孫福如
一、單項(xiàng)選擇題(每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)
1.以下說法正確的是 ( ? ?)
A.丹麥天文學(xué)家第谷通過長期的天文觀測,指出所有行星繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢網(wǎng),揭示了行星運(yùn)動的有關(guān)規(guī)律
B.對任意一個(gè)行星來說,它與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積
C.卡文迪許發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律
D.萬有引力定律和牛頓運(yùn)動定律一樣都是自然界普遍適用的基本規(guī)律
2.有A、B兩小球,B的質(zhì)量為A的兩倍.現(xiàn)將它們以相同速率沿同一方向拋出,不計(jì)空氣阻力.圖1中①為A的運(yùn)動軌跡,則B的運(yùn)動軌跡是?( ? ?)
A.①
B.②
C.③
D.④
3.如圖2,一顆衛(wèi)星繞地球沿橢圓軌道運(yùn)動,A、B是衛(wèi)星運(yùn)動的遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn).下列說法中正確的是?( ? ?)
A.衛(wèi)星由A運(yùn)動到B過程中速度減小
B.衛(wèi)星由A運(yùn)動到B過程中受到的萬有引力不斷減小
C.衛(wèi)星在A點(diǎn)的角速度大于B點(diǎn)的角速度
D.衛(wèi)星在A點(diǎn)的加速度小于B點(diǎn)的加速度
4.某校實(shí)驗(yàn)樓大廳里科普器材中有如圖3所示的傳動裝置:在大齒輪盤內(nèi)嵌有三個(gè)等大的小齒輪.若齒輪的齒很小,大齒輪半徑(內(nèi)徑)是小齒輪半徑的3倍,則當(dāng)大齒輪順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動時(shí),下列說法中正確的是?( ? ?)
A.小齒輪逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動
B.小齒輪的每個(gè)齒的線速度均一樣
C.小齒輪的角速度是大齒輪角速度的3倍
D.小齒輪和大齒輪每個(gè)齒的向心加速度大小相等
5.位于地球赤道上隨地球白轉(zhuǎn)的物體P和地球的同步通信衛(wèi)星Q,均在赤道平面上繞地心做勻速網(wǎng)周運(yùn)動.已知地球同步通信衛(wèi)星軌道半徑為r,地球半徑為R,第一宇宙速度為v.僅利用以上已知條件不能求出的是?( ? ?)
A.萬有引力常量
B.地球同步通信衛(wèi)星運(yùn)行速率
C.地球同步通信衛(wèi)星的周期
D.隨地球白轉(zhuǎn)的物體的向心加速度
6.如圖4所示,輕繩或輕桿的一端固定一質(zhì)量為m的小球,以另一端O為圓心,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,以下說法錯(cuò)誤的是
( ? ?)
A.小球過最高點(diǎn)時(shí)的速度越大,繩對球的作用力也一定越大
B.小球過最高點(diǎn)時(shí)的速度越大,桿對球的作用力也一定越大
C.小球過最低點(diǎn)時(shí)的速度越大,繩或桿對球的作用力也一定越大
D.小球過最低點(diǎn)時(shí),桿或繩對球的作用力一定與重力方向相反
二、多項(xiàng)選擇題(每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意)
7.在一次投球游戲中,某同學(xué)將球水平投出,軌跡如圖5.在確保投出高度和初速度方向不變的情況下,只增大初速度大小,空氣阻力不計(jì),則?( ? ?)
A.球從拋出到落地的時(shí)間增大
B.從拋出到落地過程,球速度的變化率保持不變
C.落地前瞬間,球的速度增大
D.落地前瞬間,球速度方向與豎直方向的夾角減小
8.如圖6所示,小河寬為d,水流的速度與河岸平行,大小為v1,小船在靜水中的速度為v2,小船在渡河過程中,船頭始終與河岸垂直.則?( ? ?)
A.船將到達(dá)正對岸的A點(diǎn)
B.若水流的速度變大,小船渡河的時(shí)間不變
C.若水流的速度變大,小船渡河的路程增加
D.若水流的速度變大,小船渡河的路程不變
9. 2016年8月16日,我國科學(xué)家自主研制的世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號”成功發(fā)射并進(jìn)入預(yù)定圓軌道.已知“墨子號”衛(wèi)星運(yùn)行軌道離地面的高度約為500 km,地球半徑約為6400 km,則該衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時(shí)?( ? ?)
A.速度大于第一宇宙速度
B.速度大于地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度
C.加速度小于地球表面的重力加速度
D.加速度大于地球同步衛(wèi)星的向心加速度
10.如圖7所示,光滑桿AB與豎直方向的夾角為θ,質(zhì)量為m的小球套在桿上,球在桿上C點(diǎn)隨桿一起繞豎直軸OO'以角速度ω轉(zhuǎn)動.則()
A.m減小后,小球仍在C點(diǎn)隨桿轉(zhuǎn)動
B.m減小后,小球在C點(diǎn)上面的某位置隨桿轉(zhuǎn)動
C.ω增大時(shí),小球沿桿向下滑動
D.ω增大時(shí),小球沿桿向上滑動
三、填空題
11.在修筑鐵路時(shí),彎道處的外軌會略高于內(nèi)軌.如圖8所示,當(dāng)火車以規(guī)定的行駛速度轉(zhuǎn)彎時(shí),內(nèi)、外軌均不會受到輪緣的擠壓,設(shè)此時(shí)的速度大小為v,重力加速度為g,兩軌所在面的傾角為θ,則該彎道的半徑r=____ ;當(dāng)火車質(zhì)量改變時(shí),規(guī)定的行駛速度____(選填“增大”、“減小”或“不變”);當(dāng)火車速率大于v時(shí),
(選填“外軌”或“內(nèi)軌”)將受到輪緣的擠壓;當(dāng)火車速率小于v時(shí),
(選填“外軌”或“內(nèi)軌”)將受到輪緣的擠壓.
12.(8分)某實(shí)驗(yàn)小組研究平拋運(yùn)動.(1)如圖9甲所示,讓小球從斜槽上滾下,并從槽口拋出.通過多次實(shí)驗(yàn),在豎直的坐標(biāo)紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個(gè)位置,用平滑曲線連接起來,得到小球做平拋運(yùn)動的軌跡.下面列出了一些操作要求,你認(rèn)為正確的是____ .
A.應(yīng)通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平
B.每次釋放小球的位置可以不同
C.每次必須由靜止開始釋放小球
D.必須用光滑小球做此實(shí)驗(yàn)
(2)用如圖9乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測量玩具槍彈射出彈丸的初速度v0.將玩具槍固定,槍口保持水平,利用重垂線確定槍口在水平地面上的投影點(diǎn)O,設(shè)重力加速度為g.
①實(shí)驗(yàn)中需要測量槍口到地面的高度h和_______ (寫出物理量及對應(yīng)符號);
②請你用所測物理量的對應(yīng)符號表示彈丸射出槍口時(shí)的速度v0=____.
③請你提出減小本實(shí)驗(yàn)誤差的一種方法 __________________________.
四、計(jì)算題
13.木星的衛(wèi)星之一叫艾奧,它上面的珞珈火山噴出的巖塊初速度為v0時(shí),上升的最大高度可達(dá)h.已知艾奧的半徑為R,引力常量為G,忽略艾奧的白轉(zhuǎn)及巖塊運(yùn)動過程中受到稀薄氣體的阻力,求:
(1)艾奧表面的重力加速度大小g和艾奧的質(zhì)量M;
(2)距艾奧表面高度為2R處的重力加速度大小g';
(3)艾奧的第一宇宙速度v.
14.如圖10所示,圓形水平轉(zhuǎn)臺可繞豎直軸OO'轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)臺邊緣放置一個(gè)小物塊,當(dāng)轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí),物塊滑離轉(zhuǎn)臺做平拋運(yùn)動.已知轉(zhuǎn)臺的半徑R=1.5 m,轉(zhuǎn)臺離水平地面的高度H=0.80 m,已知物塊與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)μ=0.60,設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取g=10m/s2.求:
(1)物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺平面時(shí)的速度大小v0;
(2)物塊滑離轉(zhuǎn)臺做平拋運(yùn)動的水平位移s;
(3)物塊落地時(shí)速度的大小v.
15.如圖11所示,直角坐標(biāo)建立在光滑的水平面上.質(zhì)量m =5.0 kg的物體,沿y軸正方向以v0 =4.0m/s的初速度通過坐標(biāo)原點(diǎn)(),此時(shí)給物體施加一個(gè)沿x軸正方向的恒力F.-段時(shí)間后物體恰好通過點(diǎn)P,P點(diǎn)的坐標(biāo)為(1.0 m,2.0 m).求:
(1)物體由()運(yùn)動到P點(diǎn)的時(shí)間;
(2)恒力F的大小;
(3)物體在P點(diǎn)的速度的大小和方向.
16.如圖12所示,半徑為R的半球形陶罐,固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上,轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸00'重合.轉(zhuǎn)臺以一定角速度ω勻速旋轉(zhuǎn),一質(zhì)量為m的小物塊落人陶罐內(nèi),經(jīng)過一段時(shí)間后,小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動且相對罐壁靜止,它和0點(diǎn)的連線與OO'之間的夾角θ= 60°,重力加速度大小為g.
(1)若ω=ω0,小物塊受到的摩擦力恰好為零,求ω0;
(2)若ω=(1+k)ω0,且0