11.(18分)如图8所示,水平转盘上放有质量为m的物块,当物
块到转轴的距离为r时,连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上
张力为零).物块和转盘间最大静摩擦力是其正压力的μ倍.求:
(1)当转盘的角速度ω1= 时,细绳的拉力F1; 图8
(2)当转盘的角速度ω2= 时,细绳的拉力F2.
解析:设角速度为ω0时,物块所受静摩擦力为最大静摩擦力,有
μmg=mω02r
得ω0=
(1)由于ω1= <ω0,故绳未拉紧,此时静摩擦力未达到最大值,F1=0.
(2)由于ω2=>ω0,故绳被拉紧,
由F2+μmg=mω22r
得F2=μmg.
答案:(1)0 (2)μmg
明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中
必须明确写出数值和单位)
10.(18分)如图7所示,有一倾角为30°的光滑斜面,斜面长L为10
m,一小球从斜面顶端以10 m/s的速度在斜面上沿水平方向抛
出.求:(g取10 m/s2)
(1)小球沿斜面滑到底端时的水平位移x;
(2)小球到达斜面底端时的速度大小. 图7
解析:(1)沿初速度方向:x=v0t ①
沿斜面向下:a=gsinα ②
L=at2 ③
联立①②③代入数据得:x=20 m.
(2)沿斜面向下:v⊥=at ④
则:v= ⑤
联立②③④⑤解得:
v=10 m/s=14.1 m/s.
答案:(1)20 m (2)14.1 m/s
9.(2010·临汾统考)2008年9月,“神舟”七号顺利升空入轨.“神舟”七号飞船为了
进行轨道维持,飞船发动机点火工作.所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动
机的点火时间和推力的大小和方向,使飞船能保持在预定轨道上稳定运行.如果不
进行轨道维持,由于飞船受轨道上稀薄空气的摩擦阻力,轨道高度会缓慢降低,在
这种情况下,下列说法中正确的是 ( )
A.飞船受到的万有引力逐渐增大,线速度逐渐减小
B.飞船的向心加速度逐渐增大,周期逐渐减小,线速度和角速度都逐渐增大
C.飞船的动能、重力势能和机械能都逐渐减小
D.飞船的重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,机械能逐渐减小
解析:当飞船的高度降低时,受到的万有引力逐渐增大,向心加速度增大,但万有
引力做的功大于阻力对飞船做的功,飞船的线速度增大,选项A错误;由公式ω=
知,当r减小时,角速度增大,而T=,所以周期减小,选项B正确;飞
船高度降低,重力势能减小,由于空气阻力做负功,使得飞船的机械能减小,动能
增大,选项C错误,选项D正确.
答案:BD
8.(2010·玉溪模拟)据报道,我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25
日在西昌卫星发射中心发射升空,经过4次变轨控制后,于5月1日成功定点在东
经77°赤道上空的同步轨道.关于成功定点后的“天链一号01星”,下列说法正确
的是 ( )
A.运行速度大于7.9 km/s
B.离地面高度一定,相对地面静止
C.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等
解析:由万有引力提供向心力得:=,v=,即线速度v随轨道半径
r的增大而减小,v=7.9 km/s为第一宇宙速度,即围绕地球表面运行的速度;因同
步卫星轨道半径比地球半径大很多,因此其线速度应小于7.9 km/s,故A错;因同
步卫星与地球自转同步,即T、ω相同,因此其相对地面静止,由公式=m(R
+h)ω2得:h=-R,因G、 M、ω、R均为定值,因此h一定为定值,故B
对;因同步卫星周期T同=24小时,月球绕地球转动周期T月=27天,即T同<T月,
由公式ω=得ω同>ω月,故C对;同步卫星与静止在赤道上的物体具有共同的角
速度,由公式a向=rω2,可得:=,因轨道半径不同,故其向心加速度不同,
D错误.
答案:BC
7.(2010·鲁东南三市四县测试)为纪念伽利略将望远镜用于天文观测400周年,2009年
被定为以“探索我的宇宙”为主题的国际天文年.我国发射的“嫦娥一号”卫星绕
月球经过一年多的运行,完成了既定任务,于2009年3月1日16时13分成功撞月.如
图6所示为“嫦娥一号”卫星撞月的模拟图,卫星在控制点1开始进入撞月轨道.假
设卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为R,周期为T,引力常量为G.根据题中信息,
以下说法正确的是 ( )
图6
A.可以求出月球的质量
B.可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力
C.“嫦娥一号”卫星在控制点1处应减速
D.“嫦娥一号”在地面的发射速度大于11.2 km/s
解析:由=mR可得M=,故A正确;因不知“嫦娥一号”的质量,
故不可求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力,B错误;因卫星从控制点1处开始做
近心运动,故卫星在此处应减速,C正确;“嫦娥一号”未脱离地球的引力束缚,
同月球一块绕地球运动,故发射速度小于11.2 km/s,D错误.
答案:AC
6.(2010·广州模拟)2009年10月1日建国60周年的国庆阅兵场上,
呈现在世人面前的导弹装备全部为首次亮相的新型号主战武器,有
5种新型号导弹,共计108枚.与此前两次国庆阅兵展示相比,身
材小了,威力强了,精度高了.其中新型中远程地地导弹,打击效
能多样,已成为信息化条件下局部战争的“拳头”.如图5所示,
从地面上A点发射一枚中远程地地导弹,在引力作用下沿ACB椭
圆轨道飞行击中地面目标B,C为轨道的远地点,距地面高度为h. 图5
已知地球半径为R,地球质量为m地,引力常量为G,不计空气阻力.下列结论中正
确的是 ( )
A.导弹在运动过程中只受重力作用,做匀变速曲线运动
B.导弹在C点的加速度等于
C.地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点
D.导弹离开A点时的速度大于第一宇宙速度
解析:导弹在运动过程中经过不同的位置所受到的万有引力不等,加速度时刻改变,
A错;由万有引力定律及牛顿第二定律可知,B正确;由开普勒行星运动定律知C
正确;如果导弹离开A点时的速度大于第一宇宙速度,导弹将环绕地球运动成为一
颗人造地球卫星,D错.
答案:BC
两个选项符合题目要求,全选对的得6分,只选1个且正确的得1分,错选或不选的
得0分)
5.(2009·浙江高考)在讨论地球潮汐成因时,地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨
道可视为圆轨道.已知太阳质量约为月球质量的2.7×107倍,地球绕太阳运行的轨
道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍.关于太阳和月球对地球上相同质
量海水的引力,以下说法正确的是 ( )
A.太阳引力远大于月球引力
B.太阳引力与月球引力相差不大
C.月球对不同区域海水的吸引力大小相等
D.月球对不同区域海水的吸引力大小有差异
解析:设太阳质量为M,月球质量为m,海水质量为m′,太阳与地球之间距离为
r1,月球与地球之间距离为r2,由题意=2.7×107,=400,由万有引力公式,太
阳对海水的引力F1=,月球对海水的引力F2=,则==
=,故A正确,B错误;月球到地球上不同区域的海水距离不同,所以引力大
小有差异,C错误,D正确.
答案:AD
4.(2010·天津模拟)如图4所示,一根跨过光滑定滑轮的轻绳,两
端各有一杂技演员(可视为质点),a站于地面,b从图示的位置由
静止开始向下摆动,运动过程中绳始终处于伸直状态,当演员b
摆至最低点时,a刚好对地面无压力,则演员a的质量与演员b
的质量之比为 ( ) 图4
A.1∶1 B.2∶1
C.3∶1 D.4∶1
解析:设b摆至最低点时的速度为v,b侧所拉绳子长度为l,由机械能守恒定律可
得:mgl(1-cos60°)=mv2,解得v=.设b摆至最低点时绳子的拉力为FT,由圆
周运动知识得:FT-mbg=mb,解得FT=2mbg,对演员a有FT=mag,所以,演
员a的质量与演员b的质量之比为2∶1.
答案:B
3.(2010·郑州模拟)如图3所示,倾斜轨道AC与有缺口的圆轨道
BCD相切于C,圆轨道半径为R,两轨道在同一竖直平面内,D
是圆轨道的最高点,缺口DB所对的圆心角为90°,把一个小球
从斜轨道上某处由静止释放,它下滑到C点后便进入圆轨道,要
想使它上升到D点后再落到B点,不计摩擦,则下列说法正确 图3
的是 ( )
A.释放点须与D点等高
B.释放点须比D点高R/4
C.释放点须比D点高R/2
D.使小球经D点后再落到B点是不可能的
解析:设小球刚好过D点的速度为vD,由mg=m得vD=,当落到与B点等
高的水平面上时,平抛的水平位移x=v0t,又t=,所以x=vD=R>
R,故经过D点后小球不可能落到B点,只有D正确.
答案:D
2.(2010·云浮模拟)如图2所示,小球P在A点从静止开始沿光滑
的斜面AB运动到B点所用的时间为t1,在A点以一定的初速度
水平向右抛出,恰好落在B点所用时间为t2,在A点以较大的初
速度水平向右抛出,落在水平面BC上所用时间为t3,则t1、t2 图2
和t3的大小关系正确的是 ( )
A.t1>t2=t3 B.t1<t2=t3
C.t1>t2>t3 D.t1<t2<t3
解析:设斜面倾角为θ,A点到BC面的高度为h,则=gsinθ·t12;以一定的初
速度平抛落到B点时,h=gt22;以较大的初速度平抛落到BC面上时,h=gt32,
可得出:t1= > =t2=t3,故A正确.
答案:A
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