山西省太原市高一物理下學(xué)期期中試卷（含解析）.doc

2015-2016學(xué)年山西省太原市高一（下）期中物理試卷一、選擇題（共15小題，每小題3分，滿分45分）1下面說法正確的是（）a物體在恒力作用下一定做直線運動b物體在恒力作用下可能做曲線運動c做曲線運動的物體，其速度方向與加速度方向可能在同一直線上d曲線運動的加速度一定發(fā)生變化2下列說法正確的是（）a行星繞太陽的軌道可近似看作圓軌道，其向心力來源于太陽對行星的引力b因為太陽對行星的引力大于行星對太陽的引力，所以行星繞太陽運轉(zhuǎn)而不是太陽繞行星運轉(zhuǎn)c萬有引力定律適用于天體，不適用于地面上的物體d行星與衛(wèi)星之間的引力和地面上的物體所受的重力性質(zhì)不同3光滑水平桌面上一個小球由于細(xì)線的牽引，繞桌面上的圖釘做勻速圓周運動，下列分析正確的是（）a小球的速度、角速度都不變b小球的加速度保持不變c小球受到重力、支持力、拉力和向心力的作用d小球受到重力、支持力和拉力的作用4某行星繞太陽運行的橢圓軌道如圖所示，f1和f2是橢圓軌道的兩個焦點，行星在p點的速率比在q點的大，則太陽是位于（）apbqcf1df25如圖所示，洗衣機(jī)的脫水筒豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，此時有一衣物附在筒壁上，則（）a衣物隨筒壁做圓周運動的向心力是由彈力提供的b衣物隨筒壁做圓周運動的向心力是由摩擦力提供的c轉(zhuǎn)速增大后，筒壁對衣物的摩擦力減小d轉(zhuǎn)速增大后，筒壁對衣物的摩擦力增大6“神舟十號”飛船在預(yù)定軌道上做勻速圓周運動，在該飛船的密封艙內(nèi)，如圖的實驗?zāi)軌蜻M(jìn)行的是（）a宇航員生活廢水過濾處理實驗b研究自由落體運動c用彈簧拉力器比較力的大小d血漿與血細(xì)胞自然分層實驗7在同一水平直線上的兩位置，分別沿同方向拋出兩小球a和b，其運動軌跡如圖所示，不計空氣阻力，要使兩球在空中相遇，則必須（）a先拋出a球b先拋出b球c同時拋出兩球d拋出b球的速度大一些8火星繞太陽的公轉(zhuǎn)周期約是金星繞太陽公轉(zhuǎn)周期的3倍，則火星軌道半徑與金星軌道半徑之比最接近下列的（）a2：1b3：1c6：1d9：19打籃球是高中生熱衷的一項體育運動，已知一籃球從離地h高處的籃板上a點以初速度v0水平彈出，剛好在離地h高處被跳起的同學(xué)接住，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）a籃球從離開籃板到被接住的時間為b籃球從離開籃板到被接住的時間為c籃球雄離開籃板到被接住發(fā)生的水平位移為v0d籃球從離開籃板到被接住發(fā)生的水平位移為v010如圖，質(zhì)量為m的大圓環(huán)，半徑為r，被乙輕桿固定在o點，兩個質(zhì)量均為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點），同時從大環(huán)兩側(cè)的對稱位置由靜止滑下，兩小環(huán)同時滑到大環(huán)最低點時（未相碰）速率都為v，則此時大環(huán)對輕桿的拉力大小為（）am（+g）+mgb2m（g+）+mgcmg+d（2m+m）g11在力學(xué)理論建立的過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)，關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說法正確的是（）a托勒密最早提出了日心說b開普勒發(fā)現(xiàn)了行星沿橢圓軌道的運動規(guī)律，總結(jié)出了三大定律c牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，宣告了天上和地上的物體都遵循著完全相同的科學(xué)法則d伽利略應(yīng)用扭秤裝置測出了引力常量12如圖為一個做勻變速曲線運動的質(zhì)點的軌跡示意圖，已知在b點的速度與加速度相互垂直，則下列說法中正確的是（）ad點的速率比c點的速率大ba點的加速度與速度的夾角大于90ca點的加速度比d點的加速度大d從a到d加速度與速度的夾角先增大后減小13如圖為一壓路機(jī)的示意圖，其大輪半徑是小輪半徑的1.5倍a、b分別為大輪和小輪邊緣上的點在壓路機(jī)前進(jìn)時（）aa、b兩點的線速度之比va：vb=1：1ba、b兩點的線速度之比va：vb=3：2ca、b兩點的角速度之比a：b=3：2da、b兩點的向心加速度之比aa：ab=2：314火星與木星軌道間，聚集了大約50萬顆以上的小行星，形成了小行星帶“智神星”是小行星帶中較大的行星之一假設(shè)各行星只受到太陽的引力，并繞太陽做勻速圓周運動，如圖所示，下列說法正確的是（）a太陽對小行星帶中各小行星的引力相同b智神星繞太陽運動的周期小于一年c智神星內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值大于外側(cè)小行星的向心加速度值d智神星做圓周運動的線速度值小于地球公轉(zhuǎn)的線速度值15據(jù)媒體報道，科學(xué)家在太陽系發(fā)現(xiàn)一顆為未人知綽號“第9大行星”的巨型行星，天文學(xué)雜質(zhì)研究員巴蒂金（batygin）和布朗（brown）表示，雖然沒有直接觀察到，但他們通過數(shù)學(xué)模型和電腦模擬發(fā)現(xiàn)了這顆行星該行星質(zhì)量是地球質(zhì)量的10倍，公轉(zhuǎn)軌道半徑是地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的600倍，其半徑為地球的3.5倍科學(xué)家認(rèn)為這顆行星屬氣態(tài)，類似天王星和海王星，將是真正的第9大行星已知地球表面的重力加速度為9.8m/s2，地球繞太陽運行的周期為1年，則“第9大行星”（）a繞太陽運行一周約需1.5萬年b繞太陽運行一周約需1.8年c表面的重力加速度為8.0 m/s2d表面的重力加速度為10.0 m/s2二、解答題（共5小題，滿分38分）16小文同學(xué)在探究物體做曲線運動的條件時，將一條形磁鐵放在桌面的不同位置，讓小鋼珠在水平桌面上從同一位置以相同初速度v0運動，得到不同軌跡，圖中a、b、c、d為其中四條運動軌跡，磁鐵放在位置a時，小鋼珠的運動軌跡是（填軌跡字母代號），磁鐵放在位置b時，小鋼珠的運動軌跡是（填軌跡字母代號）實驗表明，當(dāng)物體所受合外力的方向跟它的速度方向（選填“在”或“不在”）同一直線上時，物體做曲線運動17圖1是研究“平拋物體運動”的實驗裝置圖，通過描點繪出平拋小球的運動軌跡（1）為了能較準(zhǔn)確地描繪運動軌跡，下面操作要求中正確的兩項是a通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平b每次釋放小球的位置可以不同c每次必須由靜止釋放小球d將小球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將各點直線連接（2）在小球運動軌跡上取一些點，以平拋起點o為坐標(biāo)原點，測量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，作出yx2圖象圖2中能說明運動軌跡為拋物線的是（3）圖3是繪出的運動軌跡，o為平拋的起點，在軌跡上任取三點a、b、c，測得ya=5.0cm，yb=45.0cm，a、b兩點的水平間距x=xbxa=40.0cm則平拋小球的初速度v0=m/s已知yc=60.0cm，小球在c點的速度vc=m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，取g=10m/s2）18“飛車走壁”是一項傳統(tǒng)的雜技藝術(shù)，演員駕駛摩托車在傾角很大的桶面內(nèi)側(cè)做圓周運動而不掉下來，如圖所示，某次，演員駕駛摩托車沿半徑為r=5m的圓周做勻速圓周運動，在t=10s內(nèi)運動的弧長為l=200m，求：（1）摩托車線速度的大小；（2）摩托車運動的周期19如圖，動作電影中經(jīng)常會出現(xiàn)這樣的鏡頭，演員在屋頂高速奔跑，從一個屋頂水平跳出，在下一個建筑物的屋頂上安全著落已知兩屋頂?shù)母叨炔頷=5m，若演員以v0=10m/s的水平速度跳出，安全落到前方的屋頂，不考慮空氣阻力，求：（取g=10m/s2）（1）演員在空中運動的時間；（2）演員發(fā)生的水平位移20金星（venus）是太陽系中八大行星之一，按離太陽由近及遠(yuǎn)的次序，是第二顆，它是離地球最近的行星，也是軌道最接近圓形的行星已知金星繞太陽做勻速圓周運動的軌道半徑r=1.01011m，周期t=1.8107s，引力常量g=6.671011nm2/kg2，求：（計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）（1）太陽的質(zhì)量m；（2）金星的質(zhì)量m=5.01024kg，求太陽和金星間的萬有引力f三、選做題：在第21與22題中任選一題。21如圖所示，圓柱形小杯里盛有m=1kg的水，用繩子系住小杯在豎直平面內(nèi)做“水流星”表演，轉(zhuǎn)動半徑r=0.9m，小杯通過最高點水恰好不灑出，取g=10m/s2，求：（1）在最高點小杯的速度va；（2）若到達(dá)最低點時小杯的速度vb=3m/s，求杯底對水的彈力22（2016春太原期中）如圖，一個人用一根長r=1m的輕質(zhì)細(xì)繩拴著一個質(zhì)量m=1kg的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，已知圓心o距離地面h=4.2m，轉(zhuǎn)動中小球在最低點p時繩子剛好斷裂，此時小球的速度vp=8m/s，試求（g=10m/s2）（1）繩子能夠承受的最大拉力；（2）繩斷后，小球落地點與p點間的水平距離；（3）小球落地時的速率四，選做題，在第23與24題中任選一題23跳臺滑雪是勇敢者的運動，它是利用山勢和特別的跳臺進(jìn)行的，運動員穿著專用滑雪板，在助滑路上取得高速后起跳，在空中飛行一段時間后著地，設(shè)運動員由a點沿水平方向躍出，到b點著地，如圖所示，山坡傾角=30，若從a點躍出速度v0=10m/s，計算運動員在空中飛行的時間和到達(dá)b點時的速率（不計空氣阻力，g取10m/s2）24（2016春太原期中）如圖，滑塊從水平臺面上a點以va=6.0m/s的初速度在臺面上做勻變速直線運動，滑塊與平臺間的動摩擦因數(shù)=0.25，滑塊運動到平臺邊緣的b點后水平飛出，落在傾角為a=37的光滑斜面頂端，且速度恰好與斜面平行，已知斜面頂端與平臺的高度差h=0.45m，取g=10m/s2，不計空氣阻力，求：（sin37=0.6）（1）滑塊從b點飛出時的速度；（2）ab的距離；（3）若斜面高h(yuǎn)=4.8m，則滑塊離開平臺經(jīng)過多長時間到達(dá)斜面底端？2015-2016學(xué)年山西省太原市高一（下）期中物理試卷參考答案與試題解析一、選擇題（共15小題，每小題3分，滿分45分）1下面說法正確的是（）a物體在恒力作用下一定做直線運動b物體在恒力作用下可能做曲線運動c做曲線運動的物體，其速度方向與加速度方向可能在同一直線上d曲線運動的加速度一定發(fā)生變化【分析】物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，速度的方向與該點曲線的切線方向相同；合外力的方向與加速度的方向在同一直線上，合力可以是恒力，也可以是變力，故加速度可以是變化的，也可以是不變的平拋運動的物體所受合力是重力，加速度恒定不變，平拋運動是一種勻變速曲線運動物體做圓周運動時所受的合外力不一定是其向心力【解答】解：a、b、物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，只要恒力的方向與速度不共線，物體就做曲線運動，故a錯誤，b正確；c、物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，結(jié)合牛頓第二定律可知，加速度的方向與速度的方向一定不在同一條直線上，故c錯誤；d、物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上；當(dāng)加速度不一定發(fā)生變化如平拋運動故d錯誤；故選：b2下列說法正確的是（）a行星繞太陽的軌道可近似看作圓軌道，其向心力來源于太陽對行星的引力b因為太陽對行星的引力大于行星對太陽的引力，所以行星繞太陽運轉(zhuǎn)而不是太陽繞行星運轉(zhuǎn)c萬有引力定律適用于天體，不適用于地面上的物體d行星與衛(wèi)星之間的引力和地面上的物體所受的重力性質(zhì)不同【分析】行星繞太陽公轉(zhuǎn)時，萬有引力提供行星圓周運動的向心力，太陽對行星引力與行星對太陽引力是作用力和反作用力，大小相等萬有引力定律是由牛頓發(fā)現(xiàn)的，適用于天體與地面上的物體【解答】解：a、行星繞太陽的橢圓軌道可近似地看作圓軌道，太陽對行星的引力提供其所需的向心力，故a正確b、太陽對行星引力與行星對太陽引力是作用力和反作用力，大小相等，則b錯誤c、d、萬有引力定律適用于天體，也適用于地面上的物體，行星與衛(wèi)星之間的引力和地面上的物體所受的重力性質(zhì)相同，則cd錯誤故選：a3光滑水平桌面上一個小球由于細(xì)線的牽引，繞桌面上的圖釘做勻速圓周運動，下列分析正確的是（）a小球的速度、角速度都不變b小球的加速度保持不變c小球受到重力、支持力、拉力和向心力的作用d小球受到重力、支持力和拉力的作用【分析】小球做勻速圓周運動，線速度的大小不變，方向時刻改變小球的加速度等于向心加速度，向心加速度的方向始終指向圓心向心力是物體做圓周運動所需要的力，勻速圓周運動所需的向心力是由合力來提供【解答】解：a、線速度是矢量，在勻速圓周運動的過程中，速度的大小不變，方向時刻改變故a錯誤 b、根據(jù)a=，知勻速圓周運動的向心加速度大小不變，但方向始終指向圓心，時刻改變故b錯誤 c、小球在運動的過程中，受重力、支持力、拉力三個力，向心力不是物體受到的力，是做圓周運動所需要的力，由其它力來提供故c錯誤d正確故選：d4某行星繞太陽運行的橢圓軌道如圖所示，f1和f2是橢圓軌道的兩個焦點，行星在p點的速率比在q點的大，則太陽是位于（）apbqcf1df2【分析】開普勒第二定律的內(nèi)容，對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過相等的面積行星沿著橢圓軌道運行，太陽位于橢圓的一個焦點上如果時間間隔相等，即t2t1=t4t3，那么面積a=面積b由此可知行星在遠(yuǎn)日點q的速率最小，在近日點p的速率最大【解答】解：根據(jù)開普勒第二定律，對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過相等的面積由題，在近日點p的速率最大，遠(yuǎn)日點q的速率最小，所以太陽的位置距離p點比較近，所以太陽應(yīng)位于f1故c正確，abd錯誤故選：c5如圖所示，洗衣機(jī)的脫水筒豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，此時有一衣物附在筒壁上，則（）a衣物隨筒壁做圓周運動的向心力是由彈力提供的b衣物隨筒壁做圓周運動的向心力是由摩擦力提供的c轉(zhuǎn)速增大后，筒壁對衣物的摩擦力減小d轉(zhuǎn)速增大后，筒壁對衣物的摩擦力增大【分析】衣服隨脫水桶一起做勻速圓周運動，靠合力提供向心力，在水平方向上的合力提供向心力，豎直方向合力為零根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行分析【解答】解：a、衣服受到重力、筒壁的彈力和靜摩擦力的作用，共3個力作用，由于衣服在圓筒內(nèi)壁上不掉下來，豎直方向上沒有加速度，重力與靜摩擦力二力平衡，靠彈力提供向心力故a正確，b錯誤；c、由于豎直方向上沒有加速度，重力與靜摩擦力二力平衡，所以摩擦力不隨轉(zhuǎn)速的增大而增大火減小故cd錯誤故選：a6“神舟十號”飛船在預(yù)定軌道上做勻速圓周運動，在該飛船的密封艙內(nèi)，如圖的實驗?zāi)軌蜻M(jìn)行的是（）a宇航員生活廢水過濾處理實驗b研究自由落體運動c用彈簧拉力器比較力的大小d血漿與血細(xì)胞自然分層實驗【分析】宇宙飛船在運行時，萬有引力充當(dāng)向心力而處于失重狀態(tài)，凡是利用重力作用的實驗均無法完成【解答】解：由于過濾水時水要借助重力向下流，在太空中無法實現(xiàn)； 同理，也無法研究物體的自由落體運動，和血漿與血細(xì)胞分層實驗，故abd錯誤；只有c中彈簧拉力器中拉力的產(chǎn)生和重力無關(guān)，在太空中可以完成，故c正確； 故選：c7在同一水平直線上的兩位置，分別沿同方向拋出兩小球a和b，其運動軌跡如圖所示，不計空氣阻力，要使兩球在空中相遇，則必須（）a先拋出a球b先拋出b球c同時拋出兩球d拋出b球的速度大一些【分析】兩球在空中相遇，抓住高度關(guān)系，得出運動的時間大小，從而確定誰先拋出，根據(jù)水平位移和時間，判斷初速度的大小關(guān)系【解答】解：兩球在空中相遇，知下降的高度相同，根據(jù)t=知，兩球運動的時間相同，知兩球同時拋出，故a、b錯誤，c正確由圖可知，a球的水平位移大，時間相等，可知拋出a球的速度大一些，故d錯誤故選：c8火星繞太陽的公轉(zhuǎn)周期約是金星繞太陽公轉(zhuǎn)周期的3倍，則火星軌道半徑與金星軌道半徑之比最接近下列的（）a2：1b3：1c6：1d9：1【分析】研究火星和金星繞太陽公轉(zhuǎn)，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式再去進(jìn)行比較周期【解答】解：研究火星和金星繞太陽公轉(zhuǎn)，根據(jù)萬有引力提供向心力得出：=m得：t=2，m為太陽的質(zhì)量，r為軌道半徑，火星繞太陽的公轉(zhuǎn)周期約是金星繞太陽公轉(zhuǎn)周期的3倍，所以火星軌道半徑與金星軌道半徑之比約為：1，四個選項中最接近的是2：1故選：a9打籃球是高中生熱衷的一項體育運動，已知一籃球從離地h高處的籃板上a點以初速度v0水平彈出，剛好在離地h高處被跳起的同學(xué)接住，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）a籃球從離開籃板到被接住的時間為b籃球從離開籃板到被接住的時間為c籃球雄離開籃板到被接住發(fā)生的水平位移為v0d籃球從離開籃板到被接住發(fā)生的水平位移為v0【分析】籃球反彈后做平拋運動，根據(jù)下降的高度求出平拋運動的時間，結(jié)合初速度和時間求出水平位移【解答】解：a、根據(jù)hh=得，籃球從離開籃板到被接住所需的時間t=，故a、b錯誤c、籃球從離開籃板到被接住發(fā)生的水平位移x=，故c錯誤，d正確故選：d10如圖，質(zhì)量為m的大圓環(huán)，半徑為r，被乙輕桿固定在o點，兩個質(zhì)量均為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點），同時從大環(huán)兩側(cè)的對稱位置由靜止滑下，兩小環(huán)同時滑到大環(huán)最低點時（未相碰）速率都為v，則此時大環(huán)對輕桿的拉力大小為（）am（+g）+mgb2m（g+）+mgcmg+d（2m+m）g【分析】兩小環(huán)同時滑到同大環(huán)底部時，在底部時，小環(huán)受重力和彈力，根據(jù)牛頓第二定律，求出大環(huán)對小環(huán)的彈力，再由牛頓第三定律求小環(huán)對大環(huán)的壓力再研究大圓環(huán)，大環(huán)受到向下的兩個彈力，豎直方向受重力和拉力和壓力，根據(jù)力平衡列式求解【解答】解：小環(huán)滑到大環(huán)最低點時，對每個小環(huán)，根據(jù)牛頓第二定律得：nmg=m，得：n=mg+m由牛頓第三定律得，每個小環(huán)對大環(huán)的壓力大小為：n=n=mg+m對大環(huán)，根據(jù)平衡條件得：f=2n+mg=2m（g+）+mg由牛頓第三定律知，大環(huán)對輕桿的拉力大小為：f=f=2m（g+）+mg故選：b11在力學(xué)理論建立的過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)，關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說法正確的是（）a托勒密最早提出了日心說b開普勒發(fā)現(xiàn)了行星沿橢圓軌道的運動規(guī)律，總結(jié)出了三大定律c牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，宣告了天上和地上的物體都遵循著完全相同的科學(xué)法則d伽利略應(yīng)用扭秤裝置測出了引力常量【分析】根據(jù)物理學(xué)史和常識解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可【解答】解：a、哥白尼提出了日心說，開普勒發(fā)現(xiàn)了行星沿橢圓軌道運行的規(guī)律，總結(jié)出了三大定律，故a錯誤，b正確；c、牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，宣告了天上和地上的物體都遵循著完全相同的科學(xué)法則，故c正確；d、卡文迪許應(yīng)用扭秤裝置測出了引力常量，故d錯誤；故選：bc12如圖為一個做勻變速曲線運動的質(zhì)點的軌跡示意圖，已知在b點的速度與加速度相互垂直，則下列說法中正確的是（）ad點的速率比c點的速率大ba點的加速度與速度的夾角大于90ca點的加速度比d點的加速度大d從a到d加速度與速度的夾角先增大后減小【分析】物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，速度的方向與該點曲線的切線方向相同；由牛頓第二定律可以判斷加速度的方向【解答】解：a、由運動軌跡可知質(zhì)點的受力方向是偏向下方的，d點在c點的下方，所以d點的速率比c點速率大，故a正確；b、若質(zhì)點從a運動到d，質(zhì)點運動到b點時速度方向與加速度方向恰好互相垂直，則有a點速度與加速度方向夾角大于90，cd點的加速度方向與速度方向夾角小于90，故b正確，d錯誤；c、質(zhì)點做勻變速曲線運動，則有加速度不變，所以質(zhì)點經(jīng)過a點時的加速度與d點相同，故c錯誤；故選：ab13如圖為一壓路機(jī)的示意圖，其大輪半徑是小輪半徑的1.5倍a、b分別為大輪和小輪邊緣上的點在壓路機(jī)前進(jìn)時（）aa、b兩點的線速度之比va：vb=1：1ba、b兩點的線速度之比va：vb=3：2ca、b兩點的角速度之比a：b=3：2da、b兩點的向心加速度之比aa：ab=2：3【分析】壓路機(jī)前進(jìn)時，其輪子邊緣上的點線速度大小相等，根據(jù)公式v=r求解角速度之比由a=求解向心加速度之比【解答】解：ab、壓路機(jī)前進(jìn)時，其輪子邊緣上的點參與兩個分運動，即繞軸心的轉(zhuǎn)動和隨著車的運動；與地面接觸點速度為零，故兩個分運動的速度大小相等、方向相反，故a、b兩點圓周運動的線速度都等于汽車前進(jìn)的速度，故a、b兩點的線速度之比va：vb=1：1，故a正確，b錯誤；c、a、b兩點的線速度之比va：vb=1：1，根據(jù)公式v=r，線速度相等時，角速度與半徑成反比，故a、b兩點的角速度之比a：b=2：3，故c錯誤；d、a、b兩點的線速度之比va：vb=1：1，由a=知，向心加速度之比aa：ab=2：3，故d正確故選：ad14火星與木星軌道間，聚集了大約50萬顆以上的小行星，形成了小行星帶“智神星”是小行星帶中較大的行星之一假設(shè)各行星只受到太陽的引力，并繞太陽做勻速圓周運動，如圖所示，下列說法正確的是（）a太陽對小行星帶中各小行星的引力相同b智神星繞太陽運動的周期小于一年c智神星內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值大于外側(cè)小行星的向心加速度值d智神星做圓周運動的線速度值小于地球公轉(zhuǎn)的線速度值【分析】根據(jù)萬有引力提供向心力得出角速度、線速度、加速度的表達(dá)式，結(jié)合軌道半徑的大小進(jìn)行比較【解答】解：a、因引力與行星的質(zhì)量有關(guān)，而質(zhì)量不可知，則無法確定其力的大小，則a錯誤b、由萬有引力提供向心力知：t=，則半徑大的周期長，則智神星的周期長于1年則b錯誤c、由萬有引力提供向心力知：a=，則半徑小的加速度大，則c正確d、由萬有引力提供向心力知：v=，半徑大的線速度小，則d正確故選：cd15據(jù)媒體報道，科學(xué)家在太陽系發(fā)現(xiàn)一顆為未人知綽號“第9大行星”的巨型行星，天文學(xué)雜質(zhì)研究員巴蒂金（batygin）和布朗（brown）表示，雖然沒有直接觀察到，但他們通過數(shù)學(xué)模型和電腦模擬發(fā)現(xiàn)了這顆行星該行星質(zhì)量是地球質(zhì)量的10倍，公轉(zhuǎn)軌道半徑是地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的600倍，其半徑為地球的3.5倍科學(xué)家認(rèn)為這顆行星屬氣態(tài)，類似天王星和海王星，將是真正的第9大行星已知地球表面的重力加速度為9.8m/s2，地球繞太陽運行的周期為1年，則“第9大行星”（）a繞太陽運行一周約需1.5萬年b繞太陽運行一周約需1.8年c表面的重力加速度為8.0 m/s2d表面的重力加速度為10.0 m/s2【分析】根據(jù)開普勒周期定律列式分析巨型行星的公轉(zhuǎn)周期；根據(jù)mg=列式分析重力加速度的表達(dá)式進(jìn)行分析；【解答】解：a、根據(jù)開普勒周期定律，有：，解得：；故a正確，b錯誤；c、根據(jù)mg=，有g(shù)=；該行星質(zhì)量是地球質(zhì)量的10倍，公轉(zhuǎn)軌道半徑是地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的600倍，故g9=8.0 m/s2，故c正確，d錯誤；故選：ac二、解答題（共5小題，滿分38分）16小文同學(xué)在探究物體做曲線運動的條件時，將一條形磁鐵放在桌面的不同位置，讓小鋼珠在水平桌面上從同一位置以相同初速度v0運動，得到不同軌跡，圖中a、b、c、d為其中四條運動軌跡，磁鐵放在位置a時，小鋼珠的運動軌跡是b（填軌跡字母代號），磁鐵放在位置b時，小鋼珠的運動軌跡是c（填軌跡字母代號）實驗表明，當(dāng)物體所受合外力的方向跟它的速度方向不在（選填“在”或“不在”）同一直線上時，物體做曲線運動【分析】首先知道磁體對鋼珠有相互吸引力，然后利用曲線運動的條件判斷其運動情況即可【解答】解：磁體對鋼珠有相互吸引力，當(dāng)磁鐵放在位置a時，即在鋼珠的正前方，所以鋼珠所受的合力與運動的方向在一條直線上，所以其運動軌跡為直線，故應(yīng)是b；當(dāng)磁鐵放在位置b時，先鋼珠運動過程中有受到磁體的吸引，小鋼珠逐漸接近磁體，所以其的運動軌跡是c；當(dāng)物體所受的合外力的方向與小球的速度在一條直線上時，其軌跡是直線；當(dāng)不在一條直線上時，是曲線故答案為：b，c，不在17圖1是研究“平拋物體運動”的實驗裝置圖，通過描點繪出平拋小球的運動軌跡（1）為了能較準(zhǔn)確地描繪運動軌跡，下面操作要求中正確的兩項是aca通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平b每次釋放小球的位置可以不同c每次必須由靜止釋放小球d將小球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將各點直線連接（2）在小球運動軌跡上取一些點，以平拋起點o為坐標(biāo)原點，測量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，作出yx2圖象圖2中能說明運動軌跡為拋物線的是c（3）圖3是繪出的運動軌跡，o為平拋的起點，在軌跡上任取三點a、b、c，測得ya=5.0cm，yb=45.0cm，a、b兩點的水平間距x=xbxa=40.0cm則平拋小球的初速度v0=2.0m/s已知yc=60.0cm，小球在c點的速度vc=4.0m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，取g=10m/s2）【分析】（1）根據(jù)實驗的原理以及操作中的注意事項確定正確的操作步驟（2）根據(jù)平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式求出y與x2的表達(dá)式，從而確定正確的圖線（3）根據(jù)豎直方向上的位移得出平拋運動的時間，俄計劃水平位移和時間求出初速度，根據(jù)速度位移公式求出c點的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出c點的速度【解答】解：（1）a、為了保證小球做平拋運動，需調(diào)節(jié)斜槽末端保持水平，故a正確b、為了保證小球的初速度相等，每次從斜槽的同一位置由靜止釋放小球，故b錯誤，c正確d、將小球的位置記錄在紙上后，取下紙，用平滑曲線連線，作出小球的運動軌跡，故d錯誤故選：ac（2）根據(jù)y=，x=v0t得，y=，可知y與x2成正比關(guān)系，圖線為過原點的傾斜直線，故選：c（3）根據(jù)得，根據(jù)得，則小球平拋運動的初速度c點的豎直分速度m/s=m/s，根據(jù)平行四邊形定則知，c點的速度m/s=4.0m/s故答案為：（1）ac，（2）c，（3）2.0，4.018“飛車走壁”是一項傳統(tǒng)的雜技藝術(shù)，演員駕駛摩托車在傾角很大的桶面內(nèi)側(cè)做圓周運動而不掉下來，如圖所示，某次，演員駕駛摩托車沿半徑為r=5m的圓周做勻速圓周運動，在t=10s內(nèi)運動的弧長為l=200m，求：（1）摩托車線速度的大?。唬?）摩托車運動的周期【分析】線速度的大小等于單位時間內(nèi)通過的弧長，結(jié)合弧長和時間求出線速度的大小，根據(jù)線速度和周期的關(guān)系求出摩托車的周期大小【解答】解：（1）摩托車的線速度v=（2）摩托車的周期t=答：（1）摩托車線速度的大小為20m/s；（2）摩托車運動的周期為1.57s19如圖，動作電影中經(jīng)常會出現(xiàn)這樣的鏡頭，演員在屋頂高速奔跑，從一個屋頂水平跳出，在下一個建筑物的屋頂上安全著落已知兩屋頂?shù)母叨炔頷=5m，若演員以v0=10m/s的水平速度跳出，安全落到前方的屋頂，不考慮空氣阻力，求：（取g=10m/s2）（1）演員在空中運動的時間；（2）演員發(fā)生的水平位移【分析】根據(jù)高度，結(jié)合位移時間公式求出演員在空中運動的時間，結(jié)合初速度和時間求出演員發(fā)生的水平位移【解答】解：（1）根據(jù)得，演員在空中運動的時間t=（2）演員發(fā)生的水平位移x=v0t=101m=10m答：（1）演員在空中運動的時間為1s；（2）演員發(fā)生的水平位移為10m20金星（venus）是太陽系中八大行星之一，按離太陽由近及遠(yuǎn)的次序，是第二顆，它是離地球最近的行星，也是軌道最接近圓形的行星已知金星繞太陽做勻速圓周運動的軌道半徑r=1.01011m，周期t=1.8107s，引力常量g=6.671011nm2/kg2，求：（計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）（1）太陽的質(zhì)量m；（2）金星的質(zhì)量m=5.01024kg，求太陽和金星間的萬有引力f【分析】（1）根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力求得中心天體太陽的質(zhì)量；（2）根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力求得太陽和金星間的萬有引力f【解答】解：（1）據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力有：可得中心天體太陽的質(zhì)量為：m=21030kg（2）太陽與金星間的萬有引力為：f=71022n答：（1）太陽的質(zhì)量m為21030kg；（2）太陽和金星間的萬有引力f為71022n三、選做題：在第21與22題中任選一題。21如圖所示，圓柱形小杯里盛有m=1kg的水，用繩子系住小杯在豎直平面內(nèi)做“水流星”表演，轉(zhuǎn)動半徑r=0.9m，小杯通過最高點水恰好不灑出，取g=10m/s2，求：（1）在最高點小杯的速度va；（2）若到達(dá)最低點時小杯的速度vb=3m/s，求杯底對水的彈力【分析】（1）因為小杯通過最高點水恰好不灑出，對水分析，靠重力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律求出在最高點的速度（2）在最低點，靠豎直方向上的合力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律求出杯底對水的彈力【解答】解：（1）在最高點的臨界情況是杯底對水的彈力為零，根據(jù)mg=得，=m/s=3m/s（2）在最低點，根據(jù)牛頓第二定律得，解得=10+n=60n答：（1）在最高點小杯的速度為3m/s；（2）若到達(dá)最低點時小杯的速度vb=3m/s，杯底對水的彈力為60n22（2016春太原期中）如圖，一個人用一根長r=1m的輕質(zhì)細(xì)繩拴著一個質(zhì)量m=1kg的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，已知圓心o距離地面h=4.2m，轉(zhuǎn)動中小球在最低點p時繩子剛好斷裂，此時小球的速度vp=8m/s，試求（g=10m/s2）（1）繩子能夠承受的最大拉力；（2）繩斷后，小球落地點與p點間的水平距離；（3）小球落地時的速率【分析】（1）根據(jù)最低點的速度，結(jié)合牛頓第二定律求出繩子能夠承受的最大拉力（2）根據(jù)高度求出平拋運動的時間，結(jié)合