内容正文:
川沙中学2024学年第二学期高一3月阶段考物理试卷
考生注意:
1.本考试设试卷和答题纸两部分,试卷包括试题与答题要求,所有答题必须涂(选择题)或写(非选择题)在答题纸上,做在试卷上一律不得分。
2.答卷前,务必用钢笔或圆珠笔在答题纸正面清楚填写班级、姓名、准考证号。
3.考试时间:60分钟。
一、选择题(1-3题单选,每题3分,4-6题多选,每题5分,共24分。)
1. 以下是力学中的三个实验装置,由图可知这三个实验共同的物理思想方法是
A. 极限的思想方法 B. 放大的思想方法
C. 控制变量的方法 D. 猜想的思想方法
【答案】B
【解析】
【详解】这三个实验都是把微小变化通过某些装置放大后进行研究,利用了放大的思想方法。
故选B。
2. 华灯初上,摩天轮在暮色中格外醒目。若摩天轮正绕中间的固定轴做匀速圆周运动,则以下说法正确的是( )
A. 在相同的时间内,乘客的速度变化量相同
B. 乘客在最低点时,他的加速度为零
C. 当乘客位于摩天轮的最高点时,他处于失重状态
D. 乘客在与转轴等高的位置时,他的加速度就是重力加速度g
【答案】C
【解析】
【详解】A.摩天轮正绕中间的固定轴做匀速圆周运动,所受合外力大小不变,但方向不断变化,是变加速运动,所以在相同时间内,乘客的速度变化量大小相等,但方向不同,故A错误;
B.摩天轮正绕中间的固定轴做匀速圆周运动,根据曲线运动的条件可知,乘客需要合外力,所以他的加速度不为零,故B错误;
C.当乘客位于摩天轮的最高点时,他受到的合外力竖直向下,加速度向下,所以他处于失重状态,故C正确;
D.乘客在与转轴等高的位置时,他受到的合外力水平指向圆心,加速度方向就跟重力加速度方向不同,故D错误。
故选C。
3. 如图甲为我国自主研制的全球首款轮式起重机,将120吨的风力发电机组吊至高空,若该起重机由静止开始竖直向上提升机组,加速度和速度的倒数图像如图乙所示,不计其他阻力,,下列说法正确的是( )
A. 重物上升的最大速度 B. 起重机的额定功率为
C. 重物在内做匀加速直线运动 D. 第内起重机对重物做的功为
【答案】D
【解析】
【详解】B.当横坐标为0.1时,起重机达到最大功率,对发电机组列牛顿第二定律
解得
故B错误;
A.当起重机达到最大速度时,发电机组的加速度为零,故有
解得
故A错误;
C.由图可知,当横坐标为0.1时,起重机达到额定功率,不再做匀加速运动,而是开始做加速度减小的加速运动,直到达到最大速度后匀速,由运动学公式可知
故C错误;
D.起重机在第5s后达到额定功率,恒功率运行,故第6s内起重机对重物做的功为
故D正确。
故选D。
4. 汽车在平直公路上行驶时,在一段时间内,发动机以恒定功率工作,则图中各图像,反映汽车运动情况可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】发动机以恒定功率工作,当汽车由静止开始运动时,由
速度时间关系
由牛顿第二定律
可知汽车做的是加速度逐渐减小的变加速运动,故B正确;
当发动机以恒定功率工作时,汽车应经达到匀速运动状态,故D正确。
故选BD。
5. 2024年4月26日,神舟十八号飞船自主交会对接天和核心舱。5月28日,航天员乘组完成了8.5小时的出舱活动任务。如图为飞船变轨前后的示意图,变轨前Ⅰ轨道为近地圆轨道,地球半径为R,F为地心,B为椭圆Ⅱ轨道的远地点,。则( )
A. 飞船在Ⅱ轨道上A点的速度介于第一宇宙速度与第二宇宙速度之间
B. 出舱时宇航员由于没有受到地球引力而处于漂浮状态
C. 飞船在Ⅱ轨道上运行的周期是在Ⅰ轨道上运行周期的两倍
D. 在B点要变轨到更高的圆轨道,需要点火使飞船加速
【答案】AD
【解析】
【详解】A. 飞船在近地圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动,速度大小与第一宇宙速度相等,从Ⅰ轨道A点点火加速到Ⅱ轨道,未脱离地球,故飞船在Ⅱ轨道上A点的速度介于第一宇宙速度与第二宇宙速度之间,故A正确;
B.出舱时宇航员完全失重,但依然受到地球的引力,故B错误;
C.根据开普勒第三定律有
解得
故C错误;
D.在B点要变轨到更高的圆轨道,需要点火使卫星加速,使卫星做离心运动,故D正确;
故选AD。
6. 站在向左运行的汽车上的人手推车的力为F,脚对车向后的摩擦力为f,下列说法中正确的是( )
A. 当车匀速运动时F和f对车做功的代数和不为零
B. 当车加速运动时F和f对车做功的代数和为正
C. 当车减速运动时F和f对车做功的代数和为正
D. 不管车做何种运动F和f对车的总功和总功率都为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.当车匀速运动时,车对人的推力和摩擦力的大小相等,人对车的推力做正功,脚对车的摩擦力做负功,做功的代数和为零,故A错误;
B.当车加速时,车对人的摩擦力大于车对人的推力,则人对车推力所做的正功小于脚对车摩擦力做的负功,做功的代数和为负功,故B错误;
C.当车减速时,车对人的摩擦力小于车对人的推力,则人对车推力所做的正功大于脚对车摩擦力做的负功,做功的代数和为正功,故C正确;
D.只有车做匀速运动时,和总功和总功率才为零,故D错误。
故选C。
二、填空题(每空2分,共8分。)
7. 如图所示,甲、乙两人分别站在圆周上两个位置,两位置的连线为圆的一条直径。他们同时按顺时针方向沿圆周运动。甲、乙做匀速圆周运动的速度大小分别为、,经时间t后,甲第一次追上乙,则该圆的直径为_________。
【答案】
【解析】
【详解】设该圆的直径为,由题意,根据匀速圆周运动规律可得
解得
8. 质量为4kg的质点在xoy平面内运动,x方向的速度-时间图像和y方向的位移-时间图像如图所示,则质点初速度为________m/s,2s内的位移大小________m,2s内所受合外力做功为________J。
【答案】 ①. 5 ②. ③. 54
【解析】
【详解】[1] 由图像知,质点在x、y方向分别做匀加速、匀速运动,初速度分别为3m/s、4m/s,则由运动的合成法则知,质点的初速度大小为
[2] 2s内x方向的位移为
y方向的位移为
所以质点的位移为
[3] 2s时x方向的速度
2s时的合速度
由动能定理,2s内所受合外力做功
一、新能源汽车(15分)
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),如图所示为某纯电旗舰SUV汽车,高功率版电机最大功率约370,综合工况续航里程最高约650。
9. 功率的国际单位是W,用国际单位的基本单位表示,应为( )。
A. B.
C. D.
10. 该款汽车在行驶过程中,遇见如图所示的拱桥地形,道路旁标识牌提示“控制车速,注意安全”。测得此拱桥半径为10m。要安全通过此拱桥,汽车的最大速度大小为_________,此时向心力由_________提供。()
11. 该高功率版SUV汽车质量为,在水平路面上从静止开始以加速度启动,所受阻力大小恒为。
(1)汽车启动后做匀加速直线运动的最长时间;
(2)该汽车能够达到的最大速度。
【答案】9. A 10. ①. 10 ②. 重力
11. (1)10.3s;(2)46.25m/s
【解析】
【9题详解】
根据功率的计算公式
可知国际单位的基本单位为
故选A。
【10题详解】
[1][2]根据牛顿第二定律知,汽车速度最大时,向心力由重力提供
解得要安全通过此拱桥,汽车的最大速度为
【11题详解】
(1)汽车以恒定加速度启动时,根据牛顿第二定律得
解得
汽车先匀加速直线运动到最大功率
汽车启动后做匀加速直线运动的最长时间
(2)当汽车牵引力等于阻力时,速度最大,则
根据
该汽车能够达到的最大速度
二、自行车(16分)
自行车是一种常见的代步工具,骑车出行不仅环保,还兼具健身作用。如图所示为自行车的主要传动部件,链轮和飞轮用链条相连,踏板通过曲柄和链轮固定连接,后轮与飞轮固定连接。当用力蹬踏板时,后轮就会转动,从而使自行车前进。
12. 如图所示,一辆自行车在水平路面上,设自行车被骑行时地面对后轮的摩擦力为,自行车被推行时地面对后轮的摩擦力为,则( )。
A. 向左,向右 B. 向右,向左
C. 和都向右 D. 和都向左
13. 表中给出了某变速自行车的链轮、飞轮的齿数,通过匹配两者不同的齿数,可以改变踏板转动一周时自行车的行进距离。已知该自行车前后轮的周长均为2m,人脚踩踏板转速1.5恒定。
名称
链轮
飞轮
齿数
48
38
28
16
18
21
24
28
(1)曲柄长度为170mm,踏板做圆周运动的角速度为_________,线速度为_________。(计算结果保留小数点后两位)
(2)骑行的最大速度与最小速度之比为_________。
14. 质量为60的人骑着一辆质量为20的自行车,以5的速度在笔直的水平马路上匀速行驶,遇红灯后在距停车线10m处开始刹车,假设刹车后自行车做匀减速直线运动。刹车过程中自行车受到的阻力至少应为_________N,这一过程中自行车克服阻力做功为_________J。
15. 如图所示是自行车场地赛中一段半径为R的圆弧赛道(忽略道路宽度),赛道路面与水平面间的夹角为,不考虑空气阻力,自行车与骑手总质量为m,两者一起在该路段做速度为v的匀速圆周运动。路面与自行车轮之间的摩擦系数为,重力加速度为g,若自行车与赛道之间没有相对滑动,则对于骑手和自行车组成的系统,下列说法中正确的是( )。
A. 若,则系统向心力由摩擦力提供
B. 若,则系统受到来自路面的摩擦力沿赛道斜面指向外侧
C. 系统的最大速度为
D. 系统的最大速度为
【答案】12. B 13. ①. 9.42 ②. 1.60 ③.
14. ①. ②. 15. D
【解析】
【12题详解】
当自行车被骑行时,后轮是主动轮,受到地面向右的摩擦力;当自行车被推行时,后轮是从动轮,受到地面向左的摩擦力,B正确。
故选B。
【13题详解】
[1]由角速度与转速的关系有
[2] 由角速度与线速度的关系有
[3] 设链轮与飞轮的半径分别为、,齿数分别为、,转速分别为、,前后轮的车轮半径为,前后轮周长为,由题意可得
链轮的转速与脚踏板的转速相等,即
车速为
联立解得
结合表格得最大速度为
最小速度为
故骑行的最大速度与最小速度比为
【14题详解】
[1]当恰好停在停车线处时所受阻力最小,刹车过程做匀减速直线运动,由运动学知识有
解得加速度大小为
由牛顿第二定律有
[2]由动能定理有
代入数据解得在这一过程中克服阻力做功为
【15题详解】
AB.若系统向心力由重力与支持力的合力提供,则有
解得
即时,此时只受重力和支持力,摩擦力为零;若时,则自行车有向外甩出的趋势,所以系统受到来自路面的摩擦力沿赛道斜面指向内侧,A错误,B错误;
CD.系统即将向外滑动时,速度最大,由牛顿第二定律有,,
联立解得系统的最大速度为
C错误,D正确。
故选D。
三、嫦娥工程(19分)
嫦娥工程是我国自主对月球的探索和观察,探月工程“绕、落、回”三步走的规划已经如期完成,计划2035年前后在月球建立研究基地。
16. 如图所示,“嫦娥号”探月卫星在由地球飞向月球时,沿曲线从M点向N点飞行的过程中,速度逐渐减小,在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的( )。
A. B.
C. D.
17. “嫦娥号”探月卫星进入离月球表面200公里的圆形工作轨道匀速绕行。此时“嫦娥号”( )。
A. 处于平衡状态
B. 做匀变速运动
C. 受到月球引力和向心力两个力的作用
D. 受到月球的引力作为向心力
18. “三号星”在离月球表面距离为h的圆形轨道绕月球飞行的过程中受到微小的阻力,轨道半径将缓慢减小,在此运动过程中,卫星所受万有引力大小将________(填“减小”或“增大”);其动能将________(填“减小”或“增大”)。
19. 已知月球的质量约为地球质量的,月球的半径约为地球半径的,地球的第一宇宙速度为7.9,落月前探月卫星的轨道是圆形的,且贴近月球表面,则该探月卫星运行的速度即月球第一宇宙速度约为( )。
A. 0.4 B. 1.8
C. 11 D. 36
20. 在某次探月过程中,载人探月飞船“嫦娥x号”飞临月球,先在月球表面附近的圆轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动,然后逐渐调整并安全登月。宇航员出舱后沿竖直方向做了一次跳跃,他腾空的高度为h,腾空时间为t。则月球的半径为________;月球的平均密度为________。
【答案】16. D 17. D
18. ①. 增大 ②. 增大 19. B
20. ①. ②.
【解析】
【16题详解】
“嫦娥号”探月卫星在由地球飞向月球时,沿曲线从M点向N点飞行的过程中,速度逐渐减小,故合力指向运动轨迹的凹侧,且合力与速度的方向的夹角要大于90°,故ABC错误,D正确。
故选D。
【17题详解】
AB.“嫦娥号”做匀速圆周运动,一定有向心加速度,向心加速度的方向不断变化,故不处于平衡状态,也不是匀变速运动,故AB错误;
CD.“嫦娥号”做匀速圆周运动的向心力是由月球对“嫦娥号”的引力提供,只受到月球引力作用,故C错误,D正确。
故选D。
【18题详解】
[1]根据可知,轨道半径缓慢减小,卫星所受万有引力的大小将增大;
[2] 万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得
卫星动能为
联立解得
所以随着卫星轨道半径缓慢减小,卫星动能将增大。
【19题详解】
在地球表面由牛顿第二定律
在月球表面由牛顿第二定律
联立解得
故ACD错误,B正确。
故选B。
【20题详解】
[1][2]宇航员腾空的过程做竖直上抛运动,由下落过程做自由落体运动可得
解得
根据万有引力近似等于重力得
在月球表面附近的圆轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动,由牛顿第二定律得
根据密度公式得
联立解得,
四、跳台滑雪(18分)
跳台滑雪是冬奥会最具观赏性的项目之一。如图乙所示为简化的跳台滑雪的雪道示意图,比赛运动员从圆弧助滑道的最高点A处由静止滑下后,从滑道B处恰好沿水平方向飞出,在着陆坡上的P处着陆。在飞行过程中,运动员与间距离最大处记为D处(图中未画出)。将运动员和滑雪板整体看成质点,不计空气阻力,与水平方向的夹角为。
21. 关于运动员从B到P的运动过程中,随时间保持不变的物理量是( )。
A. 位置的变化率 B. 速度的变化率
C. 动能 D. 重力的功率
22. 运动员经过D处时的( )。
A. 速度等于零
B. 加速度等于零
C. 速度与水平面的夹角为
D. 加速度与的夹角为
23. 网上查询可推知圆弧滑道所对的圆心角为53°(圆心位于B点正上方),间高度差,坡倾角。一位比赛运动员的质量(包含所有装备的总质量),着陆点P到B的距离,已知,,,试求:
(1)运动员从B到P的运动时间及从B水平飞出的速度大小:
(2)运动员在飞离B点前瞬间对轨道的压力大小;
(3)运动员落到坡上P点前瞬间的重力功率。
【答案】21. B 22. C
23. (1)3s,;(2)972.16N;(3)17287.2W
【解析】
【21题详解】
A.位置的变化率为速度,运动员从B到P的运动过程中,做平抛运动,速度越来越大,故A错误;
B.速度的变化率是加速度,运动员从B到P的运动过程中,做平抛运动,加速度始终为重力加速度,故B正确;
C.由于速度越来越大,所以动能越来越大,故C错误;
D.重力的功率
重力的功率随时间变大,故D错误。
故选B。
【22题详解】
运动员从滑道B处恰好沿水平方向飞出,运动员只受重力作用,加速度为重力加速度,方向竖直向下,运动员做平抛运动,速度越来越大,运动员经过D处时的速度方向与斜面平行,所以速度与水平面的夹角为α,故ABD错误,C正确。
故选C。
【23题详解】
(1)运动员从B到P做平抛运动,竖直方向做自由落体运动
解得运动员从B到P的运动时间
运动员从B到P的分位移关系
解得
(2)在B点对运动员由牛顿第二定律可得
又
解得
由牛顿第三定律可知运动员在飞离B点前瞬间对轨道的压力大小等于轨道对运动员的支持力
(3)运动员落到着陆坡上的P点前竖直方向的速度为
运动员落着陆坡上的P点前瞬间的重力功率为
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川沙中学2024学年第二学期高一3月阶段考物理试卷
考生注意:
1.本考试设试卷和答题纸两部分,试卷包括试题与答题要求,所有答题必须涂(选择题)或写(非选择题)在答题纸上,做在试卷上一律不得分。
2.答卷前,务必用钢笔或圆珠笔在答题纸正面清楚填写班级、姓名、准考证号。
3.考试时间:60分钟。
一、选择题(1-3题单选,每题3分,4-6题多选,每题5分,共24分。)
1. 以下是力学中的三个实验装置,由图可知这三个实验共同的物理思想方法是
A. 极限的思想方法 B. 放大的思想方法
C. 控制变量的方法 D. 猜想的思想方法
2. 华灯初上,摩天轮在暮色中格外醒目。若摩天轮正绕中间的固定轴做匀速圆周运动,则以下说法正确的是( )
A. 在相同的时间内,乘客的速度变化量相同
B. 乘客在最低点时,他的加速度为零
C. 当乘客位于摩天轮的最高点时,他处于失重状态
D. 乘客在与转轴等高的位置时,他的加速度就是重力加速度g
3. 如图甲为我国自主研制的全球首款轮式起重机,将120吨的风力发电机组吊至高空,若该起重机由静止开始竖直向上提升机组,加速度和速度的倒数图像如图乙所示,不计其他阻力,,下列说法正确的是( )
A. 重物上升的最大速度 B. 起重机的额定功率为
C. 重物在内做匀加速直线运动 D. 第内起重机对重物做的功为
4. 汽车在平直公路上行驶时,在一段时间内,发动机以恒定功率工作,则图中各图像,反映汽车运动情况可能正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 2024年4月26日,神舟十八号飞船自主交会对接天和核心舱。5月28日,航天员乘组完成了8.5小时的出舱活动任务。如图为飞船变轨前后的示意图,变轨前Ⅰ轨道为近地圆轨道,地球半径为R,F为地心,B为椭圆Ⅱ轨道的远地点,。则( )
A. 飞船在Ⅱ轨道上A点的速度介于第一宇宙速度与第二宇宙速度之间
B. 出舱时宇航员由于没有受到地球引力而处于漂浮状态
C. 飞船在Ⅱ轨道上运行的周期是在Ⅰ轨道上运行周期的两倍
D. 在B点要变轨到更高的圆轨道,需要点火使飞船加速
6. 站在向左运行的汽车上的人手推车的力为F,脚对车向后的摩擦力为f,下列说法中正确的是( )
A. 当车匀速运动时F和f对车做功的代数和不为零
B. 当车加速运动时F和f对车做功的代数和为正
C. 当车减速运动时F和f对车做功的代数和为正
D. 不管车做何种运动F和f对车的总功和总功率都为零
二、填空题(每空2分,共8分。)
7. 如图所示,甲、乙两人分别站在圆周上两个位置,两位置的连线为圆的一条直径。他们同时按顺时针方向沿圆周运动。甲、乙做匀速圆周运动的速度大小分别为、,经时间t后,甲第一次追上乙,则该圆的直径为_________。
8. 质量为4kg的质点在xoy平面内运动,x方向的速度-时间图像和y方向的位移-时间图像如图所示,则质点初速度为________m/s,2s内的位移大小________m,2s内所受合外力做功为________J。
一、新能源汽车(15分)
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),如图所示为某纯电旗舰SUV汽车,高功率版电机最大功率约370,综合工况续航里程最高约650。
9. 功率的国际单位是W,用国际单位的基本单位表示,应为( )。
A. B.
C. D.
10. 该款汽车在行驶过程中,遇见如图所示的拱桥地形,道路旁标识牌提示“控制车速,注意安全”。测得此拱桥半径为10m。要安全通过此拱桥,汽车的最大速度大小为_________,此时向心力由_________提供。()
11. 该高功率版SUV汽车质量为,在水平路面上从静止开始以加速度启动,所受阻力大小恒为。
(1)汽车启动后做匀加速直线运动的最长时间;
(2)该汽车能够达到的最大速度。
二、自行车(16分)
自行车是一种常见的代步工具,骑车出行不仅环保,还兼具健身作用。如图所示为自行车的主要传动部件,链轮和飞轮用链条相连,踏板通过曲柄和链轮固定连接,后轮与飞轮固定连接。当用力蹬踏板时,后轮就会转动,从而使自行车前进。
12. 如图所示,一辆自行车在水平路面上,设自行车被骑行时地面对后轮的摩擦力为,自行车被推行时地面对后轮的摩擦力为,则( )。
A. 向左,向右 B. 向右,向左
C. 和都向右 D. 和都向左
13. 表中给出了某变速自行车的链轮、飞轮的齿数,通过匹配两者不同的齿数,可以改变踏板转动一周时自行车的行进距离。已知该自行车前后轮的周长均为2m,人脚踩踏板转速1.5恒定。
名称
链轮
飞轮
齿数
48
38
28
16
18
21
24
28
(1)曲柄长度为170mm,踏板做圆周运动的角速度为_________,线速度为_________。(计算结果保留小数点后两位)
(2)骑行的最大速度与最小速度之比为_________。
14. 质量为60的人骑着一辆质量为20的自行车,以5的速度在笔直的水平马路上匀速行驶,遇红灯后在距停车线10m处开始刹车,假设刹车后自行车做匀减速直线运动。刹车过程中自行车受到的阻力至少应为_________N,这一过程中自行车克服阻力做功为_________J。
15. 如图所示是自行车场地赛中一段半径为R的圆弧赛道(忽略道路宽度),赛道路面与水平面间的夹角为,不考虑空气阻力,自行车与骑手总质量为m,两者一起在该路段做速度为v的匀速圆周运动。路面与自行车轮之间的摩擦系数为,重力加速度为g,若自行车与赛道之间没有相对滑动,则对于骑手和自行车组成的系统,下列说法中正确的是( )。
A. 若,则系统向心力由摩擦力提供
B. 若,则系统受到来自路面的摩擦力沿赛道斜面指向外侧
C. 系统的最大速度为
D. 系统的最大速度为
三、嫦娥工程(19分)
嫦娥工程是我国自主对月球的探索和观察,探月工程“绕、落、回”三步走的规划已经如期完成,计划2035年前后在月球建立研究基地。
16. 如图所示,“嫦娥号”探月卫星在由地球飞向月球时,沿曲线从M点向N点飞行的过程中,速度逐渐减小,在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的( )。
A. B.
C. D.
17. “嫦娥号”探月卫星进入离月球表面200公里的圆形工作轨道匀速绕行。此时“嫦娥号”( )。
A. 处于平衡状态
B. 做匀变速运动
C. 受到月球引力和向心力两个力的作用
D. 受到月球的引力作为向心力
18. “三号星”在离月球表面距离为h的圆形轨道绕月球飞行的过程中受到微小的阻力,轨道半径将缓慢减小,在此运动过程中,卫星所受万有引力大小将________(填“减小”或“增大”);其动能将________(填“减小”或“增大”)。
19. 已知月球的质量约为地球质量的,月球的半径约为地球半径的,地球的第一宇宙速度为7.9,落月前探月卫星的轨道是圆形的,且贴近月球表面,则该探月卫星运行的速度即月球第一宇宙速度约为( )。
A. 0.4 B. 1.8
C. 11 D. 36
20. 在某次探月过程中,载人探月飞船“嫦娥x号”飞临月球,先在月球表面附近的圆轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动,然后逐渐调整并安全登月。宇航员出舱后沿竖直方向做了一次跳跃,他腾空的高度为h,腾空时间为t。则月球的半径为________;月球的平均密度为________。
四、跳台滑雪(18分)
跳台滑雪是冬奥会最具观赏性的项目之一。如图乙所示为简化的跳台滑雪的雪道示意图,比赛运动员从圆弧助滑道的最高点A处由静止滑下后,从滑道B处恰好沿水平方向飞出,在着陆坡上的P处着陆。在飞行过程中,运动员与间距离最大处记为D处(图中未画出)。将运动员和滑雪板整体看成质点,不计空气阻力,与水平方向的夹角为。
21. 关于运动员从B到P的运动过程中,随时间保持不变的物理量是( )。
A. 位置的变化率 B. 速度的变化率
C. 动能 D. 重力的功率
22. 运动员经过D处时的( )。
A. 速度等于零
B. 加速度等于零
C. 速度与水平面的夹角为
D. 加速度与的夹角为
23. 网上查询可推知圆弧滑道所对的圆心角为53°(圆心位于B点正上方),间高度差,坡倾角。一位比赛运动员的质量(包含所有装备的总质量),着陆点P到B的距离,已知,,,试求:
(1)运动员从B到P的运动时间及从B水平飞出的速度大小:
(2)运动员在飞离B点前瞬间对轨道的压力大小;
(3)运动员落到坡上P点前瞬间的重力功率。
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