2020年上海市闵行区高一(下)期中物理试卷
2020年上海市闵行区高一(下)期中物理试卷 ,高一下物理期中试卷,莲山课件.
一、单选题(本大题共6小题,共18.0分)
1.一质点做曲线运动,在运动的某一位置,它的速度方向、加速度方向以及所受合外
力的方向之间的关系是( )
A. 速度、加速度、合外力的方向有可能都相同
B. 加速度方向与合外力的方向一定相同
C. 加速度方向与速度方向一定相同
D. 速度方向与合外力方向可能相同,也可能不同
2.如图所示,两次渡河时船相对水的速度大小和方向都不变。
已知第一次实际航程为A至B,位移为x1,实际航速为v1,
所用时间为t1.由于水速增大,第二次实际航程为A至C,
位移为x2,实际航速为v2,所用时间为t2.则( )
A. t2>t1,v2=
B. t2>t1,v2=
C. t2=t1,v2=
D. t2=t1,v2=
3.将火星和地球绕太阳的运动近似看成是同一平面内的同方向绕行的匀速圆周运动,
已知火星的轨道半径r1=2.3×1011m,地球的轨道半径为r2=1.5×1011m,根据你所掌握的物理和天文知识,估算出火星与地球相邻两次距离最小的时间间隔约为( )
A. 1年
B. 2年
C. 3年
D. 4年
4.如图所示,在水平地面上M点的正上方某一高度处
,将S1球以初速度v1水平向右抛出,同时在M点右
方地面上N点处,将S2球以初速度v2斜向左上方抛
出,两球恰在M、N连线的中点正上方相遇,不计
空气阻力,则两球从抛出到相遇过程中( )
A. 初速度大小关系为v1=v2
B. 速度变化量相等
C. 都是变加速运动
D. 都不是匀变速运动
5.无级变速是指在变速范围内任意连续地变换速度,其性能优于传统的挡位变速器,
很多高档汽车都应用了“无级变速”。图所示为一种“滚轮-平盘无级变速器”的示意图,它由固定在主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成。由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动,如果认为滚轮不会打滑,那么主动轴的转速n1、从动轴的转速n2、滚轮半径r以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离x 之间的关系是( )
A. n2=n1
B. n1=n2
C. n2=n1
D. n2=n1
6.如图所示,纸质圆桶以角速度ω绕竖直轴高速转动,一
颗子弹沿直径穿过圆桶,若子弹在圆桶转动不到半周过程
中在圆桶上留下两个弹孔a,b,已知Oa与Ob间的夹角为θ,圆桶的直径为d,则子弹的速度为( )
A. B. dωθ C. D. dω(2π-θ)
二、多选题(本大题共6小题,共24.0分)
7.如图所示,三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为
r的圆轨道上,设地球质量为M、半径为R.下列说法正确的是(
)
A. 地球对一颗卫星的引力大小为
B. 一颗卫星对地球的引力大小为
C. 两颗卫星之间的引力大小为
D. 三颗卫星对地球引力的合力大小为零
8.如图所示,在水平地面上的A点以跟地面成θ角的速度v1
射出一弹丸,恰好以速度v2垂直穿入竖直墙壁上的小孔B,
下面说法正确的是( )
A. 在B点以跟v2大小相等、方向相反的速度射出弹丸,它
必定落在地面上的A点
B. 在B点以跟v1大小相等、跟v2方向相反的速度,射出弹丸,它必定落在地面上
的A点
C. 在B点以跟v1大小相等、跟v2方向相反的速度射出弹丸,它必定落在地面上A
点的左侧
D. 在B点以跟v1大小相等、跟v2方向相反的速度射出弹丸,它必定落在地面上A
点的右侧
9.如图所示,木板B托着木块A在竖直平面内逆时针方向做匀速圆
周运动,a点为与圆心在同一水平位置,最高点为b,不计空气阻力
,则下列说法中正确的是( )
A. 从a点到b点的过程中A的向心加速度越来越大
B. 从a点到b点的过程中B对A的摩擦力越来越小
C. 在a点时A对B压力等于A的重力,A所受的摩擦力达到最大值
D. 在通过圆心的水平线以下各位置时A对B的压力一定大于A的重力
10.双星系统由两颗恒星组成,两恒星在相互引力的作用下,分别围绕其连线上的某一
点做周期相同的匀速圆周运动。若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T,两星总质量为M,两星之间的距离为r,两星质量分别为m1、m2,做圆周运动的轨道半径分别为r1、r2,则下列关系式中正确的是( )
A. M=
B. r1=r
C. T=2π
D. =
11.在中国航天骄人的业绩中有这些记载:“天宫一号”在离地面343km的圆形轨道上
飞行;“嫦娥一号”在距月球表面高度为200km的圆形轨道上飞行;“北斗”卫星导航系统由“同步卫星”(地球静止轨道卫星,在赤道平面,距赤道的高度约为 36000千米)和“倾斜同步卫星”(周期与地球自转周期相等,但不定点于某地上空)等组成.则以下分析正确的是( )
A. 设“天宫一号”绕地球运动的周期为T,用G表示引力常量,则用表达式求
得的地球平均密度比真实值要小
B. “天宫一号”的飞行速度比“同步卫星”的飞行速度要小
C. “同步卫星”和“倾斜同步卫星”同周期、同轨道半径,但两者的轨道平面不
在同一平面内
D. “嫦娥一号”与地球的距离比“同步卫星”与地球的距离小
12.如图所示,物体P用两根长度相等不可伸长的细线系于竖直杆上
,它们随杆转动,若转动角速度为ω,则( )
A. ω只有超过某一值时,绳子AP才有拉力
B. 绳BP的拉力随ω的增大而增大
C. 绳BP的张力一定大于绳子AP的张力
D. 当ω增大到一定程度时,绳子AP的张力大于BP的张力
三、实验题(本大题共1小题,共10.0分)
13.在做“研究平抛运动”的实验时,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹,并求出平
抛运动的初速度,实验装置如图乙所示.
(1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上,实验前要检查木板是否水平,请简述你的检查方法______.
(2)关于这个实验,以下说法中正确的是______.
A.小球释放的初始位置越高越好
B.每次小球要从同一高度由静止释放
C.实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直
D.小球的平抛运动要靠近木板但不接触
(3)在做“研究平抛运动”的实验时,坐标纸应当固定在竖直的木板上,图中坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是______
(4)某同学在描绘平抛运动轨迹时,得到的部分轨迹曲线如图甲所示.在曲线上取A、B、C三个点,测量得到A、B、C三点间竖直距离h1=10.20cm,h2=20.20cm,
A、B、C三点间水平距离x1=x2=x=12.40cm,g取10m/s2,则物体平抛运动的初速
度v0的计算式为______(用字母h1、h2、x,g表示),代入数据得其大小为______m/s .
四、计算题(本大题共4小题,共48.0分)
14.如图1所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图,其中做匀
速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在未画出的圆盘上.圆周轨道的半径为r,力电传感器测定的是向心力,光电传感器测定的是圆柱体的线速度,以下是所得数据和图2所示的
(1)数据表和图2的三个图象是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时保持圆柱体质量不变,半径r=0.1m的条件下得到的.研究图象后,可得出向心力F和圆柱体速度v的关系______.
(2)为了研究F与r成反比的关系,实验时除了保持圆柱体质量不变外,还应保持物理量______不变.
(3)根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线可以推算出,本实验中圆柱体的质量为______
v/m?s-11 1.52 2.53
F/N0.882 3.5 5.57.9
15.如图所示,水平放置的正方形光滑玻璃板abcd,边长L,距地面的高度为H,玻璃
板正中间有一个光滑的小孔O,一根细线穿过小孔,两端分别系着小球A和小物块B,当小球A以速度v在玻璃板上绕O点做匀速圆周运动时,AO间的距离为l。已知A的质量为m A,重力加速度g
(1)求小物块B的质量m B;
(2)当小球速度方向平行于玻璃板ad边时,剪断细线,则小球落地前瞬间的速度多大?
(3)在(2)的情况下,若小球和物体落地后均不再运动,则两者落地点间的距离为多少?
16.如图所示,水平放置的圆盘,在其边缘C点固定一个小桶,桶高不计,圆盘半径
R=1m,在圆盘直径CD的正上方,与CD平行放置一条水平滑道AB,滑道右端B 与圆盘圆心O在同一竖直线上,且B距离O的高度h=1.25m,在滑道左端静止放置质量为m=0.4kg的物块(可视为质点),物块与滑道的动摩擦因数为μ=0.2,现用力F=4N的水平力拉动物块,同时圆盘从图示位置,以角速度ω=2πrad/s绕通过圆心的竖直轴匀速转动,拉力作用在物块上一段时间后撤去,最终物块由B点水平抛出,恰好落入圆盘边缘的小桶内。(g=10m/s2),求拉力作用的时间和相应的滑道长度。
17.一艘宇宙飞船绕地球作圆周运动时,由于地球遮挡阳光,会经历“日全食”过程,
如图所示,太阳光可看作平行光,宇航员在A点测出地球的张角为α,已知地球的半径为R,地球质量为M,引力常量为G,求:
(1)宇宙飞船离距地面的高度.
(2)宇宙飞船的周期T.
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A、质点做曲线运动,合力的方向与速度方向一定不在同一条直线上。故
A、D错误。
B、根据牛顿第二定律知,加速度的方向与合力的方向一定相同。故B正确。
C、物体做曲线运动,合力的方向与速度方向不同,则加速度方向与速度方向不同。故C错误。
故选:B。
当物体所受的合力方向与速度方向在同一条直线上,物体做直线运动,不在同一条直线上,物体做曲线运动;加速度的方向与合力的方向相同.
解决本题的关键掌握判断物体做直线运动还是曲线运动的方法,关键看加速度的方向与速度的方向是否在同一条直线上.
2.【答案】C
【解析】解:由运动的独立性,船对水的航速v不变,航向也不变,则渡河时间为:t=;
河宽为d,航速v不变,故有:t2=t1。
船做匀速运动,运动时间为:t=,
故有:v2=
又t2=t1=
联立解得:v2=,故C正确,ABD错误。
故选:C。
根据合运动与分运动的等时性、运动的独立性,即可求解。
考查了运动的合成与分解,抓住运动的几个性质,等时性、运动的独立性合理利用。
3.【答案】B
【解析】解:根据开普勒第三定律=k得:
2020年广东省韶关市高一(下)期中物理试卷解析版
2020年广东省韶关市高一(下)期中物理试卷解析版 ,高一下物理期中试卷,莲山课件.
火星与地球的周期之比为===1.9
地球的周期为T2=1年,则有火星的周期为T1=1.9年
设经时间t两星又一次距离最近,
根据θ=ωt
则两星转过的角度之差
△θ=(-)t=2π
得t=2.1年≈2年。
故选:B。
根据开普勒第三定律求得地球和火星的周期之比,这样可以解出火星的周期。两星转过的角度之差△θ=2π时,火星与地球相邻再次相距最近,从而求出时间。
本题也可万有引力提供向心力,列式求解火星的运动周期。这种方法,很好理解,关键确定相距最近的条件。
4.【答案】B
【解析】解:A、由于两球恰在M、N连线的中点正上方相遇,说明它们的水平位移大小相等,又由于运动的时间相同,所以它们在水平方向上的速度相同,即v2cosθ=v1,所以v2>v1,故A错误。
B、由于两个球都只受到重力的作用,加速度都是重力加速度,由△v=at=gt,知它们速度的变化量相同,故B正确。
C、由于两个球都只受到重力的作用,加速度都是重力加速度,加速度恒定,是匀变速运动,故CD错误。
故选:B。
S1球做的是平抛运动,解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动.
S2球做的是斜抛运动,它在水平方向上也是匀速直线运动,但在竖直方向上是竖直上抛运动.
平抛运动和斜抛运动在水平方向都是匀速直线运动,不同的是在竖直方向上的运动,但在竖直方向上的加速度是一样的,都是重力加速度.
5.【答案】A
【解析】解:从动轴的转速n2、滚轮半径r,则滚轮边缘的线速度大小为v1=2πn2r
滚轮与主动轮接触处的线速度大小v2=2πn1x.根据v1=v2,得
2πn2r=2πn1x,解得n2=n1
故选:A。
滚轮不会打滑,滚轮边缘与主动轮接触处的线速度大小相等。滚轮边缘的线速度大小为v1=2πn2r,滚轮与主动轮接触处的线速度大小v2=2πn1x,联立求解n1、n2、r以及x之间的关系。
本题考查应用物理知识分析处理实际问题的能力,关键抓住滚轮与主动轮接触处的线速度大小相等关系,运用圆周运动的规律解答。
6.【答案】C
【解析】解:设子弹的速度为v0,由题意知,子弹穿过两个孔所需时间为:t=①
纸质圆筒在这段时间内转过角度为π-θ,由角速度的公式有:ω=②
由①②两式解得:v0=
故选:C。
本题找出在子弹穿过圆筒的时间内,圆筒转过的角度是解决本题的关键,题中提到是在圆筒转动不到半周的过程中穿过的,故转过的角度是π-θ。
该题中子弹沿直线运动,子弹穿过圆筒的时间与圆筒转过的角度之间的关系是解决本题的关键。属于简单题。
7.【答案】BCD
【解析】解:A、地球对一颗卫星的引力,则一颗卫星对地球的引力为.故A错误,B正确。
C、根据几何关系知,两颗卫星间的距离l=,则两卫星的万有引力.
故C正确。
D、三颗卫星对地球的引力大小相等,三个力互成120度,根据合成法,知合力为零。故D正确。
故选:BCD。
根据万有引力定律公式,求出地球与卫星、卫星与卫星间的引力,结合力的合成求出卫星对地球的引力.
本题考查万有引力定律的基本运用,难度不大,知道互成120度三个大小相等的力合成,合力为零.
8.【答案】AC
【解析】解:A、弹丸恰好以速度v2垂直穿入竖直墙壁上的小孔B,逆过来看,为平抛运动,所以在B点以跟v2大小相等、方向相反的速度射出弹丸,它必定落在地面上的A 点。故A正确。
B、从B到A为平抛运动,所以v1大小大于v2大小,所以在B点以跟v1大小相等、跟v2方向相反的速度,射出弹丸,平抛运动的水平位移会增大,它必定落在地面上A点的左侧。故C正确,B、D错误。
故选:AC。
在水平地面上的A点以跟地面成θ角的速度v1射出一弹丸,恰好以速度v2垂直穿入竖直墙壁上的小孔B,该运动逆过来看,为平抛运动.
解决本题的关键采取逆向思维,将斜抛运动变换成平抛运动进行分析,难度大大降低.9.【答案】BCD
【解析】解:A、A做匀速圆周运动,角速度不变,根据a=rω2,知A的向心加速度大小不变。故A错误。
BC、A在运动的过程中受重力、支持力、静摩擦力,三个力的合力提供向心力。合力沿水平方向的分力等于A所受的摩擦力,合力沿竖直方向的分力等于重力和支持力的合力,合力的大小不变,由a到b的运动过程中,合力沿水平方向的分力减小,所以B对A 的摩擦力减小。在a处,合力等于摩擦力的大小,所以a处摩擦力最大。
在a点时B对A的支持力等于A的重力,则A对B压力等于A的重力,故B、C正确。
D、A所受的合力指向圆心,合力在竖直方向的分力等于重力和支持力的合力,在圆心的水平线以下,重力和支持力的合力向上,则支持力大于A的重力,所以A对B的压力一定大于A的重力。故D正确。
故选:BCD。
木板B托着木块A在竖直平面内逆时针方向一起做匀速圆周运动,A所受的合力提供圆周运动所需的向心力.根据力的合成判断摩擦力、压力的大小.
解决本题的关键知道A所受的合力提供向心力,向心力大小不变,知道A所受合力在竖直方向的分力等于重力和支持力的合力,在水平方向的分力等于摩擦力.
10.【答案】AC
【解析】解:双星靠相互间的万有引力提供彼此圆周运动的向心力,由题意有:
①
A、由①式得:,,所以M=m1+m2=,故A正确;
BD、由①式得:m1r1=m2r2,所以可得:故D正确;据r=r1+r2代入可得=,故B错误;
C、由A分析可得:,故C正确。
故选:AC。
双星靠相互间的万有引力提供向心力,具有相同的角速度,由此展开分析即可。
解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力,具有相同的角速度。以及会用万有引力提供向心力进行求解。
11.【答案】AC
【解析】解:A、卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力:
=
M=
根据密度公式得地球平均密度ρ==,
由于天宫一号的轨道半径r大于地球半径R,所以用表达式求得的地球平均密度比真
实值要小,故A正确;
B、卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,
=
v=,“天宫一号”的轨道半径比“同步卫星”的要小,所以“天宫一号”的飞行速
度比“同步卫星”的飞行速度要大,故B错误;
C、“同步卫星”和“倾斜同步卫星”同周期、同轨道半径,“同步卫星”定点在赤道正上方,“倾斜同步卫星”不定点于某地上空,但两者的轨道平面不在同一平面内。
故C正确;
D、“嫦娥一号”在距月球表面高度为200km的圆形轨道上飞行;“同步卫星”绕地球运动,所以“嫦娥一号”与地球的距离比“同步卫星”与地球的距离大,故D错误;故选:AC。
卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力可以表示出地球质量,根据密度公式表示出密度判断.
根据万有引力提供向心力可以表示出线速度,根据轨道半径的关系判断飞行速度大小.根据“同步卫星”和“倾斜同步卫星”的特点求解.
本题考查了地球卫星轨道相关知识点,地球卫星围绕地球做匀速圆周运动,圆心是地球的地心,万有引力提供向心力,轨道的中心一定是地球的球心.
12.【答案】ABC
【解析】解:设BP绳与竖直方向的夹角为θ,AP绳与竖直方向的夹角为α,
对物体P进行受力分析,根据向心力公式则有:
T BP cosθ=mg+T AP cosα…①
T BP sinθ+T AP sinα=mω2r…②
A、当ω较小时,BP绳在水平方向的分量可以提供向心力,此时AP绳没有力,当ω增加到某值时,BP绳在水平方向的分量不足以提供向心力,此时绳子AP才有力的作用,故A正确;
B、ω的增大,所需的向心力增大,绳子BP和AP的力都增大,故B正确;
C、当AP绳子没有拉直时,AP绳拉力等于零,BP绳肯定有拉力,当AP绳拉直时,θ=α,由①式可知,绳BP的张力一定大于绳子AP的张力,故C正确,D错误;
故选:ABC。
(1)物体P的重力、绳子BP的张力及绳子AP中可能存在的张力的合力提供P作匀速圆周运动的向心力;(2)用正交分解法求出物体P分别在水平、竖直两个方向受到的合力ΣFx、ΣFy,由牛顿运动定律布列方程,ΣFx=mω2r,ΣFy=0分析讨论即可.
本题的关键是对物体P进行受力分析,知道用正交分解法求出物体P分别在水平、竖直两个方向受到的合力ΣFx、ΣFy,由牛顿运动定律布列方程,ΣFx=mω2r,ΣFy=0分析讨论,难度适中.
13.【答案】将小球放在槽的末端(或木板上)看小球能否静止BCD C v0=x
1.24
【解析】解:(1)能否使小球做平抛运动,关键是使斜槽末端切线水平,判断是否水平可以采用:将小球放在槽的末端(或木板上)看小球能否静止、用水平仪检查木板是否水平等方法.
故答案为:将小球放在槽的末端(或木板上)看小球能否静止;
(2)A、小球释放的初始位置并非越高越好,若是太高,导致水平抛出的速度太大,实验难以操作,故A错误;
B、因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,故B正确;
C、小球竖直方向自由落体运动,水平方向匀速运动,为了正确描绘其轨迹,必须使坐标纸上的竖线是竖直的,故C正确;
D、实验要求小球滚下时不能碰到木板平面,避免因摩擦而使运动轨迹改变,最后轨迹应连成平滑的曲线,故D正确.
故选:BCD.
(3)斜槽末端是水平的,小球做平抛运动,要分解为水平和竖直方向的分运动,故方格纸因该水平竖直,
坐标原点应该与小球在斜槽末端静止时在木板上的投影重合,故C正确;
(4)小球在竖直方向做匀变速直线运动,连续相等时间内的位移差为常数,因此有:△h=gt2
所以:t=
小球平抛运动的初速度大小为:
v0==x
代入数据,解得:v0=0.124×=1.24m/s
故答案为:(1)将小球放在水平木板的任意位置,小球静止不动,则木板水平;(2)BCD;(3)C;
(4)v0=x,1.24.
正确解答本题需要掌握:保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平,了解作图法处理数据的注意事项,明确该实验的具体操作;根据平抛运动的特点,熟练应用运动学中的基本规律来解决平抛运动问题.由于该实验用“留迹法”来记录平抛运动的轨迹,故要求从小球开始做平抛运动就开始记录;
A、B水平距离相等,则时间间隔相等,根据竖直方向上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的大小;根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,求出B点的竖直分速度,结合平行四边形定则求出B点的瞬时速度.
在实验中如何实现让小球做平抛运动是关键,因此实验中关键是斜槽末端槽口的切线保持水平及固定后的斜槽要竖直.解决平抛实验问题时,要特别注意实验的注意事项,注意运动学基本规律的应用.
14.【答案】F=0.88v2线速度的大小 0.088kg
【解析】解:(1)由乙图可知,F∝v2,由数学知识得到F-v2图象的斜率k==≈0.88
,故向心力F和圆柱体速度v的关系是F=0.88v2.
(2)该实验运用控制变量法研究物理量的关系,根据向心力公式F=m可知为研究F
与r的关系,实验时除保持圆柱体的质量不变外,还应保持不变的物理量是线速度的大小.
(3)根据已经学习过的向心力公式F=m,与F=0.88v2比较得,将r=0.1m代入得:
m=0.088kg.
故答案为:(1)F=0.88v2;(2)线速度的大小;(3)0.088kg
(1)根据图象很容易得到F∝v2,由数学知识求出F-v2图象的斜率,即可得到向心力F 和圆柱体速度v的关系式;
(2)根据控制变量法找出还应保持不变的物理量.
(3)根据已经学习过的向心力公式F=m,将r=0.1m,即可求得m
本题关键根据图象的形状,由数学知识得到F与v的关系式.同时要掌握向心力的公式15.【答案】解:(1)以B研究对象,根据平衡条件:T=m B g,
以A为研究对象,根据牛顿第二定律:m B g=,
得:m B=。
(2)A下落过程,根据机械能守恒定律:
,
解得:
(3)A脱离玻璃板后做平抛运动,竖直方向自由落体:
,
则平抛水平位移:
,
二者落地的距离:
s=。
答:(1)小物块B的质量;
(2)当小球速度方向平行于玻璃板ad边时,剪断细线,则小球落地前瞬间的速度
。
(3)在(2)的情况下,若小球和物体落地后均不再运动,则两者落地点间的距离为。
【解析】(1)B的重力在数值上等于A做圆周运动的向心力;
(2)根据机械能守恒求小球落地时的速度大小;
(3)A先做一段匀速直线运动,脱离玻璃板后做平抛运动,B做自由落体,结合几何知识求两者的落地距离。
本题属于平抛运动和圆周运动的综合应用题型,求第三问时注意两者的距离是以绳长和平抛运动水平位移为邻边的斜边长。
16.【答案】解:物块由B点抛出后做平抛运动,在竖直方向有:h=gt2,
解得:t=0.5 s
物块离开滑道的速度:v==2 m/s,
拉动物块时由牛顿第二定律:F-μmg=ma1
解得:a1=8 m/s2
撤去拉力物块做减速运动的加速度:a2=μg=-2 m/s2
圆盘转动周期T==1 s,物块在滑道上先加速后减速:v=a1t1-a2t2
物块滑行时间、抛出在空中时间与圆盘周期关系:t1+t2+t=nT(n=1、2、3…)
由上面两式联立得:t1=(n=1、2、3…)
物块加速获得速度:v1=a1t1=1.6n+0.8 m/s
则板长为:L=x1+x2=a1t12+
解得:L=(2n+1)2-1(n=1、2、3…)
答:拉力作用的时间是(n=1、2、3…),相应的滑道长度是(2n+1)2-1(n=1、2、3…)。
【解析】根据平抛运动的规律求出平抛运动的初速度,即滑块离开B点的速度,根据牛顿第二定律分别求出滑块在拉力作用下和撤去拉力后的加速度,结合运动学公式求出滑道的长度。根据角速度求出运动的周期,抓住滑块运动的时间和圆盘转动的时间相等,结合速度时间求出拉力的作用时间。
解决本题的关键知道物块整个过程的运动:匀加速直线运动、匀减速直线运动和平抛运动,知道三个过程的运动时间与圆盘转动的时间相等。以及熟练运用运动学公式
17.【答案】解:(1)设飞船做圆周运动的半径为r,距离地面的高度为h.
由几何关系知…①
距离地面的高度为h =r-R…②
由①②解得:…③
(2)由万有引力提供做圆周运动所需的向心力得:…④
由①④解得:…⑤
答:
(1)宇宙飞船离距地面的高度是.
(2)宇宙飞船的周期T为2π.
【解析】(1)由图根据数学知识求宇宙飞船离距地面的高度.
(2)宇宙飞船绕地球作圆周运动时由地球的万有引力提供向心力,由此求解宇宙飞船的周期T.
本题关键利用几何关系得出飞船的轨道半径,掌握万有引力提供做圆周运动所需的向心力这一基本思路,并能准确运用.
2020年山东省青岛市高一(下)期中物理试卷
2020年山东省青岛市高一(下)期中物理试卷,高一下物理期中试卷,莲山课件.