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甘肃省金昌市永昌县第四中学2018-2019高一下学期期中考试物理试题考试试卷

22023-03-09试卷答案113
甘肃省金昌市永昌县第四中学2018-2019学年高一下学期期中考试物理试题一、单选题1.(2019高一下·吉林月考)做

甘肃省金昌市永昌县第四中学2018-2019学年高一下学期期中考试物理试题
一、单选题
1.(2019高一下·吉林月考)做曲线运动的物体,在运动过程中一定变化的物理量是(  )
A.速率 B.速度 C.加速度 D.合外力
【答案】B
【知识点】位移的合成与分解;速度的合成与分解
【解析】【分析】曲线运动其速度方向一定要变,所以答案为B,平抛运动则外力不变,加速度不变,所以CD错
【点评】此类题型考察了匀速圆周运动、平抛运动作为选择题常见的特例
2.(2019高一下·永昌期中)关于曲线运动的条件,下列说法中正确的是(  )
A.物体受变力作用才可能做曲线运动
B.物体受恒力作用也可能做曲线运动
C.物体所受合力为零时也能做曲线运动
D.物体只要受到合力作用就一定做曲线运动
【答案】B
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】物体受到恒力作用同样可以做曲线运动,例如平抛运动,A不符合题意,B符合题意;物体所受合力为零,加速度一定为零,而曲线运动的加速度肯定不为零,则物体不可能做曲线运动,C不符合题意;物体只要受到与速度不共线的合外力就一定做曲线运动,D不符合题意;
故答案为:B.
【分析】曲线运动的条件就是初速度和受力方向不同。
3.(2018高一下·应县期中)关于平抛运动和圆周运动,下列说法正确的是(  )
A.平抛运动是匀变速曲线运动
B.匀速圆周运动是速度不变的运动
C.圆周运动是匀变速曲线运动
D.做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的
【答案】A
【知识点】平抛运动;匀速圆周运动
【解析】【解答】平抛运动的加速度始终为g,则是匀变速曲线运动,A符合题意;匀速圆周运动的速度大小不变,方向不断变化,则速度不断改变,B不符合题意;圆周运动的加速度不断变化,则不是匀变速曲线运动,C不符合题意;做平抛运动的物体水平速度永不为零,则落地时的速度不可能变成竖直向下,D不符合题意;
故答案为:A.
【分析】做平抛运动的物体只受到重力,为恒力,故加速度不变,为匀变速曲线运动;匀速圆周运动速度的大小不变,方向改变。
4.(2019高一下·永昌期中)若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的合力F的方向,图中a、b、c、d表示物体运动的轨迹,其中正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】曲线运动
【解析】【解答】曲线运动的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向,由此可以判断AC不符合题意;
曲线运动的物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧,由此可以判断D不符合题意,B符合题意;
故答案为:B.
【分析】做曲线运动的物体,受到的合外力指向圆弧的内部,运动方向是运动轨迹的切线方向。
5.(2019高一下·永昌期中)物体从同一高度水平抛出,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.质量越大,水平位移越大
B.初速度越大,落地时竖直方向速度越大
C.初速度越大,空中运动时间越长
D.初速度越大,落地速度越大
【答案】D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】根据平抛运动的知识,运动的时间决定于高度,C不符合题意;水平位移大小决定于水平速度与高度,A不符合题意;竖直方向速度 ,与高度有关,B不符合题意;落地速度 ,可见初速度越大,则落地速度越大,D符合题意。
故答案为:D
【分析】物体做平抛运动,水平方向匀速运动,竖直方向自由落体运动,竖直高度相同,故运动时间相同,当水平速度越大时,物体着地的速度就越大。
6.(2019高一下·永昌期中)如图,静止在地球上的A、B两物体都要随地球一起转动,下列说法正确的是(  )
A.它们的运动周期都是相同的 B.它们的线速度都是相同的
C.它们的线速度大小都是相同的 D.它们的角速度是不同的
【答案】A
【知识点】线速度、角速度和周期、转速;匀速圆周运动
【解析】【解答】物体随地球一起转动时,周期都等于地球的自转周期,所以它们的周期是相同,所以角速度一定相同;A符合题意,D不符合题意;根据线速度与角速度的关系v=ωr,地球上的物体的转动半径是以转轴为中心的半径,所以不同的纬度上的物体的转动半径不同,所以它们的线速度是不相同的.BC不符合题意.
故答案为:A.
【分析】地球上两个不同地点的物体做圆周运动,具有相同的角速度,结合各自的轨道半径比较线速度、周期的关系即可。
7.(2019高一下·永昌期中)关于向心加速度的物理意义,下列说法中正确的是(  )
A.它描述的是线速度方向变化的快慢
B.它描述的是线速度大小变化的快慢
C.它描述的是角速度变化的快慢
D.匀速圆周运动的向心加速度是恒定不变的
【答案】A
【知识点】向心加速度
【解析】【解答】向心加速度只改变物体的速度的方向而不改变速度的大小,所以向心加速度表示物体线速度方向变化快慢,A符合题意,BC不符合题意;匀速圆周运动的向心加速度大小不变,方向始终指向圆心,则向心加速度是变化的,并非恒定不变的,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】向心加速度的方向始终与速度方向垂直,并不能改变速度的大小,但是可以改变速度的方向。
8.(2019高一下·永昌期中)如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体,物体随筒一起转动,物体所需的向心力由下面哪个力来提供(  )
A.重力 B.弹力 C.静摩擦力 D.滑动摩擦力
【答案】B
【知识点】向心力
【解析】【解答】物体做匀速圆周运动,合力指向圆心,对物体受力分析,受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力,如图:
其中重力G与静摩擦力 平衡,支持力 提供向心力,B符合题意
故答案为:B。
【分析】对物体进行受力分析,物体做圆周运动,必然需要外力提供向心力,当物体受到的力有指向圆心的分量时,那么该力就可以提供向心力。
9.(2019高一下·永昌期中)质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动,如图所示,经过最高点而不脱离轨道的速度临界值是v,当小球以2v的速度经过最高点时,对轨道的压力值是(  )
A.0 B.mg C.3mg D.5mg
【答案】C
【知识点】竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】小球恰好通过最高点时,只受到重力作用,重力完全充当向心力,则有 ,当小球到达最高点速率为2v时,应有 ,联立解得小球受到轨道的压力大小为 ,根据牛顿第三定律可知,轨道的压力为3mg,C项正确,ABD不符合题意。
故答案为:C
【分析】当小球的速度为v时,到达最高点重力提供向心力,利用向心力公式求解轨道半径,当速度为2v的时候,利用向心力公式求解压力即可。
10.(2018高一下·双柏期中)设地球表面重力加速度为g0,物体在距离地心4R(R是地球的半径)处,由于地球的作用而产生的加速度为g,则g/g0为 (  )
A.1 B.1/9 C.1/4 D.1/16
【答案】D
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】地球表面处的重力加速度和在离地心高4R处的加速度均由地球对物体的万有引力产生,所以有F= =mg,所以 ;
故答案为:D
【分析】利用题目提供的重力加速度,对地球上的物体和人造地球卫星列向心力公式,结合两者的轨道半径,联立求解即可。
11.(2019高一下·开封期中)我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接前,“天宫一号”的运行轨道高度为350km,“神州八号”的运行轨道高度为343km。它们的运行轨道均视为圆周,则(  )
A.“天宫一号”比“神州八号”速度大
B.“天宫一号”比“神州八号”周期长
C.“天宫一号”比“神州八号”角速度大
D.“天宫一号”比“神州八号”加速度大
【答案】B
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】天宫一号和神州八号绕地球做匀速圆周运动,靠地球的万有引力提供向心力:
即 根据这个等式得:线速度 ,天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径,则天宫一号的线速度较小,A不符合题意;周期 ,天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径,则天宫一号的周期更大,B符合题意;角速度 ,天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径,则天宫一号的角速度更小,C不符合题意;加速度 ,天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径,则天宫一号的加速度更小,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】利用天宫一号的轨道半径大小与神州八号对比,可以判别线速度、角速度、向心加速度和周期的大小。
12.(2019高一下·永昌期中)甲、乙两个质点间的万有引力大小为F,若甲物体的质量不变,乙物体的质量增加到原来的2倍,同时它们之间的距离减为原来的一半,则甲、乙两物体间的万有引力大小将变为(  )
A.8F B.4F C.F D.
【答案】A
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】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 ,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】两个质点之间的万有引力可以利用公式来计算,结合题目条件代入数据计算即可。
13.(2019高一下·永昌期中)物体以速度v0水平抛出,若不计空气阻力,则当其竖直分位移与水平位移相等时,以下说法中正确的是(  )
A.竖直分速度等于水平分速度 B.瞬时速度大小为v0
C.运动的时间为 D.运动的位移为
【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】物体做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,有: ①,竖直方向上做匀加速直线运动,有 ②,当其竖直分位移与水平位移相等时,则有 ,即 ③,故竖直方向分速度不等于水平速度,A不符合题意;根据运动的合成可知,此时物体的瞬时速度大小为 ,B不符合题意;根据③式可知, ,则运动时间 ④,C符合题意;根据①②④式可知, ,则运动位移为 ,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】物体做平抛运动,水平方向匀速运动,竖直方向自由落体运动,利用水平位移和竖直位置相等列方程求解运动时间即可。
14.(2019高一下·永昌期中)地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,万有引力常量为G,则地球的平均密度为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】万有引力定律及其应用;卫星问题
【解析】【解答】在地球表面有 ,且地球的质量 ,由两式可得 ,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】卫星做圆周运动,万有引力提供向心力,卫星在地球表面飞行,列方程求解地球的质量,结合地球的半径计算体积,进而求出地球的密度。
15.(2019高一下·永昌期中)若取地球的第一宇宙速度为8km/s,某行星的质量是地球的6倍,半径是地球的1.5倍,此行星的第一宇宙速度约为(  )
A.16km/s B.32km/s C.4km/s D.2km/s
【答案】A
【知识点】第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【解答】在地球上有 ,移项化简得 ,在质量为地球6倍,半径为地球1.5倍的星球上,第一宇宙速度为 ,A项正确,BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】第一宇宙速度是卫星发射的最小速度,也是最大环绕速度,卫星做圆周运动,万有引力提供向心力,结合行星的质量和半径列方程求解即可。
二、多选题
16.(2019高一下·永昌期中)关于引力常量G,下列说法中正确的是(  )
A.G值的测出使万有引力定律有了真正的实用价值,可用万有引力定律进行定量计算
B.引力常量G的大小与两物体质量乘积成反比,与两物体间距离的平方成正比
C.引力常量G的物理意义是,两个质量都是10 kg的物体相距1m时相互吸引力为6.67×10-11 N
D.引力常量G是不变的,其值大小与单位制的选择无关
【答案】A,C
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】牛顿提出了万有引力之后的100年中由于G值没有测出,而只能进行定性分析,而G值的测出使万有引力定律有了真正的实用价值,A符合题意;引力常量是一个常数,其大小与质量以及两物体间的距离无关,B不符合题意;根据万有引力定律可知,引力常量G在数值上等于两个质量都是1 kg的可视为质点的物体相距1 m时的相互吸引力,C符合题意;引力常量是定值,其数值大小由卡文迪许测出,但其大小与单位制的选择有关,D不符合题意.
故答案为:AC
【分析】引力常量是一个定值,得到引力常量数值的大小就可以计算出两物体间的引力。
三、填空题
17.(2019高一下·永昌期中)匀速圆周运动的特点是(填“变化”或“不变化”).
(1)线速度   ;
(2)角速度   ;
(3)加速度   ;
(4)周期   .
【答案】(1)变化
(2)不变化
(3)变化
(4)不变化
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】匀速圆周运动的线速度是矢量,线速度大小不变,方向时刻改变,所以线速度是变化的;
匀速圆周运动是角速度不变的运动;角速度也是矢量,中学一般不讨论
匀速圆周运动的加速度是矢量,加速度大小不变,方向时刻改变,所以加速度变化;
匀速圆周运动周期不变,周期是标量
故答案为:变化;不变化;变化;不变化
【分析】曲线运动的条件就是初速度和受力方向不同;做匀速圆周运动的物体虽然速度和加速度大小不变,但是速度和加速度的方向无时无刻都在变化。
四、实验题
18.(2019高一下·永昌期中)如图所示为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分,图中背景方格的边长为L=20 cm.如果取g=10 m/s2,那么:
(1)闪光频率是   Hz.
(2)小球运动中水平分速度的大小是   m/s.
【答案】(1)5
(2)3
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】(1)小球在竖直方向上做匀加速直线运动,根据 可知, ,其中 ,代入求得 ,则频率为 .(2)小球在水平方向上做匀速直线运动,有: ,其中 , ,代入计算得出: .
【分析】(1)利用相邻的三个点,结合自由落体运动公式求出相邻两个点的时间,进而求出闪光频率;
(2)结合第一问求出的两点间的时间间隔,利用水平位移求出水平速度;
五、解答题
19.(2019高一下·永昌期中)如图所示,质量为m的小物块以初速度v0在粗糙水平桌面上做直线运动,经时间t后飞离桌面,最终落在水平地面上。已知m
= 0.10kg,v0 = 4.0m/s,t = 0.40s,小物块与桌面间的动摩擦因数μ
= 0.25,桌面高h = 0.45m,不计空气阻力。求:
(1)小物块离开桌面时速度v的大小.
(2)小物块在桌面上运动的位移l的大小.
(3)小物块落地点距飞出点的水平距离x。
【答案】(1)解:小物块在桌面上受到摩擦力 ,根据牛顿第二定律, ,得
根据匀变速运动的规律, ,得离开桌面时速度为:
(2)解:根据匀变速直线运动的规律, ,得位移为:l = 1.4 m
(3)解:设平抛运动的时间为t1。由平抛运动规律,有:
竖直方向:h = gt12
水平方向:x = υt1
得水平距离:x = 0.90 m。
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用;平抛运动
【解析】【分析】(1)物体做平抛运动,水平方向匀速运动,竖直方向自由落体运动,利用竖直方向的距离求出运动时间,根据水平方向的位移求解初速度;
(2)物体在水平桌面上做匀变速运动,求出物体的加速度,结合运动学公式求解即可;
(3)利用运动时间和运动的水平速度求解平抛的距离。
20.(2019高一下·永昌期中)我国月球探测计划嫦娥工程已经启动,“嫦娥1号”探月卫星也已发射.设想嫦娥1号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动,飞船发射的月球车在月球软着陆后,自动机器人在月球表面上沿竖直方向以初速度v0 抛出一个小球,测得小球经时间t落回抛出点,已知该月球半径为R,万有引力常量为G,月球质量分布均匀.求:
(1)月球表面的重力加速度.
(2)月球的密度.
(3)月球的第一宇宙速度.
【答案】(1)解:根据竖直上抛运动的特点可知:v0 gt=0…①
所以:
(2)解:设月球的半径为R,月球的质量为M,则: …②
体积与质量的关系:M=ρV= πR3 ρ …③
联立得:
(3)解:由万有引力提供向心力得:
联立得:
【知识点】万有引力定律及其应用;卫星问题
【解析】【分析】(1)物体做竖直上抛运动,为匀变速直线运动,结合运动学公式求解加速度;
(2)利用万有引力定律和向心力公式列方程求解月球的质量,结合半径求出体积进而求出月球的密度;
(3)第一宇宙速度是卫星发射的最小速度,也是最大环绕速度,利用万有引力定律和向心力公式列方程求解。
甘肃省金昌市永昌县第四中学2018-2019学年高一下学期期中考试物理试题
一、单选题
1.(2019高一下·吉林月考)做曲线运动的物体,在运动过程中一定变化的物理量是(  )
A.速率 B.速度 C.加速度 D.合外力
2.(2019高一下·永昌期中)关于曲线运动的条件,下列说法中正确的是(  )
A.物体受变力作用才可能做曲线运动
B.物体受恒力作用也可能做曲线运动
C.物体所受合力为零时也能做曲线运动
D.物体只要受到合力作用就一定做曲线运动
3.(2018高一下·应县期中)关于平抛运动和圆周运动,下列说法正确的是(  )
A.平抛运动是匀变速曲线运动
B.匀速圆周运动是速度不变的运动
C.圆周运动是匀变速曲线运动
D.做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的
4.(2019高一下·永昌期中)若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的合力F的方向,图中a、b、c、d表示物体运动的轨迹,其中正确的是(  )
A. B.
C. D.
5.(2019高一下·永昌期中)物体从同一高度水平抛出,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.质量越大,水平位移越大
B.初速度越大,落地时竖直方向速度越大
C.初速度越大,空中运动时间越长
D.初速度越大,落地速度越大
6.(2019高一下·永昌期中)如图,静止在地球上的A、B两物体都要随地球一起转动,下列说法正确的是(  )
A.它们的运动周期都是相同的 B.它们的线速度都是相同的
C.它们的线速度大小都是相同的 D.它们的角速度是不同的
7.(2019高一下·永昌期中)关于向心加速度的物理意义,下列说法中正确的是(  )
A.它描述的是线速度方向变化的快慢
B.它描述的是线速度大小变化的快慢
C.它描述的是角速度变化的快慢
D.匀速圆周运动的向心加速度是恒定不变的
8.(2019高一下·永昌期中)如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体,物体随筒一起转动,物体所需的向心力由下面哪个力来提供(  )
A.重力 B.弹力 C.静摩擦力 D.滑动摩擦力
9.(2019高一下·永昌期中)质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动,如图所示,经过最高点而不脱离轨道的速度临界值是v,当小球以2v的速度经过最高点时,对轨道的压力值是(  )
A.0 B.mg C.3mg D.5mg
10.(2018高一下·双柏期中)设地球表面重力加速度为g0,物体在距离地心4R(R是地球的半径)处,由于地球的作用而产生的加速度为g,则g/g0为 (  )
A.1 B.1/9 C.1/4 D.1/16
11.(2019高一下·开封期中)我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接前,“天宫一号”的运行轨道高度为350km,“神州八号”的运行轨道高度为343km。它们的运行轨道均视为圆周,则(  )
A.“天宫一号”比“神州八号”速度大
B.“天宫一号”比“神州八号”周期长
C.“天宫一号”比“神州八号”角速度大
D.“天宫一号”比“神州八号”加速度大
12.(2019高一下·永昌期中)甲、乙两个质点间的万有引力大小为F,若甲物体的质量不变,乙物体的质量增加到原来的2倍,同时它们之间的距离减为原来的一半,则甲、乙两物体间的万有引力大小将变为(  )
A.8F B.4F C.F D.
13.(2019高一下·永昌期中)物体以速度v0水平抛出,若不计空气阻力,则当其竖直分位移与水平位移相等时,以下说法中正确的是(  )
A.竖直分速度等于水平分速度 B.瞬时速度大小为v0
C.运动的时间为 D.运动的位移为
14.(2019高一下·永昌期中)地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,万有引力常量为G,则地球的平均密度为(  )
A. B. C. D.
15.(2019高一下·永昌期中)若取地球的第一宇宙速度为8km/s,某行星的质量是地球的6倍,半径是地球的1.5倍,此行星的第一宇宙速度约为(  )
A.16km/s B.32km/s C.4km/s D.2km/s
二、多选题
16.(2019高一下·永昌期中)关于引力常量G,下列说法中正确的是(  )
A.G值的测出使万有引力定律有了真正的实用价值,可用万有引力定律进行定量计算
B.引力常量G的大小与两物体质量乘积成反比,与两物体间距离的平方成正比
C.引力常量G的物理意义是,两个质量都是10 kg的物体相距1m时相互吸引力为6.67×10-11 N
D.引力常量G是不变的,其值大小与单位制的选择无关
三、填空题
17.(2019高一下·永昌期中)匀速圆周运动的特点是(填“变化”或“不变化”).
(1)线速度   ;
(2)角速度   ;
(3)加速度   ;
(4)周期   .
四、实验题
18.(2019高一下·永昌期中)如图所示为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分,图中背景方格的边长为L=20 cm.如果取g=10 m/s2,那么:
(1)闪光频率是   Hz.
(2)小球运动中水平分速度的大小是   m/s.
五、解答题
19.(2019高一下·永昌期中)如图所示,质量为m的小物块以初速度v0在粗糙水平桌面上做直线运动,经时间t后飞离桌面,最终落在水平地面上。已知m
= 0.10kg,v0 = 4.0m/s,t = 0.40s,小物块与桌面间的动摩擦因数μ
= 0.25,桌面高h = 0.45m,不计空气阻力。求:
(1)小物块离开桌面时速度v的大小.
(2)小物块在桌面上运动的位移l的大小.
(3)小物块落地点距飞出点的水平距离x。
20.(2019高一下·永昌期中)我国月球探测计划嫦娥工程已经启动,“嫦娥1号”探月卫星也已发射.设想嫦娥1号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动,飞船发射的月球车在月球软着陆后,自动机器人在月球表面上沿竖直方向以初速度v0 抛出一个小球,测得小球经时间t落回抛出点,已知该月球半径为R,万有引力常量为G,月球质量分布均匀.求:
(1)月球表面的重力加速度.
(2)月球的密度.
(3)月球的第一宇宙速度.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】位移的合成与分解;速度的合成与分解
【解析】【分析】曲线运动其速度方向一定要变,所以答案为B,平抛运动则外力不变,加速度不变,所以CD错
【点评】此类题型考察了匀速圆周运动、平抛运动作为选择题常见的特例
2.【答案】B
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】物体受到恒力作用同样可以做曲线运动,例如平抛运动,A不符合题意,B符合题意;物体所受合力为零,加速度一定为零,而曲线运动的加速度肯定不为零,则物体不可能做曲线运动,C不符合题意;物体只要受到与速度不共线的合外力就一定做曲线运动,D不符合题意;
故答案为:B.
【分析】曲线运动的条件就是初速度和受力方向不同。
3.【答案】A
【知识点】平抛运动;匀速圆周运动
【解析】【解答】平抛运动的加速度始终为g,则是匀变速曲线运动,A符合题意;匀速圆周运动的速度大小不变,方向不断变化,则速度不断改变,B不符合题意;圆周运动的加速度不断变化,则不是匀变速曲线运动,C不符合题意;做平抛运动的物体水平速度永不为零,则落地时的速度不可能变成竖直向下,D不符合题意;
故答案为:A.
【分析】做平抛运动的物体只受到重力,为恒力,故加速度不变,为匀变速曲线运动;匀速圆周运动速度的大小不变,方向改变。
4.【答案】B
【知识点】曲线运动
【解析】【解答】曲线运动的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向,由此可以判断AC不符合题意;
曲线运动的物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧,由此可以判断D不符合题意,B符合题意;
故答案为:B.
【分析】做曲线运动的物体,受到的合外力指向圆弧的内部,运动方向是运动轨迹的切线方向。
5.【答案】D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】根据平抛运动的知识,运动的时间决定于高度,C不符合题意;水平位移大小决定于水平速度与高度,A不符合题意;竖直方向速度 ,与高度有关,B不符合题意;落地速度 ,可见初速度越大,则落地速度越大,D符合题意。
故答案为:D
【分析】物体做平抛运动,水平方向匀速运动,竖直方向自由落体运动,竖直高度相同,故运动时间相同,当水平速度越大时,物体着地的速度就越大。
6.【答案】A
【知识点】线速度、角速度和周期、转速;匀速圆周运动
【解析】【解答】物体随地球一起转动时,周期都等于地球的自转周期,所以它们的周期是相同,所以角速度一定相同;A符合题意,D不符合题意;根据线速度与角速度的关系v=ωr,地球上的物体的转动半径是以转轴为中心的半径,所以不同的纬度上的物体的转动半径不同,所以它们的线速度是不相同的.BC不符合题意.
故答案为:A.
【分析】地球上两个不同地点的物体做圆周运动,具有相同的角速度,结合各自的轨道半径比较线速度、周期的关系即可。
7.【答案】A
【知识点】向心加速度
【解析】【解答】向心加速度只改变物体的速度的方向而不改变速度的大小,所以向心加速度表示物体线速度方向变化快慢,A符合题意,BC不符合题意;匀速圆周运动的向心加速度大小不变,方向始终指向圆心,则向心加速度是变化的,并非恒定不变的,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】向心加速度的方向始终与速度方向垂直,并不能改变速度的大小,但是可以改变速度的方向。
8.【答案】B
【知识点】向心力
【解析】【解答】物体做匀速圆周运动,合力指向圆心,对物体受力分析,受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力,如图:
其中重力G与静摩擦力 平衡,支持力 提供向心力,B符合题意
故答案为:B。
【分析】对物体进行受力分析,物体做圆周运动,必然需要外力提供向心力,当物体受到的力有指向圆心的分量时,那么该力就可以提供向心力。
9.【答案】C
【知识点】竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】小球恰好通过最高点时,只受到重力作用,重力完全充当向心力,则有 ,当小球到达最高点速率为2v时,应有 ,联立解得小球受到轨道的压力大小为 ,根据牛顿第三定律可知,轨道的压力为3mg,C项正确,ABD不符合题意。
故答案为:C
【分析】当小球的速度为v时,到达最高点重力提供向心力,利用向心力公式求解轨道半径,当速度为2v的时候,利用向心力公式求解压力即可。
10.【答案】D
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】地球表面处的重力加速度和在离地心高4R处的加速度均由地球对物体的万有引力产生,所以有F= =mg,所以 ;
故答案为:D
【分析】利用题目提供的重力加速度,对地球上的物体和人造地球卫星列向心力公式,结合两者的轨道半径,联立求解即可。
11.【答案】B
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】天宫一号和神州八号绕地球做匀速圆周运动,靠地球的万有引力提供向心力:
即 根据这个等式得:线速度 ,天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径,则天宫一号的线速度较小,A不符合题意;周期 ,天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径,则天宫一号的周期更大,B符合题意;角速度 ,天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径,则天宫一号的角速度更小,C不符合题意;加速度 ,天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径,则天宫一号的加速度更小,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】利用天宫一号的轨道半径大小与神州八号对比,可以判别线速度、角速度、向心加速度和周期的大小。
12.【答案】A
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】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 ,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】两个质点之间的万有引力可以利用公式来计算,结合题目条件代入数据计算即可。
13.【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】物体做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,有: ①,竖直方向上做匀加速直线运动,有 ②,当其竖直分位移与水平位移相等时,则有 ,即 ③,故竖直方向分速度不等于水平速度,A不符合题意;根据运动的合成可知,此时物体的瞬时速度大小为 ,B不符合题意;根据③式可知, ,则运动时间 ④,C符合题意;根据①②④式可知, ,则运动位移为 ,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】物体做平抛运动,水平方向匀速运动,竖直方向自由落体运动,利用水平位移和竖直位置相等列方程求解运动时间即可。
14.【答案】A
【知识点】万有引力定律及其应用;卫星问题
【解析】【解答】在地球表面有 ,且地球的质量 ,由两式可得 ,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】卫星做圆周运动,万有引力提供向心力,卫星在地球表面飞行,列方程求解地球的质量,结合地球的半径计算体积,进而求出地球的密度。
15.【答案】A
【知识点】第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【解答】在地球上有 ,移项化简得 ,在质量为地球6倍,半径为地球1.5倍的星球上,第一宇宙速度为 ,A项正确,BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】第一宇宙速度是卫星发射的最小速度,也是最大环绕速度,卫星做圆周运动,万有引力提供向心力,结合行星的质量和半径列方程求解即可。
16.【答案】A,C
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】牛顿提出了万有引力之后的100年中由于G值没有测出,而只能进行定性分析,而G值的测出使万有引力定律有了真正的实用价值,A符合题意;引力常量是一个常数,其大小与质量以及两物体间的距离无关,B不符合题意;根据万有引力定律可知,引力常量G在数值上等于两个质量都是1 kg的可视为质点的物体相距1 m时的相互吸引力,C符合题意;引力常量是定值,其数值大小由卡文迪许测出,但其大小与单位制的选择有关,D不符合题意.
故答案为:AC
【分析】引力常量是一个定值,得到引力常量数值的大小就可以计算出两物体间的引力。
17.【答案】(1)变化
(2)不变化
(3)变化
(4)不变化
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】匀速圆周运动的线速度是矢量,线速度大小不变,方向时刻改变,所以线速度是变化的;
匀速圆周运动是角速度不变的运动;角速度也是矢量,中学一般不讨论
匀速圆周运动的加速度是矢量,加速度大小不变,方向时刻改变,所以加速度变化;
匀速圆周运动周期不变,周期是标量
故答案为:变化;不变化;变化;不变化
【分析】曲线运动的条件就是初速度和受力方向不同;做匀速圆周运动的物体虽然速度和加速度大小不变,但是速度和加速度的方向无时无刻都在变化。
18.【答案】(1)5
(2)3
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】(1)小球在竖直方向上做匀加速直线运动,根据 可知, ,其中 ,代入求得 ,则频率为 .(2)小球在水平方向上做匀速直线运动,有: ,其中 , ,代入计算得出: .
【分析】(1)利用相邻的三个点,结合自由落体运动公式求出相邻两个点的时间,进而求出闪光频率;
(2)结合第一问求出的两点间的时间间隔,利用水平位移求出水平速度;
19.【答案】(1)解:小物块在桌面上受到摩擦力 ,根据牛顿第二定律, ,得
根据匀变速运动的规律, ,得离开桌面时速度为:
(2)解:根据匀变速直线运动的规律, ,得位移为:l = 1.4 m
(3)解:设平抛运动的时间为t1。由平抛运动规律,有:
竖直方向:h = gt12
水平方向:x = υt1
得水平距离:x = 0.90 m。
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用;平抛运动
【解析】【分析】(1)物体做平抛运动,水平方向匀速运动,竖直方向自由落体运动,利用竖直方向的距离求出运动时间,根据水平方向的位移求解初速度;
(2)物体在水平桌面上做匀变速运动,求出物体的加速度,结合运动学公式求解即可;
(3)利用运动时间和运动的水平速度求解平抛的距离。
20.【答案】(1)解:根据竖直上抛运动的特点可知:v0 gt=0…①
所以:
(2)解:设月球的半径为R,月球的质量为M,则: …②
体积与质量的关系:M=ρV= πR3 ρ …③
联立得:
(3)解:由万有引力提供向心力得:
联立得:
【知识点】万有引力定律及其应用;卫星问题
【解析】【分析】(1)物体做竖直上抛运动,为匀变速直线运动,结合运动学公式求解加速度;
(2)利用万有引力定律和向心力公式列方程求解月球的质量,结合半径求出体积进而求出月球的密度;
(3)第一宇宙速度是卫星发射的最小速度,也是最大环绕速度,利用万有引力定律和向心力公式列方程求解。