2019-2020年高一下学期第一次月考物理试卷 含解析.doc

2019-2020年高一下学期第一次月考物理试卷 含解析一选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分1-8题只有一个选项正确，9-12题有多个选项正确）1质点作曲线运动从A到B速率逐渐增加，如图，有四位同学用示意图表示A到B的轨迹及速度方向和加速度的方向，其中正确的是（）ABCD2一个静止的质点，在两个互成锐角的恒力F1、F2作用下开始运动，经过一段时间后撤掉其中的一个力，则质点在撤力前后两个阶段的运动性质分别是（）A匀加速直线运动，匀减速直线运动B匀加速直线运动，匀变速曲线运动C匀变速曲线运动，匀速圆周运动D匀加速直线运动，匀速圆周运动3一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示，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（）AB2tanCDtan4时钟上分针的端点到转轴的距离是时针端点到转轴的距离的1.5倍，则（）A分针的角速度是时针角速度的1.5倍B分针的角速度是时针角速度的60倍C分针端点的线速度是时针端点的线速度的18倍D分针端点的线速度是时针端点的线速度的90倍5如图所示，光滑水平面上有原长为L的轻弹簧，它一端固定在光滑的转轴O上，另一端系一小球当小球在该平面上做半径为2L的匀速圆周运动时，速率为v；当小球在该平面上做半径为3L的匀速圆周运动时，速率为v弹簧总处于弹性限度内则v：v等于（）A：B2：3C1：3D1：6汽车在水平地面上转弯，地面对车的摩擦力已达到最大值当汽车的速率加大到原来的二倍时，若使车在地面转弯时仍不打滑，汽车的转弯半径应（）A增大到原来的二倍B减小到原来的一半C增大到原来的四倍D减小到原来的四分之一7某行星的半径是地球半径的3倍，质量是地球质量的36倍则该行星表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的（）A4倍B6倍C倍D12倍8地球绕太阳公转的周期跟月球绕地球公转的周期之比是p，地球绕太阳公转的轨道半径跟月球绕地球公转轨道半径之比是q，则太阳跟地球的质量之比M日：M地为（）ABCD无法确定9如图所示，AB为斜面，BC为水平面，从A点以水平速度v0抛出一小球，此时落点到A的水平距离为x1；从A点以水平速度3v0抛出小球，这次落点到A点的水平距离为x2，不计空气阻力，则x1：x2可能等于（）A1：3B1：6C1：9D1：1210假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是（）A地球的向心力变为缩小前的一半B地球的向心力变为缩小前的C地球绕太阳公转周期与缩小前的相同D地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半11如图所示的靠轮传动装置中右轮半径为2r，a为它边缘的一点，b为轮上的一点，b距轴为r左侧为一轮轴，大轮的半径为4r，d为它边缘上的一点，小轮的半径为r，c为它边缘上的一点若传动中靠轮不打滑，则（）Ab点与d点的线速度大小相等Ba点与c点的线速度大小相等Cc点与b点的角速度大小相等Da点与d点的向心加速度大小之比为1：412发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送人同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点如图所示，则卫星分别在1、2、3轨道上运行时，以下说法正确的是（）A卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C卫星在轨道1上经过Q点时的速度等于它在轨道2上经过Q点时的速度D卫星在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度二实验题（每空3分，共18分）13在研究平抛物体运动的实验中：（1）下列哪些因素会使本实验的误差增大A小球与斜槽之间有摩擦B建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点C安装斜槽时其末端不水平D根据曲线计算平抛运动的初速度时在曲线上取作计算的点离原点O较远（2）如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则正确的是A小球平抛的初速度不同B小球每次做抛物线运动的轨迹重合C小球通过相同的水平位移所用时间仍相同（3）某次实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹如图所示，小方格的边长l=10mm，若小球在平抛运动途中的各个位置如图中a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为（用l、g表示），其值是（结果保留两位有效数字，取g=9.8m/s2）14如图所示是自行车传动装置的示意图假设踏脚板每2s转一圈，要知道在这种情形下自行车前进的速度有多大，还需测量哪些量？请在图中用字母标注出来，并用这些量推导出自行车前进速度的表达式为三计算题（共34分）15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（用引力常量为G、T、r表示）16在冬天，高为h=1.25m的平台上，覆盖了一层冰，一乘雪橇的滑雪爱好者，从距平台边缘s=24m处以一定的初速度向平台边缘滑去，如图所示，当他滑离平台即将着地时的瞬间，其速度方向与水平地面的夹角为=45，取重力加速度g=10m/s2求：（1）滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是多大；（2）若平台上的冰面与雪橇间的动摩擦因数为=0.05，则滑雪者的初速度是多大？17如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R和H，筒内壁A点的高度为筒高的一半，内壁上有一质量为m的小物块，求：当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小；当物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度18我国通信卫星的研制始于70年代331卫星通信工程的实施，到1984年4月，我国第一颗同步通信卫星发射成功并投入使用，标志着我国通信卫星从研制转入实用阶段现正在逐步建立同步卫星与“伽利略计划”等中低轨道卫星等构成的卫星通信系统（1）若已知地球的平均半径为R0，自转周期为T0，地表的重力加速度为g，试求同步卫星的轨道半径R；（2）有一颗与上述同步卫星在同一轨道平面的低轨道卫星，自西向东绕地球运行，其运行半径为同步轨道半径R的四分之一，试求该卫星的周期T是多少？该卫星至少每隔多长时间才在同一城市的正上方出现一次（计算结果只能用题中已知物理量的字母表示）xx学年江西省宜春市丰城中学高一（下）第一次月考物理试卷参考答案与试题解析一选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分1-8题只有一个选项正确，9-12题有多个选项正确）1质点作曲线运动从A到B速率逐渐增加，如图，有四位同学用示意图表示A到B的轨迹及速度方向和加速度的方向，其中正确的是（）ABCD【考点】曲线运动；运动的合成和分解【分析】当物体速度方向与加速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，加速度指向曲线凹的一侧；当加速度与速度方向夹角小于90度时物体做加速运动；当加速度的方向与速度方向大于90度时物体做减速运动；分析图示情景然后答题【解答】解：A、由图示可知，加速度方向与速度方向夹角大于90度，物体做减速运动，故A错误；B、由图示可知，速度方向与加速度方向相同，物体做直线运动，不做曲线运动，故B错误；C、由图示可知，加速度在速度的右侧，物体运动轨迹向右侧凹，故C错误；D、由图示可知，加速度方向与速度方向夹角小于90度，物体做加速曲线运动，故D正确；故选D【点评】知道物体做曲线运动的条件，分析清楚图示情景即可正确解题2一个静止的质点，在两个互成锐角的恒力F1、F2作用下开始运动，经过一段时间后撤掉其中的一个力，则质点在撤力前后两个阶段的运动性质分别是（）A匀加速直线运动，匀减速直线运动B匀加速直线运动，匀变速曲线运动C匀变速曲线运动，匀速圆周运动D匀加速直线运动，匀速圆周运动【考点】牛顿第二定律；力的合成【分析】一个静止的质点，在两个互成锐角的恒力F1、F2作用下开始做匀加速直线运动，运动方向沿着合力F的方向；撤去一个力后，合力与速度不共线，故开始做曲线运动，由于合力为恒力，故加速度恒定，即做匀变速曲线运动【解答】解：两个互成锐角的恒力F1、F2合成，根据平行四边形定则，其合力在两个力之间某一个方向上，合力为恒力，根据牛顿第二定律，加速度恒定；质点原来静止，故物体做初速度为零的匀加速直线运动；撤去一个力后，合力与速度不共线，故开始做曲线运动，由于合力为恒力，故加速度恒定，即做匀变速曲线运动；故选B【点评】本题关键是根据牛顿第二定律确定加速度，然后根据加速度与速度的关系确定速度的变化规律，得到物体的运动性质3一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示，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（）AB2tanCDtan【考点】平抛运动【分析】物体做平抛运动，可以把平抛运动可以分解为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来求解，两个方向上运动的时间相同根据平抛运动的规律分别求出速度与水平方向夹角的正切值和位移与水平方向夹角的正切值，从而得出小球在水平位移与在竖直方向位移之比【解答】解：小球撞在斜面上，速度方向与斜面垂直，则速度方向与竖直方向的夹角为，则水平速度与竖直速度之比为vx：vy=tan，水平位移与竖直位移之比 x：y=vxt： vyt=2vx：vy=2tan，故A正确故选：A【点评】本题是有条件的平抛运动，关键要明确斜面的方向反映了速度方向与竖直方向的夹角，将速度进行分解，再运用平抛运动的规律解决这类问题4时钟上分针的端点到转轴的距离是时针端点到转轴的距离的1.5倍，则（）A分针的角速度是时针角速度的1.5倍B分针的角速度是时针角速度的60倍C分针端点的线速度是时针端点的线速度的18倍D分针端点的线速度是时针端点的线速度的90倍【考点】线速度、角速度和周期、转速【分析】时针和分针都是做匀速圆周运动，已知周期之比，根据=求解角速度之比，根根据v=r求解线速度之比【解答】解：A、B、时针周期为12h，分针周期为1h，故时针与分针周期之比为12：1，据=得时针与分针角速度之比1：12，即分针的角速度是时针角速度的12倍故AB错误C、D、时针与分针角速度之比1：12，时针与分针由转动轴到针尖的长度之比是2：3，根据v=r，时针与分针线速度之比为12：123=1：18，即分针端点的线速度是时针端点的线速度的18倍，故C正确，D错误；故选：C【点评】本题关键是建立圆周运动的运动模型，然后结合线速度、角速度、周期间的关系列式分析5如图所示，光滑水平面上有原长为L的轻弹簧，它一端固定在光滑的转轴O上，另一端系一小球当小球在该平面上做半径为2L的匀速圆周运动时，速率为v；当小球在该平面上做半径为3L的匀速圆周运动时，速率为v弹簧总处于弹性限度内则v：v等于（）A：B2：3C1：3D1：【考点】向心力；胡克定律；牛顿第二定律【分析】小球做匀速圆周运动，弹簧弹力提供向心力，根据胡克定律及向心力公式即可求解【解答】解：小球做匀速圆周运动，弹簧弹力提供向心力，根据胡克定律及向心力公式得：kk解得：故选D【点评】本题主要考查了胡克定律及向心力公式的直接应用，难度不大，属于基础题6汽车在水平地面上转弯，地面对车的摩擦力已达到最大值当汽车的速率加大到原来的二倍时，若使车在地面转弯时仍不打滑，汽车的转弯半径应（）A增大到原来的二倍B减小到原来的一半C增大到原来的四倍D减小到原来的四分之一【考点】向心力【分析】汽车在水平地面上转弯，在水平面上做匀速圆周运动，所需的向心力是由侧向静摩擦力提供，根据汽车以某一速率在水平地面上匀速率转弯时，地面对车的侧向摩擦力正好达到最大，当速度增大时，地面所提供的摩擦力不能增大，根据牛顿第二定律列式求解【解答】解：汽车在水平地面上转弯，所需的向心力是由侧向静摩擦力提供，摩擦力已达到最大值，设摩擦力的最大值为fm，则得： fm=m当速率v增大为原来的二倍时，fm不变，由上得，R应增大为原来的4倍故选：C【点评】汽车转弯问题对日常生活有指导意义，当转弯半径越大时，汽车所能达到的最大速度越大7某行星的半径是地球半径的3倍，质量是地球质量的36倍则该行星表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的（）A4倍B6倍C倍D12倍【考点】万有引力定律及其应用【分析】星球表面重力与万有引力相等，得到重力加速度的表达式，再由质量和半径关系求出重力加速度的关系【解答】解：地球表面重力与万有引力相等，故有：可得地球表面重力加速度同理行星表面的重力加速度故选：A【点评】星球表面重力与万有引力相等得到重力加速度的表达式，再根据星球质量与半径关系求出重力加速度与地球表面重力加速度的关系即可，掌握万有引力公式是解决问题的关键8地球绕太阳公转的周期跟月球绕地球公转的周期之比是p，地球绕太阳公转的轨道半径跟月球绕地球公转轨道半径之比是q，则太阳跟地球的质量之比M日：M地为（）ABCD无法确定【考点】万有引力定律及其应用；向心力【分析】根据万有引力提供圆周运动向心力得到中心天体质量的计算式，由轨道半径和周期关系比求得中心天体质量比【解答】解：根据万有引力是提供圆周运动向心力有：可得中心天体质量M=所以有： =故选：A【点评】根据万有引力提供圆周运动向心力得出计算中心天体的表达式是正确解决本题的关键9如图所示，AB为斜面，BC为水平面，从A点以水平速度v0抛出一小球，此时落点到A的水平距离为x1；从A点以水平速度3v0抛出小球，这次落点到A点的水平距离为x2，不计空气阻力，则x1：x2可能等于（）A1：3B1：6C1：9D1：12【考点】平抛运动【分析】该题考查平抛运动，但问题在于：两次抛出的是落在斜面AB上，还是落在水平面BC上，或者是一个在斜面上，一个在水平面上都在斜面上时，两个的水平位移比值最大，都在水平面上时，两个的水平位移的比值最小，两个的水平位移的比值应该在最大与最小值之间先求出最小值，再求出最大值，即可【解答】解：A：若都落在水平面上，运动的时间相等，有公式：x=vt得：x1=v0t，x2=3v0t，所以：x1：x2=1：3；故A正确；C：若都落在斜面上，设斜面与水平面的夹角为，水平位移：x=vt，竖直位移：y=，则有：，水平位移：，所以：x1：x2=1：9故C正确；BD：都落在斜面上时，两个的水平位移比值最大，都在水平面上时，两个的水平位移的比值最小，其他的情况应在两者之间，故B正确，而D错误故选：ABC【点评】该题考查平抛运动，要抓住该题有多种可能的情况，分析出最大值和最小值，问题便迎刃而解10假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是（）A地球的向心力变为缩小前的一半B地球的向心力变为缩小前的C地球绕太阳公转周期与缩小前的相同D地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半【考点】万有引力定律及其应用【分析】由密度不变，半径变化可求得天体的质量变化；由万有引力充当向心力可得出变化以后的各量的变化情况【解答】解：由于天体的密度不变而半径减半，导致天体的质量减小，所以有地球绕太阳做圆周运动由万有引力充当向心力所以有所以B正确，A错误；由，整理得与原来相同，C正确D错误；故选BC【点评】天体的运动中都是万有引力充当向心力，因向心力的表达式有多种，故应根据题目中的实际情况确定该用的表达式11如图所示的靠轮传动装置中右轮半径为2r，a为它边缘的一点，b为轮上的一点，b距轴为r左侧为一轮轴，大轮的半径为4r，d为它边缘上的一点，小轮的半径为r，c为它边缘上的一点若传动中靠轮不打滑，则（）Ab点与d点的线速度大小相等Ba点与c点的线速度大小相等Cc点与b点的角速度大小相等Da点与d点的向心加速度大小之比为1：4【考点】线速度、角速度和周期、转速【分析】c、d轮共轴转动，角速度相等，b、c两轮在传动中靠轮不打滑，知b、c两轮边缘上的点线速度大小相等根据线速度与角速度、向心加速度的关系比较它们的大小【解答】解：A、c、d轮共轴转动，角速度相等，根据v=r知，d点的线速度大于c点的线速度，而a、c的线速度大小相等，a、b的角速度相等，则a的线速度大于b的线速度，所以d点的线速度大于b点的线速度故A错误，B正确C、a、c的线速度相等，半径比为2：1，根据=，知a、c的角速度之比1：2a、b的角速度相等，所以b、c的角速度不等故C错误D、a、c的线速度相等，半径比为2：1，根据a=，知向心加速度之比为1：2c、d的角速度相等，根据a=r2，知c、d的向心加速度之比为1：4，所以a、d两点的向心加速度之比为1：8故D错误故选B【点评】解决本题的关键知道共轴转动，角速度相等，不打滑传动，轮子边缘上的点线速度大小相等12发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送人同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点如图所示，则卫星分别在1、2、3轨道上运行时，以下说法正确的是（）A卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C卫星在轨道1上经过Q点时的速度等于它在轨道2上经过Q点时的速度D卫星在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度【考点】同步卫星【分析】根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、角速度、和向心力的表达式进行讨论即可【解答】解：A、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据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M，有：G=ma=m=m解得：v= 轨道3半径比轨道1半径大，卫星在轨道1上线速度较大，故A错误；B、= 轨道3半径比轨道1半径大，卫星在轨道3上角速度较小，故B正确；C、卫星在轨道1上经过Q点时的速度，使其做匀速圆周运动，而它在轨道2上经过Q点时的速度，使其做离心运动，因此卫星在轨道1上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过Q点时的速度，故C错误；D、根据牛顿第二定律和万有引力定律得：a=，所以卫星在轨道2上经过P点的加速度等于在轨道3上经过P点的加速度故D正确故选BD【点评】本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度和角速度的表达式，再进行讨论二实验题（每空3分，共18分）13在研究平抛物体运动的实验中：（1）下列哪些因素会使本实验的误差增大CA小球与斜槽之间有摩擦B建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点C安装斜槽时其末端不水平D根据曲线计算平抛运动的初速度时在曲线上取作计算的点离原点O较远（2）如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则正确的是AA小球平抛的初速度不同B小球每次做抛物线运动的轨迹重合C小球通过相同的水平位移所用时间仍相同（3）某次实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹如图所示，小方格的边长l=10mm，若小球在平抛运动途中的各个位置如图中a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为（用l、g表示），其值是0.63m/s（结果保留两位有效数字，取g=9.8m/s2）【考点】研究平抛物体的运动【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度【解答】解：（1）A、小球与斜槽之间有摩擦不影响实验的误差，只要保证小球平抛运动的初速度相同即可，故A错误B、建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点，不影响实验的误差，故B错误C、安装斜槽时其末端不水平，小球平抛运动的初速度不水平，影响实验的误差，故C正确D、计算平抛运动的初速度时在曲线上取作计算的点离原点O较远可以减小实验的误差，故D错误故选：C（2）如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则小球平抛运动的初速度不同，则运动轨迹不同，通过相同水平位移所用的时间不同，故A正确，B、C错误故选：A（3）在竖直方向上，根据y=l=gT2得，T=，小球平抛运动的初速度，代入数据解得v0=0.63m/s故答案为：（1）C；（2）A；（3）2，0.63m/s【点评】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，难度不大14如图所示是自行车传动装置的示意图假设踏脚板每2s转一圈，要知道在这种情形下自行车前进的速度有多大，还需测量哪些量？R、r、R请在图中用字母标注出来，并用这些量推导出自行车前进速度的表达式为【考点】线速度、角速度和周期、转速【分析】皮带传动边缘上的点线速度相等；共轴传动角速度相等；根据v=r列式求解【解答】解：如图所示，测量R、r、R；皮带线速度：v1=；车轮角速度：=；自行车的速度：v=R；联立解得：v=；故答案为：还需测量R、r、R，自行车的速度为【点评】本题关键明确传动的原理，然后根据多次v=r列式求解三计算题（共34分）15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（用引力常量为G、T、r表示）【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】这是一个双星的问题，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，它们之间的万有引力提供各自的向心力，两颗恒星有相同的角速度和周期，结合牛顿第二定律和万有引力定律解决问题【解答】解：对恒星1，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：解得：对恒星2，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：解得：两恒星的总质量：答：这个双星系统的总质量为【点评】本题是双星问题，与卫星绕地球运动模型不同，两颗星都绕同一圆心做匀速圆周运动，关键抓住条件：相同的角速度和周期16在冬天，高为h=1.25m的平台上，覆盖了一层冰，一乘雪橇的滑雪爱好者，从距平台边缘s=24m处以一定的初速度向平台边缘滑去，如图所示，当他滑离平台即将着地时的瞬间，其速度方向与水平地面的夹角为=45，取重力加速度g=10m/s2求：（1）滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是多大；（2）若平台上的冰面与雪橇间的动摩擦因数为=0.05，则滑雪者的初速度是多大？【考点】动能定理；平抛运动【分析】（1）滑雪爱好者滑离平台后做平抛运动，根据平抛运动的特点及基本公式即可求解；（2）滑雪者在平台上滑动时，受到滑动摩擦力作用而减速度，对滑动过程运用由动能定理即可求解【解答】解：（1）把滑雪爱好者着地时的速度vt分解为如图所示的v0、v两个分量由 h=gt2得：t=0.5s则 v=gt=5m/sv0=vtan45=5m/s着地点到平台边缘的水平距离：x=v0t=2.5m（2）滑雪者在平台上滑动时，受到滑动摩擦力作用而减速度，由动能定理：得：v=7m/s，即滑雪者的初速度为7m/s答：（1）滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是2.5m；（2）滑雪者的初速度为7m/s2.5m，7m/s【点评】该题考查了平抛运动的基本公式和定能定理得应用，难度不大，属于基础题17如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R和H，筒内壁A点的高度为筒高的一半，内壁上有一质量为m的小物块，求：当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小；当物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用；向心力【分析】（1）当筒不转动时，物块受到重力、筒壁A的摩擦力和支持力作用，根据平衡条件求解角度由数学知识求出（2）当物块在A点随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，由重力和支持力的合力提供物块的向心力，由牛顿第二定律求解【解答】解：（1）设圆锥母线与水平方向的夹角为当筒不转动时，物块静止在筒壁A点时受到的重力、摩擦力和支持力三力作用而平衡， 由平衡条件得 摩擦力的大小：f=mgsin= 支持力的大小：N=mgcos=； （2）当物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，物块在筒壁A点时受到的重力和支持力作用，它们的合力提供向心力，设筒转动的角速度为有 mgtan=m2由几何关系得 tan= 联立解得=答：（1）当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力为， 支持力的大小为； （2）当物块在A点随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度为【点评】本题是圆锥摆类型关于向心力应用的基本方程是：指向圆心的合力等于向心力，其实是牛顿第二定律的特例18我国通信卫星的研制始于70年代331卫星通信工程的实施，到1984年4月，我国第一颗同步通信卫星发射成功并投入使用，标志着我国通信卫星从研制转入实用阶段现正在逐步建立同步卫星与“伽利略计划”等中低轨道卫星等构成的卫星通信系统（1）若已知地球的平均半径为R0，自转周期为T0，地表的重力加速度为g，试求同步卫星的轨道半径R；（2）有一颗与上述同步卫星在同一轨道平面的低轨道卫星，自西向东绕地球运行，其运行半径为同步轨道半径R的四分之一，试求该卫星的周期T是多少？该卫星至少每隔多长时间才在同一城市的正上方出现一次（计算结果只能用题中已知物理量的字母表示）【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【分析】（1）同步卫星的周期与地球的自转周期相等，根据万有引力提供向心力，结合万有引力等于重力求出同步卫星的轨道半径（2）通过万有引力提供向心力求出周期与轨道半径的关系，从而求出低轨道卫星的周期抓住转过的圆心角关系求出在同一城市的正上方出现的最小时间【解答】解：（1）设地球的质量为M，同步卫星的质量为m，运动周期为T，因为卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，故同步卫星T=T0而在地表面由式解得：（2）由式可知T2R3，设低轨道卫星运行的周期为T，则因而设卫星至少每隔t时间才在同一地点的正上方出现一次，根据圆周运动角速度与所转过的圆心角的关系=t得：解得：，即卫星至少每隔时间才在同一地点的正上方出现一次答：（1）同步卫星的轨道半径（2）该卫星的周期T为，卫星至少每隔时间才在同一地点的正上方出现一次【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力这两大理论，知道同步卫星的周期与地球自转的周期相等