11.(海南省民族中學(xué)2009屆高三上學(xué)期第三次階段考試卷.物理.13)在用高級(jí)瀝青鋪設(shè)的高速公路上.汽車(chē)的設(shè)計(jì)時(shí)速是108km/h.汽車(chē)在這種路面上行駛時(shí).它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車(chē)重的0.6倍. (1)如果汽車(chē)在這種高速路的水平彎道上拐彎.假設(shè)彎道的路面是水平的.其彎道的最小半徑是多少? (2)如果高速路上設(shè)計(jì)了圓弧拱橋做立交橋.要使汽車(chē)能夠以設(shè)計(jì)時(shí)速安全通過(guò)圓弧拱橋.這個(gè)圓弧拱橋的半徑至少是多少?(取g=10m/s2) 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(海南省民族中學(xué)2009屆高三階段考試卷.物理.9)如圖7所示,一細(xì)束紅藍(lán)復(fù)色光垂直與AB邊射入直角三棱鏡,在AC面上反射和折射分成兩束細(xì)光束,其中一束細(xì)光束為單色光束。若用V1和V2分別表示紅、藍(lán)光在三棱鏡內(nèi)的速度,下列判斷正確的是(   )

A.V1<V2   單色光束為紅色    B.V1<V2   單色光束為藍(lán)色

C.V1>V2   單色光束為紅色    D.V1>V2   單色光束為藍(lán)色         

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(1)①下列各實(shí)驗(yàn)操作中,說(shuō)法正確的是
 

A、在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,將電場(chǎng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在學(xué)生電源的“直流輸出0---6V”檔位上,釋放紙帶瞬間,立即啟動(dòng)秒表計(jì)時(shí)
B、在“利用單擺測(cè)重力加速度”中,測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí),讓擺球自然下垂,用米尺測(cè)出懸點(diǎn)到球心的距離
C、在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中,入射小球每次必須從同一高度靜止釋放,釋放點(diǎn)應(yīng)稍高些
D、在用插針?lè)y(cè)玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中,入射角太大,折射光會(huì)在玻璃磚內(nèi)表面發(fā)生全反射,使實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行,所以入射角應(yīng)適當(dāng)大些
E、在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),將單縫向雙縫移動(dòng)一小段距離后,干涉條紋間距變寬.
精英家教網(wǎng)②射洪中學(xué)學(xué)生在某次實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量一個(gè)水管的外經(jīng),在實(shí)驗(yàn)室找到一游標(biāo)卡尺,除游標(biāo)卡尺的前面有部分刻度模糊不清,其余均完好無(wú)損,于是先后進(jìn)行了兩次測(cè)量,其中一次測(cè)量如圖所示,則其讀數(shù)為
 
 cm.為了更準(zhǔn)確的測(cè)量,他們又找了一螺旋測(cè)微器,進(jìn)行了再次測(cè)量,讀數(shù)為
 
cm.
(2)待測(cè)電阻Rx的阻值大約是40Ω~50Ω,現(xiàn)要準(zhǔn)確測(cè)量其阻值.提供的器材有:
直流電源E(電壓9V,內(nèi)阻r較小但不為零且未知);
定值電阻R0=100Ω;
滑動(dòng)變阻器R1(總阻值20Ω);
滑動(dòng)變阻器R2(總阻值200Ω);
電流表A(量程0~100mA,內(nèi)阻rA較小但不為零且未知);
單刀單擲開(kāi)關(guān)S1
單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2;
導(dǎo)線若干.
①設(shè)計(jì)一個(gè)能夠準(zhǔn)確測(cè)量電阻Rx的阻值的電路.滑動(dòng)變阻器只用其中一只,應(yīng)該選用
 
(選代號(hào)),在方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖(在圖上標(biāo)明所選器材的代號(hào)).
②在正確連接實(shí)驗(yàn)電路后,簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)測(cè)量的主要步驟,特別指出需要測(cè)量的物理量和符號(hào).
 

③計(jì)算Rx的表達(dá)式是Rx=
 
(用已知物理量和實(shí)驗(yàn)測(cè)得的物理量表示).

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通過(guò)“探究彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),我們知道:在彈性限度內(nèi),彈簧彈力F與形變量x成正比,并且不同彈簧,其勁度系數(shù)也不同.某中學(xué)的探究學(xué)習(xí)小組從資料中查到:彈簧的勁度系數(shù)與彈簧的材料和形狀有關(guān).該學(xué)習(xí)小組想研究彈簧的勁度系數(shù)與彈簧原長(zhǎng)的關(guān)系,現(xiàn)有A,B,C,D四根材料和粗細(xì)完全相同僅長(zhǎng)度不同的彈簧.
(1)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們經(jīng)過(guò)思考和理論推導(dǎo),各自提出了自己的看法,其中甲同學(xué)認(rèn)為彈簧的勁度系數(shù)可能與彈簧原長(zhǎng)成正比,乙同學(xué)認(rèn)為彈簧的勁度系數(shù)可能與彈簧原長(zhǎng)成反比,就這一環(huán)節(jié)而言,屬于科學(xué)探究中的哪個(gè)環(huán)節(jié)
C
C
(填序號(hào)).
A.分析與論證 B.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)C.猜想與假設(shè)  D.制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
(2)探究學(xué)習(xí)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如下表所示.
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄(g=10m/s2
原長(zhǎng) 鉤碼質(zhì)量 彈簧長(zhǎng)度 彈簧伸長(zhǎng)量x 彈簧勁度系數(shù)k
彈簧A 10.00cm 0.3kg 13.00cm 3.00cm 100N/m
彈簧B 15.00cm 0.1kg 16.49cm 1.49cm 67.1N/m
彈簧C 20.00cm 0.2kg 24.00cm
彈簧D 30.00cm 0.1kg 32.99cm 2.99cm 33.4N/m
請(qǐng)完成上表,從中得出的結(jié)論為:
在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力與形變量成正比
在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力與形變量成正比

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育才中學(xué)高2013級(jí)某科技創(chuàng)新小組在小制作中需要1.00Ω的定值電阻.由于實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有合適的電阻,他們打算用一段導(dǎo)線代替.他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室找到了兩圈長(zhǎng)度均為100.00m的粗細(xì)均勻的導(dǎo)線圈a、b,他們用螺旋測(cè)微器測(cè)出b線圈導(dǎo)線的直徑和用多用電表“R×100”檔粗測(cè)b線圈的總電阻示數(shù)如圖甲、乙所示.

(1)導(dǎo)線b直徑:d=
0.238
0.238
mm; 由多用電表得線圈b的總電阻約:Rb=
2400
2400
Ω
(2)接著測(cè)出線圈a、b的U-I圖象如圖丙所示,實(shí)驗(yàn)室提供如下器材可選:
A.電流表A1(600mA,1.0Ω );     B.電流表A2(40m A,10.0Ω);
C.電壓表V1(3V,6kΩ);         D.電壓表V2(50V,20kΩ);
E.滑動(dòng)變阻器R1(100Ω,1.0A);    F.滑動(dòng)變阻器R2(10Ω,2A);
G.直流電源E  (50V,0.05Ω);      H.開(kāi)關(guān)一個(gè),帶夾子的導(dǎo)線若干.
以上器材中,要求實(shí)驗(yàn)測(cè)b線圈的伏安特性曲線,且在實(shí)驗(yàn)時(shí)需測(cè)出多組有關(guān)數(shù)據(jù)和盡可能高的測(cè)量精度.電流表選用:
B
B
;電壓表選用:
D
D
;滑動(dòng)變阻器選用:
E
E
.(只填儀器前的字母代號(hào)).請(qǐng)?jiān)诖痤}卷的虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)的電路圖.
(3)最后,他們決定用線圈a的一段導(dǎo)線來(lái)替代1.00Ω的電阻,他們應(yīng)將長(zhǎng)度L=
0.2
0.2
m的導(dǎo)線接入電路.

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(2010洛陽(yáng)市第二中學(xué)高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)題預(yù)測(cè))小明同學(xué)是一位電學(xué)實(shí)驗(yàn)愛(ài)好者,他向老師要了好多電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材(見(jiàn)表2),準(zhǔn)備來(lái)探究一段某種材料的電阻,表3是他記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),他在實(shí)際測(cè)量的時(shí)候大約每隔2分鐘測(cè)量一組數(shù)據(jù).請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)在方框內(nèi)畫(huà)出小明實(shí)驗(yàn)的電路圖;(電路中不需要的器材不要畫(huà)在圖中)
(2)在方格紙上作出電阻絲的U-I圖線;

表1
器材編號(hào) 器材名稱(chēng) 規(guī)格
1 電流表 0.6A/3A,內(nèi)阻 小于0.1Ω
2 電壓表 3V/15V,內(nèi)阻大于9kΩ
3 學(xué)生電源 使用3V直流
4 變阻器 最大阻值為25Ω
5 開(kāi)關(guān) /
6 導(dǎo)線 /
表2
序號(hào) 電壓表示數(shù)/V 電流表示數(shù)/A
1 0 0
2 0.40 0.04
3 0.80 0.10
4 1.20 0.22
5 1.40 0.30
6 1.60 0.40
7 1.80 0.56
(3)由序號(hào)為5的這組數(shù)據(jù)計(jì)算出電阻絲的電阻測(cè)量值為R測(cè)=
4.0
4.0
Ω,如果考慮到電表的內(nèi)阻對(duì)測(cè)量的影響,則此時(shí)電阻測(cè)量值R測(cè)跟電阻真實(shí)值R相比較,應(yīng)是R測(cè)
R;(選填“>”、“<”或“=”)
(4)所畫(huà)出的U-I圖線是彎曲的,主要原因是什么?答:
電阻絲材料的電阻率隨溫度的升高而減小
電阻絲材料的電阻率隨溫度的升高而減小
,據(jù)此材料的特性可以用來(lái)制成
溫度
溫度
傳感器.

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高考真題

1.【解析】網(wǎng)球反彈后的速度大小幾乎不變,故反彈后在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間在0.4s~0.6s之間,在這個(gè)時(shí)間范圍內(nèi),網(wǎng)球下落的高度為0.8m1.8m,由于豎直方向與地面作用后其速度大小也幾乎不變,故還要上升同樣的高度,故選項(xiàng)A正確。

【答案】A

2.【解析】由題意可知,主動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),由圖中皮帶傳動(dòng)裝置可以看出從動(dòng)輪做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),所以選項(xiàng)B正確;因又,兩輪邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相等,所以從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為,故選項(xiàng)C也正確

【答案】C

3.【解析】(1)設(shè)發(fā)球時(shí)飛行時(shí)間為t1,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)                 

                             ……①

                      ……②

解得              ……③

(2)設(shè)發(fā)球高度為h2,飛行時(shí)間為t2,同理根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng),如圖所示

                    ……④

                      ……⑤                 

且h2=h                                      ……⑥

                                    ……⑦

得                        ……⑧

(3)如圖所示,發(fā)球高度為h3,飛行時(shí)間為t3,同理根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)得,

                                ……⑨

                                   ……⑩

                               ……11                

設(shè)球從恰好越過(guò)球網(wǎng)到最高點(diǎn)的時(shí)間為t,水平距離為s,有       

                           ……12

                                      ……13

由幾何關(guān)系知,x3+s=L                    ……(14)

聯(lián)列⑨~(14)式,解得h3=

【答案】(1)    (2)       (3)h3=

4.【解析】設(shè)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度時(shí),夾角θ

座椅到中心軸的距離:    ①

對(duì)座椅分析有:  ②

聯(lián)立兩式  得                             

【答案】

5.【解析】由題目可以后出“天鏈一號(hào)衛(wèi)星”是地球同步衛(wèi)星,運(yùn)行速度要小于7.9,而他的位置在赤道上空,高度一定,A錯(cuò)B對(duì)。由可知,C對(duì)。由可知,D錯(cuò).

【答案】B

6.【解析】考查萬(wàn)有引力定律。星球表面重力等于萬(wàn)有引力,G = mg,故火星表面的重力加速度 = = 0.4,故B正確。

【答案】B

7.【解析】“嫦娥一號(hào)”繞月球運(yùn)動(dòng),要掙脫地球的引力,所以選項(xiàng)B錯(cuò);由萬(wàn)有引力得選項(xiàng)C正確;.在繞圓軌道上,衛(wèi)星作勻速圓周運(yùn)動(dòng),受地球的引力等于受月球的引力。所以選項(xiàng)D錯(cuò).

【答案】C

8.【解析】該行星的線速度v=;由萬(wàn)有引力定律G= ,解得太陽(yáng)的質(zhì)量M=

【答案】,         

9.【解析】由萬(wàn)有引力定律,衛(wèi)星受到地球和月球的萬(wàn)有引力分別為F = G ,F(xiàn) = G ,代入題目給定的數(shù)據(jù)可得R : R=9 : 2

【答案】R : R=9 : 2

10.【解析】如圖所示,O和O/ 分別表示地球和月球的中心。在衛(wèi)星軌道平面上,A是地月連心線OO/ 與地月球面的公切線ACD的交點(diǎn),D、C和B分別是該公切線與地球表面、月球表面和衛(wèi)星圓軌道的交點(diǎn)。根據(jù)對(duì)稱(chēng)性,過(guò)A點(diǎn)在另一側(cè)作地月球面的公切線,交衛(wèi)星軌道于E點(diǎn)。衛(wèi)星在     運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)出的信號(hào)被遮擋。

設(shè)探月衛(wèi)星的質(zhì)量為m0,萬(wàn)有引力常量為G ,根據(jù)萬(wàn)有引力定律有   

      G=mr                                            ①

G=m0r1                                          ②

式中,T1是探月衛(wèi)星繞月球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期。由①②式得

                           、

設(shè)衛(wèi)星的微波信號(hào)被遮擋的時(shí)間為t,則由于衛(wèi)星繞月做勻速圓周運(yùn)動(dòng),應(yīng)有

                                                              ④

  式中, α=∠CO/ A ,β=∠CO/ B'。由幾何關(guān)系得

 rcosα=R-R1                            ⑤

r1cosβ=R1                            、

由③④⑤⑥式得

   t=               ⑦

【答案】t=

11.【解析】設(shè)兩顆恒星的質(zhì)量分別為m1、m2,做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為r1、r2,角速度分別為w1,w2。根據(jù)題意有

                            w1=w2                                                                                                                                                                                

                                                        r1+r2=r                                                                                        ②

根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓定律,有

                            G                                                                      ③

G                                                                      ④

聯(lián)立以上各式解得

                                                                            ⑤

根據(jù)解速度與周期的關(guān)系知

                                                                                                       ⑥

聯(lián)立③⑤⑥式解得

                                                                                        

【答案】

名校試題

1.【解析】由題意查得物體B豎直方向上作勻加速度直線運(yùn)動(dòng),在水平方向上作勻速直線運(yùn)動(dòng),所以其合運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),加速度不變,但速度增大,所以選項(xiàng)BC正確.

【答案】BC

2.【解析】由圖6可知拐彎時(shí)發(fā)生側(cè)翻是因?yàn)檐?chē)作離心運(yùn)動(dòng),這是因?yàn)橄蛐牧Σ蛔阍斐傻,抽以?yīng)是內(nèi)(東)高外(西)低。故選項(xiàng)AC正確

【答案】AC

3.【解析】當(dāng)衛(wèi)星離地面越近,由又根據(jù)牛頓萬(wàn)有引力定律得:

,可見(jiàn)衛(wèi)星的向心加速度大,

,可見(jiàn)衛(wèi)星的線速度大,選項(xiàng)A正確

【答案】A

4.【解析】由萬(wàn)有引力定律得…得:可見(jiàn)D正確

……由②③知C

【答案】CD

5.【解析】如圖所示,設(shè)運(yùn)動(dòng)員放箭的位置處離目標(biāo)的距離為x.箭的

運(yùn)動(dòng)可以看成兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng):隨人的運(yùn)動(dòng),箭自身

的運(yùn)動(dòng).箭在最短時(shí)間內(nèi)擊中目標(biāo),必須滿(mǎn)足兩個(gè)條件:

一是合速度的方向指向目標(biāo),二是垂直于側(cè)向方向(馬前

進(jìn)的方向)的分速度最大,此條件需箭自身速度方向垂直

【答案】B                                                 

6.【解析】“LRO”做勻速圓周周運(yùn)動(dòng),向心加速度,B正確;LRO 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力有萬(wàn)有引力提供,,又月球表面上,可得月球表面的重力加速度為,D正確。

【答案】BD

7.【解析】“嫦娥一號(hào)”在遠(yuǎn)地點(diǎn)A時(shí)的加速度可由確定,由于軌道是橢圓,在遠(yuǎn)地點(diǎn)A時(shí)的速度無(wú)法確定;“嫦娥一號(hào)” 繞月球運(yùn)動(dòng)的周期可由確定,月球表面的重力加速度可由確定,故選項(xiàng)BCD正確。

【答案】BCD

8.【解析】(1)由圖可知 由,得  

(2)在B點(diǎn)時(shí)拉力最大,設(shè)為Fmax,有:

由A到B過(guò)程機(jī)械能守恒,有:  

  在A、C兩點(diǎn)拉力最小,有:  解得:   

【答案】(1)      (2)

9.【解析】:(1)mgl=mv2               T1-mg=m

T2-mg=m       ∴T1=3mg    T2=5mg

(2)小球恰好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),在最高點(diǎn)時(shí)有速度v1,此時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,則mg(-r)= mv12    ①

  且mg=m   ②

  由幾何關(guān)系:X2=(L-r)2-()2    ③

  由以上三式可得:r= L/3    ④      x=L    ⑤

(3)小球做圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),速度設(shè)為v2   

T-mg=m    ⑥     以后小球做平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)B點(diǎn),在水平方向有x=v2t    ⑦

在豎直方向有:L/2-r=gt2    ⑧    由④⑤⑥⑦⑧式可得T=mg

【答案】(1)  T2=5mg(2)x=L   (3)T=mg

10.【解析】(1)由題意:小球恰好通過(guò)最高點(diǎn)C時(shí),

對(duì)軌道壓力N=0,此時(shí)L最小。

從A到C機(jī)械能守恒,

…                         

   (2)落到斜面上時(shí):x=vct   

  解得:

【答案】(1)   (2)

11.【解析】(1)汽車(chē)在水平路面上拐彎,可視為汽車(chē)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其向心力是車(chē)與路面間的靜摩擦力提供,當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大值時(shí),由向心力公式可知這時(shí)的半徑最小,有

Fm=0.6mg≥           由速度v=30m/s,得彎道半徑 r≥150m;

   (2)汽車(chē)過(guò)拱橋,看作在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),根據(jù)向心力公式有:mg-FN= 

為了保證安全,車(chē)對(duì)路面間的彈力FN必須大于等于零。有   mg≥

則R≥90m。

【答案】(1)   r≥150m;(2)R≥90m。

12.【解析】已知h=300 m,v0=30 m/s,當(dāng)水流沿水平方向射出時(shí),在水平地面上落點(diǎn)最遠(yuǎn),由平拋規(guī)律:                    

  

 

     X=240m--------------

由于水管可在豎直方向和水平方向旋轉(zhuǎn),所以滅火面積是半徑為x的圓面積

S=πx2--------    S =3.14×2402m2=1.8×105m2.   ---

【答案】1.8×105m2.

13.【解析】(1)物體在月球表面做平拋運(yùn)動(dòng),有

水平方向上:x=v0t ???????豎直方向上:????

解得月球表面的重力加速度:?????????                    

(2)設(shè)月球的質(zhì)量為M,對(duì)月球表面質(zhì)量為m的物體,有

???解得:???

(3)設(shè)環(huán)繞月球表面飛行的宇宙飛船的速率為v,則有

  ?       解得:?????

【答案】(1)    (2)   (3)

14.【解析】①衛(wèi)星在離地600km處對(duì)衛(wèi)星加速度為a,由牛頓第二定律

         又由  可得a=8 m/s2

   (2)衛(wèi)星離月面200km速度為v,由牛頓第二定律得:

…由   及M/M=1/81

得:V2=2.53×106km2/s2

由動(dòng)能定理,對(duì)衛(wèi)星

W=mv2mv02

【答案】(1)8 m/s2 (2)W=mv2mv02

15.【解析】⑴根據(jù)萬(wàn)有引力定律和向心力公式:

G  (1)                     mg = G          (2)                                 

解(1)(2)得:r =  (3)                          

⑵設(shè)月球表面處的重力加速度為g,根據(jù)題意:

V0=gt/2      (4)                        g = GM/r2                                         

解(4)(5)得:M =2v0r2/Gt  

【答案】(1)r =     (2)M =2v0r2/Gt

 

考點(diǎn)預(yù)測(cè)題

1.【解析】解答本題的關(guān)鍵在于掌握平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),如下落時(shí)間僅和初始位置的高度有關(guān)。擊球手將壘球水平擊出后,在不計(jì)空氣阻力的情況下,壘球做平拋運(yùn)動(dòng),即水平方向做勻速運(yùn)動(dòng),豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng)。則壘球落地時(shí)瞬時(shí)速度的大小為

,其速度方向與水平方向夾角滿(mǎn)足:  由此可知,A、B錯(cuò);壘球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,故選項(xiàng)D對(duì);壘球在空中運(yùn)動(dòng)的水平位移

,所以選項(xiàng)C錯(cuò)。

【答案】D

2.【解析】如圖選坐標(biāo),斜面的方程為:    

     ①

運(yùn)動(dòng)員飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)

              ②

            ③

聯(lián)立①②③式,得飛行時(shí)間  t=1.2 s   

落點(diǎn)的x坐標(biāo):x1=v0t=9.6 m

落點(diǎn)離斜面頂端的距離:               

落點(diǎn)距地面的高度:

接觸斜面前的x分速度:

                 y分速度:

沿斜面的速度大小為:

設(shè)運(yùn)動(dòng)員在水平雪道上運(yùn)動(dòng)的距離為s2,由功能關(guān)系得:

           

      解得:s274.8 m

【答案】s2=74.8 m

3.【解析】當(dāng)圓筒轉(zhuǎn)速加快到一定程度時(shí),游客由于隨圓筒一起轉(zhuǎn)動(dòng),需要一個(gè)向心力.這時(shí)游客與筒壁相互擠壓,筒壁對(duì)游客的壓力就提供了游客作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,所以A正確.而筒壁對(duì)游客的壓力又使游客受到一個(gè)靜摩擦力,當(dāng)轉(zhuǎn)速大到一定程度,即壓力大到一定程度,游客受到的靜摩擦力就可與重力平衡,故游客就不會(huì)落下去,所以C正確.

【答案】C

4 .【解析】據(jù)向心力公式F=mω2r=m(2πn)2r=11.8(N),此向心力由小孩跟盤(pán)間的靜摩擦力提供.當(dāng)盤(pán)的轉(zhuǎn)速逐漸增大時(shí),小孩所需的向心力也增大,當(dāng)小孩的最大靜摩擦力不足以提供小孩做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力時(shí),小孩便逐漸向邊緣滑去,且滑離軸中心越遠(yuǎn),小孩所需的向心力越大,這種滑動(dòng)的趨勢(shì)就越厲害

【答案】11.8(N), 小孩跟盤(pán)間的靜摩擦力提供

5.【解析】在燒斷細(xì)線前,A、B兩物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力均是靜摩擦力及繩子拉力的合力提供的,且靜摩擦力均達(dá)到了最大靜摩擦力.因?yàn)閮蓚(gè)物體在同一圓盤(pán)上隨盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng),故角速度ω相同.設(shè)此時(shí)細(xì)線對(duì)物體的的拉力為T(mén),則有

 當(dāng)線燒斷時(shí),T=0,A物體所受的最大靜摩擦力小于它所需要的向心力,故A物體做離心運(yùn)動(dòng).B物體所受的靜摩擦力變小,直至與它所需要的向心力相等為止,故B物體仍隨圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D正確.

【答案】D

6.【解析】小球在豎直平面內(nèi)作的圓周運(yùn)動(dòng)并不是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。但在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)這兩個(gè)特殊位置,我們?nèi)钥捎们蠼鈩蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的方法和公式求解,因?yàn)樵谶@兩個(gè)位置。小球受的外力都在圓周半徑方向上,它們的合力就是向心力.           

在最低點(diǎn):此位置桿對(duì)球作用力N的方向只可能向上,        

并且N>mg,故有:

N-mg=mv/R,N=mg+mv/L.                

在最高點(diǎn):此位置桿對(duì)球作用力的方向尚不能確定,我們可暫時(shí)假設(shè)N與mg同向,即桿對(duì)球有向下拉力作用.則有mg+N=mv/L,N=mv/L-mg

如果N確與mg同向,方向指向圓心,則N>0,即

mv/L-mg>0,

,則由N的表達(dá)式可得N=0,即此時(shí)桿對(duì)球無(wú)作用力,重力唯一地起著向心力的作用;

,可得N<0,則說(shuō)明桿對(duì)球有向上托力作用,這個(gè)力的方向與正方向相反,背離圓心.

根據(jù)上述分析,我們可以得到這樣的結(jié)論:在最低點(diǎn),不管小球以多大的速度運(yùn)動(dòng),桿對(duì)球的拉力都是向上的.但在最高點(diǎn),桿對(duì)球作用力的大小和方向取決于v的大。是一個(gè)臨界值.當(dāng)時(shí),因速度大,所需的向心力就大,mg不能滿(mǎn)足向心力的需要,需要桿向下的拉力來(lái)補(bǔ)充;當(dāng)時(shí),因速度小,所需的向心力也小,mg超過(guò)了向心力的需要,故桿產(chǎn)生了向上的托力來(lái)抵消mg的一部分作用;若,這說(shuō)明重力mg恰能滿(mǎn)足向心力的需要,故此時(shí)桿對(duì)球沒(méi)有作用力.

【答案】(1)N=mg+mv/L.  (2)若,則由N的表達(dá)式可得N=0,即此時(shí)桿對(duì)球無(wú)作用力,重力唯一地起著向心力的作用;若,可得N<0,則說(shuō)明桿對(duì)球有向上托力作用,這個(gè)力的方向與正方向相反,背離圓心.

7.【解析】在最低點(diǎn)對(duì)小球應(yīng)用動(dòng)量定理得:

要使F2最小,則第一次上升的最高點(diǎn)應(yīng)與懸點(diǎn)等高,設(shè)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R,則應(yīng)有:。

要使F2最小,則第二次打擊應(yīng)選在小球第二次返回到最低點(diǎn)時(shí)。這樣打擊力與小球的速度方向相同。在最低點(diǎn),對(duì)小球應(yīng)用動(dòng)量定理得:

在最高點(diǎn)對(duì)小球應(yīng)用牛頓第二定律得:

又從第二次剛打擊后到最高點(diǎn),應(yīng)用機(jī)械能守恒定律得:

聯(lián)立以上各式解得:

【答案】

8.【解析】因?yàn)?sub>,所以小球先做平拋運(yùn)動(dòng)。設(shè)小球與O點(diǎn)的連線和水平方向的夾角為時(shí),繩子剛好拉緊。運(yùn)用平拋規(guī)律得:

解得:,此時(shí)。

由于繩子瞬時(shí)拉緊,故立刻減小為零。從繩子瞬時(shí)拉緊到小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn),對(duì)小球應(yīng)用機(jī)械能守恒定律得:。

在最低點(diǎn),對(duì)小球應(yīng)用牛頓第二定律得:

聯(lián)立以上各式解得:

【答案】

9.【解析】在最低點(diǎn),對(duì)小球應(yīng)用牛頓第二定律得:  

由上式可看出,R1小時(shí),T大,繩子易斷。故小球在最低點(diǎn)時(shí),應(yīng)取以B為圓心,即R1=3a,并保障繩子不能被拉斷。

設(shè)開(kāi)始下拋的初速度為V0,從開(kāi)始至最低點(diǎn)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律得:

聯(lián)立以上三式可得:

若小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn),則在最高點(diǎn)處有:,由該式可見(jiàn)R2最大時(shí),通過(guò)最高點(diǎn)所需V2越大,故應(yīng)取C點(diǎn)為圓心,即R2=2a,才能完成圓周運(yùn)動(dòng)。

從開(kāi)始至最高點(diǎn)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律得:

聯(lián)立以上各式可解得:

故所求為:<V0

【答案】<V0

10.【解析】此題考查萬(wàn)有引力定律、重力,難度較易。由題意可以得,則g’=1.6g;由黃金代換GM=gR2可以得到解得R’=2R,B正確。

【答案】B

11.【解析】由地球?qū)θ嗽煨l(wèi)星的萬(wàn)有引力提供它作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,可得

    ,又由于月球?qū)μ綔y(cè)器的萬(wàn)有引力提供向心力,可得;聯(lián)立兩式得=

同理,由地球?qū)θ嗽煨l(wèi)星的萬(wàn)有引力提供它作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力

月球?qū)μ綔y(cè)器的萬(wàn)有引力提供向心力,聯(lián)立兩式得=V所以選項(xiàng)A正確

【答案】A

12.【解析】以恒星的衛(wèi)星為研究對(duì)象,由萬(wàn)有引力提供向心力得  ,從表達(dá)式可看出選項(xiàng)C正確。

【答案】C

13.【解析】測(cè)出單擺的周期,便可以算出該星球表面的重力加速度,由T=2π可得g=,擺球受到的重力可近似看作等于擺球與該星球之間的萬(wàn)有引力,由mg=可得M=,將星球看作球體,則M=ρ?,所以,最終可導(dǎo)出ρ=

所以選項(xiàng)B正確

【答案】B

14.【解析】因?yàn)閎、c在同一軌道上運(yùn)行,故其線速度大小、加速度大小均相等。又b、c軌道半徑大于a的軌道半徑,由知,Vb=Vc<Va,故A選項(xiàng)錯(cuò);由加速度a=GM/r2可知ab=ac<aa,故B選項(xiàng)錯(cuò)。

當(dāng)c加速時(shí),c受到的萬(wàn)有引力F<mv2/r,故它將偏離原軌道做離心運(yùn)動(dòng);當(dāng)b減速時(shí),b受到的萬(wàn)有引力F>mv2/r, 故它將偏離原軌道做向心運(yùn)動(dòng)。所以無(wú)論如何c也追不上b,b也等不到c,故C選項(xiàng)錯(cuò)。對(duì)這一選項(xiàng),不能用來(lái)分析b、c軌道半徑的變化情況。對(duì)a衛(wèi)星,當(dāng)它的軌道半徑緩慢減小時(shí),在轉(zhuǎn)動(dòng)一段較短時(shí)間內(nèi),可近似認(rèn)為它的軌道半徑未變,視為穩(wěn)定運(yùn)行,由知,r減小時(shí)V逐漸增大,故D選項(xiàng)正確

【答案】D

15.【解析】根據(jù)“宇宙膨脹說(shuō)”,宇宙是由一個(gè)大爆炸的火球開(kāi)始形成的。大爆炸后各星球隊(duì)即以不同的速度向外運(yùn)動(dòng),這種學(xué)說(shuō)認(rèn)為地球離太陽(yáng)的距離不斷增加,即公轉(zhuǎn)半徑也不斷增加,A選項(xiàng)錯(cuò)。又因?yàn)榈厍蛞蕴?yáng)為中心作勻速圓周運(yùn)動(dòng),由G=,當(dāng)G減小時(shí),R增加時(shí),公轉(zhuǎn)速度慢慢減小。由公式T=可知T在增加,故選項(xiàng)B、C正確。   

【答案】BC

16.【解析】(1)設(shè)A、B的軌道半徑分別為r1、r2,它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T、角速度ω都相同,根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有  即

A、B之間的距離 根據(jù)萬(wàn)有引力定律

(2)對(duì)可見(jiàn)星A有  其中  得:

(3)設(shè)m2= nm(n>0),并根據(jù)已知條件m1=6ms,及相關(guān)數(shù)據(jù)代入上式得

  由數(shù)學(xué)知識(shí)知在n>0是增函數(shù)

當(dāng)n=2時(shí),  所以一定存在n>2,即m2>2ms,可以判斷暗星B可能是黑洞.

【答案】(1)   (2)可以判斷暗星B可能是黑洞.

 

 

 

 


同步練習(xí)冊(cè)答案