江西省赣州市十四县市学年高一下学期期中联考物理试题Word下载.docx
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小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为（ ）
A．
B．
C．
D．
6．两个质量相同的小球a、b用长度不等的细线拴在天花板上的同一点并在空中同一水平面内做匀速圆周运动，如图所示则a、b两小球具有相同的（）
A．向心力
B．角速度
C．线速度
D．向心加速度
7．如图所示皮带传动轮，大轮直径是小轮直径的3倍，A是大轮边缘上一点，B是小轮边缘上一点，C是大轮上一点，C到圆心O的距离等于小轮半径，转动时皮带不打滑．则A、B、C三点的角速度大小之比，线速度大小之比，向心加速度大小之比分别为（）
B．
C．
D．
8．已知地球的质量约为火星质量的16倍，地球的半径约为火星半径的4倍，已知地球第一宇宙速度为7.9km/s，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为（）
A．3.95km/sB．15.8km/sC．17.7km/sD．3.5km/s
二、多选题
9．2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有
A．在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
B．在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能
C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
10．洗衣机的脱水筒采用电机带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中正确的是（
）
A．在人看来水会从桶中甩出是因为水滴受到离心力很大的缘故
B．脱水过程中，大部分衣物紧贴筒壁的
C．加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好
D．靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好
11．三颗人造地球卫星A、B、C绕地球作匀速圆周运动，如图所示，已知MA=MB<
MC，则对于三个卫星，正确的是（ ）
A．运行线速度关系为
B．运行周期关系为TA<
TB=TC
C．向心力大小关系为FA=FB<
FC
D．轨道半径与周期关系为
12．如图所示，在斜面上O点先后以v和2v的速度水平抛出A、B两小球，则从抛出至第一次着地，两小球的水平位移大小之比可能为（）
A．1：
2B．1：
3C．1：
4D．1：
5
三、实验题
13．如图所示，是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置图，转动手柄1，可使变速轮塔2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动．皮带分别套在轮塔2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球6、7分别以不同的角速度做匀速圆周运动．小球做圆周运动的向心力由横臂8的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂8的杠杆作用使弹簧测力筒9下降，从而露出标尺10，标尺10上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值．那么：
（1）现将两小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，下列说法中正确的是__________
A．在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做实验
B．在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的小球做实验
C．在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的小球做实验
D．在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的小球做实验
（2）在该实验中应用了____________（选填“理想实验法”、“控制变量法”、“等效替代法”）来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系．
14．
（1）在探究平抛运动的规律时，可以选用如图所示的各种装置，以下操作合理的是（_______）
A．选用装置1研究平抛物体竖直分运动，应该保证A、B两球同时开始运动
B．选用装置2时，要获得稳定细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端A一定要低于水面
C．选用装置3时，要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放
D．除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动的每秒十几帧的照片，获得平抛轨迹
（2）若用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=__________（用L、g表示）．
（3）如图是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5cm、y2为45cm，A、B两点水平间距为40.0cm．则平抛小球的初速度v0为___________，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度vC为_____________（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）．
四、解答题
15．在80m的空中，有一架飞机以40
的速度水平匀速飞行，若忽略空气阻力的影响，取g＝10
，求：
（1）从飞机上掉下来的物体，经多长时间落到地面；
（2）物体从掉下到落地，水平方向移动的距离多大；
16．高空遥感探测卫星在距地球表面高为h处绕地球转动，如果地球质量为M，地球半径为R，人造卫星质量为m，万有引力常量为G，试求：
（1）人造卫星的线速度多大？
（2）人造卫星绕地球转动的周期是多少？
17．今年6月13日，我国首颗地球同步轨道高分辨率对地观测卫星高分四号正式投入使用，这也是世界上地球同步轨道分辨率最高的对地观测卫星．如图所示，A是地球的同步卫星，已知地球半径为R，地球自转的周期为T，地球表面的重力加速度为g,求：
（1）同步卫星离地面高度h
（2）地球的密度ρ（已知引力常量为G）
18．如图所示电动打夯机质量为M=20kg（不含小球），轻杆一端固定在水平转轴OO／上，另一端固定一质量为m=2kg的小球，球心到转轴的距离L=0.5m，打夯机转轴以角速度
匀速转动，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）小球在最高点时，杆对球的作用力；
（2）小球在最低点时打夯机对地的压力．
参考答案
1．B
【解析】
物体在恒力作用下可能做曲线运动，如平抛运动，故A错误，B正确；
匀速圆周运动是速度大小不变、方向不断改变的运动，故C错误；
匀速圆周运动物体的角速度不变，故D错误。
所以B正确，ACD错误。
2．C
【详解】
行星绕太阳运转时，万有引力提供向心力，则
解得
，则k的大小决定于恒星质量，故C正确，ABD错误。
3．D
两地围绕同一个转轴转动角速度相等，广州距离赤道较近，半径较大，线速度较大，D对；
4．A
根据万有引力定律
可知，若甲物体的质量m1不变，乙物体的质量m2增加到原来的2倍，同时它们之间的距离r减为原来的一半，则甲、乙两物体间的万有引力大小为
，故A正确，BCD错误．
5．B
物体做平抛运动，我们可以把平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动来求解，两个方向运动的时间相当。
由题意知道，物体垂直打在斜面上，末速度与斜面垂直，也就是说末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角
，则有
则下落高度与水平射程之比为
故选B。
6．B
对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；
将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：
F=mgtanθ；
由向心力公式得到，F=mω2r；
设球与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：
r=htanθ；
联立三式得，ω=
，与绳子的长度和转动半径无关，故B正确；
由F=mω2r，两球转动半径不等，向心力不等，故A错误；
由v=ωr，两球转动半径不等，线速度不等，故C错误；
由a=ω2r，两球转动半径不等，向心加速度不等，故D错误；
故选B.
点睛:
解题关键要对球受力分析，找向心力来源，求角速度；
同时要灵活应用角速度与线速度、周期、向心加速度之间的关系公式.
7．B
A．A、B两点是靠传送带传动轮子边缘上的点，线速度相等，因为大轮的半径是小轮半径的3倍，根据v=rω，知ωA：
ωB=1：
3，因为A、C共轴转动，则角速度相等，所以ωA：
ωB：
ωC=1：
3：
1．故A错误；
B．A、C的角速度相等，根据v=rω知，vA：
vC=3：
1，又A、B的线速度相等，所以vA：
vB：
1．故B正确；
CD．A、C的角速度相等，根据a=rω2知，aA：
aC=3：
1，因为A、B的线速度相等，根据a＝v2/r知，aA：
aB=1：
3，则aA：
aB：
9：
1．故CD错误。
8．A
第一宇宙速度即为近地卫星的运行速度，设地球质量为M，火星质量为M'
；
地球半径为R，火星半径为R'
地球第一宇宙速度为v，航天器速度为v'
那么，由万有引力做向心力可得：
，
所以，
，故A正确，BCD错误；
故选A.
点睛：
万有引力的应用问题一般由重力加速度求得中心天体质量，或由中心天体质量、轨道半径、线速度、角速度、周期中两个已知量，根据万有引力做向心力求得其他物理量．
9．ABC
本题考查人造地球卫星的变轨问题以及圆周运动各量随半径的变化关系．
，得
，在人造卫星自然运行的轨道上，线速度随着距地心的距离减小而增大，所以远地点的线速度比近地点的线速度小，vA<
vB，A项正确；
人造卫星从椭圆轨道Ⅱ变轨到圆形轨道Ⅰ，需要点火加速，发生离心运动才能实现，因此vAⅡ<
vAⅠ，所以EKAⅡ<
EKAⅠ，B项正确；
，可知到地心距离越大，周期越大，因此TⅡ<
TⅠ,C项正确；
人造卫星运动的加速度由万有引力提供，而不管在轨道Ⅱ还是在轨道Ⅰ，两者的受力是相等的，因此加速度相等，D项错误．
10．BCD
水滴依附的附着力是一定的，当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴被甩掉．故A错误．脱水过程中，衣物做离心运动而甩向桶壁．故B正确．F=ma=mω2R，ω增大会使向心力F增大，而转筒有洞，不能提供足够大的向心力，水滴就会被甩出去，增大向心力，会使更多水滴被甩出去．故C正确．中心的衣服，R比较小，角速度ω一样，所以向心力小，脱水效果差．故D正确．故选BCD.
11．ABD
人造卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，设卫星的质量为M、轨道半径为R、地球质量为M0，由图示可知，
AB．由牛顿第二定律得
得
则
故AB正确；
C．向心力
可知
故C错误；
D．由开普勒第三定律可知，绕同一个中心天体运动的半径的三次方与周期的平方之比是一个定值，即
故D正确。
故选ABD。
12．ABC
当A、B两个小球都能落到水平面上时，由于两者的下落高度相同，运动的时间相同，则水平位移之比为初速度之比为1：
2，水平位移之比为1：
2，故A正确；
当A、B都落在斜面的时候，它们的竖直位移和水平位移的比值即为斜面夹角的正切值，即为：
，整理可得时间为：
，两次平抛的初速度分别为υ0和2υ0，所以运动的时间之比为1：
2．两小球的水平位移大小之比为xA：
xB=v0tA：
2v0tB=1：
4，故C正确．当只有A落在斜面上的时候，A、B水平位移之比在1：
4和1：
2之间，故B正确，D错误．故选ABC．
13．A控制变量法
（1）根据F=mrω2，知要研究小球受到的向心力大小与角速度的关系，需控制小球的质量和半径不变．故A正确，BCD错误．
（2）由前面分析可知该实验采用的是控制变量法．
14．ABD
（1）选用装置图1研究平抛物体竖直分运动，应该保证A、B两球同时开始运动，从而判断小球是否同时落地，故A正确；
选用装置2时，A管内与大气相通，为外界大气压强，A管在水面下保证A管上出口处的压强为大气压强．因而另一出水管的上端口处压强与A管上出口处的压强有恒定的压强差，保证另一出水管出水压强恒定，从而水速度恒定．如果A管上出口在水面上则水面上为恒定大气压强，因而随水面下降，出水管上口压强降低，出水速度减小．故B正确；
选用装置图3要获得钢球的平抛轨迹，每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球，这样才能保证初速度相同，故C错误；
用数码照相机拍摄时曝光时间的固定的，所以可以用来研究平抛运动，故D正确．故选ABD．
（2）竖直方向上相等时间内的位移之差△y=L，
根据△y=gT2得，相等的时间间隔
小球平抛运动的初速度
（3）根据平抛运动的处理方法，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，
所以y1=
gt12
y2=
gt22
水平方向的速度，即平抛小球的初速度为v0=
联立代入数据解得：
v0=2.0m/s
若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的对应速度vC：
据公式可得vy2=2gh，所以vy=2
m/s
所以C点的速度为：
vc=
=4.0m/s
（1）解决平抛实验问题时，要特别注意实验的注意事项．在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要注重学生对探究原理的理解；
（2）解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解．
15．
（1）4s
（2）160m
（1）由h＝
gt2得飞行的时间
（2）落地点离抛出点的水平距离为x=v0t=160
m
本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动，要掌握分运动的规律并能灵活解答．
16．
（1）
（2）
（1）由题意知，卫星的轨道半径r=R+h，设卫星的质量为m，线速度为v，根据万有引力定律和牛顿第二定律有：
可得卫星的线速度为：
v＝
（2）令卫星的质量为m，周期为T，则根据万有引力提供圆周运动向心力有：
可得卫星的周期为：
17．
（1）
（2）
（1）设地球质量为M，卫星质量为m，地球同步卫星到地面的高度为h，同步卫星所受万有引力等于向心力为
在地球表面上引力等于重力为
故地球同步卫星离地面的高度为
（2）根据在地球表面上引力等于重力
结合密度公式为
18．
（1）
（1）小球在最高点时，杆对球的作用力与重力的和提供向心力，得：
F+mg=mω2l
所以：
F=mω2l-mg=2×
102×
0.5-2×
10=80N，方向向下．
（2）小球在最低点时，杆对球的作用力与重力的和提供向心力，得：
F′-mg=mω2l
F′=mω2l+mg=2×
0.5+2×
10=120N，方向向上．
根据牛顿第三定律可知，小球对打夯机的作用力F″的方向向下，大小是120N．
此时打夯机受到重力、地面的支持力和小球的作用力，整体处于平衡状态，所以：
Mg+F″-N=0
N=Mg+F″=20×
10+120=320N
根据牛顿第三定律，打夯机对地面的压力是320N，方向向下．
本题取材于生产实践中的一个具体实例，解题的关键采用隔离法分析，对铁块，在竖直方向上的合力提供圆周运动的向心力．对打夯机受力平衡．
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