2022-2022学年湖南省湘西州永顺一中高一（下）期中物理试卷一、单项选择题（每小题3分，共60分）1．（3分）（2022•海淀区模拟）历史上第一次在实验室比较精确地测出引力常量的科学家是（ ） A．开普勒B．第谷C．卡文迪许D．伽利略2．（3分）（2022•邵阳县校级学业考试）已知两个质点相距为r时，它们之间的万有引力的大小为F；当这两个质点间的距离变为2r时，万有引力的大小变为（ ） A．2FB．C．D．3．（3分）（2022•雁峰区校级学业考试）经典力学的适用范围是（ ） A．宏观世界，低速运动B．微观世界，低速运动 C．宏观世界，高速运动D．微观世界，高速运动4．（3分）（2022春•永顺县校级期中）设行星绕恒星的运动轨道是圆形，则其轨道半径R的三次方与周期T的二次方之比为常数，即=K，那么K的大小（ ） A．只与行星的质量有关B．只与恒星的质量有关 C．与恒星和行星的质量都有关D．与恒星和行星的质量均无关5．（3分）（2022春•永顺县校级期中）做匀速圆周运动的物体，下列物理量中不断变化的是（ ） A．线速度B．角速度C．周期D．转速6．（3分）（2022春•牡丹江期末）平抛物体的运动可以看成（ ） A．水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动的合成 B．水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀速运动的合成 C．水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成 D．水平方向的匀加速运动和竖直方向的自由落体运动的合成7．（3分）（2022春•永顺县校级期中）物体做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（ ） A．物体所受合力是恒力 B．物体所受合力必须等于零 C．物体所受合力的大小可能变化 D．物体所受合力的大小不变，方向总是指向圆心8．（3分）（2022•西城区模拟）若已知行星绕太阳公转的半径为r，公转的周期为T，万有引力恒量为G，则由此可求出（ ） A．某行星的质量B．太阳的质量C．某行星的密度D．太阳的密度9．（3分）（2022春•永顺县校级期中）向心加速度的物理意义是（ ） A．它描述线速度方向变化的快慢 B．它描述线速度大小变化的快慢 C．它描述角速度变化的快慢 D．它描述转速变化的快慢10．（3分）（2022•湘潭县校级学业考试）如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上距圆盘中心一定距离处放有一个小木块随圆盘一起转动，木块受到三个力的作用：重力、圆盘对木块的支持力和圆盘对木块的静摩擦力，则木块转动所需的向心力是（ ）-21-\n A．木块所受的重力 B．圆盘对木块的支持力 C．圆盘对木块的静摩擦力 D．圆盘对木块的支持力和静摩擦力的合力11．（3分）（2022•龙岗区校级学业考试）图中的圆a、b、c，其圆心均在地球的自转轴线上，对环绕地球作匀速圆周运动而言以不正确的是（ ） A．卫星的轨道可能为aB．卫星的轨道可能为b C．卫星的轨道可能为cD．同步卫星的轨道只可能为b12．（3分）（2022秋•浏阳市期中）如图，一个在水平面上做直线运动的钢球，在钢球运动路线的旁边放一块磁铁．观察钢球运动情况，据此判断物体做曲线运动的条件为（ ） A．合力方向与速度方向相同 B．合力方向与速度方向相反 C．合力为零 D．合力方向与速度方向不在同一直线上13．（3分）（2022春•永顺县校级期中）从同一高度以不同的速度水平抛出的两个物体落到地面的时间（ ） A．速度大的物体时间长B．速度小的物体时间长 C．落地时间一定相同D．由质量大小决定14．（3分）（2022春•永顺县校级期中）一个做匀速圆周运动的物体，当F合＜mω2r时（ ） A．将沿切线方向做匀速直线运动 B．将做靠近圆心的曲线运动 C．将做远离圆心的曲线运动 D．将做平抛运动15．（3分）（2022春•永顺县校级期中）我国发射的“神州六号”载人飞船，与“神州五号”飞船相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图做示，下列说法中正确的是（ ）-21-\n A．“神州六号”的线速度较小 B．“神州六号”的周期较小 C．“神州六号”的角速度较大 D．“神州六号”的向心加速度较大16．（3分）（2022春•永顺县校级期中）地球同步卫星“静止”在赤道上空的某一点．设地球同步卫星运行的角速度为ω1，地球自转的角速度为ω2，则ω1和ω2的关系是（ ） A．ω1=ω2B．ω1＞ω2C．ω1＜ω2D．无法确定17．（3分）（2022春•永顺县校级期中）如图为皮带传动示意图，假设皮带没有打滑，R＞r，则下列说法中正确的是（ ） A．大轮边缘的线速度大于小轮边缘的线速度 B．大轮边缘的线速度等于小轮边缘的线速度 C．大轮的角速度比小轮边缘的角速度大 D．大轮边缘的向心加速度等于小轮边缘的向心加速度18．（3分）（2022春•永顺县校级期中）一石英钟的分针和时针的长度之比为3：2，均作匀速转动，则（ ） A．分针和时针转动的周期之比为1：6 B．分针和时针转动的角速度之比为12：1 C．分针和时针的针尖转动的线速度之比为36：1 D．分针和时针的针尖转动的向心加速度之比为60：119．（3分）（2022•雁峰区校级学业考试）如图所示，蜡块R可以在两端封闭．注满清水的竖直玻璃管中匀速上升．现若让蜡块R从竖直管底沿管匀速上升的同时，令竖直玻璃管沿水平方向做初速度为0的匀加速直线运动．那么关于蜡块R相对于地面的运动轨迹，下列说法正确的是（ ） A．是一条竖直线B．是一条倾斜的直线 C．是一条抛物线D．是一条水平线20．（3分）（2022春•永顺县校级期中）如图所示，有A、B两颗行星绕同一颗恒星M做匀速圆周运动，旋转方向相同，A行星的周期为T1，B行星的周期为T2，在某一时刻两行星相距最近，则（ ）-21-\n A．经过时间t=T1+T2，两行星再次相距最近 B．经过时间t=，两行星再次相距最近 C．经过时间t=，两行星相距最远经 D．经过时间t=，两行星相距最远 二、填空题（每空2分，共18分）21．（2分）（2022春•永顺县校级期中）已知引力常量为G，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，则地球质量为 ．22．（2分）（2022春•永顺县校级期中）如果发射人造卫星速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球运动是 （填“圆”或“椭圆”）．23．（4分）（2022春•永顺县校级期中）下面情况下物体做曲线运动时轨迹与所受的合外力F的情况如图，我们将力F分解得与V共线的力F1、与V垂直的力F2，沿速度方向的力F1只改变速度的 ；与速度垂直的力F2只改变速度的 （填大小或方向）．24．（2分）（2022春•永顺县校级期中）赛车在倾斜的轨道上转弯，弯道的倾角为θ半径为r，则赛车完全不靠摩擦力转弯的速率是 ．（设转弯半径水平）．25．（4分）（2022春•永顺县校级期中）河宽300m，水流速度为3m/s，小船在静水中的速度为5m/s，则小船渡河最短时间为 s；以最短航程渡河，小船渡河时间为 s．26．（4分）（2022春•永顺县校级期中）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：-21-\nA．让小球多次从同一位置由静止滚下，用铅笔记下小球经过的一系列位置．B．安装好器材，注意斜槽末端水平和平板竖直，记下小球在斜槽末端球心位置O点和过O点的竖直线．用平衡法检测斜槽末端是否水平．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）． 三、计算题（9分+8分+5分=22分）27．（9分）（2022春•永顺县校级期中）如图所示，在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟．已知壕沟的宽度为5m，壕沟两侧高度差为0.8m，取g=10m/s2，（1）摩托车跨越壕沟的时间为多少？（2）摩托车的初速度为多少？28．（8分）（2022春•长丰县校级期末）如图一辆质量为500kg的汽车通过一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部．（取g=10m/s2）（1）如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？（2）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零？29．（5分）（2022春•永顺县校级期中）“神舟十号”与“天宫一号”完成对接后连接体整体绕地球做匀速圆周运动，它们距离地面的高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g．求：（1）“神舟十号”与“天宫一号”完成对接后，它们运行的向心加速度；（2）“神舟十号”与“天宫一号”完成对接后，它们运行的线速度． -21-\n2022-2022学年湖南省湘西州永顺一中高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析 一、单项选择题（每小题3分，共60分）1．（3分）（2022•海淀区模拟）历史上第一次在实验室比较精确地测出引力常量的科学家是（ ） A．开普勒B．第谷C．卡文迪许D．伽利略考点：万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定．专题：万有引力定律的应用专题．分析：本题考查了物理学史，了解所涉及伟大科学家的重要成就，如高中所涉及到的牛顿、伽利略、开普勒、卡文迪许、库仑等重要科学家的成就要明确．解答：解：牛顿在推出万有引力定律的同时，并没能得出引力常量G的具体值，G的数值于1789年由卡文迪许利用他所发明的扭秤得出，故ABD错误，C正确．故选：C．点评：本题考查了学生对物理学史的掌握情况，对于物理学史部分也是高考的热点，平时训练不可忽略． 2．（3分）（2022•邵阳县校级学业考试）已知两个质点相距为r时，它们之间的万有引力的大小为F；当这两个质点间的距离变为2r时，万有引力的大小变为（ ） A．2FB．C．D．考点：库仑定律．分析：根据万有引力定律的内容：万有引力是与质量乘积成正比，与距离的平方成反比，列出表达式即可解决问题．解答：解：根据万有引力定律得：甲、乙两个质点相距r，它们之间的万有引力为F=若保持它们各自的质量不变，将它们之间的距离增大到2r，则甲、乙两个质点间的万有引力F′==F．故ABC错误，D正确．故选：D．点评：本题考查了万有引力定律公式的基本运用，知道引力与质量、两质点间距离的关系． 3．（3分）（2022•雁峰区校级学业考试）经典力学的适用范围是（ ） A．宏观世界，低速运动B．微观世界，低速运动 C．宏观世界，高速运动D．微观世界，高速运动-21-\n考点：牛顿第二定律．分析：经典力学的局限性一节提到，经典力学在围观，高速情况下不再适用，经典力学的适用条件为，宏观世界，低速运动．解答：解：高中课本，经典力学的局限性一节提到，经典力学在微观，高速情况下不再适用，经典力学的适用条件为，宏观世界，低速运动．故A正确，BCD错误故选：A点评：这是对基础内容的考察，只要知道这个知识点就行，并不要求对此知识点应用计算． 4．（3分）（2022春•永顺县校级期中）设行星绕恒星的运动轨道是圆形，则其轨道半径R的三次方与周期T的二次方之比为常数，即=K，那么K的大小（ ） A．只与行星的质量有关B．只与恒星的质量有关 C．与恒星和行星的质量都有关D．与恒星和行星的质量均无关考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：开普勒第三定律中的公式=k，可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比．k与中心体质量有关，与环绕体质量无关．解答：解：开普勒第三定律中的公式=k，可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比．式中的k只与恒星的质量有关，与行星质量无关，即只与中心体质量有关，与环绕体质量无关．故B正确，ACD错误；故选：B．点评：行星绕太阳虽然是椭圆运动，但我们可以当作圆来处理，同时值得注意是周期是公转周期，常数k的大小只与太阳的质量有关 5．（3分）（2022春•永顺县校级期中）做匀速圆周运动的物体，下列物理量中不断变化的是（ ） A．线速度B．角速度C．周期D．转速考点：线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：速度、向心力、加速度是矢量，有大小有方向，要保持不变，大小和方向都不变．在匀速圆周运动的过程中，速度的方向时刻改变，加速度、向心力的方向始终指向圆心，所以方向也是时刻改变．解答：解：匀速圆周运动的过程中，线速度的大小不变，但是方向时刻改变；角速度不变，周期、转速没有方向也不变．故B、C、D错误，A正确．-21-\n故选：A．点评：解决本题的关键知道匀速圆周运动的过程中，速度的大小、向心力的大小、向心加速度的大小保持不变，但方向时刻改变． 6．（3分）（2022春•牡丹江期末）平抛物体的运动可以看成（ ） A．水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动的合成 B．水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀速运动的合成 C．水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成 D．水平方向的匀加速运动和竖直方向的自由落体运动的合成考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：平抛运动可以分解成水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动，这是分析平抛运动的基本的方法．解答：解：平抛运动的物体只受重力，水平方向不受外力，由于惯性做匀速运动，竖直方向初速度为零，做自由落体运动，所以平抛物体的运动可以看成水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成．故C正确，ABD错误．故选：C点评：本题就是考查了平抛运动的规律，平抛运动可以分解成水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动，知道这些就能够解决问题了． 7．（3分）（2022春•永顺县校级期中）物体做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（ ） A．物体所受合力是恒力 B．物体所受合力必须等于零 C．物体所受合力的大小可能变化 D．物体所受合力的大小不变，方向总是指向圆心考点：向心力；牛顿第二定律．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：匀速圆周运动靠合力提供向心力，方向始终指向圆心，大小不变．解答：解：匀速圆周运动的合力提供圆周运动的向心力，大小F=，不变，方向始终指向圆心，故D正确，A、B、C错误．故选：D．点评：解决本题的关键知道匀速圆周运动的特点，知道合力提供向心力，匀速圆周运动向心力的大小不变，方向时刻改变． 8．（3分）（2022•西城区模拟）若已知行星绕太阳公转的半径为r，公转的周期为T，万有引力恒量为G，则由此可求出（ ） A．某行星的质量B．太阳的质量C．某行星的密度D．太阳的密度考点：万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．专题：计算题．-21-\n分析：研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求出太阳的质量．解答：解：A、根据题意不能求出行星的质量．故A错误；B、研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：=m得：M=，所以能求出太阳的质量，故B正确；C、不清楚行星的质量和体积，所以不能求出行星的密度，故C错误；D、不知道太阳的体积，所以不能求出太阳的密度．故D错误．故选：B．点评：根据万有引力提供向心力，列出等式只能求出中心体的质量．要求出行星的质量，我们可以在行星周围找一颗卫星研究，即把行星当成中心体． 9．（3分）（2022春•永顺县校级期中）向心加速度的物理意义是（ ） A．它描述线速度方向变化的快慢 B．它描述线速度大小变化的快慢 C．它描述角速度变化的快慢 D．它描述转速变化的快慢考点：向心加速度．专题：匀速圆周运动专题．分析：做圆周运动的物体要受到指向圆心的向心力的作用，从而产生指向圆心的向心加速度，向心加速度只改变物体的速度的方向不改变速度的大小．解答：解：向心加速度的方向始终指向圆心，与速度方向垂直，所以只改变物体的速度的方向不改变速度的大小，所以它描述的是线速度方向变化的快慢的物理量，故BCD错误，A正确．故选：A点评：本题考查了向心加速度的概念，知道向心加速度的方向始终指向圆心，与速度方向垂直，所以只改变物体的速度的方向不改变速度的大小，难度不大，属于基础题． 10．（3分）（2022•湘潭县校级学业考试）如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上距圆盘中心一定距离处放有一个小木块随圆盘一起转动，木块受到三个力的作用：重力、圆盘对木块的支持力和圆盘对木块的静摩擦力，则木块转动所需的向心力是（ ） A．木块所受的重力 B．圆盘对木块的支持力 C．圆盘对木块的静摩擦力-21-\n D．圆盘对木块的支持力和静摩擦力的合力考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．分析：对小木块进行运动分析和受力分析，做匀速圆周运动，合力等于向心力，指向圆心，结合运动情况，再对木块受力分析即可．解答：解：小木块做匀速圆周运动，合力指向圆心，对木块受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力．故C正确，A、B、D错误．故选：C．点评：圆周运动都需要向心力，向心力是由其他的力来充当的，向心力不是一个单独力． 11．（3分）（2022•龙岗区校级学业考试）图中的圆a、b、c，其圆心均在地球的自转轴线上，对环绕地球作匀速圆周运动而言以不正确的是（ ） A．卫星的轨道可能为aB．卫星的轨道可能为b C．卫星的轨道可能为cD．同步卫星的轨道只可能为b考点：同步卫星；万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律在天体运动中的应用专题．分析：绕地球做圆周运动的卫星由卫星与地球之间的万有引力提供向心力，因此其轨道的圆心都在地球的球心处，同步卫星一定在赤道上方某一高度处，周期和地球自转周期相同．解答：解：地球所有卫星的轨道圆心一定在地心处，故图中的a、b、c三颗卫星只有a是不可能的，同步卫星和地面相对静止，一定在赤道上方，故A说法错误，BCD正确．本题选错误的，故选A．点评：卫星问题是高考的热点、难点，解决这类问题的出发点就是万有引力提供向心力，弄清速度、周期、角速度和半径关系． 12．（3分）（2022秋•浏阳市期中）如图，一个在水平面上做直线运动的钢球，在钢球运动路线的旁边放一块磁铁．观察钢球运动情况，据此判断物体做曲线运动的条件为（ ）-21-\n A．合力方向与速度方向相同 B．合力方向与速度方向相反 C．合力为零 D．合力方向与速度方向不在同一直线上考点：物体做曲线运动的条件．专题：物体做曲线运动条件专题．分析：速度方向是切线方向，合力方向是指向磁体的方向，两者不共线，球在做曲线运动，据此判断曲线运动的条件．解答：解：A、速度方向是切线方向，合力方向是指向磁体的方向，两者不共线，故A错误；B、速度方向是切线方向，合力方向是指向磁体的方向，两者不共线，故B错误；C、球受重力、支持力、磁铁的引力，合力等于引力，故C错误；D、速度方向是切线方向，合力方向是指向磁体的方向，两者不共线，球在做曲线运动，说明曲线运动的条件是合力与速度不共线，故D正确；故选D．点评：本题关键找出钢球的速度方向和受力方向，从而判断出钢球做曲线运动的条件． 13．（3分）（2022春•永顺县校级期中）从同一高度以不同的速度水平抛出的两个物体落到地面的时间（ ） A．速度大的物体时间长B．速度小的物体时间长 C．落地时间一定相同D．由质量大小决定考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，与初速度无关．列出时间表达式再分析．解答：解：平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，根据h=gt2得到t=即运动时间只与抛出点的高度有关，与初速度、质量无关，因而两物体落地时间一定相同；故ABD错误，C正确．故选：C．点评：本题关键抓住平抛运动的竖直分运动是自由落体运动；平抛运动的时间由初末位置的高度差决定，与初速度无关． 14．（3分）（2022春•永顺县校级期中）一个做匀速圆周运动的物体，当F合＜mω2r时（ ） A．将沿切线方向做匀速直线运动 B．将做靠近圆心的曲线运动-21-\n C．将做远离圆心的曲线运动 D．将做平抛运动考点：向心力；牛顿第二定律．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：物体做匀速圆周运动时，由合力提供物体所需要的向心力．当外界提供的合力小于所需要的向心力时，物体将做离心运动．解答：解：物体做匀速圆周运动时，由合力提供物体所需要的向心力，即有F合=mrω2．当F合＜mrω2时，外界提供的合力小于所需要的向心力时，物体将做离心运动，即物体做远离圆心的曲线运动．故选：C．点评：本题考查对离心运动的分析能力，抓住离心运动的条件是关键．基础题． 15．（3分）（2022春•永顺县校级期中）我国发射的“神州六号”载人飞船，与“神州五号”飞船相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图做示，下列说法中正确的是（ ） A．“神州六号”的线速度较小 B．“神州六号”的周期较小 C．“神州六号”的角速度较大 D．“神州六号”的向心加速度较大考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．专题：人造卫星问题．分析：根据万有引力提供向心力得出线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系，从而比较大小．解答：解：根据=得，a=，v=，，T=，可知轨道半径越大，线速度越小、角速度越小、向心加速度越小，周期越大，所以神舟六号线速度减小、周期较大、角速度较小、向心加速度较小，故A正确，B、C、D错误．故选：A．点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用，知道线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系． 16．（3分）（2022春•永顺县校级期中）地球同步卫星“静止”在赤道上空的某一点．设地球同步卫星运行的角速度为ω1，地球自转的角速度为ω2，则ω1和ω2的关系是（ ） A．ω1=ω2B．ω1＞ω2C．ω1＜ω2D．无法确定考点：同步卫星．-21-\n专题：人造卫星问题．分析：地球同步卫星的角速度与地球自转的角速度相同，相对于地球静止．解答：解：地球同步卫星的周期与地球自转的周期相同，有ω=可知，角速度相同，故A正确，BCD错误；故选：A．点评：本题关键抓住地球同步卫星的条件：角速度、周期与地球自转的角速度和周期相同． 17．（3分）（2022春•永顺县校级期中）如图为皮带传动示意图，假设皮带没有打滑，R＞r，则下列说法中正确的是（ ） A．大轮边缘的线速度大于小轮边缘的线速度 B．大轮边缘的线速度等于小轮边缘的线速度 C．大轮的角速度比小轮边缘的角速度大 D．大轮边缘的向心加速度等于小轮边缘的向心加速度考点：线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：线速度是单位时间内通过的弧长，比较线速度只要比较相同时间内通过的弧长；皮带没有打滑，则两轮子在相同的时间内通过的弧长相等，可知线速度大小相等；在线速度相等的情况下，要比较角速度，只需根据公式ω=就可知道；根据a=比较向心加速度大小．解答：解：A、B、由于皮带没有打滑，则两轮子在相同的时间内通过的弧长相等，可知线速度大小相等，故A错误，B正确；C、线速度相等，根据ω=可知，大轮的角速度小，故C错误；D、线速度相等，根据a=，大轮边缘的向心加速度小，故D错误；故选：B．点评：皮带不打滑传动，两轮子边缘上的点线速度大小相等，共轴的轮子上各点角速度相等． 18．（3分）（2022春•永顺县校级期中）一石英钟的分针和时针的长度之比为3：2，均作匀速转动，则（ ） A．分针和时针转动的周期之比为1：6 B．分针和时针转动的角速度之比为12：1 C．分针和时针的针尖转动的线速度之比为36：1 D．分针和时针的针尖转动的向心加速度之比为60：1-21-\n考点：线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：时针和分针都是做匀速圆周运动，已知周期之比；根据ω=求解角速度之比；根据v=ωr求解线速度之比；根据a=ω2r求解向心加速度之比．解答：解：A、分针与时针的周期之比为1h：12h=1：12，故A错误；B、根据ω=，分针与时针的角速度之比为12h：1h=12：1，故B正确；C、根据v=，分针与时针的针的针尖线速度之比为：=14.4：1，故C错误；D、根据a=，分针与时针的针尖加速度之比为：=172.8：1，故D错误；故选：B．点评：本题关键是建立圆周运动的运动模型，然后结合线速度、角速度、周期、向心加速度间的关系列式分析，基础题目． 19．（3分）（2022•雁峰区校级学业考试）如图所示，蜡块R可以在两端封闭．注满清水的竖直玻璃管中匀速上升．现若让蜡块R从竖直管底沿管匀速上升的同时，令竖直玻璃管沿水平方向做初速度为0的匀加速直线运动．那么关于蜡块R相对于地面的运动轨迹，下列说法正确的是（ ） A．是一条竖直线B．是一条倾斜的直线 C．是一条抛物线D．是一条水平线考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：蜡块参加了两个分运动，水平方向匀加速直线移动，竖直方向在管中匀速上浮，将分运动的速度合成可以得到合运动速度大小和方向的变化规律，进一步判断轨迹．解答：解：红蜡块实际运动为沿AB方向的匀速运动与AC方向匀加速直线运动的合运动，显然做的是类平抛运动．故选C．-21-\n点评：运动的合成与分解中最典型的应用为平抛运动，而本题符合平抛的规律，故可认为是类平抛运动． 20．（3分）（2022春•永顺县校级期中）如图所示，有A、B两颗行星绕同一颗恒星M做匀速圆周运动，旋转方向相同，A行星的周期为T1，B行星的周期为T2，在某一时刻两行星相距最近，则（ ） A．经过时间t=T1+T2，两行星再次相距最近 B．经过时间t=，两行星再次相距最近 C．经过时间t=，两行星相距最远经 D．经过时间t=，两行星相距最远考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．专题：人造卫星问题．分析：两行星相距最近时，两行星应该在同一半径方向上；两行星相距最远时，两行星应该在同一直径上；由于A的轨道半径小，所以A的角速度大，即A转得较快；当A比B多转一圈时两行星再次相距最近；当A比B多转半圈时两行星相距最远．解答：解：A、半径越大周期越大，故由题意知，两卫星周期满足T1＜T2，某时刻两卫星相距最近，则可知经过时间t1两卫星再次相距最近时，A卫星比B卫星多转过2π弧度，即有：，解得．故A错误，B正确．C、同理当两颗卫星经过时间t2两卫星相距最远时，A卫星比B卫星多转过π弧度，即有：，解得，故C、D错误．故选：B．点评：根据几何关系得到两颗卫星相距最近和相距最远所满足的角度关系，最近时两卫星在同一半径上角度差为2π弧度，卫星相距最远时，两卫星在同一直径上，转过的角度差为π弧度，这是解决本题的关键．-21-\n 二、填空题（每空2分，共18分）21．（2分）（2022春•永顺县校级期中）已知引力常量为G，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，则地球质量为 ． ．考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：根据万有引力等于重力，结合地球表面的重力加速度和地球的半径，求出地球的质量．解答：解：根据G=mg得，地球的质量M=．故答案为：．点评：解决本题的关键知道不考虑地球自转时，万有引力等于重力． 22．（2分）（2022春•永顺县校级期中）如果发射人造卫星速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球运动是 椭圆 （填“圆”或“椭圆”）．考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．专题：人造卫星问题．分析：当提供的外力等于物体做圆周运动需要的向心力时，物体做匀速圆周运动，当提供的外力小于物体做圆周运动所需的向心力时，物体做离心运动，当提供的外力大于物体做圆周运动所需的向心力时，物体做近心运动．解答：解：解：根据万有引力提供向心力公式：，在半径一定的情况下，速度越大，所需要的向心力越大．如果向心力不足，物体将做离心运动．物体在地球表面轨道上运动时，受到的向心力刚好对应的速度就是7.9km/s．超过就要做离心运动．而要完全脱离地球引力，需要的速度为11.2km/s．所以，当速度在7.9﹣﹣11.2km/s之间时．人造卫星既不能保持在地球附近做圆周运动，又无法完全逃离地球．最终轨迹就是一个椭圆．故答案为：椭圆点评：理解并能应用物体做圆周运动、离心运动、近心运动的条件，知道三大宇宙速度的速度及其物理意义，难度不大，属于基础题． -21-\n23．（4分）（2022春•永顺县校级期中）下面情况下物体做曲线运动时轨迹与所受的合外力F的情况如图，我们将力F分解得与V共线的力F1、与V垂直的力F2，沿速度方向的力F1只改变速度的 大小 ；与速度垂直的力F2只改变速度的 方向 （填大小或方向）．考点：物体做曲线运动的条件．专题：物体做曲线运动条件专题．分析：与速度方向垂直的力对物体不做功，但使物体做曲线运动，沿速度方向的力对物体做功，使物体速度大小改变．解答：解：当力与速度不在同一条直线上，此力使物体做曲线运动，与速度方向垂直的力对物体不做功，不改变速度大小，所以与速度垂直的力F2只改变速度的方向，力的方向与速度方向相同，不改变速度方向，此力对物体做功，使物体速度大小改变．故答案为：大小、方向点评：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，知道垂直于速度方向的力不改变速度大小，只改变速度方向，平行于速度方向的力不改变方向，只改变大小． 24．（2分）（2022春•永顺县校级期中）赛车在倾斜的轨道上转弯，弯道的倾角为θ半径为r，则赛车完全不靠摩擦力转弯的速率是 ．（设转弯半径水平）．考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．分析：高速行驶的汽车完全不依靠摩擦力转弯时所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供．根据牛顿第二定律得到转弯的速度的大小的表达式解答：解：高速行驶的汽车完全不依靠摩擦力转弯时所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供，力图如图．根据牛顿第二定律得：mgtanθ=m解得：v=故答案为：-21-\n点评：本题运用牛顿第二定律分析生活中的圆周运动，考查物理联系实际的能力，关键是分析物体受力情况，确定向心力的来源． 25．（4分）（2022春•永顺县校级期中）河宽300m，水流速度为3m/s，小船在静水中的速度为5m/s，则小船渡河最短时间为 60 s；以最短航程渡河，小船渡河时间为 75 s．考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：因为水流速度小于静水速度，当静水速的方向与河岸垂直，渡河时间最短，当合速度垂直河岸时，则渡河的位移最短；速度的合成满足平行四边形定则，从而即可求解．解答：解：（1）、当船垂直河岸过河时，渡河时间最短，则最短时间为：t==s=60s；（2）、因船在静水中的速度大于水流速度，则当合速度垂直河岸时，船可以正对岸过河；当船以最短路程过河时，合速度大小为：v===4m/s，此时船头并非指向正对岸，则过河时间为：t′===75s；故答案为：60，75．点评：解决本题的关键知道当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，当合速度垂直河岸时，位移最短． 26．（4分）（2022春•永顺县校级期中）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由静止滚下，用铅笔记下小球经过的一系列位置．B．安装好器材，注意斜槽末端水平和平板竖直，记下小球在斜槽末端球心位置O点和过O点的竖直线．用平衡法检测斜槽末端是否水平．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．专题：实验题；平抛运动专题．-21-\n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，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：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：y=gt2，联立解得：v0=x．故答案为：x．根据，安装器材，进行试验，数据处理的思路，可知实验步骤合理顺序是：B、A、D、C．故答案为：x，BADC．点评：关于平抛运动实验要掌握实验的注意事项、实验步骤、实验原理．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，尤其是注意应用匀变速直线运动规律解决平抛运动问题． 三、计算题（9分+8分+5分=22分）27．（9分）（2022春•永顺县校级期中）如图所示，在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟．已知壕沟的宽度为5m，壕沟两侧高度差为0.8m，取g=10m/s2，（1）摩托车跨越壕沟的时间为多少？（2）摩托车的初速度为多少？考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：根据高度求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出摩托车的初速度．解答：解：（1）根据h=得，t=．（2）摩托车的初速度．答：（1）摩托车跨越壕沟的时间为0.4s （2）摩托车的初速度为12.5m/s．点评：解决本题的关键知道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，抓住等时性，结合运动学公式灵活求解．-21-\n 28．（8分）（2022春•长丰县校级期末）如图一辆质量为500kg的汽车通过一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部．（取g=10m/s2）（1）如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？（2）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零？考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．分析：汽车通过凸圆弧形桥顶部时，由汽车的重力和桥面的支持力提供汽车的向心力，根据牛顿第二定律求出支持力，再牛顿第三定律求解桥面受到汽车的压力大小．当汽车对桥面的压力为零，由汽车的重力提供向心力，再牛顿第二定律此时的速度．解答：解：（1）汽车受重力G和拱桥的支持力F，根据牛顿第二定律，有：Mg﹣N=M解得：N=Mg﹣M=4640N根据牛顿第三定律，压力：F=4640N（2）压力为零时，重力提供向心力，故：Mg=M解得：v=10m/s答：（1）如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是4640N；（2）汽车以10m/s的速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零．点评：汽车通过拱桥顶点时，通过分析受力情况，确定向心力来源，再由牛顿定律分析是超重还是失重现象．当汽车要腾空飞起做平抛运动时，由重力提供向心力，临界速度为v0=． 29．（5分）（2022春•永顺县校级期中）“神舟十号”与“天宫一号”完成对接后连接体整体绕地球做匀速圆周运动，它们距离地面的高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g．求：-21-\n（1）“神舟十号”与“天宫一号”完成对接后，它们运行的向心加速度；（2）“神舟十号”与“天宫一号”完成对接后，它们运行的线速度．考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．专题：人造卫星问题．分析：根据万有引力提供向心力，以及万有引力等于重力求出对接后的向心加速度和线速度大小．解答：解：根据，，联立两式解得：a=，v=．答：（1）“神舟十号”与“天宫一号”完成对接后，它们运行的向心加速度为；（2）“神舟十号”与“天宫一号”完成对接后，它们运行的线速度为．点评：解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论，1、万有引力提供向心力，2、万有引力等于重力． -21-
