内容正文:
云南曲靖市罗平县第一中学2025-2026学年5月份考试
物理试卷
本试卷共4页,19小题,满分100分。考试时间90分钟。
1、答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号,在规定的位置贴好条形码。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3、考试结束后,将本试卷和答题卡交回。
一、选择题(本题共14小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-10题只有一项符合要求,每小题3分;第11-14题有多项符合题目要求,每小题4分,全选对的得4分,选对但不全得2分,有选错的得0分)
1. 如图所示为中国古代的太极图,图中大圆的半径为R,圆心在O点,AC是直径,中央“S”型部分是两个半径均为的半圆某人晨练时按此图自A点出发,沿图中箭头所示路径ABCOA进行,第一次返回A点的过程中,他的路程和位移大小分别是
A. 0,0 B. 0, C. ,0 D. ,
【答案】C
【解析】
【分析】位移的大小等于由初位置指向末位置的有向线段的长度.路程等于运动轨迹的长度.
【详解】位移由初位置指向末位置,质点沿半径为R的半圆运动,当质点由A点运动到C点再返回A点,位移大小等于0,路程等于ABC的半个圆弧加上中央两个小半圆弧长之和,等于2πR,故C正确,ABD错误.
【点睛】解决本题的关键知道位移的大小等于由初位置指向末位置的有向线段的长度.路程等于运动轨迹的长度.
2. 如图,水平地面上的物体受到两个方向相反的水平推力F1、F2作用,处于静止状态。已知F1=7N,F2=2N,现将F1撤去,则此时物体所受合力大小为( )
A. 0 B. 2N C. 5N D. 7N
【答案】A
【解析】
【详解】木块在水平方向共受到三个力F1、F2和摩擦力作用,木块处于静止状态,合外力为零,得知此时摩擦力为
f=F1−F2=6−2 N =4N
最大静摩擦力应大于等于4N。当撤去F1,作用在物体上的力F2=2N,小于最大静摩擦力,木块仍处于静止状态,则此时受的静摩擦力为f=F2=2N,方向与F2的方向相反,即为方向向右;故合力为零。
故选A。
【点睛】先根据木块的受力情况得知最大静摩擦力的情况,撤去F1后,比较F2与最大静摩擦力的大小,可判断木块仍静止,利用共点力的平衡可得知木块受到的静摩擦力的大小和方向,再进一步得到合力。
3. 物体的速度随时间变化的规律如图所示,下列说法正确的是( )
A. 物体经运动到最远
B. 物体在 内保持静止
C. 物体在加速和减速阶段的位移之比为 :
D. 物体在加速和减速阶段的加速度大小之比为 :
【答案】D
【解析】
【详解】A。物体在25s内速度一直为正,可知经运动到最远,A错误;
B.物体在 内保持匀速直线运动,B错误;
C.图像与坐标轴围成的面积等于位移,可知物体在加速和减速阶段的位移之比为,C错误;
D.由图像的斜率等于加速度可知,物体在加速和减速阶段的加速度大小之比为,D正确。
故选D。
4. 人在沙滩上行走时容易下陷,在开始下陷的瞬间,下列说法正确的是( )
A. 人对沙滩的压力大小等于沙滩对人的支持力大小
B. 人对沙滩的压力大小大于沙滩对人的支持力大小
C. 人对沙滩的压力大小等于人的重力大小
D. 沙滩对人的支持力大小等于人的重力大小
【答案】A
【解析】
【详解】AB.人对沙滩的压力与沙滩对人的支持力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律,二者大小始终相等,故A正确,B错误;
C.开始下陷瞬间,人具有向下的加速度,对人受力分析,由牛顿第二定律得
(为沙滩对人的支持力,为向下的加速度),可知
结合牛顿第三定律,人对沙滩的压力大小等于,因此压力小于人的重力,故C错误;
D.由上述牛顿第二定律的推导可知 ,即沙滩对人的支持力小于人的重力,故D错误。
故选A。
5. 一水平方向传送带以4m/s的速度顺时针匀速转动,在传送带的最左边轻轻释放一物块。已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.2,传送带的水平距离为6m。则物块在传送带上运动的总时间( )
A. 0.5s B. 1.5s C. 2s D. 2.5s
【答案】D
【解析】
【详解】由牛顿第二定律
可得物块的加速度
匀加速运动的时间
匀加速的位移
匀速运动的时间
总时间为
故选D。
6. 小船横渡一条河,为尽快到达对岸,船头方向始终与河岸垂直,为避免船撞击河岸,小船先加速后减速运动,使小船到达河对岸时恰好不与河岸相撞。小船在静水中的行驶速度,如图甲所示,水的流速以如图乙所示,则下列关于小船渡河说法正确的是( )
A. 小船的运动轨迹为直线
B. 小船渡河的河宽是
C. 小船到达对岸时,沿河岸方向向下游运动了
D. 小船渡河的过程中最大速度是
【答案】C
【解析】
【详解】A.小船在静水中先做加速运动后做减速运动,具有加速度,水流速度匀速不变,所以小船的运动轨迹是曲线。故A错误;
B.研究垂直于河岸方向的运动,速度-时间图像围成的面积表示位移,则小船渡河的宽度
故B错误;
C.根据运动的等时性可知,小船沿河岸方向运动了60s,距离为
故C正确;
D.根据矢量合成法则可知,小船在静水中的速度最大时,渡河速度最大,有
故D错误。
故选C。
7. 如图所示,A、B两点分别位于大、小轮的边缘上,C点位于大轮半径的中点,大轮的半径是小轮的2倍,它们之间靠摩擦传动,接触面上没有滑动。下列说法正确的是( )
A. A、B周期之比为1:2
B. A、B向心加速度大小之比为2:1
C. B、C线速度大小之比为2:1
D. B、C角速度大小之比为1:2
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,同缘传动边缘点线速度相等,故A与B的线速度的大小相同,即
A、C两点为同轴转动,角速度相等,即
ABD.根据
结合题意可得
由
可得
由
可得A、B向心加速度大小之比为
故ABD错误;
C.根据
可得
故C正确。
故选C。
8. 若地球是质量均匀分布的球体,测得两极附近的重力加速度为,赤道附近的重力加速度为。在赤道地面上,一个质量为m的物体随地球自转。则物体( )
A. 受到的万有引力大小等于
B. 对地面的压力大小等于
C. 受到的向心力大小等于
D. 受到的合力大小等于
【答案】D
【解析】
【详解】ACD.在两极物体受到的万有引力大小为
地球看成质量均匀分布的球体,则物体在赤道受到的万有引力大小等于在两极物体受到的万有引力大小,所以物体在赤道受到的万有引力大小等于。在赤道地面上,设物体受到的向心力大小为,则有
可得
所以物体受到的合力大小
故AC错误,D正确;
B.物体对地面的压力大小
故B错误。
故选D。
9. 空间站在距离地面高度为h的圆轨道上运行。航天员进行舱外巡检任务,此时航天员与空间站相对静止。已知地球的半径为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. 此时航天员所受合力为零
B. 地球的质量为
C. 空间站的线速度大小为
D. 空间站的向心加速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.航天员相对空间站静止,即航天员和空间站一起相对地球做圆周运动,所受合力不为零,A错误;
B.设地表有一物体,质量为,忽略地球自转,有,解得地球的质量为,B错误;
C.由,其中,得,代入地球质量,解得,C正确;
D.由,其中,得,代入地球质量,解得,D错误。
故选C。
10. 如图所示,在竖直放置的半圆形容器的中心O点分别以水平初速度v1、v2抛出两个小球(可视为质点),最终它们分别落在圆弧上的A点和B点,已知OA与OB互相垂直,且OA与竖直方向成=37°角,则两小球初速度之比是 (sin37°=0.6,cos37°=0.8)
A. 0.6 B. C. D. 0.8
【答案】B
【解析】
【详解】对于小球1,根据
Rcosα=gt12
解得
则
对于小球2,根据
Rsinα=gt22
解得
则
则两小球的初速度之比
故选B。
11. 如图所示,物体用细绳 悬于 点,在绳上 点系上绳 。缓慢地沿水平方向拉绳 ,使 逐渐偏离竖直方向。在这个过程中( )
A. 绳 的拉力先减小后增大
B. 绳 的拉力逐渐增大
C. 绳 的拉力先减小后增大
D. 绳 的拉力逐渐增大
【答案】BD
【解析】
【详解】设OA与竖直方向的夹角为θ,将A点到重物的部分看作整体,对其受力分析如图:
根据平衡条件可知:竖直方向上有FOAcosθ=mg
水平方向上有FOAsinθ=FAB
由此可知,重物的重力mg保持不变,随着θ角增加,OA绳上的拉力FOA逐渐增大,则AB绳上的拉力FAB也逐渐增大。
故选BD。
12. 有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 如图a,汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B. 如图b所示是一圆锥摆,增大θ,但保持圆锥的高度不变,则圆锥摆的角速度不变
C. 如图c,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动,则在A位置小球所受筒壁的支持力要大于在B位置时的支持力
D. 如图d,火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对外轮缘会有挤压作用
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A.汽车通过拱桥的最高点时,竖直方向合力向下,则支持力小于重力,汽车处于失重状态。A错误;
B.根据牛顿第二定律得
增大θ,但保持圆锥的高度不变,则圆锥摆的角速度不变。B正确;
C.小球在竖直方向受力平衡,所以在不同高度支持力不变。C错误;
D.火车转弯超过规定速度行驶时,火车有离心运动的趋势,所以外轨对外轮缘会有挤压作用,以帮助提供向心力。D正确。
故选BD。
13. 如图所示,做匀速直线运动的小车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B,设重物和小车速度的大小分别为vB、vA,则( )
A.
B.
C. 绳的拉力等于 的重力
D. 绳的拉力大于 的重力
【答案】AD
【解析】
【分析】将小车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的速度等于重物的速度大小,从而判断出重物的运动规律,从而判断绳的拉力与B的重力关系.
【详解】小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向的两个运动,
设斜拉绳子与水平面的夹角为θ,由几何关系可得:vB=vAcosθ,所以vA>vB;故A正确,B错误;因小车匀速直线运动,而θ逐渐变小,故vB逐渐变大,物体有向上的加速度,绳的拉力大于B的重力,故C错误,D正确;故选AD.
【点睛】解决本题的关键将汽车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,知道沿绳子方向的速度等于重物的速度大小,注意三角知识与几何知识的运用.
14. 执行我国首次火星探测任务天问一号探测器计划飞行约7个月抵达火星,并通过2至3个月的环绕飞行后着陆火星。如图所示,关闭动力的天问一号探测器在火星引力作用下经椭圆轨道向火星靠近,然后绕火星做匀速圆周运动。已知探测器绕火星做匀速圆周运动的半径为r,周期为T,引力常量为G,火星半径为R,下列说法正确的是( )
A. 根据题中条件不能算出火星的重力加速度
B. 根据题中条件能算出火星表面的第一宇宙速度
C. 根据题中条件能算出火星的平均密度
D. 根据题中条件可以算出探测器在圆轨道受到的火星引力的大小
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据可计算火星的质量M;根据可计算火星的重力加速度,A错误;
B.根据可计算火星表面的第一宇宙速度,B正确;
C.根据可计算火星的平均密度,C正确;
D.探测器的质量未知,则根据题中条件不可以算出探测器在圆轨道受到的火星引力的大小,D错误。
故选BC。
二、实验题(共2题,共14分)
15. 如图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线________;
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为___m/s(g=9.8m/s2);
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长L=5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为____m/s;B点的速度为_______m/s(g=10m/s2)。
【答案】 ①. 水平 ②. 1.6 ③. 1.5 ④. 2.5
【解析】
【详解】(1)[1]平抛运动的初速度一定要水平,因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平
(2)[2]由于O为抛出点,所以根据平抛运动规律有
,
将x=32cm,y=19.6cm,代入解得
(3)[3]由图可知,物体由A→B和由B→C所用的时间相等,且有
由图可知△y=2L=10cm,代入解得
初速度为
[4]竖直方向自由落体运动,根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有
则B点的速度为
16. 如图所示为某同学做“加速度与物体质量关系”的实验装置图,他保持砝码盘和盘中砝码的总质量m一定来做实验,在保证小车质量远大于m的条件下,
(1)在该实验中,打点计时器所用交流电的频率为50Hz.某次实验中得到的一条纸带如下图所示,从比较清晰的某点起,取五个计数点,分别标明0、1、2、3、4.量得S1=5.25cm,S2=6.10cm,S3=6.95cm,S4=7.85cm,则打点“3”时小车的瞬时速度大小为________m/s和用逐差法求得小车的加速度大小为________m/s2.(结果均保留三位有效数字).
(2)以下是其部分操作步骤,其中正确的是_______
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.释放小车时,小车的位置应靠近打点计时器
C.实验时,先接通打点计时器的电源,再放开小车
D.用天平测出m以及小车质量M,小车运动的加速度可直接用公式a=求出
【答案】 ①. (1)0.740 ②. 0.863 ③. (2)BC
【解析】
【分析】(1)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小.(2)根据实验注意事项进行分析;(3)根据图像的位置结合实验原理分析原因.
【详解】(1)由于每相邻两个计数点间还有4个点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小.
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得:s3-s2=2a1T2
s4-s2=2a2T2
为了更加准确的求解加速度,我们对两个加速度取平均值,得:a=(a1+a2)
即小车运动的加速度计算表达式为:
(2)平衡摩擦力时,不挂盘及盘中的砝码,只让小车拖着纸带在木板上匀速运动,选项A错误;释放小车时,小车的位置应靠近打点计时器,以充分利用纸带,选项B正确;实验时,先接通打点计时器的电源,再放开小车,选项C正确;小车的加速度是通过纸带上的点迹来求解的,选项D错误;故选BC.
三、解答题(共3题,共40分)
17. 如图所示,半径为0.40 m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与水平地面相切于圆环的端点A。一小球从A点冲上竖直半圆环,沿轨道运动到B点飞出,最后落在水平地面上的C点(图上未画出),已知小球质量为0.2 kg,g取10 m/s2。
(1)能实现上述运动时,小球在B点的最小速度大小v。
(2)能实现上述运动时,求A、C间的最小距离x。
(3)若小球沿轨道运动到最高点B,并以4 m/s的速度飞出,求小球在B点对轨道的压力大小F。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球经过B点速度最小时,重力刚好提供向心力,则有
解得经过B点的最小速度为
【小问2详解】
当小球在B点以最小速度抛出时,A、C间距离最小,竖直方向
水平方向匀速运动
解得A、C间的最小距离为
【小问3详解】
若到达最高点B时的速度,根据牛顿第二定律
解得
根据牛顿第三定律可知,小球对圆环的压力为6N。
18. 宇航员在某星球表面使一个小球以初速做竖直上抛运动,经过时间t后小球落回星球表面。已知该星球可看作均匀球体,其半径为R,万有引力常量为G。求:
(1)该星球的第一宇宙速度v。
(2)该星球的密度 。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设星球质量为M,卫星质量为m,对环绕该星球表面做圆周运动的卫星有
设星球表面重力加速度为g,根据竖直上抛运动有
联立得
【小问2详解】
因为
在星球表面有
联立解得
19. 滑冰车是儿童喜欢的冰上娱乐项目之一.如图所示为小明妈妈正与小明在冰上游戏,小明与冰车的总质量是40kg,冰车与冰面之间的动摩擦因数为0.1.在某次游戏中,假设小明妈妈对冰车施加100N的推力,推力方向与运动方向在同一个竖直平面内,与水平方向成斜向下,使冰车从静止开始运动10s后,停止施加力的作用,使冰车自由滑行.(假设运动过程中冰车始终沿直线运动,小明始终坐在车上没有对车施加额外的力,冰面各处的动摩擦因数均相同)(计算结果均保留到小数点后两位)(sin=0.6.cos=0.8,g=10m/s2),求:
(1)从静止开始运动的前10s内冰车所受摩擦力的大小;
(2)冰车的最大速率;
(3)冰车在整个运动过程中滑行总位移的大小.
【答案】(1)46N(2)8.5m/s(3)78.63m
【解析】
【详解】(1)选冰车和小孩研究,竖直方向有
N=F•sin+mg=460N
前10s内所受到的滑动摩擦力
f=μN=0.1×460=46N
(2)由题知,冰车先做匀加速运动后做匀减速运动,当小明妈妈停止施加力的作用时,速度最大,加速过程中:水平方向
Fcos﹣f=ma
解得:
a=0.85m/s2
所以冰车的最大速率为
v=at=0.85×10m/s=8.5m/s
(3)冰车在推力作用下发生的位移为
撤去推力后冰车的加速度为
撤去推力后的位移为
整个运动过程中滑行总位移的大小为:
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云南曲靖市罗平县第一中学2025-2026学年5月份考试
物理试卷
本试卷共4页,19小题,满分100分。考试时间90分钟。
1、答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号,在规定的位置贴好条形码。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3、考试结束后,将本试卷和答题卡交回。
一、选择题(本题共14小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-10题只有一项符合要求,每小题3分;第11-14题有多项符合题目要求,每小题4分,全选对的得4分,选对但不全得2分,有选错的得0分)
1. 如图所示为中国古代的太极图,图中大圆的半径为R,圆心在O点,AC是直径,中央“S”型部分是两个半径均为的半圆某人晨练时按此图自A点出发,沿图中箭头所示路径ABCOA进行,第一次返回A点的过程中,他的路程和位移大小分别是
A. 0,0 B. 0, C. ,0 D. ,
2. 如图,水平地面上的物体受到两个方向相反的水平推力F1、F2作用,处于静止状态。已知F1=7N,F2=2N,现将F1撤去,则此时物体所受合力大小为( )
A. 0 B. 2N C. 5N D. 7N
3. 物体的速度随时间变化的规律如图所示,下列说法正确的是( )
A. 物体经运动到最远
B. 物体在 内保持静止
C. 物体在加速和减速阶段的位移之比为 :
D. 物体在加速和减速阶段的加速度大小之比为 :
4. 人在沙滩上行走时容易下陷,在开始下陷的瞬间,下列说法正确的是( )
A. 人对沙滩的压力大小等于沙滩对人的支持力大小
B. 人对沙滩的压力大小大于沙滩对人的支持力大小
C. 人对沙滩的压力大小等于人的重力大小
D. 沙滩对人的支持力大小等于人的重力大小
5. 一水平方向传送带以4m/s的速度顺时针匀速转动,在传送带的最左边轻轻释放一物块。已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.2,传送带的水平距离为6m。则物块在传送带上运动的总时间( )
A. 0.5s B. 1.5s C. 2s D. 2.5s
6. 小船横渡一条河,为尽快到达对岸,船头方向始终与河岸垂直,为避免船撞击河岸,小船先加速后减速运动,使小船到达河对岸时恰好不与河岸相撞。小船在静水中的行驶速度,如图甲所示,水的流速以如图乙所示,则下列关于小船渡河说法正确的是( )
A. 小船的运动轨迹为直线
B. 小船渡河的河宽是
C. 小船到达对岸时,沿河岸方向向下游运动了
D. 小船渡河的过程中最大速度是
7. 如图所示,A、B两点分别位于大、小轮的边缘上,C点位于大轮半径的中点,大轮的半径是小轮的2倍,它们之间靠摩擦传动,接触面上没有滑动。下列说法正确的是( )
A. A、B周期之比为1:2
B. A、B向心加速度大小之比为2:1
C. B、C线速度大小之比为2:1
D. B、C角速度大小之比为1:2
8. 若地球是质量均匀分布的球体,测得两极附近的重力加速度为,赤道附近的重力加速度为。在赤道地面上,一个质量为m的物体随地球自转。则物体( )
A. 受到的万有引力大小等于
B. 对地面的压力大小等于
C. 受到的向心力大小等于
D. 受到的合力大小等于
9. 空间站在距离地面高度为h的圆轨道上运行。航天员进行舱外巡检任务,此时航天员与空间站相对静止。已知地球的半径为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. 此时航天员所受合力为零
B. 地球的质量为
C. 空间站的线速度大小为
D. 空间站的向心加速度大小为
10. 如图所示,在竖直放置的半圆形容器的中心O点分别以水平初速度v1、v2抛出两个小球(可视为质点),最终它们分别落在圆弧上的A点和B点,已知OA与OB互相垂直,且OA与竖直方向成=37°角,则两小球初速度之比是 (sin37°=0.6,cos37°=0.8)
A. 0.6 B. C. D. 0.8
11. 如图所示,物体用细绳 悬于 点,在绳上 点系上绳 。缓慢地沿水平方向拉绳 ,使 逐渐偏离竖直方向。在这个过程中( )
A. 绳 的拉力先减小后增大
B. 绳 的拉力逐渐增大
C. 绳 的拉力先减小后增大
D. 绳 的拉力逐渐增大
12. 有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 如图a,汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B. 如图b所示是一圆锥摆,增大θ,但保持圆锥的高度不变,则圆锥摆的角速度不变
C. 如图c,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动,则在A位置小球所受筒壁的支持力要大于在B位置时的支持力
D. 如图d,火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对外轮缘会有挤压作用
13. 如图所示,做匀速直线运动的小车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B,设重物和小车速度的大小分别为vB、vA,则( )
A.
B.
C. 绳的拉力等于的重力
D. 绳的拉力大于的重力
14. 执行我国首次火星探测任务天问一号探测器计划飞行约7个月抵达火星,并通过2至3个月的环绕飞行后着陆火星。如图所示,关闭动力的天问一号探测器在火星引力作用下经椭圆轨道向火星靠近,然后绕火星做匀速圆周运动。已知探测器绕火星做匀速圆周运动的半径为r,周期为T,引力常量为G,火星半径为R,下列说法正确的是( )
A. 根据题中条件不能算出火星的重力加速度
B. 根据题中条件能算出火星表面的第一宇宙速度
C. 根据题中条件能算出火星的平均密度
D. 根据题中条件可以算出探测器在圆轨道受到的火星引力的大小
二、实验题(共2题,共14分)
15. 如图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线________;
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为___m/s(g=9.8m/s2);
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长L=5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为____m/s;B点的速度为_______m/s(g=10m/s2)。
16. 如图所示为某同学做“加速度与物体质量关系”的实验装置图,他保持砝码盘和盘中砝码的总质量m一定来做实验,在保证小车质量远大于m的条件下,
(1)在该实验中,打点计时器所用交流电的频率为50Hz.某次实验中得到的一条纸带如下图所示,从比较清晰的某点起,取五个计数点,分别标明0、1、2、3、4.量得S1=5.25cm,S2=6.10cm,S3=6.95cm,S4=7.85cm,则打点“3”时小车的瞬时速度大小为________m/s和用逐差法求得小车的加速度大小为________m/s2.(结果均保留三位有效数字).
(2)以下是其部分操作步骤,其中正确的是_______
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.释放小车时,小车的位置应靠近打点计时器
C.实验时,先接通打点计时器的电源,再放开小车
D.用天平测出m以及小车质量M,小车运动的加速度可直接用公式a=求出
三、解答题(共3题,共40分)
17. 如图所示,半径为0.40 m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与水平地面相切于圆环的端点A。一小球从A点冲上竖直半圆环,沿轨道运动到B点飞出,最后落在水平地面上的C点(图上未画出),已知小球质量为0.2 kg,g取10 m/s2。
(1)能实现上述运动时,小球在B点的最小速度大小v。
(2)能实现上述运动时,求A、C间的最小距离x。
(3)若小球沿轨道运动到最高点B,并以4 m/s的速度飞出,求小球在B点对轨道的压力大小F。
18. 宇航员在某星球表面使一个小球以初速做竖直上抛运动,经过时间t后小球落回星球表面。已知该星球可看作均匀球体,其半径为R,万有引力常量为G。求:
(1)该星球的第一宇宙速度v。
(2)该星球的密度 。
19. 滑冰车是儿童喜欢的冰上娱乐项目之一.如图所示为小明妈妈正与小明在冰上游戏,小明与冰车的总质量是40kg,冰车与冰面之间的动摩擦因数为0.1.在某次游戏中,假设小明妈妈对冰车施加100N的推力,推力方向与运动方向在同一个竖直平面内,与水平方向成斜向下,使冰车从静止开始运动10s后,停止施加力的作用,使冰车自由滑行.(假设运动过程中冰车始终沿直线运动,小明始终坐在车上没有对车施加额外的力,冰面各处的动摩擦因数均相同)(计算结果均保留到小数点后两位)(sin=0.6.cos=0.8,g=10m/s2),求:
(1)从静止开始运动的前10s内冰车所受摩擦力的大小;
(2)冰车的最大速率;
(3)冰车在整个运动过程中滑行总位移的大小.
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