内容正文:
高三物理《曲线运动》参考答案
1D
2A
3C
4C
5C
6B
7A
8D
9AC
10AC
11BD
12BD
3.【答案】C【详解】B.薄铁片竖直方向做自由落体运动,设从抛出到第一次碰水的时间为1,由位移公式得方=9好
解得t=
薄铁片水平方向做匀達直钱运动,有1=o解得0=号=
故AB错误:C.设第n次刚要碰水时竖
直分速度大小为巴m,与水面的夹角为日,水平方向速度恒为o由题给,第次碰水后竖直分速度大小为m,方向向上。
下一次碰水前,薄铁片回到与本火碰水相同的高度,由竖直方向匀变速直线运动的速度与位移关系得+1=(信售)
速度大小为正,故m+1=专相邻两次碰水前的速度分解如图所示。
由速度的合成与分解得tan8。=器tan0+1==
第1次碰水前
第2次碰水前
号tan0n各夹角均为锐角,正切值逐次减小,国而夹角逐次减
水平分量y,(不变)
水平分量y,(不变)
来角,
夹角0,
小,故C正确:
D.第一次碰水前,竖直方向做自由落体运动,由速度与位
碰水前速度
碰水前速度
移关系得=2gh由题给,第一次碰水后竖直分速度大小
24/5yn因此02<8
为山1=青部1一言√2g航上升阶段竖直方向做匀减速直线运动,设上升的最大高度为H,由速度与位移关系得0=好-
2g日解得H-号-完,故D错误。故选C。
2g
4.【答案】C【详解】AB.设AC=危,由于C点与O点等高,飞镖Q和b的竖直位移大小分别为危和3,由竖直方向的
匀变速直线运动规律有力=子9t品,36=9t号解得t:t。=1:V3飞行时间关系已确定,水平方向位移相同,由匀速直线
运动有VOata=obtb解得voa:vob=V3:1,故AB错误。CD.飞镖a击中镖盘时,速度方向与竖直方向的夹角为60°,由速
度分解有tan60°=e=V3所以voa=V3v,ya
vya
其中Vya为飞镖a击中时的竖直速度。由竖直方向的速度公式有vyb=gtb=V3vya其中yvb为飞镖b击中时的竖直速度。
由前述初速度关系得vob=Vy,这一结果用于计算两飞镖的入射速度。击中镖盘时飞镖a的速度大小为v。=
、品+识。=2如击中绿盘时飞绿6的速度大小为防=品+喝=2如又有aa=器=言
且由前述两式知两飞镖速度大小相等,故C正确,D错误。故选C。
5.【答案】C【详解】A.将小滑块的运动分解到竖直方向和水平方向,由于竖直方向只受重力,竖直方向做自由落
体运动,故A错误:B.小滑块从0,点运动到0点所用的时间为t=T=2=1S,故B错误:C.小滑块在0点时
试卷第1页
的竖直分速度为)y=gt=10m/s设小滑块在0,点时速度方向与竖直方向的夹角为B,则有ta0==1所以0=
45°,故C正确:D.小滑块水平方向只受圆柱体的支持力,且支持力总是与水平方向的速度垂直,小滑块在水平方
向做匀速圆周运动,支持力提供向心力,则有N=m要由此可知,支持力大小不变,根据牛顿第三定律可知,小滑
块对圆柱体的压力大小保持不变,故D错误。故选C。
6.【答案】B【详解】AC.悬挂玩具小熊的细线与车厢侧壁平行,说明列车转弯时车内等效重力方向沿车厢底板法
线,列车正以轨道的设计速度运行。设列车质量为M,轨道支持力为N,由牛顿第二定律,竖直方向有NCos日=Mg
1v2
且水平方向有Nsin9=M片联立au=货=gtan6轨道支持力已能提供所需的水平向心分量,不需要轮缘与轨道发生
侧向挤压;向心加速度方向应水平指向圆心,而不是与水平面的夹角为日,故AC错误:B.水杯相对车厢静止,桌
面与车厢底板平行,支持力垂直来面。由牛顿第二定律,水平方向有Nsn=m爱且竖直方向有Nc0s0=mg支持
力的两个分量分别提供向心力并平衡重力,沿桌面方向无需额外合力,故静摩擦力为零,故B正确:D.水杯随列
车做圆周运动,合力不为零:支持力与重力的合力提供向心力,二力不是平衡力,故D错误。故选B。
7.【详解】A.由乙图可知,恒星Q的亮度做周期性变化,且连续两次开始变暗的时间间隔为t1一to,由于亮度变
化的周期与行星P的公转周期相同,则行星P的公转周期为T=(1-t0,根据圆周运动的规律有U-受解得行星P
的速度大小为加=高故A错误:B。由对A这须的分析可知,行星P的速度大小为v=
,故B正确:CD.设
恒星Q的质量为M,行星P的质量为m,根据万有引力捉供向心力有G学=m号r懈得M=产7=1-代入
解得恒星Q的质量为M=,故CD错误。故造B。
8.【答案】D【详解】A.太空电梯随地球自转,角速度与地球自转角速度相同。只有在同步轨道高度,万有引力才怡
好提供向心力,宇航员处于完全失重状态;在低于同步轨道处,万有引力大于所需向心力,电梯对宇航员有支持力,
宇航员并非处于完全失重状态,故A错误:B.P位置天梯外部某物体脱落时,支持力变为零,物体只受万有引力,此
时万有引力大于物体做圆周运动所需向心力,物体将做近心运动,故不能沿距离地心为F的轨道做匀速圆周运动,故B
错误:C.根据牛领第二定律可得-F=m祭r所以F-警-m芳r方向沿天梯背离地心,故C错误:D.空间站A
为同步卫星,周期为T卫星B与A同向运行,经过时间t第一次相距最远,说明两者转过的角度差为m,即(停-):=π
解得T=器故D正确。故选D
(共3页)
9.【答案】AC【详解】A.火车屏幕上显示的时间是时刻,速度值是瞬时速度的大小,即速率,温度值是车内温度,三
者均为物理量,故A正确;B.香蕉球在空中受到重力作用,速度大小和方向均不断变化,不是匀速运动,故B错误;
C.图丙为用钢球和磁铁探究曲线运动条件的实验,通过观察钢球在磁铁吸引下轨迹弯曲,得出物体做曲线运动的条件
是合力与速度方向不在同一直线上,故C正确:
D.利用斜面实验“冲淡重力”研究自由落体运动的是伽利略,不是牛顿,故D错误。故选AC。
10.【答案】AC【详解】A.由题可知,A、B沿绳子方向的速度大小相等,根据运动的分解可得vB=voC0s8,故A正确:
BC.物块A向左运动,日变小,Cos日增大,则vB=VoC0s8增大,因此B小球做向上的加速运动,处于超重状态,故B错
误,C正确;D.由于物块A向左做匀速直线运动,合外力始终为零,大小不变,故D错误。故选AC。
11.【答案】BD【详解】C.铁花从0点运动到C做平抛运动,可以分解为水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运
动。由A运动到C过程,其水平方向有LC0s9=o2t解得v0=6m/S,故C错误;B.铁花经过AB和BC的时间均为t=0.1s,
竖直方向有y=兴-四=8ms则B点的速度g
2t
√哈+,=10m/5,故B正确:A.设B点的速度与水平方向夹
角为a,则tana==tan53°,即a=53°,故A错误:D.从0运动到B过程,其竖直方向做自由落体运动,则toB=
=0.8s从B运动到C的时间为t=0.1s,因此0运动到C总时间toc=toB十t=0.9s,故D正确。故选BD。
g
12.【各案】BD【详解】AB.太阳和地球相互绕质心P微国周运动。设SE=d,SP=x,由质心关系得x=d
因太阳质量大于地球质量,质心P位于S与E中点靠近S的一侧,且PE=d-X。由等边三角形几何关系得P号=(
x)2+()2=2-dx+x2于是PL号-P2=r>0因此卫星绕P的轨道半径大于地球绕P的轨道半径。三者周期
相同,角速度相同,由线速度公式V=r知卫星线速度比地球大:由向心加速度公式Q=ωT知卫星向心加速度比
地球大,故A错误,B正确:CD.在L5处,卫星到太阳、地球的距离均为d。由万有引力定律,太阳和地球对卫星
的引力大小分别为F,=G答,F阳=G警国地蜡=兰>1两力方向分别活Ls,LE,且大小不等:若合力指向SE
中点,则两力应关于中垂线对称而大小相等,与上式矛盾。因此太阳和地球对卫星的合力不指向SE中点,故C错
误,D正确。故选BD。
13.【答案】(1)B(2)23)
4.0
6.4
kd2
mjmz
2
【详解】(1)卡文迪什扭秤实验利用放大法将微小的引力作用效果放大。A.研究力的合成用的是等效替代法:B.观
察桌面微小形变利用光杠杆放大法,和卡文迪什实验方法相同:C.探究加速度与力、质量的关系用的是控制变量法。
试卷第2页
故选B。
(2)根据万有引力定律F=Gm整理得引力常量G=
mim2
(3)[1]小球经过光电门的瞬时速度用平均速度近似v=
=084x10=40m/s。[2]小球自由下落,由运动学公式
t
2.1×10-3g
v2=2gi得g=六=5=6.4m/8[3]由v=和2=2g,代入得(佾
v24.02
整理得点=翠么可知-及图像的针率k=翠解得9=
14.【答案】(1)cD(2)
0.1
2
2W2
3
【详解】(1)[1]AD.为了保证小球的初速度相等,小球每次应从斜槽的同一位置由静止释放,斜槽轨道不一定需要光
滑,A错误,D正确:B.舍掉误差较大的,点,应用平滑的曲线把剩余的点连接起来,B错误:C.为保证y轴竖直,y轴
的方向根据重垂线来确定,C正确:故选CD。
(2)[2]小球竖直方向有yAB-y04=2L=gt2解得t=0.1s[3]则小球平抛运动初速度0=04=生=2m/s[4]小球在A
tt
点壑直方向建度w=罗=引=2m/s小球经过A点时的建度4-6+听,=V2+2m/S=2V2m/s小球经过国
中位置B时的竖直方向速度v8y=vAy+gt=2m/s+10×0.1m/s=3m/s
15.【答案】(0(92票
【详解】1)“鸟桥二号”中维卫里和烯线六号探测器都绕月球飞行,根据开普勒第三定律有号-器解得号=(月
(2)嫦娥六号探测器环绕月球表面飞行,根据万有引力提供向心力有G=mR
R2
T2
又p-台,V-R联立得p=票
16.【答案】(1)0.4s,1.7m(2)1.98m
%多oD
【详解】(1)小球从D点运动到P点的过程做平抛运动,如图所示
16d
0
有dcos0=vot,tan0=解得t=
gt
15g
=0.4s该过程中小球竖直方向上的位移大小
y=号9t2解得y=号d汉A=y+dsin0解得在=号d=17m
gt
1
(2)设物块沿斜面下滑的加速度大小为a,根据牛顿第二定律有mgsin8=ma
根据匀变速直线运动的规律可知,小、P两点间的距高d=t2解得d=需4
2
(共3页)
又L=d+d'解得L-器d=器m=1.98m
17【答案】(1)vc=5m/s,H8c=0.45m(2)t=0.6s,△s=0.25m
【详解】(1)物体由B到C做平地运动,到达C,点的速度c=2=5m/s
由动能定理mgHc=m呢-m喝解得Hc=0.45m
1
(2)因为vc<v,物体受到的滑动摩擦沿传送带向下,根据牛顿第二定律得ngsine日+umgcose=ma1
解得a1=10nm/s2经过时间t1与传送带共速,有v=+a1t1解得t1=0.1s对应位移s1=生t1=055m共速后物体受
到的滑动摩擦沿传送带向上,有m gsine0-μngcos8=ma2解得a2=2m/s2
经过时间t2到达传送带底端D,对应位移s2=L-S1=325m,S2=vt2+2t号
解得t2=0.5s故t=t1+t2=0.6s第一过程痕迹长△S1=t1-S1=0.05m
第二过程痕迹长△S2=S2-vt2=0.25m,△S1与△S2部分重合,故痕迹总长△s=0.25m。
18.【答案】(1)0≤w≤
厚a当0≤us时,T=0:当su≤√2时,T=m2L-wmg
3L
【详解】(1)圆周运动的向心力由静摩擦力单独提供,当物体所需向心力超过自身最大静摩擦力时,绳子才会产生拉
力。对小物块A,最大静摩擦力提供向心力μmg=mωL
解得临界角速度ωA=
但对小物块B,最大静摩擦力提供向心力3·2mg=2mω唱·2L
解得临界角速度ωB=
轻绳无拉力的条件是两物体的静摩擦都未达最大值,因此角速度范围为0≤ω≤
2L
(2)当ω>
9时,
轻绳上有拉力,小物块A的摩擦力为最大静摩擦力。在小物块A、B与转盘间的摩擦力均为最大静
摩擦力之前,A、B与转盘间的摩擦力均指向圆心。小物块A由拉力和摩擦力的合力提供向心力,对于小物块B由拉力
和摩擦力提供向心力。设拉力为T,则对小物块A有ug+T=mωL解得T=mωL-umg对小物块B有fB+T=
4mw2L可得fB=4mw2L-T又fB≤3μ2mg
解得ω=
结合第1问可得,当0sus受时,T=0:当,臣≤us,T=m1-mg
3L
(3)小物块A的摩擦力存在两种指向的可能,当A的摩擦力指向圆心时,此时fA=
此时两物体的静摩擦都未达最大值,轻绳无拉力,对小物块A有fA=mωL解得ω1=
ug
当角速度继续增大,当小物块B达到最大静摩擦力后,由于小物块B所需向心力大于小物块A所需向心力,因此小物
试卷第3页
块A的静摩擦力指向国心先达到最大值静摩擦力后,会反向背离圆心,此时fA=“受
13g
对小物块A有T-受2=mw2L对小物块B有6mg+7=4mw2L联立解得u2=
1ms )1()
【分析】结合物体运动以及图形分析可知,总共分三个阶段:第一阶段(AB段),拉力较小时,物块从木板的右侧滑出,
相对路程等于板长,等于1m:第二阶段(BC段),拉力稍大一些,物块滑动一段距离后,与木板共速后一起加速向右
运动:第三阶段(DE段),拉力过大,物体先减速到与板共速,因摩擦力提供的加速度不够,不能随木板一起运动,后
加速滑动一段距离后,最终从木板的左侧滑出。
【详解】A.若恒力F=O,物块刚滑上木板时,设物块和木板的加速度分别为a、a,由牛顿第二定律
ma1=1g;M血=g得到4=2m/s2,凸=4m/s2由题意可知,当F0时,设经时间t,物块从木板右侧滑出,
位移为1m,则以42-1
1
且物块从木板右侧滑出时,需满足物块的速度大于木板的速度,即一4阿1>1
1
10
联立解得无=1s(舍),仁3则物块滑出木板时的速度为v=口-4吨=
m/s
3
C、D两点对应的为恰好可一起匀加速运动,即物块与木板共速后,木板的加速度a,大小等于物块的最大加速度a,则
有F+g=Mg=M解得F=3N物块刚滑上木板时,设木板的加速度为a,由牛顿第二定律有
F+mg=3+2
44=
m/s2=10m/s2设经时间t2两者速度相等,有a42=-442
M
0.5
话aa=无你样无专知-知11如'
2
当物块恰好不能从木板右端滑出时,即物块恰好滑到木板右侧与木板共速,对应图中B点,设木板加速度为,用时
间为光时有边,=mg+R:4-442-1:-4=a4解得F=N
2
(共3页)高三物理《曲线运动》综合测试题9.2
一、选择题.(本题共12小题,共40分。其中1一8题为单项选择题,每题3分。9一12题为多项选择
题,每题4分,漏选得2分。)
1.某兴趣小组利用遥控小船在家乡一条宽为50m的小河研究小船过河问题。两侧河岸平行,河水的
流速恒为3m/s,小船在静水中的速度为5m/s。第一次从A点出发,小船沿垂直河岸的路径抵达对岸
的B点。第二次船头正对河岸从A点出发,到达对岸的C点。以下说法正确的是()
A.第一次渡河用时10s
B
B.第一次渡河时船头指向上游与河岸夹角为37°
3m/s
C.第二次渡河用时12.5s
D.BC=30m
2.若汽车在弯道上减速过弯,关于汽车在弯道某处的速度ⅴ和所受合外力F的方向,下列图示中可能
正确的是()
B
D
3.“打水漂”是一项古老而有趣的户外活动,通过让扁平的石头在水面弹跳,追求最多的跳跃次数或最
远距离。现将一薄铁片从距离水面高度为h处水平抛出,当铁片水平方向运动距离为时恰与水面发生
第一次作用,此后薄铁片会多次与水面作用,反复在水面上弹跳前进。假设薄铁片每次和水面作用前
后,水平速度不变,竖直速度大小变为原来的,方向相反。已知重力加速度为g,不计空气阻力,下
列说法正确的是()
A.薄铁片从抛出到第一次与水面接触所用时间为
B.薄铁片抛出的初速度大小为l
C.薄铁片每次刚要接触水面时速度方向与水面的夹角逐渐变小
D,薄铁片第一次与水面接触后上升的最大高度为h
4.如图所示,飞镖、b从同一位置O水平向左掷出,分别打在镖盘上A、B两点,镖盘上的C点与
O在同一条水平线上,a、b与竖直镖盘的夹角分别为60°和。已知AB=2AC,不计空气阻力,下列说
试卷第1页
法正确的是()
A.飞镖、b在空中飞行的时间之比为1:3
60
B.飞镖a、b的初速度大小之比为3:1
C.飞镖a、b打在镖盘上时的速度大小之比为1:1
D.飞镖b与镖盘的夹角的正切值为号
B
5.如图,内半径R=m的光滑空心圆柱体固定在水平地面上,一小滑块紧贴内壁从0点以o=10ms
的初速度沿切向水平滑入,旋转一周经过O1点。取重力加速度g=10/s2,则小滑块()
A.在竖直方向上做匀速直线运动
B.从O点运动到O1点所用的时间为2s
俯视图
0
C.在O1点时速度方向与竖直方向的夹角为45°
D.对圆柱体的压力逐渐增大
Vo
6.随着交通的发展,旅游才真正变成一件赏心乐事,各种“休闲游享
乐游”纷纷打起了宣传的招牌。某次旅游中游客乘坐列车以恒定速率通过一段水平圆弧形弯道过程中,
游客发现车厢顶部悬挂玩具小熊的细线稳定后与车厢侧壁平行,同时观察放在桌面(与车厢底板平行)
上水杯内的水面,己知此弯道路面的倾角为0,不计空气阻力,重力加速度为g,则下列判断正确的是
()
A.列车的轮缘与轨道有侧向挤压作用
B.水杯与桌面间无静摩擦力
C.列车转弯过程中的向心加速度为gtan6,方向与水平面的夹角为0
外轨
内轨
D.水杯受到桌面的支持力与水杯的重力是一对平衡力
7.如图甲所示,行星P绕银河系内的恒星Q做匀速圆周运动。由于行星P的遮挡,固定不动的探测器探
测到恒星Q的亮度随时间做周期性变化,如图乙所示(to、t1均已知),亮度变化的周期与行星P的公转
周期相同。已知行星P的公转半径为r,引力常量为G。下列说法正确的是()
亮度
探
测←
t
2-o
→时间
甲
(共4页)
A.行星P的速度大小为r
t1-t0
B.行星P的速度大小为2
t1-to
C.恒星Q的质量为,2m-
G(t1-to)2
D.恒星Q的质量为8m,3
G(t1-to)2
8.“太空天梯”是经典的航天科幻设想,天梯一端固定于地球赤道,其中轴线过地心,随地球一起绕地
心转动,如下图所示。现利用天梯将货物从地球赤道基地运送至静止轨道空间站A,某时刻质量为
的货物到达离地心距离为r的位置P(未到达空间站A),且相对天梯静止。此时在空间站A外侧有卫
星B同向绕地运行,且两者相距最近,经过时间t后,A、B第一次相距最远,已知地球质量为M,
自转周期为T。下列说法正确的是()
卫星B
静止轨道空间站A
A.到达位置P时,天梯内的货物处于完全失重状态
B.P位置天梯外部某物体脱落时,将沿距离地心为r的轨道做匀
赤道
速圆周运动
天梯
C.到达位置P时,天梯对货物的作用力大小为-,方向沿天梯指向地心
2
D.卫星B绕地球做圆周运动的周期为
2t-T
9.关于物理课本的四幅插图,下列说法正确的是()
武切
甲
丙
A.图甲中火车屏幕上显示了三个物理量,分别是时刻、速率、温度
B.图乙中运动员所踢出的香蕉球,在空中做的是匀速运动
C.图丙中的实验是为了探究曲线运动的条件
D,图丁为牛顿对自由落体运动的研究思路,利用斜面实验来冲淡重力
10.如图所示,物块A放在光滑的水平地面上,竖直悬挂的B小球通过光滑的定滑轮与物块A相连,
初始时,细绳与水平方向的夹角为6,在水平外力的作用下,物块A向左以速度做匀速直线运动,
则()
试卷第2页
A.初始时,B小球的速度大小为Vocos0
77777
B.B小球做减速运动
A
C.B小球处于超重状态
B
D.A物块受到的合外力增大
11.图甲所示为打铁花的场景,打铁花是我国民间习俗、民间艺术中富有文化特色的非物质文化遗产,
打铁花表演时,表演者用工具将高温的铁汁抛向空中,或打击到墙上,铁花四溅,蔚为壮观。图乙为
某一铁花的一段运动轨迹,O点为轨迹的最高点,若测得铁花经过AB和BC的时间均为t=0.1s,A、C
两点的连线长L=2m,与水平方向的夹角0=53°,重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,
不计空气阻力的影响。下列说法中正确的是()
O
A.铁花经过B点时速度方向与水平方向的夹角大于53°
B
B.铁花经过B点时的速度大小为10m/s
C.铁花经过0点时的速度大小为8m/s
D.铁花从O点运动到C点经历的时间为0.9s
图甲
图乙
12.我国计划将“羲和二号”太阳探测卫星部署至日地系统拉格朗日点L5。研究表明,太阳中心S、地
球中心E和L5的连线构成稳定的等边三角形,太阳、地球和部署在L5的卫星以相同周期绕日地连线
上的P点做圆周运动,如图所示,则()
A.卫星的线速度比地球的小
B.卫星的向心加速度比地球的大
C.太阳和地球对卫星引力的合力指向E、S连线中点
5
D.太阳和地球对卫星的引力大小之比等于太阳和地球的质量之比
二、实验题(本题共2小题,共14分)
13.(8分)卡文迪什利用扭秤测出了引力常量G的数值,并估算出地球
。光源
刻度尺
的质量,卡文迪什也因此被誉为“第一个称量地球的人”。题图所示是卡文
迪什实验模型。
(1)本实验涉及到的物理思想方法与下面的哪个实验方法相同
(1分)。
(共4页)
QA
研究力的合成的规律
B
观察桌面的形变
77777777777777777
探究加速度与力、质量的关系
(2)实验中,卡文迪什测出质量分别为m1、m2且球心相距为r的两个小球之间引力的大小为F,则引力
常量G=
(1分)。
(3)假设未来在某星球表面,宇航员利用图示装置测该星球表面的重力加速度,铁架台放在水平台面上,
上端固定电磁铁M,接通电磁铁M的开关后能吸住小球,在电磁铁正下方安装一个位置
可上下调节的光电门A。实验中测出小球的直径为d、小球球心与光电门中心的高度差
为h,断开开关,小球自由下落,记录小球通过光电门的挡光时间t,调整光电门的位
置,得出多组h,t数据
(a)某次实验时,测得d=0.84cm,t=2.1×10-3s,h=1.25m,则小球经过光电门
时的瞬时速度大小v=
m/s,该星球表面的重力加速度大小g=
m/s2。(计
算结果均保留两位有效数字)
(b)实验中,多次实验得到多组h、t数据后,绘制出是-h图像(题中未画出),得出的图像斜率为k,
则该星球的重力加速度大小g=
(用d、k表示)。
14.(6分)某同学用如图(a)所示的装置进行“探究平抛运动的规律'的实验。
出出
(a)
(b)
(1)为了准确地描绘出平抛运动的轨迹,下列说法正确的是:
A.斜槽轨道必须光滑
B.用折线把所有的点连接起来
试卷第3页
C.y轴的方向根据重垂线来确定
D.小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放
(2)该同学因操作失误,忘记记录小球平抛运动的初始位置。他选取轨迹中任意一点0为坐标原点,建
立xOy坐标系(x轴沿水平方向、y轴沿竖直方向),如图(b)所示。在轨迹中选取A、B两点,坐标纸
中每个小方格的边长为0.05m,重力加速度g取10m/s2。则小球从位置A运动到位置B的时间为
s(1分),小球平抛运动的初速度vo=
m/S(1分),小球经过图中位置A时的速
度VA=」
m/s(1分),小球经过图中位置B时的竖直方向速度vBy=_
m/s(1分)。
三、解答题(本题共5小题,共46分)
15.(8分)为实现嫦娥六号探测器在月球背面与地面顺利进行通信,中国又发射了“鹊桥二号中继卫
星,作为嫦娥六号探测器与地面联系的桥梁,“鹊桥二号”中继卫星在环绕月球的大椭圆轨道上运行,
其运行周期为.已知嫦娥六号探测器环绕月球表面飞行的周期为T,月球半径为R,引力常量为G,
求:
(1)“鹊桥二号”中继卫星的轨道半长轴与月球半径之比:
(2)月球的密度。
16.(8分)如图所示,光滑斜面固定,倾角=37°,斜面上P点与斜面底端B点间的距离为1.5m,D
点位于B点的正上方。现在将小物块从斜面的顶端A点由静止释放的同时,将小球从D点以某一初速
度水平向左抛出,小球与物块在P点相遇,相遇时小球恰好垂直打到斜面上。重力加速度大小g=10/s2,
取sn37°=0.6,cos37=0.8,物块与小球均视为质点,不计空气阻力。求:
Vo←OD
(I)小球从D点运动到P点的时间t及其抛出时距B点的高度:
A
(2)斜面的长度L。
37B
(共4页)
17(8分).如图质量为m的物体(可视为质点),沿圆弧轨道下滑至最低点B时的速度vg=4m/s,
随后以速度v水平飞出,恰好沿传送带方向在C点无能量损耗地滑上传送带CD,传送带CD与水平方
向的夹角6=37°,传送带的速度为v=6m/s,方向如图。物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5,
传送带CD的长度为L=3.8m。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
VC
(1)求物体刚滑上传送带C点时的速度大小vc及B、C间高度差Hc;
(2)求物体在传送带上滑行的时间t以及在传送带上的划痕长度△s。
18.(10分)如图所示,水平转盘上静置有质量为m的小物块A,和质量为2m的小物块B,小物块A
和转盘间的动摩擦因数为,小物块B和转盘间的动摩擦因数为3μ,小物块A、B与转盘圆心O的距离
分别为L和2L,A、B两物块由一过圆心的轻质细绳相连,初始时刻轻绳恰好伸长且无拉力。使转盘由
静止开始绕圆心0做角速度缓慢增加的圆周运动。物体间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度
大小为g。
(1)求轻绳无拉力时角速度ω的取值范围;
(2)在小物块B与转盘间的摩擦力达到最大静摩擦力之前,求轻绳拉力与角速度ω的关系:
(3)当A、B两物块相对转盘静止,且A所受摩擦力大小为时,求转盘的角速度。
2L
A
B
试卷第4页
19(12分)如图甲所示,质量为M=0.5kg的木板静止在光滑水平面上,质量为m=1kg的物块以初速
度v0=4/s滑上木板的左端,物块与木板之间的动摩擦因数为u=O.2,在物块滑上木板的同时,给木板
施加一个水平向右的恒力F。当恒力F取某一值时,物块在木板上相对于木板滑动的路程为$,给木板
施加不同大小的恒力F,得到5的关系如图乙所示,其中AB与横轴平行,且AB段的纵坐标为1m-1。
将物块视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10/s2。求:(1)若恒力F=0,物块
滑出木板时的速度是多大?(2)C点的纵坐标是多少?(3)当外力多大时,物块恰好不能木板右
端滑出。
m
AB
M
F
0
FN
甲
乙
(共4页)