高考物理第一轮复习检测题
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一、单选题二、多选题1. 如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R 。
金属棒ab 与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。
现使磁感应强度随时间均匀增大,ab始终保持静止,下列说法正确的是( )A .ab 中的感应电流方向由a 到bB .ab 中的感应电流大小保持不变C .ab 所受的安培力大小保持不变D .ab 所受的静摩擦力大小逐渐减小2. 随着生活水平的提高,人们通常喜欢用绿植来装点房屋,如图所示为一盆悬挂的吊兰,若绿植和盆的总重力为60N ,三根可认为轻质的链条完全对称悬挂且每根链条与竖直方向夹角均为45°,则每根链条所承受的拉力大小是( )A .60N B.C .20N D.3. 有一质量为M 、半径为R 、密度均匀的球体,在距离球心O 为的地方有一质量为m 的质点。
现从球体中挖去半径为的小球体,如图所示,万有引力常量为G ,则剩余部分对m的万有引力为( )A.B.C.D.4.静电纺纱利用了高压静电场使单纤维两端带上异种电荷,其电场分布如图所示,则( )A.图中虚线是等势线,电场强度B.图中虚线是电场线,电场强度C .一电子在A 点的电势能大于其在D 点的电势能D .将一电子从C 移动到D ,电场力做功为零5.某兴趣小组自制了一台太阳能电风扇,使阳光垂直照射太阳能电板,电板能产生的电压,为电风扇提供的电流。
已知太阳能电板的面积为,光电转换效率约为,地球半径为。
则太阳向地球表面辐射的功率约为( )A.B.C.D.6. 如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨,相距1m 水平放置。
匀强磁场竖直向上穿过整个导轨所在的空间,磁感应强度B =0.4T 。
金属棒ab 、cd 质量分别为0.1kg 和0.2kg ,电阻分别为0.4Ω和0.2Ω并排垂直横跨在导轨上。
若两棒同时以相同的速率3m/s 沿着导轨开始运动,ab 向左bc 向右运动,不计导轨电阻。
力学综合训练一、选择题:(此题共8小题,每一小题6分,共48分.在每一小题给出的四个选项中,其中第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求,全部答对得6分,选对但不全得3分,错选得0分)1.甲、乙两物体同时从同一位置开始做直线运动,其运动的v -t 图象如下列图,在0~t 0时间内如下说法正确的答案是( )A .甲的位移大于乙的位移B .甲的加速度先增大后减小C .甲的平均速度等于乙的平均速度D .t 0时刻甲、乙相遇解析:选A. v -t 图象中图线与横轴所围图形的面积表示位移,所以甲的位移大于乙的位移,故A 项正确; v -t 图象中切线的斜率表示加速度,所以甲的加速度一直减小,故B 项错误;由于甲的位移大于乙的位移,而时间一样,所以甲的平均速度大于乙的平均速度,故C 项错误;甲乙从同一位置开始运动,t 0时间内甲的位移大于乙的位移,所以t 0时刻甲在乙的前面,故D 项错误.2.假设我国宇航员在2022年,首次实现月球登陆和月面巡视勘察,并开展了月表形貌与地质构造调查等科学探测,假设在地面上测得小球自由下落某一高度所用的时间为t 1,在月面上小球自由下落一样高度所用的时间为t 2,地球、月球的半径分别为R 1、R 2,不计空气阻力,如此地球和月球的第一宇宙速度之比为( )A.R 1t 22R 2t 12 B .R 1t 1R 2t 2 C.t 1t 2R 1R 2D .t 2t 1R 1R 2解析:选D.对小球自由下落过程有:h =12gt 2,又天体外表上有G MmR 2=mg ,第一宇宙速度v =gR ,如此有v 地v 月= g 地R 地g 月R 月=t 2t 1R 1R 2,故D 项正确. 3.一物块从某一高度水平抛出,从抛出点到落地点的水平距离是下落高度的2倍,不计空气阻力,该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为( )A.π6B .π4C.π3 D .5π12解析:选B.物块平抛运动的过程中,水平方向有x =v 0t ,竖直方向有h =v y t2,又x =2h ,如此有tan θ=v y v 0=1,即θ=π4,故B 项正确.4.一串质量为50 g 的钥匙从橱柜上1.8 m 高的位置由静止开始下落,掉在水平地板上,钥匙与地板作用的时间为0.05 s ,且不反弹.重力加速度g =10 m/s2,此过程中钥匙对地板的平均作用力的大小为( )A .5 NB .5.5 NC .6 ND .6.5 N解析:选D.钥匙落地时的速度v =2gh =6 m/s ,以竖直向上为正方向,钥匙与地面作用前后由动量定理得:(F N -mg )t =0-(-mv ) ,解得F N =6.5 N ,故D 项正确.5.如下列图,质量分别为0.1 kg 和0.2 kg 的A 、B 两物体用一根轻质弹簧连接,在一个竖直向上、大小为6 N 的拉力F 作用下以一样的加速度向上做匀加速直线运动,弹簧的劲度系数为1 N/cm ,取g =10 m/s 2.如此弹簧的形变量为( )A .1 cmB .2 cmC .3 cmD .4 cm解析:选D.此题考查了连接体问题的分析.对AB 两物体由牛顿第二定律得F -(m A +m B )g =(m A +m B )a ,对B 物体由牛顿第二定律得F T -m B g =m B a ,又F T =kx ,解得x =4 cm ,故D 项正确.6.如下列图,P 、Q 两物体保持相对静止,且一起沿倾角为θ的固定光滑斜面下滑,Q 的上外表水平,如此如下说法正确的答案是( )A .Q 处于失重状态B .P 受到的支持力大小等于其重力C .P 受到的摩擦力方向水平向右D .Q 受到的摩擦力方向水平向右解析:选AD.由于P 、Q 一起沿着固定光滑斜面下滑,具有一样的沿斜面向下的加速度,该加速度有竖直向下的分量,所以Q 处于失重状态,故A 项正确;P 也处于失重状态,所以受到的支持力小于重力,故B项错误;由于P的加速度有水平向左的分量,所以水平方向受到的合力方向水平向左,即P受到的摩擦力方向水平向左,故C项错误;由牛顿第三定律可知,P对Q的摩擦力水平向右,故D项正确.7.如图甲所示,有一倾角θ=37°足够长的斜面固定在水平面上,质量m=1 kg的物体静止于斜面底端固定挡板处,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,物体受到一个沿斜面向上的拉力F作用由静止开始运动,用x表示物体从起始位置沿斜面向上的位移,F与x的关系如图乙所示,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g=10 m/s2.如此物体沿斜面向上运动过程中,如下说法正确的答案是( )A.机械能先增大后减小,在x=3.2 m处,物体机械能最大B.机械能一直增大,在x=4 m处,物体机械能最大C.动能先增大后减小,在x=2 m处,物体动能最大D.动能一直增大,在x=4 m处,物体动能最大解析:选AC.物体所受滑动摩擦力的大小为F f=μmg cos θ=4 N,所以当F减小到4 N 之前,物体的机械能一直增加,当F从4 N减小到0的过程中,物体的机械能在减小,由Fx图象可知,当F=4 N时,位移为3.2 m,故A项正确,B项错误;当F=mg sin θ+μmg cos θ=10 N时动能最大,由Fx图象知此时x=2 m,此后动能减小,故C项正确,D项错误.8.绷紧的传送带与水平方向夹角为37°,传送带的vt图象如下列图.t=0时刻质量为1 kg的楔形物体从B点滑上传送带并沿传送带向上做匀速运动,2 s后开始减速,在t =4 s时物体恰好到达最高点A点.重力加速度为10 m/s2.对物体从B点运动到A点的过程中,如下说法正确的答案是(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)( )A.物体与传送带间的摩擦因数为0.75B.物体重力势能增加48 JC.摩擦力对物体做功12 JD.物块在传送带上运动过程中产生的热量为12 J解析:选AD.物体前两秒内沿传送带向上匀速运动,如此有mg sin θ=μmg cos θ,解得μ=0.75 ,故A项正确;经分析可知,2 s时物体速度与传送带一样,由图象可知等于2 m/s ,2 s 后物体的加速度a =g sin θ+μg cos θ=12 m/s 2>1 m/s 2,故物体和传送带相对静止,加速度为1 m/s 2,所以物体上滑的总位移为x =vt 1+v 22a=6 m ,物体的重力势能增加E p =mgx sin θ=36 J ,故B 项错误;由能量守恒得摩擦力对物体做功W =E p -12mv2=34 J ,故C 项错误;物块在传送带上运动过程产生的热量为Q =μmg cos θΔx 1,结合图象可得Δx 1=x 带1-vt 1=2 m ,Q =12 J ,选项D 对.二、非选择题(此题共3小题,共52分)9.(9分)某同学用如下列图装置验证动量守恒定律.在上方沿斜面向下推一下滑块A ,滑块A 匀速通过光电门甲,与静止在两光电门间的滑块B 相碰,碰后滑块A 、B 先后通过光电门乙,采集相关数据进展验证.(最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力)(1)如下所列物理量哪些是必须测量的______. A .滑块A 的质量m A ,滑块B 的质量m B .B .遮光片的的宽度d (滑块A 与滑块B 上的遮光片宽度相等)C .本地的重力加速度gD .滑块AB 与长木板间的摩擦因数μE .滑块A 、B 上遮光片通过光电门的时间(2)滑块A 、B 与斜面间的摩擦因数μA 、μB ,质量m A 、m B ,要完本钱实验,它们需要满足的条件是________.A .μA >μB m A >m B B .μA >μB m A <m BC .μA =μB m A >m BD .μA <μB m A <m B(3)实验时,要先调节斜面的倾角,应该如何调节?________________.(4)假设光电门甲的读数为t 1,光电门乙先后的读数为t 2,t 3,用题目中给定的物理量符号写出动量守恒的表达式________.解析:(1)本实验中要验证两滑块碰撞前后动量是否守恒,需要验证m Ad t A 甲=m A dt A 乙+m Bdt B 乙,应当选项A 、E 正确. (2)由于滑块A 匀速通过光电门甲,如此有mg sin θ=μmg cos θ,要通过光电门验证两滑块碰撞前后动量是否守恒,需要滑块B 也满足mg sin θ=μmg cos θ,即μ=tan θ,所以有μA =μB ,又因为碰后两滑块先后通过光电门乙,所以A 的质量大于B 的质量,故C 项正确.(3)实验过程要求两滑块匀速运动,所以调整斜面的倾角,当滑块下滑通过两光电门所用时间相等时,表示滑块在斜面上做匀速运动.(4)由第(1)问解析可得两滑块碰撞前后动量守恒的表达式为:m A dt 1=m A d t 3+m B d t 2. 答案:(1)AE (2)C(3)滑块下滑通过两光电门所用时间相等 (意思相近的表示均可给分) (4)m A d t 1=m A d t 3+m B d t 2(或m A t 1=m A t 3+m Bt 2)10.(20分)如下列图,一质量为m 1=1 kg 的长直木板放在粗糙的水平地面上,木板与地面之间的动摩擦因数μ1=0.1,木板最右端放有一质量为m 2=1 kg 、大小可忽略不计的物块,物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.2.现给木板左端施加一大小为F =12 N 、方向水平向右的推力,经时间t 1=0.5 s 后撤去推力F ,再经过一段时间,木板和物块均停止运动,整个过程中物块始终未脱离木板,取g =10 m/s 2,求:(1)撤去推力F 瞬间,木板的速度大小v 1和物块的速度大小v 2; (2)木板至少多长;(3)整个过程中因摩擦产生的热量.解析:(1)假设木板和物块有相对滑动,撤F 前, 对木板:F -μ1(m 1+m 2)g -μ2m 2g =m 1a 1 解得:a 1=8 m/s 2对物块:μ2m 2g =m 2a 2 解得:a 2=2 m/s 2因a 1>a 2,故假设成立,撤去F 时,木板、物块的速度大小分别为:v 1=a 1t 1=4 m/s v 2=a 2t 1=1 m/s(2)撤去F 后,对木板:μ1(m 1+m 2)g +μ2m 2g =m 1a 3 解得:a 3=4 m/s 2对物块:μ2m 2g =m 2a 4 解得:a 4=2 m/s 2撤去F 后,设经过t 2时间木板和物块速度一样: 对木板有:v =v 1-a 3t 2 对物块有:v =v 2+a 4t 2 得:t 2=0.5 s ,v =2 m/s撤去F 前,物块相对木板向左滑行了 Δx 1=v 12t 1-v 22t 1=0.75 m撤去F 后至两者共速,物块相对木板又向左滑行了 Δx 2=v 1+v 2t 2-v 2+v2t 2=0.75 m之后二者之间再无相对滑动,故板长至少为:L =Δx 1+Δx 2=1.5 m(3)解法一:物块与木板间因摩擦产生的热量:Q 1=μ2m 2gL =3 J共速后,两者共同减速至停止运动,设加速度为a ,有:a =μ1g =1 m/s 2全过程中木板对地位移为:s =v 12t 1+v 1+v 2t 2+v 22a =4.5 m木板与地面间因摩擦产生的热量为:Q 2=μ1(m 1+m 2)gs =9 J故全过程中因摩擦产生的热量为:Q =Q 1+Q 2=12 J解法二:由功能关系可得:Q =Fx 1x 1=v 12t 1Q =12 J答案:(1)4 m/s 1 m/s (2)1.5 m (3)12 J11.(23分)如下列图,竖直平面内,固定一半径为R 的光滑圆环,圆心为O ,O 点正上方固定一根竖直的光滑杆,质量为m 的小球A 套在圆环上,上端固定在杆上的轻质弹簧与质量为m 的滑块B 一起套在杆上,小球A 和滑块B 之间再用长为2R 的轻杆通过铰链分别连接,当小球A 位于圆环最高点时,弹簧处于原长;当小球A 位于圆环最右端时,装置能够保持静止,假设将小球A 置于圆环的最高点并给它一个微小扰动(初速度视为0),使小球沿环顺时针滑下,到达圆环最右端时小球A 的速度v A =gR (g 为重力加速度),不计一切摩擦,A 、B 均可视为质点,求:(1)此时滑块B 的速度大小;(2)此过程中,弹簧对滑块B 所做的功; (3)小球A 滑到圆环最低点时,弹簧弹力的大小.解析:(1)由于此时A 、B 速度方向都是竖直向下的,即此时它们与轻杆的夹角大小相等,又因为A 、B 沿轻杆方向的分速度大小相等,所以此时滑块B 的速度大小为:v B =v A =gR .(2)对系统,由最高点→图示位置有:(W GA +W GB )+W 弹=⎝ ⎛⎭⎪⎫12m A v 2A +12m B v 2B -0其中:W GA =m A g ·Δh A =mgRW GB =m B g ·Δh B =mg ·(3R -3R )解得:W 弹=(3-3)mgR .(3)图示位置系统能够保持静止,对系统进展受力分析,如下列图kx 1=(m A +m B )g x 1=Δh B =(3-3)R小球A 滑到圆环最低点时弹簧的伸长量为:x 2=2R ,所以在最低点时,弹簧的弹力大小为:F 弹=kx 2解得:F 弹=6+23mg3答案:(1)gR (2)(3-3)mgR (3)6+23mg3。
精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!高考物理一轮复习强化训练题汇总1(含解析)一、选择题1、如图是对着竖直墙壁沿水平方向抛出的小球a、b、c的运动轨迹,三个小球到墙壁的水平距离均相同,且a和b从同一点抛出。
不计空气阻力,则()A.a和b的飞行时间相同B.b的飞行时间比c的短C.a的水平初速度比b的小D.c的水平初速度比a的大【参考答案】D2、(海安模拟)下列说法正确的是( )A.直线运动的物体位移大小等于路程B.计算火车过桥时所用的时间,火车可当成质点C.速度变化快的物体加速度不一定大D.参考系可以是匀速运动的物体,也可以是变速运动的物体答案:D3、(哈师大附中月考)如图,MN为转轴OO′上固定的光滑硬杆,且MN垂直于OO′.用两个完全相同的小圆环套在MN上.分别用两条不可伸长的轻质细线一端与圆环连接,另一端系于OO′上,长度分别为l1、l2.已知l1、l2与MN的夹角分别为θ1、θ2,OO′匀速转动时,线上弹力分别为F T1、F T2.下列说法正确的是( ) A.若l1sinθ1>l2sinθ2,则F T1>F T2B.若l1cosθ1>l2cosθ2,则F T1>F T2C.若l1tanθ1>l2tanθ2,则F T1>F T2D .若l 1>l 2,则F T 1>F T 2解析:设两环的质量均为m ,硬杆转动的角速度为ω,根据牛顿第二定律,对左环有:FT 1cos θ1=m ω2l 1cos θ1;对右环有:F T 2cos θ2=m ω2l 2cos θ2两环ω相等得FT 1FT 2=l 1l 2;若l 1cos θ1>l 2cos θ2,则F T 1cos θ1>F T 2cos θ2,不能得到F T 1>FT 2;由题意可知l 1sin θ1<l 2sin θ2;若l 1tan θ1>l 2tan θ2,可得cos θ1<cos θ2,不能得到F T 1>F T 2;若l 1>l 2,则F T 1>FT 2,选项D 正确,A 、B 、C 错误.答案:D4、如图所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从A 点自由滑下,然后在水平面上前进至B 点停下.已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m ,A 、B 两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB 段运动的过程中,克服摩擦力做的功( )A .大于μmgLB .小于μmgLC .等于μmgLD .以上三种情况都有可能解析:设斜坡与水平面的交点为C ,BC 长度为L 1,AC 水平长度为L 2,AC 与水平面的夹角为θ,如图所示,则滑雪者在水平面上摩擦力做功W 1=-μmgL 1,在斜坡上摩擦力做功W 2=-μmgcos θ·L 2cos θ=-μmgL 2,所以在滑雪者经过AB 段过程中,摩擦力做功W =W 1+W 2=-μmg(L 1+L 2)=-μmgL.所以滑雪者克服摩擦力所做的功为μmgL.故选项C 正确. 答案:C5、(四川资阳二诊)如图所示,平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略,一带负电的油滴被固定于电容器中的P 点,现将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离,则下列说法正确的是( )A .平行板电容器的电容将减小B .带电油滴的电势能将减少C .静电计指针的张角变小D .若将上极板与电源正极断开后,再将下极板左移一小段距离,则带电油滴所受的电场力不变解析:由C =εr S4πkd 知,将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离,d 减小,C增大,A 错误;U 不变,静电计指针的张角不变,C 错误;由E =Ud 知,E 增大,则P 点与负极板间的电势差增大,P 点的电势升高,E p =φq ,又油滴带负电,则带电油滴的电势能将减少,B 正确;若将上极板与电源正极的导线断开后再将下极板左移一小段距离,Q 不变,由C =εr S4πkd 知,S 减小,C 减小,由U =Q C 得,电压U 增大,场强E =U d 增大,带电油滴所受的电场力增大,D 错误.答案:B6、一匀强磁场的边界是MN ,MN 左侧是无场区,右侧是匀强磁场区域,如图甲所示,现有一个金属线框以恒定速度从MN 左侧进入匀强磁场区域.线框中的电流随时间变化的I -t 图象如图乙所示.则可能的线框是如图丙所示中的( )解析:从乙图看到,电流先均匀增加后均匀减小,而线圈进入磁场是匀速运动,所以有效长度是均匀增加的,所以D 项正确,B 项排除的原因是中间有段时间电流恒定不变.答案:D7、(安徽模拟)如图所示,理想变压器原、副线圈上接有四个完全相同的灯泡,若四个灯泡恰好都能正常发光,则下列说法正确的是( )A .U 1:U 2=3:4B .U 1:U 2=4:3C .若将L 1短路,则副线圈的三个灯泡仍能正常发光D .若将L 2短路,则副线圈的两个灯泡两端的电压变为额定电压的43倍解析:设灯泡的额定电压为U ,额定电流为I ,则副线圈电压为3U ,电流为I ,原线圈的灯泡正常发光,电流也为I ,所以原、副线圈的匝数比为1:1,原线圈两端电压为3U ,所以U 1:U 2=4:3,选项A 错误、B 正确;若将L 1短路,则原线圈的电压增大,则副线圈两端电压也增大,三个灯泡不能正常发光,选项C 错误;若将L 2短路,设副线圈的电流为I ′,原线圈的电流也为I ′,因此2I ′R +I ′R =U 1=4U ,则I ′R =43U ,即副线圈的每个灯泡两端的电压变为额定电压的43,选项D 正确.答案:BD 二、非选择题利用如图1所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系.小车的质量为M =200.0 g ,钩码的质量为m =10.0 g ,打点计时器的电源为50 Hz 的交流电.图1(1)挂钩码前,为了消除摩擦力的影响,应调节木板右侧的高度,直至向左轻推小车观察到____________________.(2)挂上钩码,按实验要求打出的一条纸带如图2所示.选择某一点为O ,依次每隔4个计时点取一个计数点.用刻度尺量出相邻计数点间的距离Δx ,记录在纸带上.计算打出各计数点时小车的速度v ,其中打出计数点“1”时小车的速度v1=________m/s.图2(3)将钩码的重力视为小车受到的拉力,取g =9.80 m/s 2,利用W =mg Δx 算出拉力对小车做的功W.利用Ek =12Mv 2算出小车动能,并求出动能的变化量ΔEk.计算结果见下表.图3(4)实验结果表明,ΔEk 总是略小于W.某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的.用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F =________N.解析:(1)完全平衡摩擦力的标志是轻推小车,小车做匀速运动. (2)两计数点间的时间间隔T =5×0.02 s =0.1 s v1=x022T = 2.06+2.50×0.012×0.1 m/s =0.228 m/s(3)确定标度,根据给出数据描点.作图如图所示.(4)从图线上取两个点(4.5,4.24),(2.15,2.0) 图线的斜率k =4.24-2.04.5-2.15≈0.953①又有k =ΔEk ΔW =Mv 22mg Δx②根据运动学公式有v2=2aΔx③根据牛顿第二定律有F=Ma④由①②③④式解得F≈0.093 N答案:(1)小车做匀速运动(2)0.228 (3)见解析图(4)0.093精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!2020年高考物理一轮复习强化训练题汇总2(含解析)一、选择题1、质量为m的物块沿着倾角为θ的粗糙斜面匀速下滑,物块与斜面间的动摩擦因数为μ.斜面对物块的作用力是( )A. 大小mg,方向竖直向上B. 大小mg cosθ,方向垂直斜面向上C. 大小mg sinθ,方向沿着斜面向上D. 大小μmg cosθ,方向沿着斜面向上【参考答案】A2、(成都模拟)如图所示为成都到重庆的和谐号动车车厢内可实时显示相关信息的显示屏示意图,图中甲、乙两处的数据分别表示了两个物理量.下列说法中正确的是( )A.甲处表示时间,乙处表示平均速度B.甲处表示时间,乙处表示瞬时速度C.甲处表示时刻,乙处表示平均速度D.甲处表示时刻,乙处表示瞬时速度解析:甲处表盘显示时刻,乙处表盘显示动车行进过程中的瞬时速度,答案为D.答案:D3、(广西重点高中高三一模) 2016年10月17日“神舟十一号”载人飞船发射成功,飞船入轨后经过约2天的独立飞行完成与“天宫二号”的对接.如图所示,“天宫二号”处于离地面高h =393 km 的圆轨道A 上,“神舟十一号”处于圆轨道B 上.“神舟十一号”在位置1点火后沿轨道C 运动到位置2,然后沿轨道A 运动,通过调整自己与前方的“天宫二号”的相对距离和姿态,最终对接.已知地球半径为R =6 371 km ,引力常量为G =6.67×10-11 N ·m 2/kg 2,地球质量为M =6.0×1024 kg ,不计大气阻力.下列说法正确的是( )A .“天宫二号”在轨道A 上的运行周期比“神舟十一号”在轨道B 上的运行周期小 B .“天宫二号”在轨道A 上的加速度比“神舟十一号”在轨道B 上的加速度大C .“天宫二号”在轨道A 上的运行速率约为7.7 km/sD .“神舟十一号”在位置2时的机械能小于在位置1时的机械能 解析:由GMm r 2=m(2πT)2r ,得T =4π2r 3GM ,可知半径越大,周期越大,A 错.由GMmr2=ma ,得加速度a =GM r 2,半径越大,加速度越小,B 错.由GMm 0R +h 2=m 0v 2R +h,得v=GMR +h=7.7 km/s ,C 对.“神舟十一号”在轨道C 上运动时,由于点火加速,故其机械能增加,D 错.答案:C4、(常州市模拟)如图所示是“过山车”玩具模型,当小球以速度v 经过圆形轨道最高点时,小球与轨道间的作用力为F ,多次改变小球初始下落的高度h ,就能得出F 与v 的函数关系,下列关于F 与v 之间的关系中有可能正确的是( )解析:小球运动过程中,只有重力做功,机械能守恒,故mgh =mg ·2R +12mv 2(①),在轨道最高点,重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有F +mg =m v 2R (②),联立①②解得F =m v 2R -mg(③),根据③式,F -v 关系图象是开口向上的抛物线,C 项正确. 答案:C5、(山东泰安一模)如图所示,+Q 为固定的正点电荷,虚线圆是其一条等势线.两电荷量相同、但质量不相等的粒子,分别从同一点A 以相同的速度v 0射入,轨迹如图中曲线,B 、C 为两曲线与圆的交点.a B 、a C 表示两粒子经过B 、C 时的加速度大小,v B 、v C 表示两粒子经过B 、C 时的速度大小.不计粒子重力,以下判断正确的是( )A .aB =aC v B =v C B .a B >a C v B =v C C .a B >a C v B <v CD .a B <a C v B >v C解析:库仑力F =kQqr 2,两粒子在B 、C 两点受的库仑力大小相同,根据粒子的运动轨迹可知a B >a C ,a =Fm,解得m B <m C ,因为B 、C 两点位于同一等势线上,电势相等,所以两粒子从A 运动到B 和从A 运动到C ,电场力做功相同且做负功,有-W =12mv 2-12mv 20,所以12m B (v 20-v 2B )=12m C (v 20-v 2C ),因为m B <m C ,所以v B <v C,C 正确. 答案:C6、美国《大众科学》月刊网站报道,美国明尼苏达大学的研究人员发现:一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能.具体而言,只要略微提高温度,这种合金就会变成强磁性合金,从而使环绕它的线圈中产生电流,其简化模型如图所示.A 为圆柱形合金材料,B 为线圈,套在圆柱形合金材料上,线圈的半径大于合金材料的半径.现对A 进行加热,则( )A .B 中将产生逆时针方向的电流 B .B 中将产生顺时针方向的电流C .B 线圈有收缩的趋势D .B 线圈有扩张的趋势解析:合金材料加热后,合金材料成为强磁体,通过线圈B 的磁通量增大,由于线圈B 内有两个方向的磁场,由楞次定律可知线圈只有扩张,才能阻碍磁通量的增加,C 错误、D 正确;由于不知道极性,无法判断感应电流的方向,A 、B 错误. 答案:D7、(多选)下图是远距离输电的示意图.n 1、n 2是升压变压器原、副线圈的匝数,n 1:n 2=1:20,n 3、n 4是降压变压器原、副线圈的匝数,n 3:n 4=40:1.升压变压器的原线圈n 1与一交变电流相连接,该交变电流的瞬时值表达式为u =4402sin100πt V ,下列说法正确的是( )A .用电器获得的电压的有效值为220 VB .用电器获得电压的有效值小于220 V ,要想使用电器的电压变为220 V ,在n 1、n 3、n 4不变的前提下,增大n 2C .用电器获得电压的有效值大于220 V ,要想使用电器的电压变为220 V ,在n 1、n 2、n 4不变的前提下,增大n 3D .通过用电器的交变电流的方向,每秒改变100次解析:如果输电线上不存在电阻,即不存在电压降,则有U 1U 2=n 1n 2,U 3U 4=n 3n 4,U 1=U =440 V ,U 2=U 3,可得U 4=220 V ,由于输电线存在电压降,所以U 3<U 2,U 4<220 V ;若要提高U 4电压值,根据变压规律,仅增加n 2匝数即可,A 、C 错误,B 正确.由题意知ω=100π rad/s ,所以f =50 Hz ,则电流方向每秒改变100次,D 正确. 答案:BD 二、非选择题下列说法中正确的是( )A .军队士兵过桥时使用便步,是为了防止桥发生共振现象B .机械波和电磁波在介质中的传播速度仅由介质决定C .泊松亮斑是光通过圆孔发生衍射时形成的D .拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃的反射光E .赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在(2)(15分)在某种介质中,S 1、S 2处有相距4 m 的两个波源,沿垂直纸面方向做简谐运动,其周期分别为T 1=0.8 s 和T 2=0.4 s ,振幅分别为A 1=2 cm 和A 2=1 cm ,在该介质中形成的简谐波的波速为v =5 m/s.S 处有一质点,它到S 1的距离为3 m ,且SS 1⊥S 1S 2,在t =0时刻,两波源同时开始垂直纸面向外振动,试求:(ⅰ)t =0时刻振动传到S 处的时间差;(ⅱ)t =10 s 时,S 处质点离开平衡位置的位移大小.解析:(1)电磁波的传播不需要介质,在真空中也能传播,但在介质中的传播速度由介质和频率共同决定,B 错;泊松亮斑是用光照射不透光的小圆盘时产生的衍射现象,C 错.(2)(ⅰ)由题意可知SS 2=SS 12+S 1S 22=5 m ;S 1在t =0时刻振动传到质点S 所需的时间t 1=SS 1v =3 m5 m/s =0.6 s.S 2在t =0时刻振动传到质点S 所需的时间t 2=SS 2v =5 m5 m/s=1 s.故S 1、S 2在t =0时刻振动传到质点S 的时间差M 为绳的中点Δt =t 2-t 1=0.4 s.(ⅱ)在t =10 s 时质点S 按S 1的振动规律已经振动了Δt 1=t -t 1=9.4 s =⎝⎛⎭⎪⎫11+34T 1,此时S 1引起质点S 的位移大小x 1=A 1=2 cm ;t =10 s 时质点S 按S 2的振动规律已经振动了Δt 2=t -t 2=9 s =⎝⎛⎭⎪⎫22+12T 2,此时S 2引起质点S 的位移大小x 2=0;所以t =10 s 时质点S 离开平衡位置的位移为S 1和S 2单独传播引起S 位移的矢量和,故x =x 1+x 2=2 cm +0=2 cm. 答案:(1)ADE (2)(ⅰ)0.4 s (ⅱ)2 cm精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!2020年高考物理一轮复习强化训练题汇总3(含解析)一、选择题1、如图所示为位于瑞士的世界上最大的人工喷泉——日内瓦喷泉,已知该喷泉竖直向上喷出,喷出时水的速度为53 m/s,喷嘴的出水量为0.5 m3/s,不计空气阻力,则空中水的体积应为(g取10 m/s2)( )A.2.65 m3B.5.3 m3C.10.6 m3D.因喷嘴的横截面积未知,故无法确定【参考答案】B2、两物体A、B由静止开始从同一位置沿相同方向同时开始做直线运动,其运动的位移-时间(x-t)图象如图所示.下列说法正确的是( )A.两物体A、B在t=2.5 t0时刻相距最远B.两物体A、B在减速运动过程中加速度相同C.两物体A、B在t=2.5t0时刻速度相同D.两物体A、B在t=t0时刻相距最远解析:两物体A、B在t=2.5 t0时刻处于同一位置,相距最近,两物体A、B在t=t0时刻相距最远,选项A错误、D正确.两物体A、B都是先沿x轴正方向做匀速运动,后沿x轴负方向做匀速运动,根据位移图象斜率表示速度可知,在沿x轴负方向做匀速运动过程中速度相同,选项B错误.两物体A、B在t=2.5t0时刻速度不相同,处于同一位置,选项C错误.答案:D3、如图所示,轻绳的一端固定在O 点,另一端系一质量为m 的小球(可视为质点).当小球在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动时,通过传感器测得轻绳拉力F T 、轻绳与竖直线OP 的夹角θ满足关系式F T =a +bcos θ,式中a 、b 为常数.若不计空气阻力,则当地的重力加速度为( )A.b2m B.2bm C.3b m D.b 3m解析:当小球运动到最低点时,θ=0,拉力最大,F T1=a +b ,F T1=mg +mv 21L;当小球运动到最高点时,θ=180°,拉力最小,F T2=a -b ,F T2=-mg +mv 22L ;由动能定理有mg ·2L =12mv 21-12mv 22,联立解得g =b3m,选项D 正确. 答案:D4、如图所示,两箱相同的货物,现要用电梯将它们从一楼运到二楼,其中图甲是利用扶梯台式电梯运送货物,图乙是用履带式自动电梯运送,假设两种情况下电梯都是匀速地运送货物,下列关于两电梯在运送货物时说法正确的是( )A .两种情况下电梯对货物的支持力都对货物做正功B .图乙中电梯对货物的支持力对货物做正功C .图甲中电梯对货物的支持力对货物做正功D .图乙中电梯对货物的支持力对货物不做功解析:在图甲中,货物随电梯匀速上升时,货物受到的支持力竖直向上,与货物位移方向的夹角小于90°,故此种情况下支持力对货物做正功,选项C 正确;图乙中,货物受到的支持力与履带式自动电梯接触面垂直,此时货物受到的支持力与货物位移垂直,故此种情况下支持力对货物不做功,故选项A 、B 错误,D 正确.答案:CD5、有一匀强电场,方向如图所示,在电场中有三个点A 、B 、C ,这三点的连线恰好构成一个直角三角形,且AC 边与电场线平行.已知A 、B 两点的电势分别为φA =5 V ,φB =1.8 V ,A 、B 的距离为4 cm ,B 、C 的距离为3 cm.若把一个电子(e =1.6×10-19 C)从A 点移动到C 点,那么电子电势能的变化量为( )A .8.0×10-19 JB .1.6×10-19 JC .-8.0×10-19 JD .-1.6×10-19 J解析:设AB 与AC 之间的夹角为θ,则cos θ=45,又AB 的距离S AB =4 cm ,则AB沿场强方向的距离为d AB =S AB cos θ=4×45 cm =165 cm ,设A 、B 之间电势差为U AB ,则电场强度为E =U AB d AB =φA -φBd AB =100 V/m.电子从A 点到达C 点电势能的变化量为ΔE p =-W =1.6×10-19×100×0.05 J =8.0×10-19 J ,故A 项正确.答案:A6、(肇庆市高中毕业班模拟考试)如图所示,水平放置的平行金属导轨MN 和PQ 之间接有定值电阻R ,导体棒ab 长为l 且与导轨接触良好,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,现使导体棒ab 向右匀速运动,下列说法正确的是( )A.导体棒ab两端的感应电动势越来越小B.导体棒ab中的感应电流方向是a→bC.导体棒ab所受安培力方向水平向右D.导体棒ab所受合力做功为零解析:由于导体棒匀速运动,磁感应强度及长度不变,由E=BLv可知,运动中感应电动势不变;由楞次定律可知,导体棒中的电流方向由b指向a;由左手定则可知,导体棒所受安培力方向水平向左;由于匀速运动,棒的动能未变,由动能定理可知,合力做的功等于零.选项A、B、C错误,D正确.答案:D7、(上海单科,1)由放射性元素放出的氦核流被称为( )A.阴极射线B.α射线C.β射线D.γ射线解析:本题考查天然放射现象.在天然放射现象中,放出α、β、γ三种射线,其中α射线属于氦核流,选项B正确.答案:B二、非选择题(河北省两校高三年级模拟考试)质量为m=2 kg的物块静置于水平地面上,现对物块施加水平向右的力F,力F随时间变化的规律如图所示,已知物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2,求:(1)4 s后撤去力F,物块还能继续滑动的时间t;(2)前4 s内,力F的平均功率.解析:(1)物块与地面之间最大静摩擦力Ff m=μmg=4 N,在第1 s内物块静止不动第1~3 s内,物块做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律a 1=F 1-μmg m=2 m/s 23 s 末,物块的速度v 1=a 1t 1=2×2 m/s =4 m/s第3~4 s 内,物块做匀速直线运动,4 s 后撤去外力物块做匀减速运动,加速度大小为a 2=μg =2 m/s 2则物块继续滑行时间t =v 1a 2=2 s(2)设第1~3 s 内与第3~4 s 内物块的位移分别为x 1、x 2 x 1=12a 1t 21=4 mx 2=v 1t 2=4 m前4 s 内,力F 做功的大小为W =F 1x 1+F 2x 2=48 J 前4 s 内,力F 的平均功率P =Wt 总=12 W答案:(1)2 s (2)12 W精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!2020年高考物理一轮复习强化训练题汇总4(含解析)一、选择题1、a 、b 、c 三个点电荷仅在相互之间的静电力的作用下处于静止状态。
2025届高考一轮复习训练:第五讲:竖直上抛运动一、单项选择题1.一质点做竖直上抛运动,其位移x与时间t的关系图像如图所示,下列说法正确的是()A.t=0时,质点的速度为零B.t=3s时,质点的速度和加速度均为零C.在t=0至t=3s间,质点的速度与加速度同向D.在t=3s至t=6s间,质点的速度与加速度同向2.一个小球由空中某处以一定的初速度竖直向上抛出,忽略空气阻力,则物体在空中运动 图象为图中的(取向上为正)()的v tA. B. C. D.3.做自由落体、竖直上抛和竖直下抛运动的物体,它们在相同的时间内速度的变化()A.大小相等,方向相同B.大小相等,方向不同C.大小不等,方向相同D.大小不等,方向不同4.物体自空中某处以10m/s的速度竖直向上抛出,不计空气阻力,g取10m/s2从抛出开始计时,3s末物体的速度()A.大小为20m/s,方向竖直向下B.大小为20m/s,方向竖直向上C.大小为40m/s,方向竖直向下D.大小为40m/s,方向竖直向上5.将某物体(可视为质点)以大小为10m/s的初速度从地面竖直向上抛出,不计空气阻力,重力加速度大小取g=10m/s2,则()A.该物体上升的最大高度为10m B.该物体上升到最高点后加速度反向C.该物体从抛出到上升至最高点所用的时间为1sD.该物体落回地面时的速度大小为5m/s 6.将一物体以30m/s的初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,取g=10m/s2,则4s内物体的()A.平均速度大小为20m/s B.路程为50mC .速度变化量大小为20m/sD .位移大小为40m ,方向向下7.如图,物体随气球以大小为1m/s 的速度从地面匀速上升.若5s 末细绳断裂,g 取10m/s 2,则物体能在空中继续运动( )A .6.1sB .1.2sC .1.1sD .1.0s8.2023年11月15日第一届全国青年运动会在南宁市举行,其中跳水比赛是观众喜欢观赏的运动项目。
2021高考物理第一轮专题复习题及答案查字典物理网为同学们搜集整理了2021高考物理第一轮专题复习题,供大家参考,希望对大家有所帮助!第一章机械振动机械波第1讲机械振动一、选择题(本题共9小题,共63分)1.做简谐振动的单摆,在摆动的过程中()A.只有在平衡位置时,回复力才等于重力和细绳拉力的合力B.只有在最高点时,回复力才等于重力和细绳拉力的合力C.小球在任意位置处,回复力都等于重力和细绳拉力的合力D.小球在任意位置处,回复力都不等于重力和细绳拉力的合力解析:单摆在一个圆弧上来回运动,摆球做圆周运动的向心力由重力沿悬线方向的分力和悬线拉力的合力提拱,而回复力是指重力沿圆弧切线方向的分力.摆球在平衡位置速度不为零,向心力不为零,而回复力为零,所以合力不是回复力;摆球在最高点时,速度为零,向心力为零,合力等于回复力.故选项B正确.答案:B2. 如图1-1-26是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象,以向右的方向作为摆球偏离平衡位置位移的正方向,从t=0时刻起,当甲第一次到达右方最大位移处时()A.乙在平衡位置的左方,正向右运动B.乙在平衡位置的左方,正向左运动C.乙在平衡位置的右方,正向右运动D.乙在平衡位置的右方,正向左运动解析:当甲第一次到达正向最大位移处时是在1.5 s末,从图象可以看出此时乙的位移为正,即乙在平衡位置右侧;另外,位移图象斜率表示速度,此时乙的斜率为负,即表示乙在向左运动.答案:D3. 如图1-1-27所示,是一个单摆的共振曲线(g取10m/s2)()A.此单摆的摆长约为2.8 mB.此单摆的周期约为0.3 sC.若摆长增大,共振曲线的峰值向上移动D.若摆长增大,共振曲线的峰值向右移动解析:由单摆的共振曲线知,当驱动力的频率为0.3 Hz时单摆发生共振,因此单摆的固有频率为0.3 Hz,固有周期为T0=103 s,故B错;由T=2lg得单摆的摆长l约为l=T2g42.8 m,所以A对;当摆长增大时,周期变大,固有频率变小,曲线的峰值应向左移,故C、D均错.答案:A4.一个摆长约1 m的单摆,在下列的四个随时间变化的驱动力作用下振动,要使单摆振动的振幅尽可能增大,应选用的驱动力是()解析:单摆的周期为T2 s,驱动力的频率应尽可能接近系统的固有频率.答案:C5. 如图1-1-28所示,A、B分别为单摆做简谐振动时摆球的不同位置.其中,位置A为摆球摆动的最高位置,虚线为过悬点的竖直线.以摆球最低位置为重力势能零点,则摆球在摆动过程中()A.位于B处时动能最大B.位于A处时势能最大C.在位置A的势能大于在位置B的动能D.在位置B的机械能大于在位置A的机械能解析:单摆在摆动过程中,机械能守恒.在最高点重力势能最大,在最低位置时动能最大.故B正确,A错误.在B点EB=EkB+EpB=EpA.故C正确,D错误.答案:BC6.图1-1-29是一个弹簧振子的示意图,O是它的平衡位置,在B、C之间做简谐运动,规定以向右为正方向,图1-1-30是它的速度v随时间t变化的图象.下面的说法中正确的是()图1-1-29 图1-1-30A.t=2 s时刻,它的位置在O点左侧4 cm处B.t=3 s时刻,它的速度方向向左C.t=4 s时刻,它的加速度为方向向右的最大值D.它的一个周期时间为8 s答案:BCD7. 摆长为L的单摆悬挂在O点,在悬点正下方固定一枚钉子,MN是悬点下方的一条水平线.现将摆球拉至水平线处并由静止释放,同时利用闪光照相的方法拍得单摆摆动过程的一组照片,如图1-1-31所示为该照片的特征示意图.已知拍照过程中闪光时间间隔相等,且单摆摆动过程,摆线碰到钉子前后单摆的最大摆角均未超过10.下列判断正确的是()A.钉子在悬点正下方L/2处B.钉子在悬点正下方5L/9处C.碰到钉子的瞬间,摆球速度变大D.碰到钉子的瞬间,摆球速度变小答案:B8. 如图1-1-32所示,弹簧振子的小球在B、C之间做简谐运动,O为BC间的中点,B、C间的距离为10 cm,则下列说法正确的是()A.小球的最大位移是10 cmB.只有在B、C两点时,小球的振幅是5 cm,在O点时,小球的振幅是0C.无论小球在任何位置,它的振幅都是5 cmD.从任意时刻起,一个周期内小球经过的路程都是20 cm解析:简谐运动中的平衡位置就是对称点,所以O点是平衡位置.小球的最大位移是+5 cm或-5 cm,故选项A是不正确的.振幅是物体离开平衡位置的最大距离,反映的是振动物体振动的能力,并不说明物体一定在最大距离处,在O点的小球也能够到达最大距离处,所以小球在O点的振幅也是5 cm,故选项B是不正确的,选项C是正确的.根据一次全振动的概念,选项D是正确的.答案:CD9. (2021安阳模拟)如图1-1-33所示,将小球甲、乙、丙(都可视为质点)分别从A、B、C三点由静止同时释放,最后都到达竖直面内圆弧的最低点D,其中甲是从圆心A出发做自由落体运动,乙沿弦轨道从一端B到达另一端D,丙沿圆弧轨道从C点运动到D,且C点很靠近D点.如果忽略一切摩擦阻力,那么下列判断正确的是()A.甲球最先到达D点,乙球最后到达D点B.甲球最先到达D点,丙球最后到达D点C.丙球最先到达D点,乙球最后到达D点D.甲球最先到达D点,无法判断哪个球最后到达D点解析:甲球运动时间t1= 2Rg,乙球运动时间t2,设BD倾角为,则a=gsin .BD长为2Rsin .故2Rsin =12gsin t22,t2=2R/g,丙球做简谐运动,t3=14R/g=2R/g.答案:A二、非选择题(本题共3小题,共37分)10. 已知单摆的振动图象如图1-1-34所示.(1)读图可知振幅A=________m,振动频率f=________Hz;(2)求此单摆的摆长l;(3)若摆球质量为0.2 kg,在摆动过程中,摆球受的回复力的最大值Fm是多少?(取g=10 m/s2,2=10)解析:(1)A=0.1 m,f=1T=0.25 Hz.(2)因T=2 lg,则l=T2g42=4 m.(3)Fm=mgsin mgAl=0.2100.14 N=0.05 N.答案:(1)0.1 0.25 (2)4 m (3)0.05 N11.(2021朝阳区模拟)如图1-1-35所示为用频闪照相的方法拍到的一个水平放置的弹簧振子振动情况.甲图是振子静止在平衡位置的照片,乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20mm处,放手后向右运动14周期内的频闪照片.已知频闪的频率为10 Hz.求:图1-1-35(1)相邻两次闪光的时间间隔t0、振动的周期T0.(2)若振子的质量为20 g,弹簧的劲度系数为50 N/m,则振子的最大加速度是多少?解析:(1)T=1f=0.1 s,即相邻两次闪光的时间间隔为t0=0.1 s.振子从最大位移处运动到平衡位置经历时间为0.3 s,故振子振动周期T0=1.2 s.(2)am=Fmm=kAm=50 m/s2答案:(1)0.1 s 1.2 s (2)50 m/s212. (2021济宁模拟)一质点做简谐运动,其位移和时间关系如图1-1-36所示.(1)求t=0.2510-2 s时的位移;(2)在t=1.510-2 s到210-2 s的振动过程中,质点的位移、回复力、速度、动能、势能如何变化?(3)在t=0到8.510-2 s时间内,质点的路程、位移各多大? 解析:(1)由图可知A=2 cm,T=210-2 s,振动方程为x=Asint-2=-Acos t=-2cos 210-2t cm=-2cos(102t)cm当t=0.2510-2 s时x=-2cos 4 cm=-2 cm.(2)由图可知在1.510-2 s~210-2 s内,质点的位移变大,回复力变大,速度变小,动能变小,势能变大.(3)从t=0至8.510-2 s的时间内质点的路程为s=17A=34 cm,位移为2 cm.答案:(1)-2 cm (2)变大变大变小变小变大 (3)34 cm 2 cm小编为大家整理的2021高考物理第一轮专题复习题就到这里了,希望大家认真阅读,祝大家学业有成。
一、选择题1.甲、乙两物体都做匀加速直线运动,已知甲物体的加速度大于乙物体的加速度,则在某一段时间内( )A.甲的位移一定比乙的大B.甲的平均速度一定比乙的大C.甲的速度变化一定比乙的大D.甲的末速度一定比乙的大2.某人欲估算飞机着陆时的速度,他假设飞机停止运动前在平直跑道上做匀减速运动,飞机在跑道上滑行的距离为x ,从着陆到停下来所用的时间为t ,则飞机着陆时的速度为( ) A.x t B.2x t C.x 2t D.x t 到2x t 之间的某个值3.一条悬链长7.2 m ,从悬点处断开,使其自由下落,不计空气阻力,则整条悬链通过悬点正下方20 m 处的一点所需的时间是(g 取10 m/s 2)( )A.0.3 sB.0.4 sC.0.7 sD.1.2 s3.【解析】选B.设悬链的长度为L ,经t 1悬链的下端经过该点,经t 2悬链的上端经过该点,则22122111h L gt h gt t t t 22-==∆=-,,.解得Δt=0.4 s ,B 正确. 4.一个质点正在做匀加速直线运动,用固定的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为1 s ,分析照片得到的数据,发现质点在第 1次、第2次闪光的时间间隔内移动了0.2 m ;在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了0.8 m ,由上述条件可知( )A.质点运动的加速度是0.6 m/s 2B.质点运动的加速度是0.3 m/s 2C.第1次闪光时质点的速度是0.05 m/sD.第1次闪光时质点的速度是0.1 m/s4.【解析】选B、C.画出如图所示的过程图:5.某军事试验场正在平地上试射地对空导弹,若某次竖直向上发射导弹时发生故障,造成导弹的v-t图象如图所示,则下述说法中正确的是( )A.0~1 s内导弹匀速上升B.1~2 s内导弹静止不动C.3 s末导弹回到出发点D.5 s末导弹恰好回到出发点6.小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度随时间变化的关系如图所示,取g=10 m/s2,则小球( )A.最大速度为5 m/sB.第一次反弹的初速度大小为3 m/sC.能弹起的最大高度为0.45 mD.能弹起的最大高度为1.25 m6.【解析】选A、B、C.由v-t图象可知,速度最大值为5 m/s,0.5 s时,速度反向,大小为3 m/s,A、B正确;弹起的最大高度为1h0.3 3 m0.45 m2⨯⨯==,C正确,D错误.7.某一时刻a、b两物体以不同的速度经过某一点,并沿同一方向做匀加速直线运动,已知两物体的加速度相同,则在运动过程中( )A.a、b两物体速度之差保持不变B.a、b两物体速度之差与时间成正比C.a、b两物体位移之差与时间成正比D.a、b两物体位移之差与时间平方成正比8.一物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的规律如图所示,取物体开始运动的方向为正方向,则下列关于物体运动的v-t图象正确的是( )9.汽车甲沿着平直的公路以速度v0做匀速直线运动,当它路过某处的同时,汽车乙从此处开始以加速度a做初速度为零的匀加速直线运动去追赶汽车甲,根据上述已知条件( )A.可求出乙车追上甲车时,乙车的速度B.可求出乙车追上甲车时,乙车走的路程C.可求出乙车从开始运动到追上甲车时,乙车运动的时间D.不能求出上述三者中任何一个9.【解析】选A 、B 、C.当两车相遇时,对甲车有x=v 0t,对乙车有21x at 2,所以可以求出乙车追上甲车的时间,并求出乙车追上甲车时乙车走的路程,B 、C 正确;对乙车v=at,所以可以求出乙车此时的速度,A 正确,D 错误.10.关于质点的运动,下列说法中正确的是 ( ).A .质点运动的加速度为零,则速度为零,速度变化也为零B .质点速度变化率越大,则加速度越大C .质点某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零D .位移的方向就是质点运动的方向11.某赛车手在一次野外训练中,先利用地图计算出出发地和目的地的直线距离为9 km ,从出发地到目的地用了5分钟,赛车上的里程表指示的里程数值增加了15 km ,当他经过某路标时,车内速度计指示的示数为150 km/h ,那么可以确定的是( ).A .在整个过程中赛车手的平均速度是108 km/hB .在整个过程中赛车手的平均速度是180 km/hC .在整个过程中赛车手的平均速率是108 km/hD .经过路标时的瞬时速率是150 km/h11.解析 在整个过程中赛车手的平均速度为v -=x t =95/60 km/h =108 km/h ,A 正确、B 错误;而平均速率v ′-=s t =155/60 km/h =180 km/h ,C 错误;车内速度计指示的速度为汽车通过某位置的瞬时速率,D 正确.答案 AD12.如图所示,一个固定在水平面上的光滑物块,其左侧面是斜面AB ,右侧面是曲面AC ,已知AB 和AC 的长度相同.两个小球p 、q 同时从A 点分别沿AB 和AC 由静止开始下滑,比较它们到达水平面所用的时间( ).A.p小球先到B.q小球先到C.两小球同时到D.无法确定13.甲、乙两位同学进行百米赛跑,假如把他们的运动近似为匀速直线运动来处理,他们同时从起跑线起跑,经过一段时间后他们的位置如图所示,在下图中分别作出在这段时间内两人运动的位移x、速度v与时间t的关系图象,正确的是().答案 B14.t=0时,甲、乙两汽车从相距70 km的两地开始相向行驶,它们的v-t图象如图3所示.忽略汽车掉头所需时间,下列对汽车运动状况的描述正确的是().A.在第1小时末,乙车改变运动方向B.在第2小时末,甲乙两车相距10 kmC.在前4小时内,乙车运动加速度的大小总比甲车的大D.在第4小时末,甲、乙两车相遇15.如图所示,A、B分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v-t图象,根据图象可以判断().A.两球在t=2 s时速率相等B.两球在t=8 s时相距最远C.两球运动过程中不会相遇D.甲、乙两球做初速度方向相反的匀减速直线运动,加速度大小相同、方向相反16.一辆汽车以72 km/h的速度正在平直公路上匀速行驶,突然发现前方40 m处有需要紧急停车的危险信号,司机立即采取刹车措施.已知该车在刹车过程中加速度的大小为5 m/s2,求从刹车开始经过5 s时汽车前进的距离是多少,此时是否已经进入危险区域?17.如图所示,水平传送带AB长12 m,以v0=5 m/s的速度匀速运动,运动方向向右,另有一物体以v=10 m/s的速度滑上传送带的右端,它与传送带之间的动摩擦因数为0.5.(g=10 m/s2)(1)通过计算说明物体能否到达左端A点?(2)求物体在传送带上运动的时间.18.某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量m=50 g的重锤下落时的加速度值,该学生将重锤固定在纸带下端,让纸带穿过打点计时器,实验装置如图所示.(1)以下是该同学正确的实验操作和计算过程,请填写其中的空白部分:①实验操作:______________,释放纸带,让重锤自由落下,______________.②取下纸带,取其中的一段标出计数点如图所示,测出相邻计数点间的距离分别为x1=2.60 cm,x2=4.14 cm,x3=5.69 cm,x4=7.22 cm,x5=8.75 cm,x6=10.29 cm,已知打点计时器的打点间隔T=0.02 s,则重锤运动的加速度计算表达式为a=______________,代入数据,可得加速度a=______________m/s2(计算结果保留三位有效数字).(2)该同学从实验结果发现,重锤下落时的加速度比实际的重力加速度小,为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差,请你提出一个有效的改进方法: _________________________________________________________________________________________________________________________.19.如图所示是在2011年深圳大运会我国某优秀跳水运动员在跳台上腾空而起的英姿,运动员从离水面10 m高的平台上向上跃起,举起双臂直体离开台面,此时其重心位于从手到脚全长的中点,跃起后重心升高0.45 m达到最高点,落水时身体竖直,手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计),求:(计算时,可以把运动员看做全部质量集中在重心的一个质点,g取10 m/s2)(1)运动员起跳时的速度v0.(2)从离开跳台到手接触水面的过程中所经历的时间t(结果保留3位有效数字).20. A、B两列火车,在同一轨道上同向行驶,A车在前,其速度v A=10 m/s,B车在后,速度v B=30 m/s,因大雾能见度很低,B车在距A车x0=75 m时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但B车要经过180 m才能停下来.(1)B车刹车时A仍按原速率行驶,两车是否会相撞?(2)若B车在刹车的同时发出信号,A车司机经过Δt=4 s收到信号后加速前进,则A车的加速度至少多大才能避免相撞?21.建筑工人安装脚手架进行高空作业时,一名建筑工人不慎将抓在手中的一根长5 m的铁杆在竖直状态下由静止脱手,不计空气阻力.试问:(1)假设杆的下端离地面40 m,那么铁杆碰到地面时的速度大约是多少?(2)若铁杆在下落过程中经过某楼层面的时间为0.2 s,试求铁杆下落时其下端距离该楼层面的高度是多少?(g取10 m/s2,不计楼层面的厚度)22.如图11所示,A、B两物体相距x=7 m时,A在水平拉力和摩擦力的作用下,正以v A =4 m/s的速度向右匀速运动,而物体B此时正以v B=10 m/s的初速度向右匀减速运动,加速度a=-2 m/s2,求A追上B所经历的时间.23.甲、乙两车同时同向从同一地点出发,甲车以v1=16 m/s的初速度,a1=-2 m/s2的加速度做匀减速直线运动,乙车以v2=4 m/s的初速度,a2=1 m/s2的加速度做匀加速直线运动,求两车再次相遇前两车相距最大距离和再次相遇时两车运动的时间.24.下面的图表,是《驾驶员守则》中的安全距离图示和部分安全距离数据.车速(km/h) 反应距离(m) 刹车距离(m) 停车距离(m)40 10 10 2060 15 22.5 37.580 s3=() x3=() L3=()请根据上边的表格计算(本题中的路面情况均相同):(1)如果驾驶员的反应时间相同,请在表格中填上对应的数值.(2)超速是一种很危险的驾驶行为,一位司机发现前面80 m处有一障碍物,此时他的车速为100 km/h,请问他能否避免车祸的发生?(3)酒后驾车是一种危害性很大的违法行为,由于酒精的作用,人的反应时间延长,发生交通事故的概率大大增加.一名喝了酒的驾驶员,发现前面50 m处有一队学生正在横过马路,此时他的车速为72 km/h,而他的反应时间却比正常时慢了0.1 s,请问他能否避免惨剧的发生?代入数值,得x5=32.4 mL5=s5+x5=52.4 m>50 m故惨剧不可能避免地要发生.。
课练17动量冲量和动量定理1.(2018·河南南阳质检)(多选)下列关于力的冲量和动量的说法中正确的是()A.物体所受的合外力为零,它的动量一定为零B.物体所受的合外力做的功为零,它的动量变化量一定为零C.物体所受的合外力的冲量为零,它的动量变化量一定为零D.物体所受的合外力不变,它的动量变化率不变答案:CD解析:物体所受的合外力为零,物体可能处于静止状态,也可能做匀速直线运动,故其动量不一定为零,A错误;物体所受的合外力做的功为零,有可能合外力垂直于速度方向,不改变速度大小,只改变速度方向,而动量是矢量,所以其动量变化量有可能不为零,B错误;根据动量定理I=Δp可知,物体所受的合外力的冲量为零,则其可得物体所受的动量变化量一定为零,C正确;根据Ft=Δp⇒F=Δpt合外力不变,则其动量变化率不变,D正确.2.(2018·福建六校4月联考)(多选)如图所示,一颗钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中,不计空气阻力.若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进入泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ,则()A.过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零B.过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的大小C.Ⅰ、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零D.过程Ⅰ中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量答案:CD解析:过程Ⅰ中钢珠所受的外力只有重力,由动量定理可知,钢珠的动量的改变量等于重力的冲量,故D正确;在整个过程中,钢珠的动量的变化量为零,由动量定理可知,Ⅰ、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零,故C正确;过程Ⅱ中,钢珠所受的外力有重力和阻力,所以过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力的冲量的大小与过程Ⅱ中重力的冲量的大小之和,故B 错误;过程Ⅱ中钢珠所受合外力的冲量不为零,由动量定理可知,过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量不等于零,故A 错误.3.(2018·山东枣庄期末联考)质量为60 kg 的建筑工人不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护,使他悬挂起来;已知弹性安全带的缓冲时间是1.2 s ,安全带长5 m ,不计空气阻力影响,g 取10 m/s 2,则安全带所受的平均冲力的大小为( )A .100 NB .500 NC .600 ND .1 100 N答案:D解析:在安全带产生拉力的过程中,人受重力和安全带的拉力作用做减速运动,此过程的初速度就是自由落体运动的末速度,所以有v 0=2gh =2×10×5m/s =10 m/s ,根据动量定理,取竖直向下为正方向,有mg ·t -F ·t =0-m v 0,解得F =mg +m v 0t =600 N +60×101.2 N=1 100 N ,故选D.4.(2018·河南周口一中等联考)(多选)质量为m 的物体以初速度v 0做平抛运动,经过时间t ,下落的高度为h ,速度大小为v ,不计空气阻力,在这段时间内,该物体的动量的变化量大小为( )A .m v -m v 0B .mgtC .m v 2-v 20D .m 2gh答案:BCD解析:根据动量定理得,物体所受合力的冲量等于它的动量的变化量,所以Δp =mgt ,故B 正确;由题可知,物体末位置的动量为m v ,初位置的动量为m v 0,根据矢量三角形定则知,该物体的动量的变化量Δp =m v y =m v 2-v 20=m 2gh ,故C 、D 正确.5.(2018·福建厦门一中月考)(多选)一细绳系着小球,在光滑水平面上做圆周运动,小球质量为m ,速度大小为v ,做圆周运动的周期为T ,则以下说法中正确的是( )A .经过时间t =T 2,小球的动量的变化量为零B .经过时间t =T 4,小球的动量的变化量大小为2m vC .经过时间t =T 2,细绳的拉力对小球的冲量大小为2m vD .经过时间t =T 4,重力对小球的冲量大小为mgT 4答案:BCD解析:经过时间t =T 2,小球转过了180°,速度方向正好与开始计时的时刻的速度方向相反,若规定开始计时的时刻的速度方向为正方向,则小球的动量的变化量Δp =-m v -m v =-2m v ,细绳的拉力对小球的冲量I =Δp =-m v -m v =-2m v ,A 错误,C 正确;经过时间t =T 4,小球转过了90°,根据矢量合成法可得,小球的动量的变化量为Δp ′=m Δv =2m v ,重力对小球的冲量大小I G =mgt =mgT 4,B 、D 正确.6.(2018·湖南五市十校联考)(多选)如图所示,AB 为固定的光滑圆弧轨道,O 为圆心,AO 水平,BO竖直,轨道半径为R ,将质量为m 的小球(可视为质点)从A 点由静止释放,在小球从A 点运动到B 点的过程中,小球( )A .所受合力的冲量水平向右B .所受支持力的冲量水平向右C .所受合力的冲量大小为m 2gRD .所受重力的冲量大小为零答案:AC解析:在小球从A 点运动到B 点的过程中,根据动量定理可知I合=m Δv ,Δv 的方向为水平向右,所以小球所受合力的冲量水平向右,即重力和支持力的合力的冲量水平向右,A 正确、B 错误;在小球从A 点运动到B 点的过程中,机械能守恒,故有mgR =12m v 2B ,解得v B=2gR ,即Δv =2gR ,所以I 合=m 2gR ,C 正确;小球所受重力的冲量大小为I G =mgt ,大小不为零,D 错误.7.(2018·安徽合肥二模)(多选)一质点静止在光滑水平面上.现对其施加水平外力F ,F 随时间t 按正弦规律变化,如图所示,下列说法正确的是( )A.第2 s末,质点的动量为0B.第4 s末,质点回到出发点C.在0~2 s时间内,F的功率先增大后减小D.在1~3 s时间内,F的冲量为0答案:CD解析:从题图可以看出,在前2 s内质点受到的力的方向和运动的方向相同,质点经历了一个加速度先增大后减小的加速运动.所以第2 s末,质点的速度最大,动量最大,不为0,故A错误;该质点在后半个周期内受到的力与前半个周期内受到的力的方向相反,前半个周期内做加速运动,后半个周期内做减速运动,所以质点在0~4 s 时间内的位移为正,故B错误;在0~2 s时间内,速度在增大,力F 先增大后减小,根据瞬时功率P=F v得开始时力F瞬时功率为0.2 s 末的瞬时功率为0,所以在0~2 s时间内,F的功率先增大后减小,故C正确;在F-t图象中,F-t图线与横轴围成的面积表示力F的冲量,由题图可知,1~2 s之间的面积与2~3 s之间的面积大小相等,一正一负,所以和为0,则在1~3 s时间内,F的冲量为0,故D正确.8.篮球运动是大家比较喜好的运动,在运动场上开始训练的人常常在接球时伤到手指头,而专业运动员在接球时通常伸出双手迎接传来的篮球,两手随球迅速收缩至胸前.这样做可以() A.减小球对手的作用力B.减小球对手的作用时间C.减小球的动能变化量D.减小球的动量变化量答案:A解析:专业运动员伸出手接球时延缓了球与手作用的时间,根据动量定理可知,动量变化量相同时,作用时间越长,作用力越小,两种接球方式中球的动量变化相同,动能变化相同,故只有A正确.9.(多选)如图所示,一个质量为0.18 kg 的垒球,以25 m/s 的水平速度飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为45 m/s ,设球棒与垒球的作用时间为0.01 s .下列说法正确的是( )A .球棒对垒球的平均作用力大小为360 NB .球棒对垒球的平均作用力大小为1260 NC .球棒对垒球做的功为126 JD .球棒对垒球做的功为36 J答案:BC解析:以初速度方向为正方向,根据动量定理F ·t =m v 2-m v 1得:F =-1260 N ,则球棒对垒球的平均作用力大小为1260 N ,故A 项错误,B 项正确;根据动能定理:W =12m v 22-12m v 21=126 J ,故C 项正确,D 项错误.10.如图所示,一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上,左端与竖直墙壁接触.现打开尾端阀门,气体往外喷出,设喷口面积为S ,气体密度为ρ,气体往外喷出的速度为v ,则气体刚喷出时贮气瓶顶端对竖直墙的作用力大小是( )A .ρv S B.ρv 2SC.12ρv 2S D .ρv 2S答案:D 解析:以t 时间内喷出去的气体为研究对象,则Ft =ρS v t v =ρSt v 2,得F =ρS v 2,由于气瓶处于平衡状态,墙壁与气瓶间作用力与气体反冲作用力相等,故D 项正确.11.(2018·河北沧州一中月考)光滑水平面上放着质量m A =1 kg 的物块A 与质量m B =2 kg 的物块B ,A 与B 均可视为质点,A 靠在竖直墙壁上,A 、B 间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A 、B 均不拴接),用手挡住B 不动,此时弹簧弹性势能E p =49 J ;在A 、B 间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示.放手后B 向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后B 冲上与水平面相切的竖直半圆形光滑导轨,轨道半径R =0.5 m .B 恰能完成半个圆周运动到达导轨最高点C .g 取10 m/s 2,求:(1)绳拉断后瞬间B 的速度v B 的大小;(2)绳拉断过程绳对B 的冲量I 的大小.答案:(1)5 m/s (2)4 N·s 解析:(1)设物块B 在绳被拉断后的瞬时速率为v B ,到达C 点的速率为v C ,根据B 恰能完成半个圆周运动到达C 点可得F 向=m B g =m B v 2C R ①对绳断后到B 运动到最高点C 这一过程,应用动能定理有-2m B gR =12m B v 2C -12m B v 2B ②由①②解得v B =5 m/s.(2)设弹簧恢复到自然长度时B 的速率为v 1,取向右为正方向, 由能量守恒定律可知,弹簧的弹性势能转化为B 的动能,则E p =12m B v 21③根据动量定理有I =m B v B -m B v 1④由③④解得I =-4 N·s ,其大小为4 N·s.12.(2018·山西灵丘三模)塑料水枪是儿童们夏天喜欢的玩具,但是也有儿童眼睛被水枪击伤的报道,因此,限制儿童水枪的威力就成了生产厂家必须关注的问题.水枪产生的水柱对目标的冲击力与枪口直径、出水速度等因素相关.设有一水枪,枪口直径为d ,出水速度为v ,储水箱的体积为V .(1)水枪充满水可连续用多少时间?(2)设水的密度为ρ,水柱水平地打在竖直平面(目标)上后速度变为零,则水流对目标的冲击力是多大?你认为要控制水枪威力关键是控制哪些因素?不考虑重力、空气阻力等的影响,认为水柱到达目标的速度与出枪口时的速度相同.答案:(1)4V v πd 2 (2)14πρd 2v 2 控制枪口直径d 和出水速度v解析:(1)设Δt 时间内,从枪口喷出的水的体积为ΔV ,则 ΔV =v S Δt ,S =π⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22, 所以单位时间内从枪口喷出的水的体积为ΔV Δt =14v πd 2,水枪充满水可连续用的时间t =V 14v πd 2=4V v πd 2.(2)Δt 时间内从枪口喷出的水的质量m =ρΔV =ρS v Δt =ρ·π⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22v Δt =14ρπd 2v Δt . 质量为m 的水在Δt 时间内与目标作用,由动量定理有F Δt =Δp ,以水流的方向为正方向,得-F Δt =0-14ρπd 2v Δt ·v =0-14ρπd 2v 2Δt ,解得F =14πρd 2v 2.可见,要控制水枪威力关键是要控制枪口直径d 和出水速度v . 刷题加餐练 刷高考真题——找规律1.(2017·新课标全国卷Ⅲ一质量为2 kg 的物块在合外力F 的作用下从静止开始沿直线运动.F 随时间t 变化的图线如图所示,则( )A .t =1 s 时物块的速率为1 m/sB .t =2 s 时物块的动量大小为4 kg·m/sC .t =3 s 时物块的动量大小为5 kg·m/sD.t=4 s时物块的速度为零答案:AB解析:前2 s内物块做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a1=F1m =22m/s2=1 m/s2,t=1 s时物块的速率v1=a1t1=1 m/s,故A正确;t=2 s时物块的速率v2=a1t2=2 m/s,动量大小为p2=m v2=4 kg·m/s,故B正确;物块在2~4 s内做匀减速直线运动,加速度的大小a2=F2m=0.5 m/s2,t=3 s时物块的速率v3=v2-a2t3=(2-0.5×1) m/s=1.5 m/s,动量大小p3=m v3=3 kg·m/s,故C错误;t=4 s时物块的速度v4=v2-a2t4=(2-0.5×2) m/s=1 m/s,故D错误.2.(2016·北京卷,18)如图所示,一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行,在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动.下列说法正确的是()A.不论在轨道1还是在轨道2运行,卫星在P点的速度都相同B.不论在轨道1还是在轨道2运动,卫星在P点的加速度都相同C.卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度D.卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量答案:B解析:本题考查万有引力定律、牛顿第二定律和动量的定义,意在考查学生的理解能力和分析能力.卫星由轨道1进入轨道2,需在P点加速做离心运动,故卫星在轨道2运行经过P点时的速度较大,A项错误;由G Mmr2=ma可知,不论在轨道1还是在轨道2运行,卫星在P点的加速度都相同,在轨道1运行时,P点在不同位置有不同的加速度,B项正确,C项错误;卫星在轨道2的不同位置,速度方向一定不相同,故动量方向一定不相同,D项错误.3.(2015·重庆卷,3)高空作业须系安全带,如果质量为m的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h (可视为自由落体运动).此后经历时间t 安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上.则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( ) A.m 2gh t +mg B.m 2gh t -mgC.m gh t +mgD.m gh t -mg答案:A解析:人先做自由落体运动下落高度h ,获得速度为v ,由v 2=2gh ,得v =2gh .安全带伸长到最长时,人下落到最低点,此时速度为零.设安全带对人的平均作用力为F ,由动量定理得(mg -F )t =0-m v ,F =m 2gh t +mg ,所以A 正确.刷仿真模拟——明趋向4.(2018·河北唐山模拟)如图所示为某运动员用头颠球,若足球用头顶起,每次上升高度为80 cm ,足球的重量为400 g ,与头顶作用时间Δt 为0.1 s ,则足球一次在空中的运动时间t 及足球对头部的作用力大小F N 分别为(空气阻力不计,g =10 m/s 2)( )A .t =0.4 s ,F N =40 NB .t =0.4 s ,F N =36 NC .t =0.8 s ,F N =36 ND .t =0.8 s ,F N =40 N答案:C解析:足球自由下落时有h =12gt 21,解得t 1=2h g =0.4 s ,竖直向上运动的时间等于自由下落运动的时间,所以t =2t 1=0.8 s ;设竖直向上为正方向,由动量定理得(F -mg )Δt =m v -(-m v ),又v =gt =4 m/s ,联立解得F =36 N ,由牛顿第三定律知足球对头部的作用力F N =36 N ,故C 正确.5.(2018·河南郑州一中调研)(多选)如图所示,两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止开始自由下滑,不计空气阻力,在它们到达斜面底端的过程中()A.重力的冲量相同B.斜面弹力的冲量不同C.斜面弹力的冲量均为零D.合力的冲量不同答案:BD解析:设斜面高度为h,倾角为θ,物体质量为m,可求得物体滑至斜面底端的速度大小为v=2gh,所用时间t=1sinθ2hg.由冲量定义可求得重力的冲量大小为I G=mgt=m2ghsinθ,方向竖直向下,故A错误;斜面弹力的冲量大小为I N=mg cosθ·t=m2ghtanθ,方向垂直斜面向上,B正确,C错误;合力的大小为mg sinθ,I合=mg sinθ·t=m2gh,方向沿斜面向下(与合力方向相同),即合力冲量的大小相同,方向不同,故D正确.6.(2018·四川成都一诊)(多选)如图所示,ABCD是固定在地面上、由同种金属细杆制成的正方形框架,框架任意两条边的连接处平滑,A、B、C、D四点在同一竖直面内,BC、CD边与水平面的夹角分别为α、β(α>β),让套在金属细杆上的小环从A点无初速度释放.若小环从A经B滑到C点,摩擦力对小环做的功为W1,重力的冲量为I1;若小环从A经D滑到C点,摩擦力对小环做的功为W2,重力的冲量为I2,则()A.W1>W2B.W1=W2C.I1>I2D.I1=I2答案:BC解析:小环从A经B滑到C点,摩擦力对小环做的功W1=μmg cosβ·s AB+μmg cosα·s BC,小环从A经D滑到C点,摩擦力对小环做的功W2=μmg cosα·s AD+μmg cosβ·s DC,又因为s AB=s BC=s AD=s DC,所以摩擦力对小环做的功W1=W2,故A错误,B正确;根据动能定理可知,mgh-W f=12m v 2C,因为两次重力做的功和摩擦力做的功都相等,所以两次小环到达C点的速度大小相等,小环从A经B滑到C 点,根据牛顿第二定律可得,小环从A到B的加速度a AB=g sinβ-μg cosβ,小环从B到C的加速度a BC=g sinα-μg cosα,同理,小环从A到D的加速度a AD=g sinα-μg cosα,小环从D到C的加速度a DC=g sinβ-Mg cosβ,又因为α>β,所以a AB=a DC<a BC=a AD,其速度—时间图象如图所示,由图象可知,t1>t2,由I=mgt得,则重力的冲量I1>I2,故C正确,D错误.7.(2018·山东枣庄一模)如图所示,一根固定直杆与水平方向夹角为θ,将质量为m1的滑块套在杆上,通过轻绳悬挂质量为m2的小球,杆与滑块之间的动摩擦因数为μ.通过某种外部作用,使滑块和小球瞬间获得初动量后,撤去外部作用,发现滑块与小球仍保持相对静止一起运动,且轻绳与竖直方向夹角β>θ.则滑块的运动情况是() A.动量方向沿杆向下,正在均匀增大B.动量方向沿杆向下,正在均匀减小C.动量方向沿杆向上,正在均匀增大D.动量方向沿杆向上,正在均匀减小答案:D解析:把滑块和球看成一个整体进行受力分析,沿杆和垂直于杆建立直角坐标系,假设滑块速度方向沿杆向下,则沿杆方向有(m1+m2)g sinθ-f=(m1+m2)a,垂直于杆方向有F N=(m1+m2)g cosθ,其中摩擦力f=μF N,联立可解得a=g sinθ-μg cosθ,现对小环进行分析,因θ<β,则有a>g sinβ,所以g sinθ-μg cosθ>g sinβ,g sinθ-g sinβ>μg cosθ,因为θ<β,所以g sinθ-g sinβ<0,但μg cosθ>0,所以假设不成立,即滑块速度方向一定沿杆向上.滑块沿杆向上运动,滑块重力有沿杆向下的分力,同时摩擦力的方向沿杆向下,滑块的加速度方向沿杆向下,所以滑块沿杆减速上滑,则滑块的动量方向沿杆向上,正在均匀减小,故A、B、C错误,D正确.刷最新原创——抓重点8.物体A和物体B用轻绳相连挂在轻质弹簧下静止不动,如图甲所示.A的质量为m,B的质量为m′.当连接A、B的绳突然断开后,物体A上升经某一位置时的速度大小为v,这时物体B下落速度大小为u,如图乙所示.在这段时间里,弹簧的弹力对物体A的冲量为()A.m v B.m v-m′uC.m v+m′u D.m v+mu答案:D解析:解法一:对A有I弹-mgt=m v,对B有m′gt=m′u,解得弹簧弹力的冲量I弹=m v+mu.解法二:对A、B两物体系统有I 弹-(mg+m′g)t=m v-m′u,m′gt=m′u,联立解得I弹=m v+mu.9.(多选)如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置,上端接有一定值电阻(其余电阻不计),匀强磁场垂直于导轨平面向上,一导体棒以平行导轨向上的初速度从ab处上滑,到最高点后又下滑回到ab处,下列说法正确的是()A.上滑过程中导体棒克服安培力做的功大于下滑过程中克服安培力做的功B.上滑过程中导体棒克服安培力做的功等于下滑过程中克服安培力做的功C.上滑过程中安培力对导体棒的冲量大小大于下滑过程中安培力对导体棒的冲量大小D.上滑过程中安培力对导体棒的冲量大小等于下滑过程中安培力对导体棒的冲量大小答案:AD解析:考虑到回路中有感应电流产生,机械能不断向内能转化,根据能量守恒定律可知,导体棒上滑和下滑分别通过任意的同一个位置时,上滑的速度大,故上滑过程的平均速度要大于下滑过程的平均速度;根据F安=BIL、I=BL vR,知上滑过程的平均安培力要大于下滑过程的平均安培力,故上滑过程中导体棒克服安培力做的功大于下滑过程中克服安培力做的功,故A正确,B错误;设导体棒上滑的距离为x,上滑过程中安培力对导体棒的冲量大小I=F安t=BIL t=B BI vR Lt=B2L2v tR=B2L2xR,同理,下滑过程中,安培力对导体棒的冲量大小I′=B2L2xR,故上滑过程中安培力对导体棒的冲量大小等于下滑过程中安培力对导体棒的冲量大小,故C错误,D正确.刷易错易误——排难点易错点1容易忽视动量运算的矢量性10.在空中相同高度处以相同的速率分别抛出质量相同的三个小球.一个竖直上抛,一个竖直下抛,一个平抛,若不计空气阻力,从三个小球抛出到落地的过程中()A.三个小球动量的变化量相同B.下抛球和平抛球动量的变化量相同C.上抛球动量的变化量最大D.三个小球落地时的动量相同答案:C解析:三个小球以相同的速率抛出,可知做竖直上抛运动的小球运动的时间大于做平抛运动的小球运动的时间,做平抛运动的小球运动的时间大于做竖直下抛运动的小球运动的时间,所以做上抛运动的小球运动时间最长,根据动量定理知,mgt=Δp,可得上抛球动量的变化量最大,下抛球动量的变化量最小,故C正确,A、B错误;根据动能定理有mgh =12m v 2-12m v 20,可知三个球落地时速度的大小相等,由于做平抛运动的小球速度方向与做上抛运动和下抛运动的小球速度方向不同,则三个球落地时的动量不同.故D 错误. 易错点2 不能正确选择研究对象11.(2018·北京模拟)根据量子理论:光子既有能量也有动量;光子的能量E 和动量p 之间的关系是E =pc ,其中c 为光速.由于光子有动量,辐射到物体表面的光子被物体吸收或被反射时都会对物体产生一定的冲量,也就对物体产生了一定的压强,这就是“光压”.根据动量定理可近似认为:当动量为p 的光子垂直照到物体表面,若被物体反射,则物体受到的冲量大小为2p ;若被物体吸收,则物体受到的冲量大小为p .有人设想在宇宙探测中用光作为动力推动探测器加速,探测器上安装有面积极大、反光率为η的薄膜,并让它正对太阳.已知太阳光照射薄膜时对每平方米面积上的辐谢功率为P 0,探测器和薄膜的总质量为m ,薄膜面积为S ,则探测器的加速度大小为(不考虑万有引力等其他的力)( ) A.(1+η)S P 0mc B.(1+η)P 0S mc C.(2-η)P 0S mc D.(2+η)P 20S mc答案:B解析:在时间t 内辐射到薄膜表面的光子的能量E 总=P 0tS ,光子的总动量p =E 总c =P 0tS c ,根据题意,由动量定理得2ηp +(1-η)p =Ft ,由牛顿第二定律得F =ma ,联立解得加速度a =(1+η)P 0S mc ,故B正确.刷综合大题——提能力12.(2016·新课标全国卷Ⅰ)某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M 的卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便起见,假设水柱从横截面积为S 的喷口持续以速度v 0竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于S );水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g .求:(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量;(2)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度.答案:(1)ρv 0S (2)v 202g -M 2g 2ρ2v 20S 2 解析:(1)设Δt 时间内,从喷口喷出的水的体积为ΔV ,质量为Δm ,则Δm =ρΔV ①ΔV =v 0S Δt ②由①②式得,单位时间内从喷口喷出的水的质量为Δm Δt =ρv 0S ③(2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h ,水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为v .对于Δt 时间内喷出的水,由能量守恒得12(Δm )v 2+(Δm )gh =12(Δm )v 20④ 在h 高度处,Δt 时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为Δp =(Δm )v ⑤设水对玩具的作用力的大小为F ,根据动量定理有F Δt =Δp ⑥ 由于玩具在空中悬停,由力的平衡条件得F =Mg ⑦联立③④⑤⑥⑦式得h =v 202g -M 2g 2ρ2v 20S 2⑧。
其次章专题强化二基础过关练题组一动态平衡问题1. (2024·安徽蚌埠检测)如图甲,一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上,空调外机的重心恰好在支架水平横梁OA和斜梁OB的连接点O的上方,图乙为示意图。
假如把斜梁加长一点,即B点下移,仍保持连接点O的位置不变,横梁照旧水平,这时OA对O点的作用力F1和OB对O点的作用力F2将如何变更( B )A.F1变大,F2变大B.F1变小,F2变小C.F1变大,F2变小D.F1变小,F2变大[解析]设OA与OB之间的夹角为α,对O点受力分析可知F压=G,F2=F压sin α,F1=F压tan α,因斜梁加长,所以α角变大,由数学学问可知,F1变小,F2变小,B正确,A、C、D错误。
2.(2024·江西上饶市模拟)如图所示,轻绳a的一端固定于竖直墙壁,另一端拴连一个光滑圆环。
轻绳b穿过圆环,一端拴连一个物体,用力拉住另一端C将物体吊起,使其处于静止状态。
不计圆环受到的重力,现将C端沿竖直方向上移一小段距离,待系统重新静止时( B )A.绳a与竖直方向的夹角不变B.绳b的倾斜段与绳a的夹角变小C.绳a中的张力变大D .绳b 中的张力变小[解析] 轻绳b 穿过圆环,一端拴连一个物体,可知轻绳b 的拉力与物体重力相等,依据力的合成法则可知轻绳b 与连接物体绳子拉力的合力F 方向与a 绳共线,用力拉住另一端C 将物体吊起,可知绳a 与竖直方向的夹角变大,故A 、D 错误;轻绳b 与F 的夹角变大,则绳b 的倾斜段与绳a 的夹角变小,故B 正确;依据力的合成法则可知,两分力的夹角变大,合力变小,故绳a 中的张力变小,故C 错误。
故选B 。
3. (多选)(2024·福建漳州质检)如图,用硬铁丝弯成的光滑半圆环竖直放置,最高点B 处固定一小滑轮,质量为m 的小球A 穿在环上。
现用细绳一端拴在小球A 上,另一端跨过滑轮用力F 拉动,使小球A 缓慢向上移动。
1号卷·A10联盟2024届全国高考第一轮总复习试卷全真演练物理试题(一)一、单选题 (共7题)第(1)题某种风力发电机的原理如图所示。
发电机的线圈固定,磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴匀速转动的角速度为ω。
已知磁体间的磁场近似为匀强磁场,磁感应强度的大小为B,线圈的匝数为N、面积为S。
下列说法正确的是()A.线圈中感应电动势的有效值B.1s内线圈中感应电流的方向改变次C.当线圈处在图中所示的位置时,线圈中的感应电动势达到最大值D.以图中线圈所处位置开始计时,线圈中感应电动势的瞬时值表达式为第(2)题如图所示是高中物理人教版教材选择性必修第三册研究光电效应的实验插图,开始时把一块带负电的锌板与一验电器相连,验电器指针张开。
用紫外线灯照射锌板后,指针张角变小,忽略锌板自发漏电的因素,下列说法正确的是( )A.若用黄光照射锌板,指针张角可能不变B.增加紫外线灯光线的强度,光电子的最大初动能也变大C.发生光电效应时,光照到金属板的一面上,电子从金属板的另一面飞出D.若用黄光照射另外一种带负电的金属板,指针张角变小,则用紫光照射该金属板指针张角可能不变第(3)题利用如图所示装置探究匀强磁场中影响通电导线受力的因素,导线垂直匀强磁场方向放置。
先保持导线通电部分的长度L不变,改变电流I的大小,然后保持电流I不变,改变导线通电部分的长度L,得到导线受到的安培力F分别与I和L的关系图象,则正确的是( )A.B.C.D.第(4)题如图所示,粗细均匀的圆形绝缘环位于空间直角坐标系中的xOy平面内,其几何中心与坐标原点O重合。
处于每个象限的圆环都均匀带有电荷量大小相同的电荷,电性如图所示。
点1、2、3、4、5、6分别位于x轴、y轴上,点3、4、5、6与原点间距相同,点1、2关于原点对称。
下列说法正确的是( )A.点1、点2处的场强一定相同B.点3、点4处的场强一定相同C.将正试探点电荷从点5移动到点6,电势能变大D.将正试探点电荷从点1移动到点2,电势能不变第(5)题下列说法正确的是( )A.若放射性物质的温度升高,其半衰期将减小B.卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子核内部存在质子C.在核反应方程中,X表示的是中子D.天然放射现象中的α射线是高速电子流第(6)题如果把重庆看成一幅大型立体山水画,那么在长江上划破天际的两组索道就是这幅画作里的“点睛之笔”。
能力课时6天体运动中的“四大难点”一、单项选择题1.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假如该卫星变轨后做匀速圆周运动,动能减小为原来的14,不考虑卫星质量的变化,则变轨前后卫星的()A.向心加速度大小之比为4∶1 B.角速度大小之比为2∶1 C.周期之比为1∶8D.轨道半径之比为1∶2解析由GMmr2=mv2r可得v=GMr,卫星动能减小为原来的14,速度减小为原来的12,则轨道半径增加到原来的4倍,故D错误;由a n=v2r可知向心加速度减小为原来的116,故A错误;由ω=vr可知,角速度减小为原来的18,故B错误;由周期与角速度成反比可知,周期增大到原来的8倍,故C正确。
答案 C2.(2016·湖南师范大学附属中学月考)北斗导航系统又被称为“双星定位系统”,具有导航、定位等功能。
如图1所示,北斗导航系统中的两颗工作卫星均绕地心做匀速圆周运动,且轨道半径均为r,某时刻工作卫星1、2分别位于轨道上的A、B两个位置,若两卫星均沿顺时针方向运行,地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力,下列判断正确的是()图1A .这两颗卫星的加速度大小相等,均为r 2g R 2B .卫星1由A 位置运动到B 位置所需的时间是πr 3R r gC .卫星1由A 位置运动到B 位置的过程中万有引力做正功D .卫星1向后喷气就一定能够追上卫星2解析 根据F 合=ma ,对卫星有G Mm r 2=ma ,可得a =GM r 2,取地面一物体由G Mm ′R 2=m ′g ,联立解得a =R 2g r 2,故A 错误;根据G Mm r 2=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2r ,得T =4π2r 3GM ,又t =16T ,联立可解得t =πr 3R r g,故B 正确;卫星1由位置A 运动到位置B 的过程中,由于万有引力方向始终与速度方向垂直,故万有引力不做功,C 错误;若卫星1向后喷气,则其速度会增大,卫星1将做离心运动,所以卫星1不可能追上卫星2,D 错误。
答案 B3. (2015·安徽滁州中学期末)太空行走又称为出舱活动。
狭义的太空行走即指航天员离开载人航天器乘员舱,只身进入太空的出舱活动。
假设某宇航员出舱离开飞船后身上的速度计显示其对地心的速度为v ,该航天员从离开舱门到结束太空行走所用时间为t ,已知地球的半径为R ,地球表面的重力加速度为g ,则( )图2A .航天员在太空行走时可模仿游泳向后划着前进B .该航天员在太空“走”的路程估计只有几米C .该航天员离地高度为gR 2v 2-RD .该航天员的加速度为v 2gR 2解析 由于太空没有空气,因此航天员在太空中行走时,无法模仿游泳向后划着前进,选项A 错误;航天员在太空行走的路程是以速度v 运动的路程,即为v t ,选项B 错误;由G Mm R 2=mg 和G Mm (R +h )2=m v 2R +h,得h =gR 2v 2-R ,选项C 正确;再由a g =R 2(R +h )2得a =v 4gR 2,选项D 错误。
答案 C4.假设将来人类登上了火星,航天员考察完毕后,乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地球时,经历了如图3所示的变轨过程,则有关这艘飞船的说法,下列正确的是( )图3A.飞船在轨道Ⅰ上运动到P点的速度大于在轨道Ⅱ上运动到P点的速度B.飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动的周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以与轨道Ⅰ同样的轨道半径运动的周期相同C.飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度D.飞船在轨道Ⅱ上运动时,经过P点时的速度大于经过Q点时的速度解析飞船在轨道Ⅰ上经过P点时,要点火加速,使其速度增大做离心运动,从而转移到轨道Ⅱ上,所以飞船在轨道Ⅰ上运动到P点的速度小于在轨道Ⅱ上运动到P点的速度,A错误;根据G Mmr2=mr(2πT)2,得周期公式T=2πr3GM,虽然r相等,但是由于地球和火星的质量不等,所以周期T不相等,故B错误;飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时与飞船在轨道Ⅱ上运动到P 点时受到的万有引力大小相等,加速度相等,故C错误;飞船在轨道Ⅱ上从P点运动到Q点时,飞船做离心运动,P点速度大于Q点的速度,故D 正确。
答案 D5.(2015·成都一诊)如图4甲所示的“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源,延长卫星的使用寿命。
图乙是“轨道康复者”在某次拯救一颗地球同步卫星前,二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的示意图,此时二者的连线通过地心,轨道半径之比为1∶4。
若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力,则下列说法正确的是()图4A .在图示轨道上,“轨道康复者”的速度大于7.9 km/sB .在图示轨道上,“轨道康复者”的加速度大小是地球同步卫星的4倍C .在图示轨道上,“轨道康复者”的周期为3 h ,且从图示位置开始经1.5 h 与同步卫星的距离最近D .若要对该同步卫星实施拯救,“轨道康复者”应从图示轨道上加速,然后与同步卫星对接解析 “轨道康复者”在图示轨道上的速度v =GM R +h <GM R =7.9 km/s ,故A 选项错误;“轨道康复者”在图示轨道上的加速度大小与地球同步卫星的加速度大小之比为a a ′=GMr 2GM (4r )2=161,故B 选项错误;“轨道康复者”在图示轨道上的周期与地球同步卫星的周期之比为T T ′=2πr 3GM 2π(4r )3GM=18,即“轨道康复者”在图示轨道上的周期为3 h ,要使从图示位置到二者间的距离越来越近,则需满足(2πT -2πT ′)t =π+2k π(其中k =0,1,2,3…),解得t =127+247k (其中k =0,1,2,3…),故C 选项错误;若要对该同步卫星实施拯救,“轨道康复者”应从图示轨道上加速使“轨道康复者”做离心运动,然后与同步卫星对接,故D 选项正确。
答案 D二、多项选择题6.如图5所示,飞船从轨道1变轨至轨道2。
若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动,不考虑质量变化,相对于在轨道1上,飞船在轨道2上的( )图5 A.动能大B.向心加速度大C.运动周期长D.角速度小解析根据GMmr2=mv2r=ma=m4π2T2r=mω2r知,Ek=12m v2=GMm2r,半径越大,动能越小,选项A错误;飞船在轨道2上向心加速度、线速度、角速度均较小,运行周期长。
故选项B错误,选项C、D正确。
答案CD7.(2015·江西上饶一模)在早期的反卫星试验中,攻击拦截方式之一是快速上升式攻击,即“拦截器”被送入与“目标卫星”轨道平面相同而高度较低的追赶轨道,然后通过机动飞行快速上升接近目标将“目标卫星”摧毁。
图6为追赶过程轨道示意图。
下列叙述正确的是()图6A.图中A是“目标卫星”,B是“拦截器”B.“拦截器”和“目标卫星”的绕行方向为图中的顺时针方向C.“拦截器”在上升的过程中重力势能会增大D.“拦截器”的加速度比“目标卫星”的加速度小解析 拦截卫星的高度要比目标卫星的高度低,所以A 是“拦截器”,B 是“目标卫星”,A 错误;由于“拦截器”轨道低,速度大,应落后于“目标卫星”,绕行方向应为图中的顺时针方向,B 正确;“拦截器”在上升过程中要克服重力做功,所以重力势能增大,C 正确;根据公式a =GM r 2可知“拦截器”的加速度比“目标卫星”的加速度大,D 错误。
答案 BC8.北京时间2015年7月24日,美国宇航局宣布,可能发现了“另一个地球”——开普勒-452b 。
将开普勒-452b 简化成如图7所示的模型:MN 为该星球的自转轴,A 、B 是该星球表面的两点,它们与地心O 的连线OA 、OB 与MN 的夹角分别为α=30°,β=60°;在A 、B 两点处放置质量分别为m A 、m B 的物体。
设该星球的自转周期为T ,半径为R ,引力常量为G 。
则下列说法正确的是( )图7A .该星球的第一宇宙速度为2πR TB .若不考虑该星球自转,在A 点用弹簧秤称量质量为m A 的物体,平衡时示数为F ,则星球的质量为FR 2Gm AC .放在A 、B 两点处的物体随星球自转的向心力大小的比值为m A 3m BD .放在A 、B 两点处的物体随星球自转的向心力大小的比值为3m A m B解析 该星球的第一宇宙速度v =GM R ,而2πR T 是星球自转的最大线速度,所以A 错误;若不考虑该星球自转,A 点处的重力加速度g =F m A,由G Mm R 2=mg 得M =FR 2Gm A,B 正确;放在A 、B 两处的物体随星球自转的向心力大小分别为F A =m A ω2r A =m A ω2R sin α,F B =m B ω2r B =m B ω2R sin β,F A F B =m A sin αm Bsin β=m A 3m B,C 正确,D 错误。
答案 BC9.(2016·苏北四市联考)2014年5月10日,天文爱好者迎来了“土星冲日”的美丽天象。
“土星冲日”是指土星和太阳正好分处地球的两侧,三者几乎成一条直线。
该天象每378天发生一次,土星和地球绕太阳公转的方向相同,公转轨迹都近似为圆,地球绕太阳公转周期和半径以及引力常量均已知,根据以上信息可求出( )图8A .土星质量B .地球质量C .土星公转周期D .土星和地球绕太阳公转速度之比解析 行星受到的万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律列方程后,行星的质量会约去,故无法求解行星的质量,选项A 、B 错误;“土星冲日”天象每378天发生一次,即每经过378天地球比土星多转动一圈,根据(2πT 1-2πT 2)t =2π可以求解土星公转周期,选项C 正确;知道土星和地球绕太阳的公转周期之比,根据开普勒第三定律,可以求解公转半径之比,根据v =2πR T 可以进一步求解土星和地球绕太阳公转速度之比,选项D 正确。
答案CD10.如图9所示,A是静止在赤道上的物体,B、C是同一平面内两颗人造卫星。
B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上,C是地球同步卫星。
则以下判断正确的是()图9A.卫星B的速度大小等于地球的第一宇宙速度B.A、B的线速度大小关系为v A>v BC.周期大小关系为T A=T C>T BD.若卫星B要靠近C所在轨道,需要先加速解析第一宇宙速度为近地卫星的环绕速度,为最大环绕速度,所以B的速度小于第一宇宙速度,故A错误;A、C相比较,角速度相等,由v=ωr,可知v A<v C,根据卫星的线速度公式v=GMr得v C<v B,则v A<v C<v B,故B错误;卫星C为同步地球卫星,所以T A=T C,再根据v=GMr,T=2πr v 得:卫星的周期T=2πr3GM,可知T C>T B,所以T A=T C>T B,故C正确;卫星要想从低轨道到达高轨道,需要加速做离心运动,故D正确。