高一下学期期末考试物理试题
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) 15.如图所示,AB是半径为R的
1光滑圆弧轨道,B点的切线水平,距水平地面高为h.一个小4球从A点由静止开始下滑,不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)小球到达B点时的速度大小; (2)小球落地点到B点的水平距离x. 【答案】(1)2gR(2)2Rh 【解析】
(1)物体从A运动到B过程中只有重力做功,机械能守恒,故有: mgR=
12mvB 2解得小球刚运动到B点时的速度为:vB=2gR (2)物体离开B点后做平抛运动,故由竖直方向:h?水平距离为:x=vBt, 解得:x=2Rh
16.如图所示,质量为m=0.5kg的木块,以v0=3.0m/s的速度滑上原来静止在光滑水平面上的足够长的平板车,平板车的质量M=2.0kg。若木块和平板车表面间的动摩擦因数μ=0.3,重力加速度g=10m/s2,求:
12gt 2
(1)平板车的最大速度;
(2)平板车达到最大速度所用的时间.
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高一下学期期末考试物理试题 【答案】(1)0.6m/s (2)0.8s 【解析】
(1)木块与平板车组成的系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得: mv0=(M+m)v, 解得:v=0.6m/s
(2)对平板车,由动量定律得: μmgt=Mv 解得:t=0.8s
17.如图所示,为发射卫星的轨道示意图。先将卫星发射到半径为r的圆轨道上,卫星做匀速圆周运动。当卫星运动到A点时,使卫星加速进入椭圆轨道。沿椭圆轨道运动到远地点B时,再次改变卫星的速度,使卫星入半径为3r0的圆轨道做匀速圆周运动。已知卫星在椭圆轨道时,距地心的距离与速度的乘积为定值,卫星在椭圆轨道上的A点时的速度大小为v,卫星的质量为m,地球的质量为M,万有引力常量为G,则:
(1)卫星在两个圆形轨道上的运行速度分别多大? (2)卫星在B点变速时增加了多少动能?
GMGMGMmmv2? 【答案】(1),(2)
r03r06r018【解析】
(1)做匀速圆周运动的卫星,所受万有引力提供向心力,得:
Mmv2G2?m, rr当r=r0时,v1=GM, r0 12
高一下学期期末考试物理试题
当r=3r0时,v2=GM, 3r0(2)设卫星在椭圆轨道远地点B的速度为vB,据题意有:r0v=3r0vB 卫星在B点变速时增加的动能为△Ek=
1212mv2?mvB, 22GMmmv2? 联立解得:△Ek=
6r01818.如图所示,光滑水平面AB与竖直面内粗糙半圆形轨道在B点平滑相接,半圆形轨道半径为R,一质量为m的物块(可视为质点)将弹簧压缩至A点后由静止释放,获得向右速度后脱离弹簧,经过B点进入半圆形轨道后瞬间对轨道的压力大小为其重力的8倍,之后沿圆周运动,到达C点时对轨道的压力恰好为0.求:
(1)释放物块时弹簧的弹性势能;
(2)物块从B点运动到C点过程中克服摩擦力做的功; (3)物块离开C点后落回水平面时,重力的瞬时功率大小. 【答案】(1)3.5mgR(2)mgR(3)2mggR 【解析】
(1)物体在B点时,由牛顿第二定律:
2vBFN-mg=m
182解得:vB?7mgR
弹簧的弹性势能为: Ep=
12mvB=3.5mgR 2(2)物块在C点时,由牛顿第二定律:
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高一下学期期末考试物理试题
2vC2mg=m,则vC?gR
R物块从B到C过程中,由动能定理: -2mgR-Wf=
1212mvC?mvB 22解得物体克服摩擦力做功Wf=mgR
2R (3)物块从C点飞出后做平抛运动,竖直方向有:vy=2g×所以重力的功率为PG=mgvy=2mggR.
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