12、如右图所示,位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点,与竖直墙壁相切于A点,竖直墙壁上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°,C是圆环轨道的圆心,D是圆环上与M靠得很近一点(DM远小于CM)。
已知在同一时刻,a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿
光滑倾斜直轨道运动到M点;c球由C点自由下落到M点;
d球从D点由静止出发沿圆环运动到M点。
则()
A.a球最先到达M点
B.b球最先到达M点
C.c球最先到达M点
D.d球最先到达M点
13、经长期观测,人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。
“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的半径远小于两颗星之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体。
如右图,两颗星球组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做匀速圆周运动,现测得两颗星之间的距离为l,质量之纟为m1:
m2=3:
2,则可知()
A.m1、m2做圆周运动的线速度之比为2:
3
B.m1、m2做圆周运动的角速度之比为1:
1
C.m1做圆周运动的半径为
D.m2做圆周运动的半径为
14、银河系的恒星中大约有四分之一是双星,某双星由质量不等的星体S1和S2构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动,经天文观测测得S1的运动周期为T,S1到C点的距离为r1,S1和S2的距离为r,已知引力常量为G,由此()
A.只能求出S1的质量 B.只能求出S2的质量
C.能求出S1、S2的质量 D.不能求出S1、S2的质量
b
q
A
B
C
15、如右图所示,光滑的粗铁丝折成一直角三角形,BC边水平,AC边竖直,∠ABC=b,AB、AC边上分别套有细线系着的铜环,细线长度小于BC,当它们静止时,细线与AB边成θ角,则()
A.q=bB.q<b
C.q>D.b<q<
16、2004年10月19日,中国第一颗业务型同步气象卫星——“风云二号C”发射升空,并进入预定轨道。
下列关于这颗卫星在轨道上运行的描述,正确的是()
A.速度小于7.9km/s B.周期小于地球自转周期
C.加速度小于地面重力加速度 D.处于平衡状态
17、设洒水车的牵引力不变,所受阻力跟车重成正比,洒水车在平直路面上行驶,原来是匀速的,开始洒水后,它的运动情况将()
A.继续做匀速运动B.变为做匀加速运动
C.变为做变加速运动D.变为做匀减速运动
18、如图,传送带与地面间的夹角为37°,AB间传动带长度为16m,传送带以10m/s的速度逆时针匀速转动,在传送带顶端A无初速地释放一个质量为0.5kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为0.5,则物体由A运动到B所需时间为(g=10m/s2,sin37°=0.6)()
A.1sB.2sC.4sD.
19、一个小球在竖直环内至少做N次圆周运动,当它第(N-2)次经过环的最低点时,速度是7m/s;第(N-1)次经过环的最低点时,速度是5m/s,则小球在第N次经过环的最低点时的速度一定满足()
A.v>1m/s B.v=1m/s C.v<1m/sD.v=3m/s
20、在地球大气层外有很多太空垃圾绕地球做匀速圆周运动,每到太阳活动期,由于受太阳的影响,地球大气层的厚度开始增加,而使得部分垃圾进入大气层,开始做靠近地球的向心运动,产生这一结果的原因是()
A.由于太空垃圾受到地球引力减小而导致的向心运动
B.由于太空垃圾受到地球引力增大而导致的向心运动
C.地球的引力提供了太空垃圾做匀速圆周运动所需的向心力,所以产生向心运动的结果与空气阻力无关
D.由于太空垃圾受到空气阻力而导致的向心运动
21、为训练宇航员习惯失重,需要创造失重环境.在地球表面附近,可以在飞行器的座舱内短时间地完成失重.设某一飞机可作多种模拟飞行,令飞机于速率500m/s时进入试验状态,而速率为1000m/s时退出试验,则可以实现试验目的且有效训练时间最长的飞行是()
A.飞机在水平面内做变速圆周运动,速度由500m/s增加到1000m/s
B.飞机在坚直面内沿圆孤俯冲,速度由500m/s增加到1000m/s(在最低点)
C.飞机以500m/s作竖直上抛运动(关闭发动机),当它竖直下落速度增加到1000m/s时,开动发动机退出实验状态
D.飞机以500m/s沿某一方向作斜抛或平抛运动(关闭发动机),当速度达到1000m/s时开动发动机退出实验状态
22、小河宽为d,河水中各点水流速大小与各点到较近河岸边的距离成正比,=kx,k=4v0/d,x是各点到近岸的距离,小船船头垂直河岸渡河,小船划水速度为v0,则下列说法中正确的是()
A.小船渡河的轨迹为曲线B.小船到达离河岸d/2处,船渡河的速度为v0
C.小船渡河时的轨迹为直线D.小船到达离河岸3d/4处,船的渡河速度为v0
图4
图5
23、早在19世纪,匈牙利物理学家厄缶就明确指出:
“沿水平地面向东运动的物体,其重量(即:
列车的视重或列车对水平轨道的压力)一定要减轻。
”后来,人们常把这类物理现象称为“厄缶效应”。
如图5所示:
我们设想,在地球赤道附近的地平线上,有一列质量是M的列车,正在以速率v,沿水平轨道匀速向东行驶。
已知:
(1)地球的半径R;
(2)地球的自转周期T。
今天我们象厄缶一样,如果仅考虑地球自转的影响(火车随地球做线速度为R/T的圆周运动)时,火车对轨道的压力为N;在此基础上,又考虑到这列火车匀速相对地面又附加了一个线速度v做更快的圆周运动,并设此时火车对轨道的压力为N/,那么单纯地由于该火车向东行驶而引起火车对轨道压力减轻的数量(N-N/)为()
A.Mv2/R B.M[v2/R+2(/T)v]
C.M(/T)vD.M[v2/R+(/T)v]
24、一个以初速度沿直线运动的物体,t秒末速度为,如图4,则关于t秒内物体运动的平均速度和加速度说法中正确的是()
A. B.
C.恒定 D.随时间逐渐减小
1、宇航员在某星球表面,将一小球从离地面h高处以初速水平抛出,测出小球落地点与抛出点间的水平位移S,若该星球的半径为R,万有引力恒量为G,求该星球的质量。
2、已知某行星半径为R,以其第一宇宙速度运行的卫星绕行星的周期为T,那么该行星上发射的同步卫星的运行速度为v,则同步卫星距行星表面高度为多高?
求该行星的自转周期。
3、在某星球上,宇航员用弹簧秤称得质量m的砝码重为F,乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行,测得其环绕周期是T,根据上述数据,试求该星球的质量。
4、如图4—10,光滑水平面上,小车和铁块一起向右运动,小车与竖直墙壁相碰(碰撞中不计动能损失,小车足够长,且M>m)铁块与小车间摩擦因数为μ,求:
小车弹回后运动多远铁块相对小车静止。
5、如图所示,支架质量M,放在水平地面上,在转轴O处用一长为l的细绳悬挂一质量为m的小球。
求:
(1)小球从水平位置释放后,当它运动到最低点时地面对支架的支持力多大?
(2)若小球在竖直平面内摆动到最高点时,支架恰对地面无压力,则小球在最高点的速度是多大?
6、跳伞运动员从跳伞塔上跳下,当降落伞全部打开时,伞和运动员所受的空气阻力大小跟下落速度的平方成正比,即,已知比例系数。
运动员和伞的总质量m=72kg,设跳伞塔足够高且运动员跳离塔后即打开伞,取,求:
(1)跳伞员的下落速度达到3m/s时,其加速度多大?
(2)跳伞员最后下落速度多大?
(3)若跳伞塔高200m,则跳伞员从开始跳下到即将触地的过程中,损失了多少机械能?
υ0
h
53°
s
7、如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m,g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,则
⑴小球水平抛出的初速度υ0是多少?
⑵斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少?
⑶若斜面顶端高H=20.8m,则小球离开平台后经多长时间t到达斜面底端?
图12
8、女排比赛时,某运动员进行了一次跳发球,若击球点恰在发球处底线上方3.04m高处,击球后排球以25.0m/s的速度水平飞出,球初速方向与底线垂直,排球场的有关尺寸数据见图12所示,试计算说明:
(1)此球能否过网?
(2)是落在对方界内,还是界外?
(g=10m/s2)
1、D2、A3、C4、B5、AB6、B7、B8、B9、D10、BCD11、C12、C13、ABD
14、C15、D16、AC17C18、B19、A20、D21、C22、A23、B24、BD
1、M=2、T=3、4、
5、
(1)4mg
(2)6、
(1)7.5m/s2
(2)6m/s(3)1.43×105J
7、
(1)3m/s
(2)1.2m(3)2.4s
8、
(1)球过网
(2)球已落在界外
1、解:
由物体平抛运动规律,g是星球表面的加速度
由
(1)
(2)得
星球表面附近:
2、
h=-R
所以
3、解:
星球表面
宇宙飞船在近地面运行时,,
又由于:
4、解:
与墙碰撞后,车向左速度为v,由于M>m
最终二者一起向左运动
由动量守恒定律
(1)
对于车由动能定理
5、
(1)小球在作圆周运动中,只有重力做功,机械能守恒以最低点为零势能点
(1)
由牛顿第二定律
得方向向上
∴N=mg+T=mg+3mg=4mg
(2)当小球运动到最高点,支架对地面无压力,即T=mg,设在最高处小球速度为v′
,得
6、
(1)由牛顿第二定律:
(2)跳伞员最后匀速运动:
(3)损失的机械能:
υ0
h
53°
s
υ0
υy
υ
7、解:
⑴由题意可知:
小球落到斜面上并沿斜面下滑,说明此时小球速度方向与斜面平行,否则小球会弹起,所以υy=υ0tan53°(2分)
υy2=2gh(2分)
代入数据,得υy=4m/s,υ0=3m/s(2分)
⑵由υy=gt1得t1=0.4s(1分)
s=υ0t1=3×0.4m=1.2m(1分)
⑶小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度a=(2分)
初速度=5m/s(2分)
=υt2+at22(2分)
代入数据,整理得4t22+5t2-26=0
解得t2=2s或t2=-13s(不合题意舍去)(1分)
所以t=t1+t2=2.4s(1分)
8、
(1)当球下落到与球网上沿等高时的水平位移为s,则3.04-2.24=gt2/2,s=v0t=10m>9m,
球过网。
(7分)
(2)当球落地时,水平位移为,则3.04=gt2/2,=v0t/=19.5m>18m,
球已落在界外。
(5分)
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