18. (10分)欧盟和我国合作的“伽利略”全球卫星定位系统的空间部分由平均分布在三个轨道平面上的30颗轨道卫星构成，每个轨道平面上有10颗卫星，从而实现高精度的导航定位。现假设“伽利略”系统中每颗卫星均围绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，一个轨道平面上某时刻10颗卫星所在位置如图所示，相邻卫星之间的距离相等，卫星1和卫星3分别位于轨道上的A、B两位置，卫星按顺时针运行。地球表面重力加速度为g，地球的半径为R，不计卫星间的相互作用力。求卫星1由A位置第一次运行到B位置所需要的时间。

桐城中学高一物理第二学期学期中考试答题卷

班级　　　　　 姓名　　　　　 学号　　　　　 考分　　　　　

17. (11分)如图，在圆柱形天花板的的中心O点，悬挂一根长为L的细绳，绳子的下端挂一个质量为m的小球，已知绳能承受的最大张力为2mg，小球在水平面内做图示的圆周运动，当速度逐渐增大到绳断裂后，小球恰好以速度落到墙角边。求：(1)绳断裂的瞬间小球的运动速度v₁的大小?(2)圆柱形房屋的高度H？(3))圆柱形房屋的半径R？

16. (9分) 如图所示，骑车人欲穿过宽度d=2m的壕沟AB，现已知两沟沿的高度差。求车速至少多大才能安全穿跃。(g取9.8m/s²)

15.(9分) 地球的半径是R，密度是ρ，地球表面的重力加速度是g. 试由以上三个量表示万有引力恒量G.

14. 如图所示，半径为r的圆筒绕竖直中心轴OO′转动，小物块A靠在圆筒的内壁上，它与圆筒的静摩擦因数为μ，现要使A不下落，则圆筒转动的角速度ω至少应为　　　　　　　 .

13. 西昌卫星发射中心的火箭发射架上，有一待发射的卫星，它随地球自转的线速度为v₁、向心加速度为a₁；发射升空后在近地轨道上做匀速圆周运动，线速度为v₂、加速度为a₂；实施变轨后，使其在同步卫星轨道上做匀速圆周运动，运动的线速度为v₃、加速度为a₃。则v₁、v₂、v₃的大小关系是　　　 ；a₁、a₂、a₃的大小关系是　　　 。

12. 已知船在静水中的速度大小为4m/s，河水的流速处处相同，且大小为2m/s，测得该船经180s到达河的正对岸，则河宽为　　　 m，该船渡此河的最短时间为　　 S。

11.世界上第一颗原子弹爆炸时，恩里科·费米把事先准备好的碎纸片从头顶上方撒下，碎纸片落到他身后约2 m处，由此，费米推算出那枚原子弹的威力相当于1万吨TNT炸药.假设纸片是从1.8 m高处撒下.请你估算当时的风速是　　　 　m/s，并简述估算的方法　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　.

10. 如图所示，图中a、b、c、d四条圆轨道的圆心均在地球的自转轴上，均绕地球做匀速圆周运动的卫星中，下列判断图中卫星可能的轨道正确的说法是(　　 )

A．只要轨道的圆心均在地球自转轴上都可能的轨道，图中轨道a、b、c、d都是可能的轨道

B．只有轨道的圆心在地球的球心上，这些轨道才是可能的轨道，图中轨道a、b、c均可能

C．只有轨道平面与地球赤道平面重合的卫星轨道才是可能的轨道，图中只有a轨道是可能的

D．只有轨道圆心在球心，且不与赤道平面重合的轨道，即图中轨道b、c才是可能的

9. 三颗人造卫星、、在地球的大气层外沿如图所示的方向做匀速圆周运动，，则三颗卫星(　 )

A.线速度大小：

B.周期：

C.向心力大小：

D.轨道半径和周期的关系：