为时,加速度大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由图可知,前内的加速度大小
汽车受到地面的阻力大小
由牛顿第二定律有
解得前内的牵引力大小,故A正确;
B.汽车末达到额定功率,有,故B错误;
C.根据
解得最大速度,故C正确;
D.当汽车的速度时,根据
解得
由牛顿第二定律有
解得,故D错误。
故选AC。
三、实验题(本题共1小题,每空2分,共8分)
12. 甲同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律,打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上。使重物自由下落,打点计时器在随重物下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带,依次标出计数点1,2,…,6,相邻计数点之间还有1个计时点。
(1)关于本实验,下列说法正确的是________。
A. 实验前必须用天平测出重物的质量
B. 实验前需用刻度尺测出重物距地面的高度
C. 实验时先通电,打点稳定后再释放纸带
(2)图乙为纸带的一部分,打点3时,重物下落的速度大小________m/s(保留3位有效数字)。
(3)气垫导轨是中学物理常用实验装置,利用水平放置的气垫导轨和光电门可以完成本实验,装置如图丙所示。测得遮光片的宽度为d,光电门A、B中心间的距离为L,遮光片通过光电门A、B的时间分别为、,已知滑块(含遮光片)的质量为M,钩码的质量为m,重力加速度大小为g。若要验证钩码和滑块构成的系统机械能守恒,需要验证的等式为________(用所给物理量的符号表示)。
(4)某物理兴趣小组直接利用“落体法”进行验证机械能守恒定律实验。设计了如图所示的实验方案,且,轻绳质量可忽略,轻绳与滑轮间摩擦不计。初始时用外力使两物体保持静止。测得下降高度为时,对应的速度为,如果表达式________成立,两物体及绳构成的系统机械能守恒。
【答案】(1)C (2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
A.验证机械能守恒公式为
其中质量可约去,所以不需要测量重物质量,故A错误;
B.实验只需要测量纸带上点的间距(下落高度差),不需要测量重物初始距地面的高度,故B错误;
C.实验时先通电,待打点稳定后再释放纸带,可保证纸带开头点迹清晰,提高纸带利用率,故C正确。
故选C。
【小问2详解】
交流电源的频率为,则打点周期为
相邻计数点间还有1个计时点,因此相邻计数点的时间间隔
根据匀变速直线运动中,中间时刻瞬时速度等于这段时间的平均速度,则
【小问3详解】
滑块和钩码组成的系统中,滑块重力势能不变,钩码下落,重力势能减少量为
滑块经过光电门的速度
滑块经过光电门的速度
系统动能增加量为
若机械能守恒,因此验证等式为
【小问4详解】
下降,则上升,系统总重力势能减少量为
两物体速度大小均为,系统动能增加量为
若机械能守恒,则有
四、计算题:本题共5小题,共51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. 质量为m的钢球从离坑面高H的高处自由下落,钢球落入沙中,陷入h后静止,已知重力加速度为g,则沙坑对钢球的平均阻力f的大小?
【答案】
【解析】
【详解】钢球从初始静止下落,最终陷入沙坑后也静止,初动能和末动能都为0,因此全过程钢球动能变化量
整个过程中,重力的总位移为,重力做功为
沙坑的平均阻力方向竖直向上,与位移方向相反,做功为
根据动能定理,合外力做功等于动能变化量
解得沙坑对钢球的平均阻力大小
14. 我国计划在2030年实现载人登月。假设一名中国航天员在月球上将一个小球水平抛出,初速度大小为,测出抛出点的高度为h,抛出点到落地点之间的水平距离为s,已知月球的半径为R,万有引力常量为G,忽略月球自转的影响。求:
(1)月球表面重力加速度;
(2)月球的质量。
(3)月球的第一宇宙速度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球做平抛运动,水平方向有
解得运动时间
竖直方向有
解得月球表面重力加速度
【小问2详解】
忽略月球自转,月球表面物体的重力等于万有引力,则
解得
代入的表达式解得
【小问3详解】
第一宇宙速度是近月卫星的环绕速度,由重力提供向心力有
可得
代入的表达式解得
15. 某同学在地面上推一个质量为的箱子。他用的力使箱子向前运动了,物体与桌面之间的动摩擦因数为0.3。求此过程中:
(1)拉力F对物体所做的功;
(2)滑动摩擦力f所做的功;
(3)物体动能的变化量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
恒力与位移方向相同,故
【小问2详解】
滑动摩擦力大小
摩擦力方向与位移方向相反,则
【小问3详解】
根据动能定理有
16. 2024年10月1日晚,香港国庆烟花汇演在维多利亚港(维港)上空如期举行,庆祝中华人民共和国75周年华诞,山河无恙。若某枚烟花弹从地面以v0=20m/s的速度竖直向上射出,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,以地面为重力势能的零势能面。
(1)求该烟花弹上升的最大高度h;
(2)该烟花弹的重力势能为动能倍时,求该烟花弹的速度大小v1。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由机械能守恒定律得
解得烟花弹上升的最大高度
【小问2详解】
烟花弹的重力势能为动能的倍时,由机械能守恒定律得
又
联立解得
17. 如图所示,在竖直平面内,粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B点,C点是最低点,圆心角,D与圆心O等高,圆弧轨道半径R=1.0m,现有一个质量为m=0.2kg且可视为质点的小物体,从D点的正上方E点处自由下落,物体恰好到达斜面顶端A处。已知DE距离h=4.0m,物体与斜面AB之间的动摩擦因数,取,,g=10m/s2,忽略空气阻力,求:
(1)物体第一次到达C点时的速度大小和受到的支持力大小;
(2)斜面AB的长度L;
(3)物块在斜面上滑行的路程x。
【答案】(1)10m/s,22N
(2)4.8m (3)12m
【解析】
【小问1详解】
物体从E到C由动能定理,得
代入数据解得
在C点,由牛顿第二定律得
解得
【小问2详解】
从C到A,由动能定理得
代入数据解得
【小问3详解】
设摩擦因数为时物块刚好能静止在斜面上,则有
解得
由于,物块在斜面上多次往返,最后在B点速度为零,则有
解得
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