2022-2022学年安徽省巢湖市庐江八中高一（下）第二次月考物理试卷一、选择题（共12小题、48分，每小题4分，其中1--8题为单项选择题；9--12题为多项选择题：每小题有两个或两个以上答案，选对而不全得2分，有错项不得分）1．（4分）（2022春•巢湖校级月考）下列说法正确的是（ ） A．经典力学能够说明微观粒子的规律性 B．经典力学适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于微观粒子的高速运动问题 C．相对论和量子力学全面否定了经典力学 D．对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍能适用2．（4分）（2022春•宁晋县校级期中）一个物体在相互垂直的恒力F1和F2作用下，由静止开始运动，经过一段时间后，突然撤去F2，则物体以后的运动情况是（ ） A．物体做匀变速曲线运动 B．物体做变加速曲线运动 C．物体沿F1的方向做匀加速直线运动 D．物体做直线运动3．（4分）（2022•高淳县模拟）我国“嫦娥一号”探月卫星经过无数人的协作和努力，终于在2022年10月24日晚6点多发射升空．如图所示，“嫦娥一号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小．在此过程中探月卫星所受合力方向可能的是（ ） A．B．C．D．4．（4分）（2022春•益阳期末）如图所示，两个相对的斜面的倾角分别为37°和53°，在斜面顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上．若不计空气阻力，则A、B两个小球的运动时间之比为（ ） A．1：1B．1：3C．16：9D．9：165．（4分）（2022春•杜集区校级期末）如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则（ ） A．球A的角速度一定大于球B的角速度 B．球A的线速度大于球B的线速度-17-\n C．球A的运动周期一定小于球B的运动周期 D．球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力6．（4分）（2022秋•济源校级期末）如图所示，质量为M的物体内有圆形轨道，质量为m的小球在竖直平面内沿圆轨道做无摩擦的圆周运动，A与C两点分别是轨道的最高点和最低点，B、D两点是圆水平直径两端点．小球运动时，物体M在地面静止，则关于M对地面的压力N和地面对M的摩擦力方向，下列说法正确的是（ ） A．小球运动到B点时，N＞Mg，摩擦力方向向左 B．小球运动到B点时，N=Mg，摩擦力方向向右 C．小球运动到D点时，N＞（M+m）g，摩擦力方向向左 D．小球运动到C点时，N＞（M+m）g，M与地面的摩擦力方向不能确定7．（4分）（2022•盱眙县校级学业考试）我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星．某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动．由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G．由此可求出S2的质量为（ ） A．B． C．D．8．（4分）（2022春•巢湖校级月考）某球状行星具有均匀的密度ρ，其自转速度逐渐增大，某时刻在该行星赤道上随行星一起转动的物体对行星表面的压力恰好为零时，该行星自转周期为（ ） A．B．C．D．9．（4分）（2022春•巢湖校级月考）关于人造地球卫星及其中物体的超重、失重问题，下列说法中错误的是（ ） A．卫星在发射近地段向上加速和回收近地段向下减速时产生的都是超重现象 B．做匀速圆周运动的载人空间站中，宇航员仍受重力的作用，但所受合外力为零 C．进入轨道后，航天员出舱，手中举起的五星红旗迎风飘扬 D．航天员在轨道舱内不能利用天平测量物体质量，但可以使用水银气压计测量舱内气压10．（4分）（2022•凉州区校级模拟）如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进人地球同步轨道Ⅱ，则（ ） A．该卫星的发射速度必定大于11.2km/s-17-\n B．卫星在同步轨道II上的运行速度大于7.9km/s C．在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度 D．卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道Ⅱ11．（4分）（2022•抚州模拟）科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星，并测得它围绕该恒星运行一周所用的时间为1200年，它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100倍．假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周，仅利用以上两个数据可以求出的量有（ ） A．行星质量与太阳质量之比 B．恒星密度与太阳密度之比 C．行星质量与地球质量之比 D．行星运行速度与地球公转速度之比12．（4分）（2022春•巢湖校级月考）地球赤道上的山丘e，近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动．设e、p、q的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则（ ） A．v1＞v2＞v3B．v1＜v3＜v2C．a2＞a3＞a1D．a1＜a2＜a3 二、实验题（10分）13．（4分）（2022春•邢台期末）研究平抛运动，下面哪些做法可以减小实验误差（ ） A．使用密度大、体积小的钢球 B．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 C．实验时，让小球每次都从同一高度由静止开始滚下 D．使斜槽末端的切线保持水平14．（6分）（2022春•巢湖校级月考）为了确定小球在不同时刻所通过的位置，用如图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的平面垂直，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹B；又将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再得到痕迹C．若测得木板每次后移距离x=20.00cm，A、B间距离y1=4.70cm，B、C间距离y2=14.50cm．（g取9.80m/s2）根据以上直接测量的物理量推导出小球初速度的计算公式为v0= ．（用题中所给字母表示）．小球初速度值为 m/s． 三、计算题（共四小题、计42分，其中15、16、17三小题每小题10分，18小题12分）15．（10分）（2022春•南部县校级期末）如图所示，飞机距地面高H=500m，水平飞行速度为v1=100m/s，追击一辆速度为v2=20m/s同向行驶的汽车，欲使投弹击中汽车，飞机应在距汽车水平距离多远处投弹？-17-\n16．（10分）（2022春•巢湖校级月考）如图所示，在光滑水平桌面上有一光滑小孔O，一根轻绳穿过小孔，一端连接质量m=1.0kg的小球A，另一端连接质量M=4.0kg的重物B．求：（1）当A球沿半径r=0.1m的圆做匀速圆周运动，其角速度为ω=10rad/s时B对地面的压力多大？（2）当A球的角速度多大时，B物体将开始要离开地面？（g取10m/s2）17．（10分）（2022•长沙模拟）我国月球探测计划“嫦娥工程”已经启动．2022年下半年发射了“嫦娥1号”探月卫星，2022年又发射了嫦娥2号．科学家对月球的探索会越来越深入．（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径；（2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t，小球落回抛出点．已知月球半径为r，万有引力常量为G，试求出月球的质量M月．18．（12分）（2022春•马鞍山期末）宇航员到达某行星表面后，用长为L的细线拴一小球，让球在竖直面内做圆周运动．他测得当球通过最高点的速度为v0时，绳中张力刚好为零．设行星的半径为R、引力常量为G，求：（1）该行星表面的重力加速度大小（2）该行星的质量（3）在该行星表面发射卫星所需要的最小速度． -17-\n2022-2022学年安徽省巢湖市庐江八中高一（下）第二次月考物理试卷参考答案与试题解析 一、选择题（共12小题、48分，每小题4分，其中1--8题为单项选择题；9--12题为多项选择题：每小题有两个或两个以上答案，选对而不全得2分，有错项不得分）1．（4分）（2022春•巢湖校级月考）下列说法正确的是（ ） A．经典力学能够说明微观粒子的规律性 B．经典力学适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于微观粒子的高速运动问题 C．相对论和量子力学全面否定了经典力学 D．对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍能适用考点：狭义相对论．分析：经典力学有一定的局限性，经典力学只适用于宏观、低速运动的物体，不适用于高速、微观的物体．解答：解：A、经典力学有一定的局限性，经典力学只适用于宏观、低速运动的物体，不适用于高速、微观的物体．所以A错误、D错误，B正确．C、相对论和量子力学的出现，并没有否定经典力学，经典力学是相对论和量子力学在低速、宏观条件下的特殊情形．所以C错误．故选：B．点评：记住：经典力学只适用于宏观、低速运动的物体，不适用于高速、微观的物体． 2．（4分）（2022春•宁晋县校级期中）一个物体在相互垂直的恒力F1和F2作用下，由静止开始运动，经过一段时间后，突然撤去F2，则物体以后的运动情况是（ ） A．物体做匀变速曲线运动 B．物体做变加速曲线运动 C．物体沿F1的方向做匀加速直线运动 D．物体做直线运动考点：物体做曲线运动的条件．专题：物体做曲线运动条件专题．分析：质点做直线运动还是曲线运动，就看合力的方向与速度的方向是否在同一条直线上，在同一条直线上，就做直线运动，不在一条直线上，质点就做曲线运动．解答：解：一个物体在相互垂直的恒力F1和F2作用下，由静止开始沿两力的合力方向上做匀加速直线运动．经过一段时间后，突然将撤去F2，则物体出现了合力，方向即为F1方向，大小为F1．F1方向与此时的速度不共线，所以做曲线运动，由于合力的大小与方向不变，所以做匀变速曲线运动．因此A正确，BCD均错误；故选：A点评：本题即考查了物体做曲线运动的条件，还考查了学生对匀变速运动的理解，把这两部分内容理解透彻就不会出错了．判定直线运动与曲线运动的方法，同时做曲线运动条件是加速度与速度不共线，而不是加速度变化． 3．（4分）（2022•高淳县模拟）我国“嫦娥一号”探月卫星经过无数人的协作和努力，终于在-17-\n2022年10月24日晚6点多发射升空．如图所示，“嫦娥一号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小．在此过程中探月卫星所受合力方向可能的是（ ） A．B．C．D．考点：曲线运动．分析：“嫦娥一号”探月卫星做的运动为曲线运动，故在半径方向上合力不为零且是指向圆心的；又是做减速运动，故在切线上合力不为零且与瞬时速度的方向相反，分析这两个力的合力，即可看出那个图象是正确的．解答：解：“嫦娥一号”探月卫星从M点运动到N，曲线运动，必有力提供向心力，向心力是指向圆心的；“嫦娥一号”探月卫星同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90°，所以选项ABD错误，选项C正确．故答案为C．点评：解决此题关键是要沿半径方向上和切线方向分析“嫦娥一号”探月卫星的受力情况，“嫦娥一号”探月卫星受到指向圆心的力的合力使“嫦娥一号”探月卫星做曲线运动，在切线方向的分力使“嫦娥一号”探月卫星减速，知道了这两个分力的方向，也就可以判断合力的方向了． 4．（4分）（2022春•益阳期末）如图所示，两个相对的斜面的倾角分别为37°和53°，在斜面顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上．若不计空气阻力，则A、B两个小球的运动时间之比为（ ） A．1：1B．1：3C．16：9D．9：16考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：两球都落在斜面上，位移上有限制，即竖直位移与水平位移的比值等于斜面倾角的正切值．解答：解：对于A球，tan37°==对于b球，tan53°=-17-\n所以故D正确，A、B、C错误．故选：D点评：解决本题的关键抓住平抛运动落在斜面上竖直方向上的位移和水平方向上的位移是定值． 5．（4分）（2022春•杜集区校级期末）如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则（ ） A．球A的角速度一定大于球B的角速度 B．球A的线速度大于球B的线速度 C．球A的运动周期一定小于球B的运动周期 D．球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力考点：向心力；线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：小球受重力和支持力，靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，根据F合=m=mrω2比较角速度、线速度的大小，结合角速度得出周期的大小关系．根据受力分析得出支持力的大小，从而比较出压力的大小．解答：解：A、对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图根据牛顿第二定律，有：F=mgtanθ=，解得：v=，，A的半径大，则A的线速度大，角速度小．故A错误，B正确．C、从A选项解析知，A球的角速度小，根据，知A球的周期大，故C错误．D、因为支持力N=，知球A对筒壁的压力一定等于球B对筒壁的压力．故D错误．故选：B．-17-\n点评：解决本题的关键知道圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解．知道线速度、角速度、周期之间的关系． 6．（4分）（2022秋•济源校级期末）如图所示，质量为M的物体内有圆形轨道，质量为m的小球在竖直平面内沿圆轨道做无摩擦的圆周运动，A与C两点分别是轨道的最高点和最低点，B、D两点是圆水平直径两端点．小球运动时，物体M在地面静止，则关于M对地面的压力N和地面对M的摩擦力方向，下列说法正确的是（ ） A．小球运动到B点时，N＞Mg，摩擦力方向向左 B．小球运动到B点时，N=Mg，摩擦力方向向右 C．小球运动到D点时，N＞（M+m）g，摩擦力方向向左 D．小球运动到C点时，N＞（M+m）g，M与地面的摩擦力方向不能确定考点：向心力；牛顿第二定律．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：小滑块在竖直面内做圆周运动，小滑块的重力和圆形轨道对滑块的支持力的合力作为向心力，根据在不同的地方做圆周运动的受力，可以分析得出物体M对地面的压力N和地面对物体M的摩擦力的大小．解答：解：A、小滑块在B点时，需要的向心力向右，所以M对滑块有向右的支持力的作用，对M受力分析可知，地面要对物体有向右的摩擦力的作用，在竖直方向上，由于没有加速度，物体受力平衡，所以物体M对地面的压力N=Mg，所以A错误、B正确．C、小滑块在D点和B的受力的类似，由A的分析可知C错误；D、小滑块在C点时，滑块的向心力向上，所以C对物体M的压力要大于C的重力，故M受到的滑块的压力大于mg，那么M对地面的压力就要大于（M+m）g，水平方向无摩擦力，所以M与地面间无摩擦力，所以D错误．故选：B．点评：小滑块做圆周运动，分析清楚小滑块做圆周运动的向心力的来源，即可知道小滑块和M之间的作用力的大小，再由牛顿第三定律可以分析得出地面对M的作用力． 7．（4分）（2022•盱眙县校级学业考试）我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星．某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动．由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G．由此可求出S2的质量为（ ）-17-\n A．B． C．D．考点：万有引力定律及其应用．专题：计算题．分析：这是一个双星的问题，S1和S2绕C做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供各自的向心力，S1和S2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：设星体S1和S2的质量分别为m1、m2，星体S1做圆周运动的向心力由万有引力提供得：=即m2=故选D．点评：双星的特点是两个星体周期相等，星体间的万有引力提供各自所需的向心力． 8．（4分）（2022春•巢湖校级月考）某球状行星具有均匀的密度ρ，其自转速度逐渐增大，某时刻在该行星赤道上随行星一起转动的物体对行星表面的压力恰好为零时，该行星自转周期为（ ） A．B．C．D．考点：向心力；牛顿第二定律．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：赤道上随行星一起转动的物体对行星表面的压力恰好为零，说明此时万有引力提供向心力，根据向心力公式列式即可求解．解答：解：设某行星质量为M，半径为R，物体质量为m，万有引力充当向心力，则有：①M=ρV=②由①②解得：T=故选：C点评：该题考查了万有引力公式及向心力基本公式的直接应用，难度不大，属于基础题．-17-\n 9．（4分）（2022春•巢湖校级月考）关于人造地球卫星及其中物体的超重、失重问题，下列说法中错误的是（ ） A．卫星在发射近地段向上加速和回收近地段向下减速时产生的都是超重现象 B．做匀速圆周运动的载人空间站中，宇航员仍受重力的作用，但所受合外力为零 C．进入轨道后，航天员出舱，手中举起的五星红旗迎风飘扬 D．航天员在轨道舱内不能利用天平测量物体质量，但可以使用水银气压计测量舱内气压考点：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．专题：人造卫星问题．分析：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g．在飞船实验室里，所有的物体处于完全失重状态，所有与重力有关的仪器都无法使用．解答：解：A、在发射过程中向上加速时，加速度方向向上，处于超重状态．在降落过程中减速时，加速度方向向上，处于超重状态．故A正确．B、做匀速圆周运动的载人空间站中，宇航员仍受重力的作用，重力提供向心力，故所受合外力不为零，故B错误．C、太空中没有空气，手中举起的五星红旗不会迎风飘扬，故C错误．D、天平是根据杠杆平衡条件制成的，在太空中，物体和砝码所受重力完全提供向心力，天平的左右两盘无论放多少物体，天平都是平衡的．所以无法用天平测量物体的质量，所以不能使用．在失重状态下，水银不会产生压强，所以不能在失重状态下有效使用．故D错误本题选择错误的，故选：BCD．点评：解决本题的关键知道超重和失重的运动学特征，知道超重和失重时，重力没有变化． 10．（4分）（2022•凉州区校级模拟）如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进人地球同步轨道Ⅱ，则（ ） A．该卫星的发射速度必定大于11.2km/s B．卫星在同步轨道II上的运行速度大于7.9km/s C．在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度 D．卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道Ⅱ-17-\n考点：同步卫星．专题：人造卫星问题．分析：了解同步卫星的特点和第一宇宙速度、第二宇宙速度的含义．当万有引力刚好提供卫星所需向心力时卫星正好可以做匀速圆周运动1．若是供大于需则卫星做逐渐靠近圆心的运动2．若是供小于需则卫星做逐渐远离圆心的运动解答：解：A、11.2km/s是卫星脱离地球束缚的发射速度，而同步卫星仍然绕地球运动，故A错误．B、7.9km/s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据v的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度．故B错误．C、在轨道I上，P点是近地点，Q点是远地点，则卫星在P点的速度大于在Q点的速度．故C正确．D、从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力．所以在轨道Ⅱ上Q点的速度大于轨道上ⅠQ点的速度，故D正确．故选：CD．点评：知道第一宇宙速度的特点．卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定． 11．（4分）（2022•抚州模拟）科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星，并测得它围绕该恒星运行一周所用的时间为1200年，它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100倍．假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周，仅利用以上两个数据可以求出的量有（ ） A．行星质量与太阳质量之比 B．恒星密度与太阳密度之比 C．行星质量与地球质量之比 D．行星运行速度与地球公转速度之比考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：根据行星的万有引力等于向心力，结合行星的轨道半径和公转周期列式求出恒星质量的表达式进行讨论即可．解答：解：行星绕恒星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，设恒星质量为M，行星质量为m，轨道半径为r，有G=m（）2r=m①解得：M=，v=同理，太阳质量为：M′=，v′=-17-\nA、由于该行星的周期为1200年，地球的公转周期为1年，则有：T：T′=1200：1；题中有：r：r′=100：1，故可以求得恒星质量与太阳质量之比，故A错误；B、由于恒星与太阳的体积均不知，故无法求出它们的密度之比，故B错误；C、由于①式中，行星质量可以约去，故无法求得行星质量，也不能求出地球的质量，故C错误．D、由于能求出行星质量与太阳质量之比，已知r：r′=100：1，所以可求出行星运行速度与地球公转速度之比，故D正确．故选：D．点评：本题关键是根据行星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，列方程求出太阳和恒星的质量． 12．（4分）（2022春•巢湖校级月考）地球赤道上的山丘e，近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动．设e、p、q的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则（ ） A．v1＞v2＞v3B．v1＜v3＜v2C．a2＞a3＞a1D．a1＜a2＜a3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．专题：人造卫星问题．分析：题中涉及三个物体：地球赤道上的山丘e、近地资源卫星p、同步通信卫星q；山丘e与同步通信卫星q转动周期相同，近地资源卫星p与同步通信卫星q，都是万有引力提供向心力；分两种类型进行比较分析即可．解答：解：A、B、山丘e与同步通信卫星q转动周期相等，根据v=，由于山丘e的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故V1＜V3；根据卫星的线速度公式v=，由于近地资源卫星的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故近地资源卫星的线速度大于同步通信卫星的线速度，即V3＜V2；故V1＜V3＜V2，故A错误，B正确；C、D、山丘e与同步通信卫星q转动周期相等，根据a=ω2r=（）2r，由于山丘e的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故山丘e的轨道加速度大于同步通信卫星q的加速度，即a1＜a3；根据卫星的周期公式T==2π，由于近地资源卫星的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故近地资源卫星的加速度小于同步通信卫星的加速度，即a3＜a2；故a2＞a3＞a1，故C正确，D错误；故选：BC．点评：本题关键要将地球赤道上的山丘e、近地资源卫星p、同步通信卫星q分为两组进行分析比较，最后再综合；一定不能将三个物体当同一种模型分析，否则会使问题复杂化． 二、实验题（10分）13．（4分）（2022春•邢台期末）研究平抛运动，下面哪些做法可以减小实验误差（ ）-17-\n A．使用密度大、体积小的钢球 B．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 C．实验时，让小球每次都从同一高度由静止开始滚下 D．使斜槽末端的切线保持水平考点：研究平抛物体的运动．专题：实验题；平抛运动专题．分析：在实验中让小球能做平抛运动，并能描绘出运动轨迹，该实验能否成功的关键是每次小球抛出的初速度要相同而且水平，因此要求从同一位置多次无初速度释放．解答：解：A、使用密度大、体积小的钢球可以减小做平抛运动时的空气阻力，故A正确；B、该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平，因此要求小球从同一位置静止释放，至于钢球与斜槽间的摩擦没有影响，故B错误；C、为确保有相同的水平初速度，所以要求从同一位置无初速度释放，故C正确；D、实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽轨道必须要水平，故D正确．故选ACD．点评：掌握如何让小球做平抛运动及平抛运动轨迹的描绘，明确该实验成功的关键，同时培养学生利用平抛运动规律去分析与解决问题的能力 14．（6分）（2022春•巢湖校级月考）为了确定小球在不同时刻所通过的位置，用如图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的平面垂直，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹B；又将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再得到痕迹C．若测得木板每次后移距离x=20.00cm，A、B间距离y1=4.70cm，B、C间距离y2=14.50cm．（g取9.80m/s2）根据以上直接测量的物理量推导出小球初速度的计算公式为v0= ．（用题中所给字母表示）．小球初速度值为 2 m/s．考点：研究平抛物体的运动．专题：实验题．分析：小球离开导轨后做平抛运动，将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．根据匀变速直线运动的推论△x=aT2，由y1、y2求出A到B或B到C的时间，再求出初速度．解答：解：设时间间隔为t，由x=v0t，y2﹣y1=gt2，-17-\n解得：v0=．将x=20.00cm=0.2m，y1=4.70cm=0.047m，y2=14.50cm=0.145m；代入上式，解得：v0=0.2×=2m/s故答案为：；2．点评：平抛运动竖直方向的分运动是匀加速直线运动，匀变速直线运动的基本规律和推论可以运用． 三、计算题（共四小题、计42分，其中15、16、17三小题每小题10分，18小题12分）15．（10分）（2022春•南部县校级期末）如图所示，飞机距地面高H=500m，水平飞行速度为v1=100m/s，追击一辆速度为v2=20m/s同向行驶的汽车，欲使投弹击中汽车，飞机应在距汽车水平距离多远处投弹？考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．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，根据高度求出运动的时间，结合水平位移关系求出飞机投弹与汽车的距离．解答：解：根据H=得：t=则炮弹的水平位移为：x1=v1t=100×10m=1000m．汽车的位移为：x2=v2t=20×10m=200m．则飞机投弹距离汽车的水平距离为：x=x1﹣x2=1000﹣200m=800m答：投弹时距离汽车的水平距离为800m．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，知道平抛运动的时间由高度决定． 16．（10分）（2022春•巢湖校级月考）如图所示，在光滑水平桌面上有一光滑小孔O，一根轻绳穿过小孔，一端连接质量m=1.0kg的小球A，另一端连接质量M=4.0kg的重物B．求：（1）当A球沿半径r=0.1m的圆做匀速圆周运动，其角速度为ω=10rad/s时B对地面的压力多大？（2）当A球的角速度多大时，B物体将开始要离开地面？（g取10m/s2）-17-\n考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．分析：（1）B受到重力、支持力和拉力，根据受力平衡求出拉力．对A，拉力提供A所需的向心力，根据向心力公式T=mω2r，求出绳子上拉力，然后根据B处于平衡状态，求出地面给B的支持力，根据牛顿第三定律可知物体B对地面的压力．（2）B物体处于将要离开而尚未离开地面的临界状态时地面给它的支持力为零，由此可以求出绳子上拉力，然后以A为研究对象根据向心力公式T=mω2r可以求出A球的角速度的大小．解答：解：（1）设绳子上拉力为T，对根据向心力公式有：T=mω2r=10N对B根据平衡状态有：Mg=T+FN解得：FN=30N由牛顿第三定律：FN′=FN=30N故物体B对地面的压力为为30N．（2）B物体处于将要离开而尚未离开地面的临界状态时地面给它的支持力为零，所以有：绳子上拉力：T=Mg对A根据向心力公式有：Mg=mω2r解得：ω=20rad/s当A球的角速度为20rad/s时，B物体将开始要离开地面．答：（1）当A球沿半径r=0.1m的圆做匀速圆周运动，其角速度为ω=10rad/s时B对地面的压力为30N；（2）当A球的角速度为20rad/s时，B物体将开始要离开地面．点评：解决本题的关键知道拉力提供A做圆周运动的向心力，结合B受力分析列受力平衡方程进行求解，注意研究对象的不断转化． 17．（10分）（2022•长沙模拟）我国月球探测计划“嫦娥工程”已经启动．2022年下半年发射了“嫦娥1号”探月卫星，2022年又发射了嫦娥2号．科学家对月球的探索会越来越深入．（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径；（2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t，小球落回抛出点．已知月球半径为r，万有引力常量为G，试求出月球的质量M月．考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．-17-\n分析：（1）根据万有引力定律和向心力公式即可解题；（2）设月球表面处的重力加速度为g月，根据竖直上抛运动的速度﹣位移公式及万有引力定律即可解题．解答：解：（1）根据万有引力定律和向心力公式：G…（1）mg=G…（2）由（1）（2）得：r=…（3）（2）设月球表面处的重力加速度为g月，根据题意：…（4）…（5）由（4）（5）得：答：（1）月球绕地球运动的轨道半径为；（2）月球的质量M月为．点评：该题考查了万有引力公式及向心力基本公式的直接应用，难度不大，属于基础题． 18．（12分）（2022春•马鞍山期末）宇航员到达某行星表面后，用长为L的细线拴一小球，让球在竖直面内做圆周运动．他测得当球通过最高点的速度为v0时，绳中张力刚好为零．设行星的半径为R、引力常量为G，求：（1）该行星表面的重力加速度大小（2）该行星的质量（3）在该行星表面发射卫星所需要的最小速度．考点：向心力；牛顿第二定律；万有引力定律及其应用．分析：（1）由题意知，球通过最高点时只受重力作用，重力提供小球做圆周运动需要的向心力，由牛顿第二定律列方程可求出重力加速度．（2）在该行星表面的物体所受到的重力等于物体与行星间的万有引力，由万有引力列方程可求出行星的质量．-17-\n（3）卫星绕行星表面最圆周运动的速度是发射卫星的最小速度，由牛顿第二定律列方程可求出该速度．解答：解：（1）由题意知：球在最高点只受重力作用，设小球的质量为m，由牛顿第二定律得：mg=m，解得：g=①．（2）对行星表面的任一物体m′所受到的重力等于物体与行星间的万有引力，设行星质量为M，则m′g=G②，由①②解得行星的质量M=（3）对卫星，绕行星表面做圆周运动的向心力由万有引力即重力提供，由牛顿第二定律得：mg=m③，由①③解得：v=v0．答：（1）该行星表面的重力加速度大小是．（2）该行星的质量是．（3）在该行星表面发射卫星所需要的最小速度是v0．点评：本题考查了万有引力与牛顿第二定律的应用，找出物体做圆周运动所需要的向心力，然后由牛顿第二定律列方程求解，是解本题的关键． -17-
