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…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年人教版(2024)必修2物理上冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、關于開普勒第三定律的表達式的理解正確的是A.k與成正比B.k與成反比C.k值與a和T都有關系D.k值只與中心天體有關2、“天問一號”探測器需要通過霍曼轉移軌道從地球發(fā)送到火星,地球軌道和火星軌道看成圓形軌道,此時霍曼轉移軌道是一個近日點Q和遠日點P都與地球軌道、火星軌道相切的橢圓軌道(如圖所示)。在近日點短暫點火后“天問一號”進入霍曼轉移軌道,接著“天問一號”沿著這個軌道直至抵達遠日點,然后再次點火進入火星軌道。已知萬有引力常量為G,太陽質量為M,地球軌道和火星軌道半徑分別為r和R;地球;火星、“天問一號”運行方向都為逆時針方向。下列說法正確的是()
A.兩次點火噴氣方向相同B.兩次點火之間的時間大于C.“天問一號”在地球軌道上的角速度小于在火星軌道上的角速度D.“天問一號”在轉移軌道上近日點的速度大小大于地球公轉速度大小3、如圖,小物塊P置于傾角的光滑固定斜面上,輕質定滑輪固定在斜面頂端,Q和P用跨過定滑輪的不可伸長的輕繩相連,輕繩恰好和斜面平行。時將P由靜止釋放,此時Q的加速度大小為時刻輕繩突然斷裂,之后P能達到的最高點恰與Q被釋放時的位置處于同一高度。取時P所在水平面為零勢能面,此時Q的機械能為E。已知內Q未落地;不考慮空氣阻力,下列說法正確的是()
A.P、Q質量之比為B.時Q的機械能為C.時P的重力勢能為ED.時P重力的功率為4、如圖所示,長均為L的兩根輕繩,一端共同系住質量為m的小球,另一端分別固定在等高的A、B兩點,A、B兩點間的距離也為L,重力加速度大小為g。現(xiàn)使小球在豎直平面內以AB為軸做圓周運動,若小球在最高點速率為v時;兩根繩的拉力恰好均為零,當小球運動到最低點時每根繩的拉力大小為(不計空氣阻力)()
A.B.C.D.5、我國首個獨立火星探測器“天問一號”已于今年5月15日成功著陸火星表面,對我國持續(xù)推進深空探測、提升國家軟實力和國際影響力具有重要意義。假設火星是質量分布均勻的球體,半徑為R,自轉周期為T,引力常量為G,則()A.火星密度為B.火星第一宇宙速度為C.火星赤道表面重力加速度為D.一個質量為m的物體分別靜止在火星兩極和赤道時對地面的壓力的差值為6、牛頓在1687年出版的《自然哲學的數(shù)學原理》中設想,物體拋出的速度很大時,就不會落回地面,它將繞地球運動,成為人造地球衛(wèi)星。如圖所示,將物體從一座高山上的O點水平拋出,拋出速度一次比一次大,落地點一次比一次遠,設圖中A、B、C、D、E是從O點以不同的速度拋出的物體所對應的運動軌道。已知B是圓形軌道,C、D是橢圓軌道,在軌道E上運動的物體將會克服地球的引力;永遠地離開地球??諝庾枇偷厍蜃赞D的影響不計,則下列說法正確的是()
A.物體從O點拋出后,沿軌道A運動落到地面上,物體的運動不是平拋運動B.在軌道B上運動的物體,拋出時的速度大小為11.2km/sC.使軌道D上物體的運動軌道變?yōu)閳A軌道,這個圓軌道可以過O點D.在軌道E上運動的物體,拋出時的速度一定等于或大于16.7km/s7、如圖所示;兩物塊A;B用跨過定滑輪輕繩相連,B在水平外力F作用下沿粗糙水平地面向右運動,同時A勻速上升.以下判斷正確的是。
A.B的速度逐漸增大B.繩對B的拉力逐漸減小C.地面對B的摩擦力逐漸增大D.地面對B的支持力逐漸減小評卷人得分二、多選題(共7題,共14分)8、2020年6月23日,北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,衛(wèi)星順利進入預定軌道。目前,在地球周圍有許多人造地球衛(wèi)星,如北斗為地球靜止軌道衛(wèi)星,距地面高度約為碳衛(wèi)星(全球二氧化碳監(jiān)測科學實驗衛(wèi)星)距地面高度約為量子科學實驗衛(wèi)星距地面高度約為若它們均可視為繞地球做圓周運動,則()A.量子科學實驗衛(wèi)星的加速度大于碳衛(wèi)星的加速度B.北斗的線速度大于碳衛(wèi)星的線速度C.量子科學實驗衛(wèi)星的周期小于北斗的周期D.北斗的角速度大于碳衛(wèi)星的角速度9、一個山坡與地面成角。山坡下有一個大炮沿上坡方向發(fā)射炮彈,炮彈的速率為取重力加速度為則()A.炮彈可以攻擊到沿著山坡方向外的目標B.炮彈以仰角發(fā)射可以達到沿著山坡方向的最大射程C.炮彈以仰角發(fā)射可以達到沿著山坡方向的最大射程D.炮彈以仰角發(fā)射則恰好可以攻擊到沿著山坡方向的目標10、如圖所示,足球球門寬為L,一個球員在球門線中點正前方距離球門s處高高躍起,將足球頂入球門的左下方死角(圖中P點),球員頂球點O距地面的高度為h。足球做平拋運動(足球可看成質點,忽略空氣阻力),重力加速度大小為g。下列說法正確的是()
A.足球位移的大小為B.足球位移的大小為C.足球剛落到P點的速度大小為D.足球剛落到P點的速度大小為11、小明網(wǎng)購了一本明代版的《天工開物》,該書記錄了我們祖先的勞動智慧,書中的牛力齒輪翻車圖如圖所示。A、B、C三齒輪的半徑依次減小,牛拉動齒輪翻車后,下列說法正確的是()
A.齒輪A邊沿質點與齒輪B邊沿質點的線速度大小相等B.齒輪B邊沿質點與齒輪C邊沿質點的線速度大小相等C.齒輪A與齒輪B的角速度大小相等D.齒輪B與齒輪C的角速度大小相等12、我國“神舟十三號”航天員翟志剛、王亞平和葉光富在空間站駐留長達6個月之久,是我國入駐太空時間最長的三人組,已知“天和”核心艙N繞地球運行的軌道距地面的高度約為400km,地球半徑約6400km。關于地球赤道靜止的物體P、同步衛(wèi)星Q和“天和”核心艙N的運動,下列說法正確的是()A.向心加速度關系為aN>aQ>aPB.線速度關系為vP>vN>vQC.周期關系為TQ>TN>TPD.同步衛(wèi)星Q一定不會經(jīng)過南充正上方13、第24屆冬季奧林匹克運動會于2022年2月4日在北京和張家口聯(lián)合舉行,北京成為奧運史上首個舉辦過夏季奧林匹克運動會和冬季奧林匹克運動會的城市。跳臺滑雪是冬奧會中最具觀賞性的項目之一。如圖,跳臺滑雪賽道由助滑道AB、著陸坡BC、停止區(qū)CD三部分組成;比賽中運動員從B運動到C可看成平拋運動。用E、P表示運動員在空中運動的機械能、重力的瞬時功率大小,用t表示運動員在空中的運動時間;下列圖象中正確的是()
A.B.C.D.14、如圖所示,光滑斜面固定在水平面上,頂端O有一小球,從靜止釋放,沿斜面運動到底端B的時間是t1.若給小球不同的水平初速度,落到斜面上的A點,經(jīng)過的時間是t2,落到斜面底端B點,經(jīng)過的時間是t3,落到水平面上的C點,經(jīng)過的時間是t4,則()
A.B.C.D.評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)15、滑板運動是深受青少年喜愛的運動,如圖所示,某滑板運動員恰好從B點進入半徑為2.0m的圓弧軌道,該圓弧軌道在C點與水平軌道相接,運動員滑到C點時的速度大小為10m/s。求他到達C點前的加速度___________。到達C點后瞬間的加速度___________(不計各種阻力)
16、判斷下列說法的正誤.
(1)地球表面的物體的重力一定等于地球對它的萬有引力.____
(2)若知道某行星的自轉周期和行星繞太陽做圓周運動的軌道半徑,則可以求出太陽的質量.____
(3)已知地球繞太陽轉動的周期和軌道半徑,可以求出地球的質量.____
(4)海王星的發(fā)現(xiàn)表明了萬有引力理論在太陽系內的正確性.____
(5)海王星的發(fā)現(xiàn)和彗星的“按時回歸”確立了萬有引力定律的地位.____17、一探照燈照射在云層底面上,這底面是與地面平行的平面,如圖所示,云層底面高h,探照燈以勻角速度ω在豎直平面內轉動,當光束轉過與豎直線夾角為時,此刻光點在云層底面上的移動速度大小是___________。
18、萬有引力常量G的單位用國際單位制中的基本單位表示為___________;若已知太陽質量為M,地球公轉軌道半徑為r,公轉周期為T,則開普勒第三定律中的比值k可用G、M表示為___________。19、月—地檢驗。
(1)檢驗目的:檢驗地球繞太陽運動、月球繞地球運動的力與地球對樹上蘋果的引力是否為_____的力。
(2)檢驗方法:
(a)假設地球與月球間的作用力和太陽與行星間的作用力是同一種力,它們的表達式也應該滿足F=_____。
(b)根據(jù)牛頓第二定律,月球繞地球做圓周運動的向心加速度a月=_____=_____(式中m地是地球質量,r是地球中心與月球中心的距離)。
(c)假設地球對蘋果的吸引力也是同一種力,同理可知,蘋果的自由落體加速度a蘋==G(式中m地是地球的質量,R是地球中心與蘋果間的距離)。
(d)=由于r≈60R,所以=_____
(3)驗證:
(a)蘋果自由落體加速度a蘋=g=9.8m/s2。
(b)月球中心到地球中心的距離r=3.8×108m,月球公轉周期T=27.3d≈2.36×106s,則a月=()2r≈_____m/s2(保留兩位有效數(shù)字),≈_____(數(shù)值)≈(比例)。
(4)結論:地面物體所受地球的引力、月球所受地球的引力,與太陽、行星間的引力遵從_____的規(guī)律。20、如圖,一根長為L、質量為m的勻質細繩懸于O點,O點離地高H。現(xiàn)從上端O處剪斷細繩,以地面為零勢能參考面,重力加速度為g,則當繩下端剛著地時的重力勢能為___________,動能為___________。
21、如圖所示,一個質量為m的小球用細線懸掛于O點,用手拿著一根光滑的輕質細桿靠著線的左側水平向右以速度v勻速移動了距離L,運動中始終保持懸線豎直,這個過程中小球的速度為是_________,手對輕桿做的功為是_________.
22、如圖甲所示,用一輕質繩拴著一質量為m的小球,在豎直平面內做圓周運動(不計一切阻力),小球運動到最高點時繩對小球的拉力為T,小球在最高點的速度大小為v,其T﹣v2圖象如圖乙所示(a,b,m為已知量)則當?shù)氐闹亓铀俣萠________,輕質繩長為___________.
23、如圖所示,光滑水平地面上一個靜止的滑槽末端和地面相切,滑槽質量為M,一個質量為m的滑塊以初速度v0沖上M,恰好到最高點,求:
m在M上上升的最大高度h=______________;
最終M獲得的最大速度vmax=___________________.評卷人得分四、作圖題(共4題,共32分)24、如圖所示,在一內壁光滑環(huán)狀管道位于豎直面內,其管道口徑很小,環(huán)半徑為R(比管道的口徑大得多)。一小球直徑略小于管道口徑,可視為質點。此時小球滑到達管道的頂端,速度大小為重力加速度為g。請作出小球的受力示意圖。
25、圖甲為拋出的石子在空中運動的部分軌跡,圖乙是水平面上一小鋼球在磁鐵作用下的部分運動軌跡.請畫出物體在A、B、C、D四點的受力方向和速度方向.(不計空氣阻力)
26、一個物體在光滑水平面上運動,其速度方向如圖中的v所示。從A點開始,它受到向前但偏右(觀察者沿著物體前進的方向看,下同)的合力。到達B點時,這個合力的方向突然變得與前進方向相同。達到C點時,合力的方向又突然改為向前但偏左。物體最終到達D點。請你大致畫出物體由A至D的運動軌跡,并標出B點、C點和D點。
27、在圖的實驗中,假設從某時刻()開始,紅蠟塊在玻璃管內每1s上升的距離都是10與此同時,玻璃管向右沿水平方向勻加速平移,每1s內的位移依次是4122028在圖所示的坐標系中,y表示蠟塊在豎直方向的位移,x表示蠟塊隨玻璃管通過的水平位移,時蠟塊位于坐標原點。請在圖中標出t等于1s;2s、3s、4s時蠟塊的位置;并用平滑曲線描繪蠟塊的軌跡。
評卷人得分五、解答題(共3題,共9分)28、航天員在某一星球離表面h高度處,以初速度v0沿水平方向拋出一個小球,經(jīng)過時間t后小球落到星球表面,已知該星球的半徑為R,引力常量為G;星球自轉可忽略,求:
(1)該星球表面重力加速度g的大??;
(2)該星球的質量;
(3)要使小球拋出后不再落回星球表面,初速度v至少為多大?29、如圖所示,一根輕彈簧左端固定于豎直墻上,右端被質量且可視為質點的小物塊壓縮而處于靜止狀態(tài),且彈簧與物塊不拴接,彈簧原長小于光滑平臺的長度。在平臺的右端有一傳送帶,長物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)與傳送帶相鄰的粗糙水平面長它與物塊間的動摩擦因數(shù)在C點右側有一半徑為R的光滑豎直圓弧與平滑連接,圓弧對應的圓心角為在圓弧的最高點F處有一固定擋板,物塊撞上擋板后會以原速率反彈回來。若傳送帶以的速率順時針轉動,不考慮物塊滑上和滑下傳送帶的機械能損失,當彈簧儲存的能量全部釋放時,小物塊恰能滑到與圓心等高的E點,取
(1)求右側圓弧的軌道半徑R;
(2)求小物塊最終停下時與C點的距離;
(3)若傳送帶的速度大小可調;欲使小物塊與擋板只碰一次,且碰后不脫離軌道,求傳送帶速度的可調節(jié)范圍。
30、據(jù)報道,美國航空航天管理局計劃在2008年10月發(fā)射“月球勘測軌道器(LRO)”.已知LRO繞月飛行的周期為T,月球半徑為R,月球表面的重力加速度為g,試求LRO距月球表面的高度h?參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、D【分析】【詳解】
開普勒第三定律中的常數(shù)k只與中心天體有關,與a和T無關,故ABC錯誤,D正確.2、D【分析】【詳解】
A.兩次點火都讓探測器做加速運動;因此點火噴氣的方向都與運動方向相反,探測器做曲線運動,速度方向一直在變化,所以兩次點火噴氣方向不同,故A錯誤;
B.地球繞太陽運行時,根據(jù)牛頓第二定律
由根據(jù)開普勒第三定律
可得“天問一號”探測器沿橢圓軌道運行的周期
而兩次點火之間的時間
故B錯誤;
C.繞太陽運行時,根據(jù)
解得
可得軌道半徑越大;角速度越小,因此“天問一號”在地球軌道上的角速度大于在火星軌道上的角速度,故C錯誤;
D.由于“天問一號”通過近日點后將做離心運動;因此在轉移軌道上近日點的速度大于地球公轉速度,故D正確。
故選D。3、C【分析】【詳解】
A.將P由靜止釋放,此時Q的加速度大小為根據(jù)牛頓第二定律可知
解得
A錯誤;
BC.時刻P、Q的速度為
P、Q運動的位移大小為
繩子斷后P沿斜面做減速運動,根據(jù)牛頓第二定律可知
解得
P還能沿斜面運動的時間為
P在時間內運動的位移為
即在時間為時P運動到最高點,設P、Q質量為根據(jù)題意取時P所在水平面為零勢能面,此時Q的機械能為E可知
解得
在時P運動到與Q被釋放時的位置處于同一高度,所以此時P的機械能為E,即重力勢能為E;由于P,Q組成的系統(tǒng)機械能守恒,即此時Q的機械能等于零,B錯誤,C正確;
D.在時P上升到最高點,此后P以的加速度向下做初速度為零的勻加速運動,在時P的速度為
所以重力的功率
D錯誤。
故選C。4、A【分析】【詳解】
小球做圓周運動的半徑
小球在最高點速率為v時,兩根繩的拉力恰好均為零,有
可得
由動能定理可得
聯(lián)立方程,解得小球運動到最低點時的速度為
在最低點由牛頓第二定律可得
聯(lián)立方程,解得小球運動到最低點時每根繩的拉力大小為
故選A。5、D【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)已知條件;無法求出火星的質量,故無法計算火星的密度,A錯誤;
B.為火星自轉線速度;不是火星的第一宇宙速度,B錯誤;
C.為火星赤道表面物體向心加速度;不是赤道表面重力加速度,C錯誤;
D.設火星質量為M,物體在兩極時所受重力大小等于萬有引力,則其對地面壓力大小為物體在赤道時所受重力大小等于萬有引力減去向心力,則其對地面壓力大小為故二者壓力差值為D正確。
故選D。6、C【分析】【分析】
【詳解】
A.物體從O點拋出后,沿軌道A運動落到地面上;不考慮空氣阻力,物體只受重力作用,且水平拋出,所以物體的運動是平拋運動。故A錯誤;
B.B是圓形軌道;繞地球做勻速圓周運動,其拋出速度需要大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度。故B錯誤;
C.使軌道C、D上運動的物體在近地點減速,只要速度合適,就可以使物體的運動軌道變?yōu)檫^O點的圓軌道上運動;故C正確;
D.當物體拋出速度大于等于第二宇宙速度(11.2km/s);物體會脫離地球,當物體拋出速度大于等于第三宇宙速度(16.7km/s),物體會脫離太陽系。故D錯誤。
故選C。7、C【分析】【詳解】
物塊B沿繩子方向的速度等于A的速度,設繩子與水平方向的夾角為根據(jù)平行四邊形定則,物體A的速度物體A勻速上升時,減小,則B的速度減小,所以B做減速運動,故A錯誤;A勻速上升,根據(jù)平衡條件有:得故繩子對B的拉力不變,故B錯誤;對B進行受力分析如圖:
根據(jù)平衡條件,在豎直方向有:B向右運動,減小,所以地面對B的支持力N增大.B受到的摩擦力為滑動摩擦力,即N增大,所以摩擦力f增大.故C正確;D錯誤.故選C.
【點睛】將物塊B的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向,沿繩子方向的速度等于A的速度,判斷出B的速度變化;再分別對A、B受力分析,根據(jù)受力情況進行分析判斷.二、多選題(共7題,共14分)8、A:C【分析】【詳解】
A.根據(jù)萬有引力提供飛行器的向心力
解得
量子科學實驗衛(wèi)星的軌道半徑小于碳衛(wèi)星的軌道半徑;量子科學實驗衛(wèi)星的加速度大于碳衛(wèi)星的加速度,A正確;
B.根據(jù)
解得
北斗的軌道半徑大于碳衛(wèi)星北斗的軌道半徑,的線速度小于碳衛(wèi)星的線速度;B錯誤;
C.根據(jù)
解得
量子科學實驗衛(wèi)星的軌道半徑小于北斗的軌道半徑,量子科學實驗衛(wèi)星的周期小于北斗的周期;C正確;
D.根據(jù)
解得
北斗的軌道半徑大于碳衛(wèi)星的軌道半徑,北斗的角速度小于碳衛(wèi)星的角速度;D錯誤。
故選AC。9、A:C:D【分析】【分析】
【詳解】
ABC.以發(fā)射點為原點建立坐標系,設發(fā)射角為如圖所示。
可得水平位移
豎直位移
兩式消去t得到軌跡方程
軌跡方程看做關于的一元二次方程,方程有唯一解的條件為
即包絡線方程
將斜面的方程
代入解得
代入可得在斜面上的最遠距離
將y和x代入軌跡方程解得
故AC正確;B錯誤;
D.以坡為x軸,垂直坡的方向為y軸,相對坡的發(fā)射角為坡與地夾角為有
由運動學公式
由
解得
代入x的表達式得
炮彈以仰角發(fā)射即
代入解得
故D正確。
故選ACD。10、B:C【分析】【詳解】
AB.足球在水平方向的位移為
足球位移的大小為
A錯誤,B正確;
CD.足球運動的時間為
則足球的水平速度為
豎直方向速度為
可得足球剛落到P點的速度大小為
C正確;D錯誤。
故選BC。11、A:D【分析】【詳解】
AB.通過齒輪相連的各點;線速度大小相等,故A正確;B錯誤;
CD.同軸轉動的各點;角速度大小相等,故C錯誤;D正確。
故選AD。12、A:D【分析】【詳解】
A.地球赤道上的物體與衛(wèi)星同步衛(wèi)星具有相同的角速度,有
由上述式子可知,P物體的向心加速度小于衛(wèi)星Q,天和核心艙N和Q則有
解得
有上述式子可知N的向心加速大于Q的,故三者之間關系為
A正確;
B.對于天和核心艙N和衛(wèi)星Q來說有
解得
有上述式子可知,軌道半徑越小,速度越大,故天和核心艙N的速度大于Q衛(wèi)星的速度。而物體P和衛(wèi)星Q的角速度相等,根據(jù)
可知,衛(wèi)星Q的速度大于物體P的速度,三者之間的速度關系為
B錯誤;
C.由于物體P在地球赤道上,Q為同步衛(wèi)星,故兩者的周期相等,而N和Q同為衛(wèi)星,由萬有引力充當向心力,故有
解得
有由上式可知,軌道半徑越大,周期越大,故衛(wèi)星Q的周期大于天和核心艙N的周期,故有
C錯誤;
D.Q是同步衛(wèi)星,其軌道在赤道上方即緯度為南充市不在赤道上,所以衛(wèi)星Q一定不會經(jīng)過南充上空,D正確。
故選AD。13、B:C【分析】【詳解】
AB.運動員從B運動到C;只有重力做功,運動過程中運動的機械能守恒,即機械能不隨著時間而變化,A錯誤,B正確;
CD.運動員從B運動到C平拋運動,則重力的瞬時功率
D錯誤;C正確。
故選BC。14、B:D【分析】【詳解】
對三次平拋運動:平拋運動的時間取決于豎直的高度,所以其運動的時間關系是:t2<t3=t4;對于沿斜面運動到B點和平拋到B點這兩個運動:平拋的加速度是g,沿斜面運動的加速度的豎直分加速度是gsin2θ,所以沿斜面運動的加速度小,運動的時間長,即t1>t3=t4;故AC錯誤;BD正確;故選BD.
【點睛】
本題關鍵建立運動模型,明確沿斜面運動是勻加速直線運動,其余三種運動是平拋運動,平拋運動的時間取決于豎直分運動的位移.三、填空題(共9題,共18分)15、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1][2]運動員經(jīng)圓弧滑到C點時做圓周運動,由公式
得
方向豎直向上,運動員滑到C點后進入水平軌道做勻速直線運動,加速度為0?!窘馕觥?16、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】①.錯誤②.錯誤③.錯誤④.正確⑤.正確17、略
【分析】【詳解】
當光束轉過θ角時,光照射在云層上的位置到燈的距離為
將光點的速度分解為垂直于L方向和沿L方向,則這個位置光束的端點沿切線方向的線速度為
此刻光點在云層底面上的移動速度大小為【解析】18、略
【分析】【詳解】
[1]由萬有引力的表達式
得
故引力常量G的單位用國際單位制中的基本單位表示為
[2]地球繞太陽公轉,由太陽的引力提供向心力
結合開普勒第三定律
可得【解析】19、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]月—地檢驗目的:檢驗地球繞太陽運動;月球繞地球運動的力與地球對樹上蘋果的引力是否為同一性質的力。
(2)檢驗方法:
(a)[2]假設地球與月球間的作用力和太陽與行星間的作用力是同一種力,它們的表達式也應該滿足F=
(b)[3][4]根據(jù)牛頓第二定律,月球繞地球做圓周運動的向心加速度a月==
(式中m地是地球質量,r是地球中心與月球中心的距離)。
(d)[5]=由于r≈60R,所以=
(b)[6][7]月球中心到地球中心的距離r=3.8×108m,月球公轉周期T=27.3d≈2.36×106s,則a月=()2r≈2.70×10-3m/s2≈0.276×10-3(數(shù)值)≈(比例)
(4)[8]結論:地面物體所受地球的引力、月球所受地球的引力,與太陽、行星間的引力遵從相同的規(guī)律。【解析】同一性質2.70×10-30.276×10-3相同20、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]當繩下端剛著地時,由題知以地面為零勢能參考面,則繩的重心在地面上L處,故重力勢能為mgL。
[2]根據(jù)動能定理有mg(H-L)=mv2【解析】21、略
【分析】【詳解】
[1].將小球的運動分解為水平方向和豎直方向,水平方向的運動與細桿的運動相同,做勻速直線運動,豎直方向上也做勻速直線運動,兩個方向的速度大小相同,為v.兩個勻速直線運動的合運動還是勻速直線運動,合速度v′=v;
[2].手對細桿做的功等于小球克服重力做的功,即W=mgL.【解析】22、略
【分析】【詳解】
在最高點時滿足:即則mg=a,解得【解析】23、略
【分析】【詳解】
當m上升到最高點時,兩者共速,由動量守恒定律:
由能量關系:
解得
當m回到最低點時,M獲得最大速度,則由動量守恒定律:
由能量關系:
聯(lián)立解得:
即最終____獲得的最大速度vmax=【解析】四、作圖題(共4題,共32分)24、略
【分析】【分析】
【詳解】
小球滑到達管道的頂端,設小球受重力和管道的作用力,則
由于
所以
說明小球在管道最高點不受管道的作用力;僅受重力作用,故小球的
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