江苏金陵中学河西分校运动和力的关系专题练习(word版
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江苏省南京市金陵中学河西分校2024-2025学年九年级上学期数学期中复习试卷一、单选题1.已知一组数据3,7,5,3,2,这组数据的众数为()A .2B .3C .4D .52.已知⊙O 的直径为10cm ,圆心O 到直线l 的距离为10cm ,直线l 与圆O 的位置关系为()A .相交B .相切C .相离D .无法确定3.用配方法解方程241x x -=时,配方所得的方程为()A .()221x +=B .()221x -=C .()225x +=D .()225x -=4.下列说法中,正确的有()(1)长度相等的弧是等弧;(2)三点确定一个圆;(3)平分弦的直径垂直于弦;(4)三角形的内心到三角形三边的距离相等A .4个B .3个C .2个D .1个5.如图,从一块直径为2m 的圆形铁皮上剪出一个圆心角为90°的扇形,则此扇形的面积为()A .2πB .πC .12πD 6.如图,ABCD 中,AD BC ,8,4,60AD CD B ==∠=︒,若点P 在线段BC 上,且ADP 为直角三角形,则符合要求的点P 的个数有()A .4个B .3个C .2个D .1个二、填空题7.某招聘考试分笔试和面试两项,笔试成绩和面试成绩按3:2计算平均成绩.若小明笔试成绩为85分,面试成绩为90分,则他的平均成绩是分.8.设12,x x 是方程240x x m -+=的两个根,且12x x +-21x x =1,则m=.9.若一个圆锥的底面半径为2,母线长为6,则该圆锥侧面展开图的圆心角是°.10.如图,在扇形OAB 中,C 为 AB 上的点,连接AC 、BC ,若∠ACB =2∠O ,则∠O 的度数为°.11.如图,AB 是⊙O 的弦,点C 在过点B 的切线上,OC ⊥OA ,OC 交AB 于点D .若∠BDC =68°,则∠ABC 的度数为°.12.如图,在O 的内接五边形ABCDE 中,210B E ∠+∠=︒,则CAD ∠=°.13.⊙O 是△ABC 的外接圆,连接OB ,∠ABO =38°,则∠C 的度数为.14.如图,AB BC CD DA 、、、都是O 的切线,2,8AD AB CD =+=,则BC =.15.若关于x 的一元二次方程20ax bx c ++=(a 、b 、c 都为有理数)的一个解是14x =-,则方程的另一个解是.16.如图,在矩形ABCD 中,4,6AD AB ==,P 为CD 的中点,连接BP .在矩形ABCD 内部找一点E ,使得BEC BPC ∠=∠,则线段DE 的最小值为.三、解答题17.解下列方程:(1)x 2﹣6x ﹣5=0;(2)3x (x +2)=2x +418.某品牌汽车2月份至6月份销售的月增量(单位:万辆)折线统计图如下.注:月增量=当月的销售量一上月的销售量,月增长率100⨯且的销售量=上月的销售量%,例如,8月份的销售量为2万辆,9月份的销售量为2.4万辆,那么9月份销售的月增量为2.420.4-=(万辆),月增长率为20%.(1)下列说法正确的是()A .2月份的销售量为0.4万辆B .2月份至6月份销售的月增量的平均数为0.26万辆C .5月份的销售量最大D .5月份销售的月增长率最大(2)6月份的销售量比1月份增加了多少万辆?(3)2月份至4月份的月销售量持续减少,你同意这种观点吗?说明理由.19.如图,AB 是⊙O 的直径,AC 、BC 分别交⊙O 于点D 、E ,连DE ,AD =BE .求证:(1)DE ∥AB ;(2)DC =EC .20.如图,在一个长16m ,宽12m 的矩形花圃外围铺设等宽的小路,且铺设小路的面积为花圃面积的三分之二,求小路的宽度.21.如图,ABC V 中,AB AC =,以A 为直径的O 交BC 于D ,交AC 于E .(1)求证:BD CD =;(2)若50BAC ∠=︒,求EBC ∠和EDC ∠的度数.22.已知关于x 的一元二次方程22240x x k ++-=有两个不相等的实数根.(1)求k 的取值范围;(2)若k 为正整数,且该方程的根都是整数,求k 的值.23.已知:BC 是O 的直径,A 是O 上一点,AD BC ⊥,垂足为D , AB AE =,BE 交A 的延长线于点F ,延长BE AC 、交于点G .求证:BF FG =.24.如图,AB 是⊙O 的直径,BC 与⊙O 相切于点B ,AD 是⊙O 的弦,AD ∥OC ,延长CD 、BA 相交于点E .(1)求证CE 是⊙O 的切线;(2)若A 恰好是OE 的中点,AD =3,则阴影部分的面积为.25.某商店经销的某种商品,每件成本价为40元,经市场调研,售价为50元/件,可销售150件;销售单价每提高1元,销售量将减少5件.如果商店将一批这种商品全部售完,盈利了1500元,问:该商店销售了这种商品多少件?每件售价多少元?26.已知点A 在O 上.(1)在图①中,点B 在O 上,用尺规作图:在AB上找点C ,使得ABC 为等腰三角形;(2)用无刻度的直尺在O 上画出B 、C 两点,分别满足下列要求:①在图②中,使得ABC 为直角三角形;②在图③中,使得ABC 为等腰三角形,且AB AC =.27.在一次数学探究活动中,王老师设计了一份活动单:“追梦”学习小组通过操作、观察、讨论后汇报:点A 的位置不唯一,它在以BC 为弦的圆弧上(点B 、C 除外),…小华画出了符合要求的一条圆弧(如图1).(1)小华同学提出了下列问题,请你帮助解决:①该弧所在的圆的半径长为_____;②ABC V 面积的最大值为_____.(2)经过比对发现,小明同学所画的角的顶点不在小华所画的圆弧上,而在如图1所示的弓形的外部,我们记为P ,请你利用图1证明45BPC ∠<︒;(3)请你运用所学知识,结合以上活动经验,解决问题:如图2,已知矩形ABCD 的边长4AB =,BC =M 在直线CD 的左侧,且30DMC ∠=︒.①用尺规作出点M 的运动路径,并求线段MB 长的最小值;②过点M 作MH CD ⊥,垂足为H ,若MCD S △不小于,则DH 长的范围是.。
一、第一章运动的描述易错题培优(难)1.如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置一时间(x一t)图线,由图可知A.在时刻t1,a车追上b车B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增加D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车大【答案】BC【解析】【分析】【详解】由x—t图象可知,在0-t1时间内,b追a,t1时刻相遇,所以A错误;在时刻t2,b的斜率为负,则b的速度与x方向相反,所以B正确;b图象在最高点的斜率为零,所以速度为零,故b的速度先减小为零,再反向增大,所以C正确,D错误.2.在下图所示的四个图象中,表示物体做匀速直线运动的图象是()A.B.C.D.【答案】AD【解析】【分析】x-t图像中,倾斜的直线表示匀速直线运动;v-t图象中,匀速直线运动的图像是一条与x 轴平行的直线;倾斜的直线表示匀变速直线运动,斜率表示加速度.分别分析物体的运动情况,即可作出选择.【详解】A. 此图表示物体的位移随时间均匀增加,物体处于匀速直线运动状态,故A正确;B. 此图表示物体的位移不随时间变化,物体处于静止状态,故B错误;C. 此图表示物体的速度均匀增加,说明物体做匀加速直线运动,故C错误;D. 此图表示物体的速度不变,说明物体做匀速直线运动,故D正确.故选AD。
3.节能减排可体现在我们日常生活中.假设公交车通过城市十字路口时允许的最大速度为10m/s,一辆公交车在距离十字路口50m的车站停留,乘客上下完后,司机看到红灯显示还有10s,为了节能减排.减少停车,降低能耗,公交车司机启动公交车,要使公交车尽快通过十字路口且不违章,则公交车启动后的运动图象可能是()A.B.C.D.【答案】ABD【解析】【分析】【详解】因速度图像与坐标轴围成的面积等于物体的位移,由速度图像可知,A、B、D三个图像与坐标轴围成的面积均大于50m,且速度不超过10m/s;C图像中公交车的位移可能恰好等于50m,且速度小于10m/s,故公交车启动后的运动图像可能是ABD。
6、向心力(1)作业1、关于圆周运动的向心力、向心加速度、角速度、线速度的理解,下列说法中正确是:()A)作圆周运动的物体所受的合外力就是向心力,其方向一定指向圆心B)作匀速圆周运动的物体向心加速度越大,物体运动的速率变化越快C)作匀速圆周运动的物体角速度越大,速度方向改变越快D)作匀速圆周运动的物体线速度越大,连接物体与圆心的轨道半径转动越快2、关于向心力的说法中不正确的是:()A)物体受到向心力的作用才可能做圆周运动B)向心力是指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果命名的C)向心力既可以改变物体速度的方向,也可以改变物体速度的大小D)向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力,也可以是其中某一种力的分力3.在水平冰面上,狗拉着雪橇做匀速圆周运动,0点为圆心.能正确的表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力F的图是()f4.如图所示,小物体A与圆柱保持相对静止,跟着圆盘一起作匀速圆周运动,则A受力情况是受( )A.重力、支持力B.重力、向心力C.重力、支持力和指向圆心的摩擦力D.重力、支持力、向心力和摩擦力5、质量为m的小球,用长为L的细绳悬于O点,在O点正下方OL/2处有一光滑的钉子O/,把小球拉到与O/水平的位置,摆线O/P被钉子挡住,如左下图所示,当小球从静止释放,在第一次通过最低点P 时: ( )A )小球速率突然减小;B )小球角速度突然减小;C )小球的向心加速度突然减小;D )摆线上的张力突然减小。
6、如图所示,在双人花样滑冰运动中,有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面,目测体重为G 的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30°,重力加速度为g ,估算该女运动员( ) A.受到的拉力为2G B.受到的拉力为3G C.向心加速度为3g D.向心加速度为2g7、甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1/2,轨道半径之比为1/2,在相等时间里甲转过600,乙转过450,则它们所受外力的合力之比为 。
4.6用牛顿第二定律解决问题(一)【情景创设】1、根据物体的受力情况分析物体的运动情况和根据物体的运动情况分析物体的受力情况,是应用牛顿第二定律解决问题的两种主要类型。
2、牛顿第二定律ma F 在物体的受力情况和物体的运动情况之间架起了一座桥梁,桥梁的中心是物体的加速度,所以不管是哪一类问题,求解物体的加速度是关键中的关键。
3、对动力学的研究使人们掌握了物体的运动规律,并能够为人类进行更好的服务。
例如,牛顿发现了万有引力定律,解释了开普勒定律,为近代星际航行,发射飞行器考察月球、火星、金星等等开辟了道路。
【例题推荐】例1 静止在水平地面上的物体质量为kg 2,在水平恒力F 推动下开始运动,s 4末它的速度达到s m /4。
此时将力F 撤去,又经s 6物体停了下来。
如果物体与地面间的动摩擦因数不变,你能求得力F 的大小吗?本题属于两大类问题中的已知 确定物体的 的问题。
例2 如图4.6-1所示,风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调解的风力。
现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于直径。
(1)当杆在水平方向固定时,调节风力的大小,使小球在杆上做匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍,求小球与杆间的动摩擦因数。
(2)保持小球所受的风力不变,使杆与水平方向的夹角为370并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离s 所需时间为多少?(sin370=0.6, cos370=0.8)本题属于两大类问题中的已知 确定物体的 的问题。
从上述两例可以看出,应用牛顿第二定律解决具体问题时,要根据问题的情景,首先明确是哪种类型的问题。
一般情况下,主要步骤有:A .确定研究对象;B.对物体进行受力分析并风 370╮ 图4.6-1画出受力图或对物体进行运动状态分析;C.选择正方向或建立直角坐标系,由牛顿第二定律及运动学规律列方程;D.计算,求解未知量以上步骤中,正确的对物体进行受力分析,是正确解决问题的前提。
一、第三章相互作用——力易错题培优(难)1.如图所示,一固定的细直杆与水平面的夹角为α=15°,一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上,一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点,细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙,且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧.调节A、B间细线的长度,当系统处于静止状态时β=45°.不计一切摩擦.设小环甲的质量为m1,小环乙的质量为m2,则m1∶m2等于( )A.tan 15°B.tan 30°C.tan 60°D.tan 75°【答案】C【解析】试题分析:小球C为轻环,重力不计,受两边细线的拉力的合力与杆垂直,C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为600,C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为300,A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为300,乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为600,根据平衡条件,对甲环:,对乙环有:,得,故选C.【名师点睛】小球C为轻环,受两边细线的拉力的合力与杆垂直,可以根据平衡条件得到A段与竖直方向的夹角,然后分别对甲环和乙环进行受力分析,根据平衡条件并结合力的合成和分解列式求解.考点:共点力的平衡条件的应用、弹力.2.如图所示,物块A放在直角三角形斜面体B上面,B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时A、B静止。
现用力F沿斜面向上推A,但A、B仍未动,则施力F后,下列说法正确的是()A.A、B之间的摩擦力一定变大B.B与墙之间可能没有摩擦力C.B与墙面间的弹力可能不变D.B与墙面间的弹力变大【答案】D【解析】【分析】【详解】A .对A 物体,开始受重力、B 对A 的支持力和静摩擦力平衡,当施加F 后,仍然处于静止,开始A 所受的静摩擦力大小为A sin m g θ,若A 2sin F m g θ=,则A 、B 之间的静摩擦力大小还是等于A sin m g θ,所以A 、B 之间的摩擦力可能不变,故A 错误; B .对整体分析,因为AB 不动,弹簧的形变量不变,则弹簧的弹力不变,开始弹簧的弹力等于A 、B 的总重力,施加F 后,弹簧的弹力不变,总重力不变,根据平衡知,则B 与墙之间一定有摩擦力,摩擦力大小等于力F 在竖直方向的分力,方向竖直向下,故B 错误; CD .以整体为研究对象,开始时B 与墙面的弹力为零,施加力F 后,B 与墙面的弹力变为F cos α,弹力增大,故C 错误,D 正确。
高一物理《天体运动》一、单项选择题:1.某物体在地面上受到地球对它的万有引力为F ,为使此物体受到的引力减小到4F,应把此物体置于距地面的高度为(R 指地球半径)( ) A .R B .2R C .4R D .8R 答案 A解析 在地球表面时有F =G R2Mm ,当物体受到的引力减小到4F 时有4F =G (h +R2Mm,解得h =R . 2.据国际小行星中心通报:中科院紫金山天文台1981年10月23日发现的国际永久编号为4073号的小行星已荣获国际小行星中心和国际小行星中心命名委员会批准,正式命名为“瑞安中学星”.这在我国中等学校之中尚属首次.“瑞安中学星”沿着一个近似圆形的轨道围绕太阳运行,轨道半径长约3.2天文单位(一个天文单位为日地间的平均距离),则“瑞安中学星”绕太阳运行一周大约需( )A .1年B .3.2年C .5.7年D .6.4年 答案 C解析 由开普勒第三定律得星2=地2,T 星= 3r 星·T 地=年≈5.7年,C 对.3.2013年6月13日,“神舟十号”飞船与“天宫一号”飞行器成功自动对接,航天员聂海胜、张晓光、王亚平在“天宫一号”中处于完全失重状态(如图1)对于太空舱中的航天员,下列说法正确的是( )图1A .航天员处于平衡状态B .航天员不受任何力的作用C .航天员的加速度恒定不变D .航天员受到地球的引力作用 答案 D4.“奋进”号宇航员斯蒂法尼斯海恩·派帕在一次太空行走时丢失了一个工具包,关于工具包丢失的原因可能是( )A .宇航员松开了拿工具包的手,在万有引力作用下工具包“掉”了下去B .宇航员不小心碰了一下“浮”在空中的工具包,使其速度发生了变化C .工具包太重,因此宇航员一松手,工具包就“掉”了下去D .由于惯性,工具包做直线运动而离开了圆轨道 答案 B解析 宇航员在太空行走时,宇航员与工具包都绕地球做匀速圆周运动,地球对他们的引力完全用来提供向心力,既使宇航员松开手,工具包仍保持与宇航员同样的匀速圆周运动,但宇航员若“碰”包则会改变工具包的速度,若包的速度变大则会做离心运动,若包的速度变小,则会做向心运动,这样宇航员与工具包就会有相对运动,工具包就会丢失,故B 选项正确.5.假设地球的质量不变,而地球的半径增大到原来半径的2倍,那么从地球发射人造卫星的第一宇宙速度的大小应为原来的( ) A. 倍 B.22 倍 C.21倍 D .2倍 答案 B解析 因第一宇宙速度即为地球的近地卫星的线速度,此时卫星的轨道半径近似的认为等于地球的半径,且地球对卫星的万有引力提供向心力.故公式G R2Mm =R mv2成立,解得v = R GM,因此,当M 不变,R 增大为2R 时,v 减小为原来的22倍,即选项B 正确.6.如图2所示,A 为静止于地球赤道上的物体,B 为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星,C 为绕地球做圆周运动的卫星,P 为B 、C 两卫星轨道的交点.已知A 、B 、C 绕地心运动的周期相同,相对于地心,下列说法中正确的是( )图2A .物体A 和卫星C 具有相同大小的线速度B .物体A 和卫星C 具有相同大小的加速度C .卫星B 在P 点的加速度与卫星C 在该点的加速度一定相同D .卫星B 在P 点的线速度与卫星C 在该点的线速度一定相同 答案 C解析 物体A 和卫星B 、C 周期相同,故物体A 和卫星C 角速度相同,但半径不同,根据v =ωR 可知二者线速度不同,A 项错;根据a =R ω2可知,物体A 和卫星C 向心加速度不同,B 项错;根据牛顿第二定律,卫星B 和卫星C 在P 点的加速度a =r2GM,故两卫星在P 点的加速度相同,C 项正确;卫星C 做匀速圆周运动,万有引力完全提供向心力,卫星B 轨道为椭圆,故万有引力与卫星C 所需向心力不相等,二者线速度不一定相等,D 项错.7.我国于2010年发射的“嫦娥二号”探月卫星简化后的路线示意图如图3所示.卫星由地面发射后,经过发射轨道进入停泊轨道,然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道,再次调速后进入工作轨道,卫星开始对月球进行探测.已知地球与月球的质量之比为a ,卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b ,卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动,则( )图3A .卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为a bB .卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为a bC .卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度D .卫星从停泊轨道转移到地月转移轨道,卫星必须加速 答案 D解析 根据G r2mM =m r v2得v = r GM ,卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为v2v1= r1r2= b a,A 项错误;根据T =v 2πr =2πr GM r ,卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为T2T1=r2r1 r2r1=b a b ,B 错误;由v = r GM知r 越大,v 越小,则卫星在停泊轨道运行的速度小于地球的第一宇宙速度,C 项错;卫星从停泊轨道转移到地月转移轨道,要远离地球,卫星必须加速才能做离心运动,故D 项正确.8.地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形.已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的5.2倍,则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为( ) A .0.19 B .0.44 C .2.3 D .5.2答案 B解析 由r2GMm =m r v2得v = r GM 所以有v2v1= r1r2=0.44,选项B 正确.二、多项选择题:9.美国的“大鸟”侦察卫星可以发现地面上边长仅为0.36 m 的方形物体,它距离地面高度仅有16 km ,理论和实践都表明:卫星离地面越近,它的分辨率就越高,那么分辨率越高的卫星( )A .向心加速度一定越大B .角速度一定越小C .周期一定越大D .线速度一定越大 答案 AD解析 由万有引力提供向心力,有r2GMm =m r v2=m ω2r =m T24π2r =ma n ,可得a n =r2GM ,r 越小,a n 越大,A 正确;v = r GM ,r 越小,v 越大,D 正确;ω= r3GM,r 越小,ω越大,B 错误;T = GM 4π2r3,r 越小,T 越小,C 错误.10.已知地球质量为M ,半径为R ,自转周期为T ,地球同步卫星质量为m ,引力常量为G .有关同步卫星,下列表述正确的是( ) A .卫星距地面的高度为 4π2GMT2B .卫星的运行速度小于第一宇宙速度C .卫星运行时受到的向心力大小为G R2MmD .卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 答案 BD解析 根据(R +h2GMm =m T 2π2(R +h ),同步卫星距地面的高度h = 4π2GMT2-R ,选项A 错误;近地卫星的运行速度等于第一宇宙速度,同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度,选项B 正确;卫星运行时的向心力大小为F 向=(R +h2GMm ,选项C 错误;由G R2Mm=mg 得地球表面的重力加速度g =G R2M ,而卫星所在处的向心加速度g ′=G (R +h2M,选项D 正确.11.美国地球物理专家通过计算得知,因为日本的地震导致地球自转快了1.6 μs(1 s 的百万分之一),通过理论分析下列说法正确的是( ) A .地球赤道上物体的重力会略变小 B .地球赤道上物体的重力会略变大 C .地球同步卫星的高度略变小 D .地球同步卫星的高度略变大 答案 AC解析 对地球赤道上的物体,mg +m (T 2π)2R =R2GMm,周期T 略变小,g 会略变小,则A 项正确,B 项错误;对地球同步卫星,m (T 2π)2(R +h )=(R +h2GMm,周期T 略变小,h 会略变小,则C 项正确,D 项错误.12.如图4所示,三颗质量均为m 的地球同步卫星等间隔分布在半径为r 的圆轨道上,设地球质量为M ,半径为R .下列说法正确的是( )图4A .地球对一颗卫星的引力大小为(r -R2GMmB .一颗卫星对地球的引力大小为r2GMmC .两颗卫星之间的引力大小为3r2Gm2D .三颗卫星对地球引力的合力大小为r23GMm答案 BC解析 地球对一颗卫星的引力等于一颗卫星对地球的引力,由万有引力定律得其大小为r2GMm,故A 错误,B 正确;任意两颗卫星之间的距离L =r ,则两颗卫星之间的引力大小为3r2Gm2,C 正确;三颗卫星对地球的引力大小相等且三个引力互成120°,其合力为0,故D 选项错误. 三、填空题:13.(6分)2003年10月15日9时整,中国第一艘载人飞船“神舟五号”由“长征2号F ”运载火箭从甘肃酒泉卫星发射中心发射升空(如图5),10分钟后,成功进入预定轨道,中国首位航天员杨利伟,带着中国人的千年企盼梦圆浩瀚太空,中国成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家.图5(1)火箭在加速上升过程中宇航员处于________(选填“超重”或“失重”)状态.由于地球在自西向东不停地自转,为节省燃料,火箭在升空后,应向________(选填“偏东”、“偏西”)方向飞行.(2)2013年12月“嫦娥三号”成功登月,已知月球表面没有空气,没有磁场,引力为地球的61,假如登上月球,你能够________(填代号) A .用指南针判断方向 B .轻易跃过3米高度 C .乘坐热气球探险D .做托里拆利实验时发现内外水银面高度差为76 cm 答案 (1)超重 偏东 (2)B14.(8分)火星半径是地球半径的1/2,火星质量是地球质量的1/10,忽略火星的自转,如果地球上质量为60 kg 的人到火星上去,则此人在火星表面的质量是________ kg ,所受的重力是________ N ;在火星表面由于火星的引力产生的加速度是________ m/s ;在地球表面上可举起60 kg 杠铃的人,到火星上用同样的力,可以举起质量________ kg 的物体.(g 取9.8 m/s 2)答案 60 235.2 3.92 150解析 人到火星上去后质量不变,仍为60 kg ;根据mg =R2GMm ,则g =R2GM ,所以g 地g 火=M 地M 火·火2=101×22=0.4,所以g 火=9.8×0.4 m/s 2=3.92 m/s 2,人在火星的重力为mg 火=60×3.92 N =235.2 N ,在地球表面上可举起60 kg 杠铃的人,到火星上用同样的力,可以举起质量为m =g 火mg 地=60×2.5 kg =150 kg.四、计算题(本题共3小题,共34分,解答应写出必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)15.(8分)如图6是发射地球同步卫星的简化轨道示意图,先将卫星发射至距地面高度为h 1的近地轨道Ⅰ上.在卫星经过A 点时点火实施变轨,进入远地点为B 的椭圆轨道Ⅱ上,最后在B 点再次点火,将卫星送入同步轨道Ⅲ.已知地球表面重力加速度为g ,地球自转周期为T ,地球的半径为R ,求:图6(1)近地轨道Ⅰ上的速度大小; (2)远地点B 距地面的高度. 答案 (1) R +h1gR2 (2) 4π2gR2T2-R解析 (1)设地球的质量为M ,卫星的质量为m ,卫星在近地轨道Ⅰ上的速度为v 1,在近地轨道Ⅰ上:(R +h12GMm=m 1① 在地球表面:G R2Mm=mg ② 由①②得:v 1= R +h1gR2③ (2)设B 点距地面高度是h 2.在同步轨道Ⅲ上:G (R +h22Mm =m (T 2π)2(R +h 2)④ 由②④得h 2= 4π2gR2T2-R16.(12分)宇航员在某星球表面以初速度v 0竖直向上抛出一个物体,物体上升的最大高度为h .已知该星球的半径为R ,且物体只受该星球的引力作用. (1)求该星球表面的重力加速度.(2)如果要在这个星球上发射一颗贴近它表面运行的卫星,求该卫星做匀速圆周运动的线速度和周期.答案 (1)2h v02 (2)v 02h R v02Rh解析 (1)设该星球表面的重力加速度为g ′,物体做竖直上抛运动,由题意得v 02=2g ′h ,得g ′=0.(2)卫星贴近星球表面运行,则有mg ′=m R v2,得v ==v 02h R; 由T =v 2πR ,得T =v02Rh .17.(14分)天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星.双星系统在银河系中很普遍.利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量.已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动,周期均为T ,两颗恒星之间的距离为r ,试推算这个双星系统的总质量.(引力常量为G ) 答案 T2G 4π2r3解析 设两颗恒星的质量分别为m 1、m 2,做圆周运动的半径分别为r 1、r 2,角速度分别为ω1、ω2.根据题意有 ω1=ω2①r 1+r 2=r ②根据万有引力定律和牛顿定律,有G r2m1m2=m 1ω12r 1③ G r2m1m2=m 2ω22r 2④联立以上各式解得r 1=m1+m2m2r⑤根据角速度与周期的关系知ω1=ω2=2π/T ⑥ 联立③⑤⑥式解得这个双星系统的总质量 m 1+m 2=GT24π2r318.甲、乙 两颗人造地球卫星在同一轨道平面上的不同高度处同向运行,甲距地面高度为地球半径的0.5倍,乙距地面高度为地球半径的5倍,两卫星在某一时刻正好位于地球表面某处的正上空,试求:(1)两卫星运行的速度之比;(2)乙卫星至少经过多少周期时,两卫星间的距离达到最大? (1)2:1(2)。
高一物理《机械能守恒定律》单元测试班级 姓名 学号 得分:一、单选题:1.物体A 和B 质量相等,A 置于光滑的水平面上,B 置于粗糙水平面上,开始时都处于静止状态,在相同的水平力F 作用下移动相同的位移,则 ( D ) A .力F 对A 做功较多,A 的动能较大 B .力F 对B 做功较多,B 的动能较大 C .力F 对A 和B 做功相同,A 和B 的动能相同 D .力F 对A 和B 做功相同,但A 的动能较大2.如图1所示,一个小孩从粗糙的滑梯上加速滑下,对于其机械能的变化情况,下列判断正确的是( B )A .重力势能减小,动能不变,机械能减小B .重力势能减小,动能增加,机械能减小C .重力势能减小,动能增加,机械能增加D .重力势能减小,动能增加,机械能不变 3.下列哪个情况中力做的功为零 ( B ) A.向上抛出一物体上升过程中,重力对物体做的功B.卫星做匀速圆周运动时,卫星受到的引力对卫星所做的功C.汽车匀速上坡时,车厢底部对货物的支持力对货物所做的功D.汽车匀速上坡时,车厢底部摩擦力对货物所做的功 4.关于功率公式t W P /=和P=Fv 的说法正确的是( D ) A.据t W P /=,知道W 和t 就可求出任意时刻的功率 B.由P =Fv 只能求某一时刻的瞬时功率 C.从P =Fv 知汽车的功率与它的速度成正比 D.从P =Fv 知当功率一定时,牵引力与速度成反比 5.以下说法正确的是( C )A .一个物体所受的合外力为零,它的机械能一定守恒B .一个物体做匀速运动,它的机械能一定守恒C .一个物体所受的合外力不为零,它的机械能可能守恒D .一个物体所受合外力的功为零,它的机械能一定守恒6.如图1所示,物体从A 处由静止开始沿光滑斜面AO 下滑,又在粗糙水平面上滑动,最终停在B 处。
已知A 距水平面OB 的高度为h ,物体的质量为m ,现将物体m 从B 点沿原路送回至AO 的中点C 处,需v v外力做的功至少应为 ( C ) A .12mgh B .mgh C .32mgh D .2mgh 7.静止在粗糙水平面上的物块A 受方向始终水平向右的拉力作用下做直线运动,t=4s 时停下,其速度—时间图象如图3所示,已知物块A 与水平面间的动摩擦因数处处相同,下列判断正确的是( A )A .全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功B .全过程拉力做的功等于零C .从t=1s 到t=3s 这段时间内拉力的功率保持不变,该功率为整个过程的最大值D .从t=1s 到t=3s 这段时间内拉力不做功8.如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图象,在0~t 1段图像是直线段,t 1时刻起汽车的功率保持不变。
重力大体彼此作用班级________姓名________学号_____学习目标: 1. 明白力是物体间的彼此作用,力不能离开物体而存在,在具体问题中能找出施力物体和受力物体。
2. 明白力是矢量,明白力的作用效果和决定力的作用效果的因素,在具体问题中能画出力的图示和力的示用意。
3. 明白力的两种分类方式。
4. 明白重力是由于物体受到地球的吸引而产生的。
明白重力的大小和方向。
5.明白重心的概念和均匀物体重心的位置。
一、力和力的图示(一)力1.物体运动状态的描述:物体的运动状态用来描述.2.运动状态的转变:只要一个物体的转变了,无论是其改变仍是改变,都说那个物体的运动状态发生了转变.3.物体的形变:在外界的作用下,物体发生的转变.4.力:物体与物体之间的作用,是改变物体的产生的原因.5.物体间发生彼此作用的方式有两种:①直接接触②不直接接触6.力不但有,而且有,力具有矢量性。
力的大小用测力计(弹簧秤)来测量。
在国际单位制中,力的单位是。
通常把力的大小、方向和作用点叫做力的三要素。
力的三要素决定了力的作用效果。
若其中一个要素发生转变,则力的作用效果也将转变。
(二)力的图示1.力能够用一根线段来表示。
它的表示力的大小它的表示力的方向,箭头或箭尾表示力的作用点,力的方向所沿的直线叫力的作用线。
这种表示力的方式,叫做力的图示。
这是把抽象的力直观而形象地表示出来的一种方式。
2.画力的图示的步骤①选定标度:②画一个方块或一个点表示受力物体,并肯定力的作用点。
③从力的作用点开始,沿力的作用方向画一线段(按照所选标度和力的大小肯定线段的长度),并在线段上加上刻度(垂直于力线段的小短线)。
④在表示力的线段的结尾画上箭头表示力的方向。
在箭头的隔壁标出表示那个力的字母或数值。
3.注意:①箭尾通常画在力的作用点上。
②若在同一个图上作出不同的力的图示,必然要用同一个标度。
③力的图示与力的示用意不同。
力的示用意是为了分析受力而作,偏重于画准力的方向,带箭头的线段上没有标度,线段的长度只定性表示力的大小。
南京河西外国语学校运动和力单元专项综合训练一、选择题1.小强重力为G,乘坐竖直电梯上楼的过程中,电梯对小强的支持力F随时间的关系如图所示。
则下列说法正确的是()A.小强在电梯中受重力、支持力、绳子拉力3个力的作用B.在1t到2t时间段,电梯在做匀速直线运动C.在2t到3t时间段,小强所受合力为零D.在整个过程中,小强相对电梯一直静止,所以小强所受合力一直为零2.如图所示, “舞狮”是我国传统年俗活动,此时狮子静止在支架上,关于该活动说法正确的是A.狮子对支架的压力和和狮子受到的重力是一对相互作用力B.狮子受到的重力和支架受到狮子的压力是一对平衡力C.当狮子向上跃起时,狮子受到的是非平衡力D.狮子向上跃起后到达最高点的瞬间,受到的是平衡力3.下列体育项目中的一些现象,不能用“力的作用是相互的”来解释的是A.跳水运动员踩踏跳板,身体向上跳起B.滑冰运动员用力推墙,身体离墙而去C.铅球运动员投出铅球后,铅球在空中会下落D.游泳运动员向后划水,身体前进4.随着经济的快速发展和物质生活水平的提高,人们的精神文化需求日益增长,轮滑运动慢慢成为广大青年群众积极参与的社会活动,在轮滑运动中,下列说法正确的是()A.轮滑受到的重力和水平地面对轮滑的支持力是一对平衡力B.轮滑下面的轮子是通过变滑动为滚动的方式减小摩擦的C.轮滑匀速转弯时,受到平衡力的作用D.轮滑运动时不用力仍能保持向前滑行是由于受到惯性的作用5.随着生活水平的提高,扫地机器人逐步进入普通家庭。
如图是某扫地机器人在水平地面上匀速前行的情景。
下列属于平衡力的是()A.地面对机器人的摩擦力和机器人的重力B.地面对机器人的支持力和机器人的重力C.机器人对地面的压力和机器人的重力D.地面对机器人的摩擦力和机器人对地面的压力6.汽车在平直公路上匀速行驶时,下列属于平衡力的是()A.汽车受到的牵引力和阻力B.汽车受到的支持力和地面受到的压力C.汽车受到的牵引力和重力D.汽车受到的牵引力和地面受到的压力7.如图所示,一个小孩沿水平方向用力推一个静止在水平地面上的箱子,但箱子仍保持静止,则()A.小孩对箱子的推力大于车受到的阻力B.小孩对箱子的推力等于车受到的阻力C.小孩对箱子的推力小于车受到的阻力D.小孩对箱子的推力与箱子受到的阻力的大小关系不能确定8.下列情景中,处于平衡状态的是()A.绕地球匀速运行的卫星B.加速追赶猎物的猎豹C.下落的苹果D.匀速下降的跳伞运动员F=作用,在水平地面上做匀速直9.如图所示,重200N的小车受到水平向右的拉力15N线运动。
一、第四章 运动和力的关系易错题培优(难)1.沿平直公路匀速行驶的汽车上,固定着一个正四棱台,其上、下台面水平,如图为俯视示意图。
在顶面上四边的中点a 、b 、c 、d 沿着各斜面方向,同时相对于正四棱台无初速释放4个相同小球。
设它们到达各自棱台底边分别用时T a 、T b 、T c 、T d ,到达各自棱台底边时相对于地面的机械能分别为E a 、E b 、E c 、E d (取水平地面为零势能面,忽略斜面对小球的摩擦力)。
则有( )A .a b c d T T T T ===,a b d c E E E E >=>B .a b c d T T T T ===,a b d c E E E E ==>C .a b d d T T T T <=<,a b d c E E E E >=>D .a b d d T T T T <=<,a b d cE E E E ===【答案】A【解析】【分析】由题意可知,根据相对运动规律可以确定小球的运动状态,根据功的计算式,通过判断力和位移的夹角可判断弹力做功的情况,从而确定落地时的动能。
【详解】根据“沿平直公路匀速行驶的汽车上,固定着一个正四棱台”,因为棱台的运动是匀速运动,可以选棱台作为参考系,则a 、b 、c 、d 的加速度大小相等,故有a b c d T T T T ===判断a 、b 、c 、d 的机械能的变化,只需比较弹力做功的情况即可,根据弹力方向与位移方向的夹角可知,由于b 、d 弹力不做功,机械能不变;a 弹力做正功,机械能增加;c 弹力做负功,机械能减小。
故有a b d c E E E E >=>结合上面二个关系式,故A 正确。
故选A 。
【点睛】本题要注意正确选择参考平面,机械能的变化看除重力之外的其它力做功的情况即可。
其它力做正功,机械能增加;其它力做负功,机械能减小,其它力不做功,机械能守恒。
2.如图所示,将质量为2m 的长木板静止地放在光滑水平面上,一质量为m 的小铅块(可视为质点)以水平初速v 0由木板A 端滑上木板,铅块滑至木板的B 端时恰好与木板相对静止。
已知铅块在滑动过程中所受摩擦力始终不变。
若将木板分成长度与质量均相等的两段后,紧挨着静止放在此水平面上,让小铅块仍以相同的初速v 0由左端滑上木板,则小铅块将( )A .滑过B 端后飞离木板B .仍能滑到B 端与木板保持相对静止C .在滑到B 端前就与木板保持相对静止D .以上三答案均有可能【答案】C【解析】【分析】【详解】在第一次在小铅块运动过程中,小铅块与木板之间的摩擦力使整个木板一直加速,第二次小铅块先使整个木板加速,运动到B 部分上后A 部分停止加速,只有B 部分加速,加速度大于第一次的对应过程,故第二次小铅块与B 木板将更早达到速度相等,所以小铅块还没有运动到B 的右端,两者速度相同。
故选C 。
考点:牛顿第二定律。
3.如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。
已知砝码和纸板的质量分别为2m 和m ,纸板与桌面间的动摩擦因数为μ,砝码与纸板间的动摩擦因数为2μ,重力加速度为g 。
要使纸板相对砝码运动,所需拉力的大小至少应为( )A .7mg μB .8mg μC .9mg μD .10mg μ【答案】C【解析】【分析】【详解】砝码和桌面对纸板的摩擦力分别为 1224f mg mg μμ=⨯=()223f m m g mg μμ=+=设砝码的加速度为a 1,纸板的加速度为a 2,则有112f ma =122F f f ma --=发生相对运动需要满足21a a >代入数据解得9F mg μ>故选C 。
4.如图所示,斜面体A 静止放置在水平地面上,质量为m 的物体B 在外力F (方向水平向右)的作用下沿斜面向下做匀速运动,此时斜面体仍保持静止。
若撤去力F ,下列说法正确的是( )A .A 所受地面的摩擦力方向向左B .A 所受地面的摩擦力可能为零C .A 所受地面的摩擦力方向可能向右D .物体B 仍将沿斜面向下做匀速运动【答案】A【解析】【分析】【详解】根据题意可知B 物块在外力F 的作用下沿斜面向下做匀速直线运动,撤去外力F 后,B 物块沿斜面向下做加速运动,加速度沿斜面向下,所以A 、B 组成的系统在水平方向上有向左的分加速度,根据系统牛顿第二定律可知,地面对A 的摩擦力水平向左,才能提供系统在水平方向上的分加速度。
故选A 。
5.如图所示,一劲度系数为k 的轻质弹簧,上端固定,下端连着一质量为m 的物块A ,A 放在托盘B 上,B 的质量也为m 。
初始时在竖直向上的力F 作用下系统静止,弹簧处于自然长度。
现改变竖直向上的力F 的大小,使A 匀加速下降。
已知重力加速度为g ,A 的加速度为a =0.25g ,空气阻力不计,弹簧始终在弹性限度内,则在A 匀加速下降的过程中,以下说法正确的是( )A .B 对A 的支持力可能为0.85mg B .弹簧的最大形变量为0.75mg kC .力F 对B 的作用力可能为0.9mgD .力F 对B 的作用力最小值为0.65mg【答案】BC【解析】【分析】【详解】AB .设物块和托盘间的压力为零时弹簧的伸长量为x m ,以A 为研究对象,根据牛顿第二定律得0.25m mg kx ma m g -==⨯ 解得0.75m mg x k=在此之前,以A 为研究对象,根据牛顿第二定律得0.25N mg F kx a g m--== 可得 0.75N F mg kx =-所以B 对A 的支持力不可能为0.85mg ,选项A 错误,B 正确;CD .以AB 整体为研究对象,根据牛顿第二定律得20.252mg F kx a g m--== 可得 1.5F mg kx =-力F 对B 的作用力范围为0.75 1.5mg F mg ≤≤选项C 正确,D 错误。
故选BC 。
6.如图所示,不可伸长的轻绳上端固定,下端与质量为m 的物块P 连接;轻弹簧下端固定,上端与质量为2m 的物块Q 连接,系统处于静止状态.轻绳轻弹簧均与固定光滑斜面平行,已知P 、Q 间接触但无弹力,重力加速度大小为g ,取sin53°=0.8,cos53°=0.6.下列说法正确的是A .剪断轻绳前,斜面对P 的支持力大小为45mg B .剪断轻绳的瞬间,弹簧的弹力大小为85mgC .剪断轻绳的瞬间,P 的加速度大小为815mg D .剪断轻绳的瞬间,P 、Q 间的弹力大小为815mg 【答案】BD【解析】【分析】【详解】A.剪断轻绳前,对P 进行受力分析如图所示:则根据平衡条件可知,斜面对P 的支持力为:3cos535N mg mg =︒=, 故A 错误;B.剪断轻绳前,对Q 进行受力分析如图所示:根据平衡条件可知,弹簧的弹力为:82sin 535F mg mg =︒=,轻绳剪断瞬间,弹簧的弹力不发生突变,即为85mg ,故B 正确; C.剪断轻绳瞬间PQ 一起向下加速,对PQ 整体进行受力分析如图所示:根据牛顿第二定律可得其加速度为:3sin 534315mg F a g m ︒-==, 故C 错误;D.剪断绳子后对P 物体有: sin 53PQ mg N ma ︒-=解得PQ 之间的弹力大小为:8g 15PQ N m =, 故D 正确;7.某一实验室的传送装置如图所示,其中AB 段是水平的,长度L AB =6m ,BC 段是倾斜的,长度L BC =5m ,倾角为37o ,AB 和BC 在B 点通过一段极短的圆弧连接(图中未画出圆弧),传送带v =4m/s 的恒定速率顺时针运转.现将一个工件(可看成质点)无初速度地放在A 点。
已知工件与传送带间的动摩擦μ=0.5,已知:重力加速度g =10m/s 2。
sin37°=0.6,cos37°=0.8。
则( )A .工件第一次到达B 点所用的时间1.9sB .工件沿传送带BC 向上运动的最大位移为5mC .工件沿传送带运动,仍能回到A 点D .工件第一次返回B 点后,会在传送带上来回往复运动【答案】AD【解析】【分析】【详解】A .工件刚放在水平传送带上的加速度为a 1,由牛顿第二定律得μmg =ma 1代入数据解得a 1=μg =5 m/s 2经t 1时间与传送带的速度相同,则有110.8s v t a == 前进的位移为x 1=12a 1t 12=1.6m 此后工件将与传送带一起匀速运动至B 点,用时12 1.1s AB L x t v-== 所以工件第一次到达B 点所用的时间为t =t 1+t 2=1.9s 选项A 正确;B .设工件上升的最大位移为s ,由牛顿第二定律得mg s inθ-μmg cosθ=ma 2代入数据解得a 2=2m/s 2由匀变速直线运动的速度位移公式得222v s a = 代入数据解得s =4m选项B 错误;CD .工件到达最高点后将沿斜面下滑,下滑的加速度仍为a 2=2m/s 2,则滑到斜面底端时的速度为4m/s ,然后滑上水平传送带做匀减速运动,加速度为a 1 =5 m/s 2,当速度减为零时滑行的距离为211.6m 2v x a == 然后返回向右运动,则物体不能回到A 点;物体向右加速,当到达斜面底端时的速度仍为4m/s ,然后滑上斜面重复原来的运动,可知工件第一次返回B 点后,会在传送带上来回往复运动,选项C 错误,D 正确。
故选AD 。
8.如图所示,A 、B 两个物体的质量分别为m 1、m 2,两物体之间用轻质弹性细线连接,两物体与水平面的动摩擦因数相等。
现对B 物体施加一水平向右的拉力F ,使A 、B 一起向右做匀加速运动。
下列说法正确的是( )A .若某时刻撒去F ,则撤去F 的瞬间,A 、B 的加速度保持不变B .若F 保持不变,水平面改为光滑的,则弹性细线的拉力大小不变C .若将F 增大一倍,则两物体的加速度将增大一倍D .若F 逐渐减小,A 、B 依然做加速运动,则在F 减小的过程中,弹性细线上的拉力与F 的比值不变【答案】BD【解析】【分析】【详解】A .有F 作用时,B 物体水平方向受F 、弹性细绳的拉力和地面对B 的滑动摩擦力作用,撤去F 后,B 物体受弹性细绳的拉力和地面对B 的滑动摩擦力作用,故B 物体的受力情况发生变化,所以B 物体的加速度变化,故A 错误;B .有F 作用时,水平面粗糙,由牛顿第二定律,得()()1212F m g m g m m a μ-+=+11=F m g m a μ-绳联立解得112=m F F m m +绳 若F 保持不变,水平面改为光滑的,由牛顿第二定律,得()12F m m a =+1=F m a 绳联立解得112=m F F m m +绳 可知弹性细线的拉力大小不变,故B 正确;C .有F 作用时,水平面粗糙,由牛顿第二定律,得()()1212F m g m g m m a μ-+=+若将F 增大一倍,滑动摩擦力不变,故两物体的加速度不会增大一倍,C 错误; D .有F 作用时,水平面粗糙,由牛顿第二定律,得()()1212F m g m g m m a μ-+=+11=F m g m a μ-绳联立解得112=m F F m m 绳 可知,F 减小,弹性绳上的拉力与F 的比值不变,故D 正确。