资源描述
111一、选择题(每小题5分，共40分)1物体以初速度v0水平抛出，当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时，则物体抛出的时间是 （ ）A. B. C. D. 【解析】物体做平抛运动，其水平方向的位移为:x=v0t,竖直方向的位移为y=且y=2x,解得t=,故C正确.【答案】C2如图所示，一物体在O点以初速度v开始做曲线运动，已知物体只受到沿x轴方向的恒力F的作用，则物体速度大小 （ ）A.先减小后增大 B.先增大后减小C.不断增大 D.不断减小【解析】把v沿x轴、y轴方向进行分解，由图可知物体在x轴方向先减速后加速，在y轴方向为匀速运动，因此其速度先减小后增大，A正确.【答案】A3.在平直公路上行驶的汽车中，某人从车窗相对于车静止释放一个小球，不计空气阻力，用固定在路边的照相机对小球进行闪光照相.在照相机的闪光灯连续闪亮两次的过程中，通过照相机拍得一张包含小球和汽车两个像的照片.已知闪光灯两次闪光的时间间隔为0.5 s,第一次闪光时小球刚好释放，第二次闪光时小球恰好落地.对照片进行分析可知，在两次闪光时间间隔内，小球移动的水平距离为5 m,汽车前进了5 m.根据以上信息尚不能确定的是（已知g=10 m/s2)（ ）A.小球释放点离地的高度B.第一次闪光时汽车的速度C.汽车做匀速直线运动D.两次闪光的时间间隔内汽车的平均速度【解析】小球做平抛运动，由h=可确定A选项；由s=v0t可确定B选项；由x=t可确定D选项；由x=v0t可确定B选项；由x=t可确定D选项.不能确定的是C选项.【答案】C4.科学研究表明地球的自转在变慢，四亿年前，地球每年是400天，地球每自转一周的时间为21.5小时，比现在要快2.5小时.据科学家分析，地球自转变慢的原因主要有两个：一个是潮汐时海水与海岸碰撞、与海底摩擦而使能量变成内能；另一个是由于潮汐的作用，地球把部分自转能量传给了月球，使月球的机械能增加了（不考虑对月球自转的影响）.由此可以判断，与四亿年前相比月球绕地球公转的（ ）A.半径减小 B.速度增大C.周期增大 D.角速度增大【解析】月球的机械能增加，围绕地球做离心运动，半径增大，当月球在更高的轨道上稳定运行时，其速度变小，周期变大，角速度变小，故C选项正确.【答案】C52009年2月11日，一颗美国商业卫星与一颗俄罗斯废弃的军用通信卫星在俄罗斯的西伯利亚北部上空790 km处发生碰撞，两颗卫星的质量分别为450 kg和560 kg，若近似认为这两颗卫星的轨道为匀速圆周运动轨道，且相撞前两颗卫星都在各自预定的轨道上运行.则关于这两颗卫星的描述正确的是 （ ）A.这两颗卫星均为地球同步卫星B.这两颗卫星的运行速度均大于7.9 km/sC.这两颗卫星的运行周期是相同的D.这两颗卫星的向心加速度的大小是相同的6“嫦娥一号”于2009年3月1日下午4时13分成功撞月，从发射到撞月历时433天，标志我国一期探月工程圆满结束.其中，卫星发射过程先在近地圆轨道绕行3周，再长途跋涉进入近月圆轨道绕月飞行.若月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的1/6，月球半径为地球半径的1/4，根据以上信息得 （ ）A.绕月与绕地飞行周期之比为B.绕月与绕地飞行周期之比为C.绕月与绕地飞行向心加速度之比为16D.月球与地球质量之比为196【解析】由可得月球与地球质量之比，D正确.由于在近地及近月轨道中，“嫦娥一号”运行的半径分别可近似为地球的半径与月球的半径，由,可得：，A正确.由可得：，C正确.正确答案为A、C、D.【解析】通过计算发现三艘载人飞船绕地球运行的周期近似相等，根据开普勒第三定律可知：三艘载人飞船绕地球飞行的半径是相等的.所以它们绕地球飞行的线速度大小相同，但三艘载人飞船的质量不一定相等，因而它们所受的万有引力不一定相等.它们在绕地球飞行的过程中，宇航员不是处于平衡状态，而是处于失重状态，因而宇航员不能使用弹簧测力计来测量自身所受到的重力，故B正确.【答案】B8如图所示，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球放在A盘的边缘，钢球放在B盘的边缘，A、B两盘的半径之比为21.a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮.a轮、b轮半径之比为12，当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时，钢球、受到的向心力之比为 （ ）A.21 B.41 C.14 D.81【解析】a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动，说明a、b两轮的线速度相等，即va=vb，又因a轮与A盘同轴，b轮与B盘同轴，对应的角速度相等，再利用向心力公式得D项正确.【答案】D二、非选择题(共60分)9(10分)载人飞船在起飞阶段，宇航员的血液处于超重状态，严重时会发生黑视，甚至危及生命.假设飞船起飞时的加速度大小为a=6g，方向竖直向上，宇航员躺在飞船内的水平躺椅上，则躺椅对他的作用力约为他体重的_倍；为使宇航员适应上述情况，必须进行专门的适应性训练，若训练时宇航员乘坐的转椅在竖直平面内做半径R=13.5 m的匀速圆周运动，则转椅每分钟至少应转_圈.(已知2g)【解析】设宇航员质量为m，所受支持力为F，则F-mg=ma，解得=7,当运动到最低点时支持力最大，则F-mg=m2R,=2n,解得n= r/s=20 r/min.【答案】7 2010(15分)如图所示，水平转盘上放有质量为m的物块，当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为零).物块和转盘间最大静摩擦力是其正压力的倍.求：(1)当转盘的角速度1=时，细绳的拉力F1.(2)当转盘的角速度2=时，细绳的拉力F2.【解析】设角速度为0时，绳恰好拉直而无张力，有mg= ,得0=.(1)由于1=0,故绳未拉紧，此时静摩擦力未达到最大值，得F1=0.(2)由于2=0,故绳被拉紧，由F2+mg=，得F2=mg.【答案】(1)0 (2) mg11.（17分）如图所示，AB为半环ACB的水平直径，C为环上的最低点，环半径为R.一个小球从A点以速度v0被水平抛出，设重力加速度为g，不计空气阻力.（1）要使小球掉到环上时的竖直分速度最大，v0应为多大？（2）若v0取值不同，小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角就不同.同学甲认为，总可以找到一个v0值，使小球垂直撞击半圆环.同学乙认为，无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击半圆环.你认为哪位同学的分析正确？如果认为甲同学正确.求出相应的v0值；如果认为乙同学正确，说明理由.【解析】（1）要使小球的竖直分速度最大，小球应落到C点，则R=v0t,R=,得v0=.(2)乙正确小球如能垂直撞击半圆环，则其速度方向必过圆心，设速度与水平方向的夹角为,则Rsin=,R(1+cos)=v0t,tan=gt/v0,解得：=0,这是不可能的.所以无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击半圆环.【答案】（1） (2)见解析12(18分) 利用航天飞机，人们可以到太空维修出现故障的人造地球卫星.(1)已知一颗人造地球卫星在离地面高度一定的圆轨道上运行.当航天飞机接近这颗卫星并与它运动情况基本相同时，速度达到了6.4 km/s.取地球半径为R=6 400 km，地球表面的重力加速度为g=9.8 ，试求这颗卫星离地面的高度.(2)航天飞机返回地面时能够无动力着陆，当速度减到54 km/h时从尾部弹出减速伞，滑行300 m后停止.假设弹开减速伞后，航天飞机在跑道上滑行时受到的阻力恒为3.75104 N，试求此时航天飞机的质量是多少？【解析】(1)设航天飞机的质量为m，离地面的高度为h，由万有引力定律和牛顿运动定律可得,在地面上有,联立代入数据得h=-R=3.4106 m.111
展开阅读全文