1、2015-2016 学年河北省张家口市涿鹿中学高一（下）期中物理试卷（理科）一、选择题（1-14 题单选，每题 3 分；15-18 题多选，每题 3 分，少选得 2 分，错选不得分，共计 54 分）1自行车场地赛中，当运动员绕圆形赛道运动一周时，下列说法中正确的是（ ）A运动员通过的路程为零B运动员速度的方向一直没有改变C由于起点和终点的速度方向没有改变，其运动不是曲线运动D虽然起点和终点的速度方向没有改变，其运动还是曲线运动2做平抛运动的物体，每秒速度的增量总是（ ）A大小相等，方向相同 B大小不等，方向不同C大小相等，方向不同 D大小不等，方向相同3一轮船以船头指向始终垂直于河岸方向以一定
2、的速度向对岸行驶，水匀速流动，则关于轮船通过的路程、渡河经历的时间与水流速度的关系，下述说法正确的是（ ）A水流速度越大，路程越长，时间越长B水流速度越大，路程越短，时间越短C渡河时间与水流速度无关D路程和时间都与水速无关4地球对月球具有相当大的万有引力，可它们没有靠在一起，这是因为（ ）A不仅地球对月球有万有引力，而且月球对地球也有万有引力，这两个力大小相等，方向相反，互相抵消了B不仅地球对月球有万有引力，而且太阳系中的其他星球对月球也有万有引力，这些力的合力为零C地球对月球的引力还不算大D地球对月球的万有引力不断改变月球的运动方向，使得月球围绕地球运动5宇宙飞船正在离地面高 H=2R 地
3、的轨道上做匀速圆周运动，R 地 为地球的半径，飞船内一弹簧秤下悬挂一质量为 m 的重物，g 为地球表面处重力加速度，则弹簧秤的读数为（ ）A0 B mg C mg Dmg6假设地球为密度均匀的球体，若保持密度不变，而将半径缩小 ，那么地面上的物体所受的重力将变为原来的（ ）A2 倍 B 倍 C4 倍 D 倍7图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为 r，a 是它边缘上的一点左侧是一轮轴，大轮的半径为 4r，小轮的半径为 2rb 点在小轮上，到小轮中心的距离为 rc 点和 d 点分别位于小轮和大轮的边缘上若在传动过程中，皮带不打滑则（ ）Aa 点与 b 点的线速度大小相等Ba 点与 b 点的角速度
4、大小相等Ca 点与 c 点的线速度大小相等Da 点的向心加速度小于 d 点的向心加速度8如图所示，两个小球 A 和 B 分别被两条轻绳系住，在同一平面内做圆锥摆运动，已知系B 的绳子与竖直线的夹角为 ，而系 A 的绳子与竖直线的夹角为 2，关于 A、B 两小球运动的周期之比，下列说法中正确的是（ ）A1：2 B2：1 C1：4 D1：19饫度为 L=0.4m 的轻质细杆 OA，A 端连有一质量为 m=2kg 的小球，如图所示，小球以 O 点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是 1m/s，g=10m/s 2，则此时细杆对小球的作用力为（ ）A15N，方向向上 B15N，方向向下
5、 C5N，方向向上 D5N，方向向下10如图所示，是 A、B 两物体做匀速圆周运动时的向心加速度随半径变化的关系图象，A 是以坐标轴为渐近线的双曲线，B 是一条过原点的倾斜直线，则从图象可以看出（ ）AA 物体运动时线速度的大小保持不变BA 物体运动时角速度的大小保持不变CB 物体运动时角速度随半径而变化DB 物体运动时线速度的大小保持不变11质量为 m 的木块从半球形的碗口下滑到碗底的过程中，如果由于摩擦力的作用，使得木块的速率不变，那么（ ）A下滑过程中木块加速度为零B下滑过程中木块所受合力大小不变C下滑过程中木块受合力为零D下滑过程中木块所受的合力越来越大12有 A、B、C 三个相同材料
6、制成的物体放在水平转台上，它们的质量之比为 3：2：1，它们与转轴之间的距离为 1：2：3当转台以一定的角速度旋转时，它们均无滑动，它们受到的静摩擦力分别为 fA、f B、f C，比较这些力可得（ ）Af Af Bf C Bf Af Bf C Cf A=fBf C DF A=fCf B13设地球表面的重力加速度为 g0，物体在距地心 2R（R 是地球的半径）处，由于地球的作用而产生的加速度为 g，则 为（ ）A1 B C D14假如一个做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的 2 倍，仍做匀速圆周运动，则（ ）A根据公式 v=r，可知卫星的线速度增大到原来的 2 倍B根据公式 F=
7、，可知卫星所需的向心力减小到原来的C根据公式 F= ，可知地球提供的向心力将减小到原来的D根据上述 B 和 A 给出的公式，可知卫星的线速度将减小到原来的15如图所示，三颗人造地球卫星的质量 Ma=MbM c，b 与 c 半径相同，则（ ）A线速度 vb=vcv aB周期 Tb=TcT aCb 与 c 的向心加速度大小相等，且大于 a 的向心加速度Dc 所需的向心力最小16已知万有引力常量 G 和下列各组数据，能计算出地球质量的是（ ）A月球绕地球运行的周期及月球距地球的距离B地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离C人造卫星在地面附近运行的速度和运行周期D若不考虑地球自转，已知地球的半径及重力
8、加速度17汽车以速度 v 通过一半圆形拱桥的顶端时，汽车受力的说法中正确的是（ ）A汽车的向心力就是它所受的重力B汽车的向心力是它所受的重力和支持力的合力，方向指向圆心C汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力的作用D以上均不正确18关于万有引力定律的表达式 F= ，下面说法中正确的是（ ）A公式中 G 为引力常量，它是由实验测得的B当 r 趋近于零时，万有引力趋近于无穷大Cm 1与 m2相互的引力总是大小相等，方向相反是一对平衡力Dm 1与 m2相互的引力总是大小相等，而且与 m1、m 2是否相等无关二、实验题：（19 题，每空 2 分，共计 8 分；20 题，画图 2 分，每空 2 分，共计 6
9、 分）19在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度实验简要步骤如下：A让小球多次从 位置上滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置；B安装好器材，注意斜槽末端水平和平板竖直，记下斜槽末端 O 点和过 O 点的竖直线，检测斜槽末端水平的方法是 C测出曲线上某点的坐标 x、y，用 v0= 算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求 v0的值，然后求它们的平均值D取下白纸，以 O 为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹上述实验步骤的合理顺序是 （只排列序号即可） 20图示为小球做平抛运动时被拍下的频闪照片的一部分，背景标尺每小格表示 5cm请根据图中小球
10、的位置描出小球的运动轨迹，由照片可得小球做平抛运动的初速度为 ，t=0.2s 时的速度为 （g 取 10m/s2）三、计算题：（21 题 11 分，22 题 12 分，23 题 9 分）21水平光滑直轨道 ab 与半径为 R 的竖直半圆形光滑轨道 bc 相切，一小球以初速度 v0沿直轨道向右运动，如图所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过 c 点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的 d 点，则：（1）小球到达 c 点的速度大小？（2）小球从 c 点落到 d 点所需时间？（3）小球在直轨道上的落点 d 与 b 点水平距离为多少？（4）小球落地时速度大小？22平抛一物体，当抛出 1 秒后它的速度方向与水
11、平方向成 45角，落地时速度方向与水平方向成 60角，求（1）初速度大小；（2）落地速度大小；（3）开始抛出时距地面的高度；（4）水平位移 （g=10m/s）23两颗卫星在同一轨道平面绕地球作匀速圆周运动，地球半径为 R，a 卫星离地面的高度为 R，b 卫星离地面的高度为 3R，则（1）a、b 两卫星运行的线速度大小之比 Va：V b是多少？（2）a、b 两卫星的周期之比 Ta：T b是多少？（3）a、b 两卫星所在轨道处的重力加速度大小之比 ga：g b是多少？2015-2016 学年河北省张家口市涿鹿中学高一（下）期中物理试卷（理科）参考答案与试题解析一、选择题（1-14 题单选，每题 3
12、 分；15-18 题多选，每题 3 分，少选得 2 分，错选不得分，共计 54 分）1自行车场地赛中，当运动员绕圆形赛道运动一周时，下列说法中正确的是（ ）A运动员通过的路程为零B运动员速度的方向一直没有改变C由于起点和终点的速度方向没有改变，其运动不是曲线运动D虽然起点和终点的速度方向没有改变，其运动还是曲线运动【考点】位移与路程【分析】位移是矢量，可以用由初位置指向末位置的有向线段表示路程是标量，表示运动轨迹的长度路程大于等于位移的大小，当做单向直线运动时，路程等于位移的大小【解答】解：A、行车场地赛中，运动员骑自行车绕圆形赛道运动一周，初末位移相同，所以位移为零，路程为运动轨迹的长度，即
13、周长，故路程不为零，故 A 错误BCD、运动员做圆周运动，圆周运动是曲线运动，所以运动的方向时刻在改变，故 BC 错误、D 正确故选：D2做平抛运动的物体，每秒速度的增量总是（ ）A大小相等，方向相同 B大小不等，方向不同C大小相等，方向不同 D大小不等，方向相同【考点】平抛运动【分析】速度的增量就是速度的变化量平抛运动的加速度不变，根据公式v=at 分析即可【解答】解：平抛运动的物体只受重力，加速度为 g，保持不变，根据v=at=gt，每秒速度增量大小相等，方向竖直向下，与加速度的方向相同故 A 正确，B、C、D 错误故选：A3一轮船以船头指向始终垂直于河岸方向以一定的速度向对岸行驶，水匀速
14、流动，则关于轮船通过的路程、渡河经历的时间与水流速度的关系，下述说法正确的是（ ）A水流速度越大，路程越长，时间越长B水流速度越大，路程越短，时间越短C渡河时间与水流速度无关D路程和时间都与水速无关【考点】运动的合成和分解【分析】因为船垂直于河岸方向的速度不变，而水流方向是垂直于这个方向的，在这个方向上没有分速度，所以不论水速多大时间不变；水速越大，水流方向的位移就越大【解答】解：设河宽为 d，船垂直于河岸的速度为 v，t= 时间与水速无关，故 A 错误，C 正确；如果水速越大，船在水中运动的路程就越大，故 BD 错误故选：C4地球对月球具有相当大的万有引力，可它们没有靠在一起，这是因为（ ）
15、A不仅地球对月球有万有引力，而且月球对地球也有万有引力，这两个力大小相等，方向相反，互相抵消了B不仅地球对月球有万有引力，而且太阳系中的其他星球对月球也有万有引力，这些力的合力为零C地球对月球的引力还不算大D地球对月球的万有引力不断改变月球的运动方向，使得月球围绕地球运动【考点】万有引力定律及其应用【分析】月球绕地球做匀速圆周运动，万有引力恰好提供向心力；结合牛顿第二定律和万有引力定律进行分析即可【解答】A、地球对太阳的万有引力和太阳对地球的万有引力是一对作用力和反作用力，不是平衡力故 A 错误B、其他天体对月球的万有引力，远小于地球的引力，故 B 错误CD、根据 G = 知，地球对月球的引力
16、很大，不会靠在一起，是因为地球对月球的引力提供向心力，使得月球绕地球做圆周运动，而不会靠在一起故 C 错误，D 正确故选：D5宇宙飞船正在离地面高 H=2R 地 的轨道上做匀速圆周运动，R 地 为地球的半径，飞船内一弹簧秤下悬挂一质量为 m 的重物，g 为地球表面处重力加速度，则弹簧秤的读数为（ ）A0 B mg C mg Dmg【考点】万有引力定律及其应用【分析】宇宙飞船万有引力充当向心力，物体处于完全失重状态【解答】解：宇宙飞船正在离地面高 h=R 地 的轨道上做匀速圆周运动，万有引力充当向心力，故物体处于完全失重状态，弹簧示数为 0故选：A6假设地球为密度均匀的球体，若保持密度不变，而将
17、半径缩小 ，那么地面上的物体所受的重力将变为原来的（ ）A2 倍 B 倍 C4 倍 D 倍【考点】万有引力定律及其应用【分析】地面上物体所受的重力等于地球对物体的万有引力，结合密度不变，推导与重力与地球的半径的关系，即可求解【解答】解：设地球的半径为 R，密度为 ，质量为 M，物体的质量为 m根据重力等于万有引力得：物体的重力为 G 重 =G =G = RR，所以将半径缩小时，地面上物体所受的重力将变为原来的 故选：B7图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为 r，a 是它边缘上的一点左侧是一轮轴，大轮的半径为 4r，小轮的半径为 2rb 点在小轮上，到小轮中心的距离为 rc 点和 d 点分别位
18、于小轮和大轮的边缘上若在传动过程中，皮带不打滑则（ ）Aa 点与 b 点的线速度大小相等Ba 点与 b 点的角速度大小相等Ca 点与 c 点的线速度大小相等Da 点的向心加速度小于 d 点的向心加速度【考点】线速度、角速度和周期、转速【分析】共轴转动的各点角速度相等，靠传送带传动轮子上的各点线速度大小相等，根据v=r，a=r 2= 可知各点线速度、角速度和向心加速度的大小【解答】解：A、由图可知，ac 两点的线速度大小相等，bc 两点的角速度相等，根据v=r，c 的线速度大于 b 的线速度，则 ab 两点的线速度不等故 A 错误，C 正确；B、由图，ac 的线速度相等，根据 v=r，知角速度不
19、等，但 bc 角速度相等，所以 ab 两点的角速度不等故 B 错误；D、根据 a=r 2得，d 点的向心加速度是 c 点的 2 倍，根据 a= 知，a 的向心加速度是 c的 2 倍，所以 ad 两点的向心加速度相等故 D 错误故选：C8如图所示，两个小球 A 和 B 分别被两条轻绳系住，在同一平面内做圆锥摆运动，已知系B 的绳子与竖直线的夹角为 ，而系 A 的绳子与竖直线的夹角为 2，关于 A、B 两小球运动的周期之比，下列说法中正确的是（ ）A1：2 B2：1 C1：4 D1：1【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速【分析】由题，小球在水平面做匀速圆周运动，由重力和绳子的拉力的合力提供向
20、心力，根据牛顿第二定律求解周期【解答】解：如图小球 A 的受力如右图所示，由牛顿第二定律得：mgtan=m由图可知，小球圆周运动的半径：r=Lsin联立解得：T=2同理可得，B 的周期为 T=2由几何关系可知，Lcos=Lcos2，则得：T=T，故 D 正确故选：D9饫度为 L=0.4m 的轻质细杆 OA，A 端连有一质量为 m=2kg 的小球，如图所示，小球以 O 点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是 1m/s，g=10m/s 2，则此时细杆对小球的作用力为（ ）A15N，方向向上 B15N，方向向下 C5N，方向向上 D5N，方向向下【考点】向心力【分析】小球在最高点靠
21、杆子的作用力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出细杆作用力的大小和方向【解答】解：在最高点，假设杆子对小球的作用力方向向上，根据牛顿第二定律得，mgF=m ，解得 F= ，可知杆子对小球的作用力大小为 15N，方向向上故 A 正确，B、C、D 错误故选：A10如图所示，是 A、B 两物体做匀速圆周运动时的向心加速度随半径变化的关系图象，A 是以坐标轴为渐近线的双曲线，B 是一条过原点的倾斜直线，则从图象可以看出（ ）AA 物体运动时线速度的大小保持不变BA 物体运动时角速度的大小保持不变CB 物体运动时角速度随半径而变化DB 物体运动时线速度的大小保持不变【考点】向心加速度【分析】根据
22、图象中 AB 的特点，由向心加速度的公式分析即可得出结论【解答】解：A、由于 A 为双曲线的一个分支，说明 a 与 r 成反比，由向心加速度的公式 a=可知，A 物体运动的线速度不变，所以 A 正确，D 错误B、由于 B 的图象为直线，说明 a 与 r 成正比，由向心加速度的公式 a=r 2 可知，B 物体运动的角速度不变，所以 BC 错误故选：A11质量为 m 的木块从半球形的碗口下滑到碗底的过程中，如果由于摩擦力的作用，使得木块的速率不变，那么（ ）A下滑过程中木块加速度为零B下滑过程中木块所受合力大小不变C下滑过程中木块受合力为零D下滑过程中木块所受的合力越来越大【考点】向心力；牛顿第二
23、定律【分析】木块下滑过程中速率不变做匀速圆周运动，合外力提供向心力，加速度不为零，具有向心加速度【解答】解：A、木块做匀速圆周运动，速度方向时刻在变化，速度在改变，加速度一定不为零故 A 错误B、木块下滑过程中木块做匀速圆周运动，合外力提供向心力，向心力大小不变，方向时刻改变故 B 正确，CD 错误故选：B12有 A、B、C 三个相同材料制成的物体放在水平转台上，它们的质量之比为 3：2：1，它们与转轴之间的距离为 1：2：3当转台以一定的角速度旋转时，它们均无滑动，它们受到的静摩擦力分别为 fA、f B、f C，比较这些力可得（ ）Af Af Bf C Bf Af Bf C Cf A=fBf
24、 C DF A=fCf B【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】物体随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，而向心加速度的大小由物体的半径决定当圆盘转速增大时，提供的静摩擦力随之而增大当需要的向心力大于最大静摩擦力时，物体开始滑动因此是否滑动与质量无关，是由半径大小决定【解答】解：当圆盘匀速转动时，A、B、C 三个物体相对圆盘静止，由向心力的表达式F=m 2r，它们的角速度相同，半径大的，向心加速度大；根据题意可知，质量之比为 3：2：1与转轴的距离之比为 1：2：3，因此FA：F B：F C=31：22：13=3：4：3；所以向心力最大的是 B 物体，A 与 C 的向心力相等，而通过静摩擦力提供向
25、心力，所以它们的静摩擦力大小关系为 fA=fcf B 故 D 正确，ABC 错误；故选：D13设地球表面的重力加速度为 g0，物体在距地心 2R（R 是地球的半径）处，由于地球的作用而产生的加速度为 g，则 为（ ）A1 B C D【考点】万有引力定律及其应用【分析】根据万有引力等于重力 ，列出等式表示出重力加速度 根据物体距球心的距离关系进行加速度之比【解答】解：根据万有引力等于重力，列出等式：得 ，其中 M 是地球的质量，r 应该是物体在某位置到球心的距离所以故选 C14假如一个做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的 2 倍，仍做匀速圆周运动，则（ ）A根据公式 v=r，可知卫
26、星的线速度增大到原来的 2 倍B根据公式 F= ，可知卫星所需的向心力减小到原来的C根据公式 F= ，可知地球提供的向心力将减小到原来的D根据上述 B 和 A 给出的公式，可知卫星的线速度将减小到原来的【考点】万有引力定律及其应用【分析】人造卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的线速度、角速度、周期随着变化，所以，不能用向心力的表达式来讨论一些物理量的变化注意运用控制变量法【解答】解：A、当卫星的轨道半径变化时，卫星的角速度 = 随着变化，所以不能用公式 v=r 讨论卫星的线速度变化，故 A 错误；B、当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的线速度 v= 随着
27、变化，所以不能用公式 F=m 讨论卫星的向心力变化，故 B 错误；C、地球提供的向心力等于万有引力，根据公式 F= ，可知地球提供的向心力将减少到原来的 ，故 C 正确；D、根据卫星的线速度 v= ，可知卫星运动的线速度将减少到原来的 ，故 D 错误；故选：C15如图所示，三颗人造地球卫星的质量 Ma=MbM c，b 与 c 半径相同，则（ ）A线速度 vb=vcv aB周期 Tb=TcT aCb 与 c 的向心加速度大小相等，且大于 a 的向心加速度Dc 所需的向心力最小【考点】万有引力定律及其应用；向心力【分析】人造地球卫星为万有引力充当向心力，故由万有引力公式可得出不同轨道上的线速度、角
28、速度及向心加速度的关系【解答】解：人造地球卫星受到地球的引力充当向心力，即 F=公式可知：A、线速度 v= ，即半径越大，线速度越小，故 vb=vcv a，故 A 正确；B、周期 T= ，半径越大，周期越大，故 Tb=TcT a，故 B 正确；C、向心加速度 a= ，半径越大，向心加速度越小，故 bc 的加速度小于 a 的加速度，故C 错误；D、向心力 F= ，故相同质量下，半径越大，向心力越小；而相同半径下，质量越大，向心力越大，故 b 受到的向心力最小，故 D 错误；故选：AB16已知万有引力常量 G 和下列各组数据，能计算出地球质量的是（ ）A月球绕地球运行的周期及月球距地球的距离B地球
29、绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离C人造卫星在地面附近运行的速度和运行周期D若不考虑地球自转，已知地球的半径及重力加速度【考点】万有引力定律及其应用【分析】做圆周运动，由万有引力提供向心力，分别有线速度，角速度，及周期来表示向心力，得出天体质量的不同的表达式【解答】解：A、根据月球绕地球运行的周期及月球距地球的距离，根据万有引力提供月球运动的向心力有 ，故已知月球周期及月球轨道半径可以求出地球质量 M，故 A 正确；B、根据万有引力提供圆周运动向心力可以求出中心天体的质量，故地球围绕太阳运动中心天体是太阳，故不能求出环绕天体地球的质量，故 B 错误；C、根据线速度 ，已知线速度和周期，可以求出
30、轨道半径 r，再根据可以求出地球的质量 M，故 C 正确；D、若不考虑地球自转，地球表面重力加速度与万有引力相等即 ，由表达式可知，已知重力加速度和地球半径可以求出地球质量 M，故 D 正确故选：ACD17汽车以速度 v 通过一半圆形拱桥的顶端时，汽车受力的说法中正确的是（ ）A汽车的向心力就是它所受的重力B汽车的向心力是它所受的重力和支持力的合力，方向指向圆心C汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力的作用D以上均不正确【考点】向心力【分析】汽车过拱桥，做圆周运动，在最高点，重力和支持力的合力提供向心力，受力分析时不能再分析向心力，向心力是效果力，不是重复受力【解答】解：A、汽车的向心力是重力和拱
31、桥的支持力的合力，故 A 错误；B、C、D、汽车通过半圆形的拱桥顶端时，受到重力、支持力、牵引力、摩擦力，其中重力和支持力的合力提供向心力，向心力是效果力，不是重复受力，故 B 正确，C 正确，D 错误；故选：BC18关于万有引力定律的表达式 F= ，下面说法中正确的是（ ）A公式中 G 为引力常量，它是由实验测得的B当 r 趋近于零时，万有引力趋近于无穷大Cm 1与 m2相互的引力总是大小相等，方向相反是一对平衡力Dm 1与 m2相互的引力总是大小相等，而且与 m1、m 2是否相等无关【考点】万有引力定律及其应用【分析】根据万有引力定律的内容并且知道该公式只适用于两个质点间的万有引力计算即可
32、作答【解答】解：AB、万有引力定律的表达式 F= ，其中 G 为引力常量，它有卡文迪许通过实验进行测量，故 A 项正确；此公式适用于质点，故 r 不能趋近于零，故 B 项错误；CD、两物体 m1与 m2之间的相互作用是大小相等，方向相反的作用力与反作用力，故 C 项错误，D 项正确故选：AD二、实验题：（19 题，每空 2 分，共计 8 分；20 题，画图 2 分，每空 2 分，共计 6 分）19在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度实验简要步骤如下：A让小球多次从 同一 位置上滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置；B安装好器材，注意斜槽末端水平和平板竖直
33、，记下斜槽末端 O 点和过 O 点的竖直线，检测斜槽末端水平的方法是 将小球放在水平槽中若能静止则可认为水平 C测出曲线上某点的坐标 x、y，用 v0= x 算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求 v0的值，然后求它们的平均值D取下白纸，以 O 为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹上述实验步骤的合理顺序是 BADC （只排列序号即可） 【考点】研究平抛物体的运动【分析】让小球多次从同一位置上静止滚下，目的是保证小球多次做平抛运动的初速度相等，这样目的是为了保证轨迹相同；保证小球做平抛运动，所以斜槽末端保持水平；平抛运动分解为：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动，
34、根据平抛运动的特点即可求解初速度大小；实验步骤的合理顺序的排列要明确实验的正确安排顺序【解答】解：（1）A：在“研究平抛物体运动”的实验中，要保证小球从斜槽末端飞出时的速度是相同的，因此，要让小球多次从斜槽上的同一位置滚下B、检验斜槽末端水平的方法有多种，如用水平仪或者将小球放在斜槽末端看其是否滚动，若不滚动，则斜槽末端水平C、平抛运动分解为：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动，水平方向有：x=v0t竖直方向有：h= gt2；联立求出初速度 v0=x实验步骤合理顺序是：B、A、D、C故答案为：同一；将小球放在水平槽中若能静止则可认为水平；x ；BADC；20图示为小球做平抛运动时被
35、拍下的频闪照片的一部分，背景标尺每小格表示 5cm请根据图中小球的位置描出小球的运动轨迹，由照片可得小球做平抛运动的初速度为 1.5m/s ，t=0.2s 时的速度为 2.5m/s （g 取 10m/s2）【考点】研究平抛物体的运动【分析】根据图中小球的位置描点作图，作出小球的运动轨迹在竖直方向上，根据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根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出 t=0.2s 时的竖直分速度，结合平行四边形定则求出 t=0.2s 时的速度【解答】解：作出小球的运动轨迹，如图所示在竖直方向上，根据y=2L=gT 2得，T=
36、 ，则小球平抛运动的初速度 t=0.2s 时小球的竖直分速度 ，根据平行四边形定则会，t=0.2s 时的速度 v= m/s=2.5m/s故答案为：轨迹如图所示 1.5m/s 2.5m/s三、计算题：（21 题 11 分，22 题 12 分，23 题 9 分）21水平光滑直轨道 ab 与半径为 R 的竖直半圆形光滑轨道 bc 相切，一小球以初速度 v0沿直轨道向右运动，如图所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过 c 点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的 d 点，则：（1）小球到达 c 点的速度大小？（2）小球从 c 点落到 d 点所需时间？（3）小球在直轨道上的落点 d 与 b 点水平距离为多少？（
37、4）小球落地时速度大小？【考点】平抛运动【分析】 （1）根据牛顿第二定律，抓住 C 点弹力为零，靠重力提供向心力，求出小球到达 c点的速度（2）根据高度，结合位移司机公式求出平抛运动的时间（3）根据初速度和时间求出平抛运动的水平位移（4）根据速度时间公式求出落地时的竖直分速度，结合平行四边形定则求出落地的速度【解答】解：（1）小球在 c 点时，由牛顿第二定律得：mg= ，解得 vc= ，（2）小球在 c 点做平抛运动，由运动学公式得：2R= gt2解得 t= ，（3）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，则 x= =2R（4）小球落地时竖直分速度 ，根据平行四边形定则知，在 d 点落地速度= 答
38、：（1）小球到达 c 点的速度大小为 ；（2）小球从 c 点落到 d 点所需时间为 ；（3）小球在直轨道上的落点 d 与 b 点水平距离为 2R；（4）小球落地时速度大小为 22平抛一物体，当抛出 1 秒后它的速度方向与水平方向成 45角，落地时速度方向与水平方向成 60角，求（1）初速度大小；（2）落地速度大小；（3）开始抛出时距地面的高度；（4）水平位移 （g=10m/s）【考点】平抛运动【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，根据平行四边形定则，结合竖直方向上的运动规律，运用速度时间公式求出初速度的大小，从而得出落地的速度大小和落地时竖直分速度的大小，根据
39、速度位移公式求出抛出点距离地面的高度根据运动的时间和初速度求出水平位移【解答】解：（1）1s 后竖直分速度 vy=v0=gt=101m/s=10m/s；（2）根据平行四边形定则知，落地时的速度 v=；（3）落地时竖直分速度 ，则抛出点距离地面的高度 h= （4）落地的时间 t= ，则水平位移 x= 答：（1）初速度的大小为 10m/s；（2）落地的速度大小为 20m/s；（3）开始时抛出距离地面的高度为 15m；（4）水平位移为 m23两颗卫星在同一轨道平面绕地球作匀速圆周运动，地球半径为 R，a 卫星离地面的高度为 R，b 卫星离地面的高度为 3R，则（1）a、b 两卫星运行的线速度大小之比
40、 Va：V b是多少？（2）a、b 两卫星的周期之比 Ta：T b是多少？（3）a、b 两卫星所在轨道处的重力加速度大小之比 ga：g b是多少？【考点】万有引力定律及其应用；牛顿第二定律；线速度、角速度和周期、转速【分析】两颗卫星在同一轨道平面绕地球作匀速圆周运动，轨道半径不同，我们可利用万有引力提供它们做圆周运动的向心力来列式分析【解答】解：设地球的质量为 M，a、b 卫星质量分别为 ma、m b，线速度分别为 va、v b，周期分别为 Ta、T b，a、b 卫星所在轨道处的重力加速度分别为 ga、g b（1）由万有引力提供向心力：对 a 卫星： 对 b 卫星： 解两式得： （2）由圆周运动的规律： 可得：解两式得：代入得：=（3）由万有引力约等于重力有：对 a 卫星： 对 b 卫星： 解两式得：答：（1）a、b 两卫星运行的线速度大小之比（2）a、b 两卫星的周期之比为（3）a、b 两卫星所在轨道处的重力加速度大小之比2016 年 6 月 15 日
