5.人造卫星离地面距离等于地球半径r,卫星以速度v沿圆轨道运动,设地面的重力加速度为g,则有:(
a.v = b.v = c.v = d.v=
二.多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多个符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.
6.一辆汽车的质量是m,在平直的、足够长的水平路面上从静止开始起动,汽车的功率恒为p,设汽车所受的阻力恒为f,则下列说法中正确的是( )
a.汽车先作匀加速运动,再作变加速运动,最后作匀速运动
b.汽车的最大速度为
c.汽车速度为v(v<vm)时的加速度
d.在时间t内汽车牵引力做的功。
7.在离地面高为h处以相等的速率抛出两个小球,两小球质量相等,a竖直上抛,b竖直下抛,不计空气阻力,则有( )
a.两小球运动的加速度相同。
b.两小球落地时的速度相同。
c.两小球从抛出到落地,重力势能变化相同。
d.两小球运动的时间相同。
8.2023年8月29日,火星、地球和太阳处于三点一线,上演“火星冲日”的天象奇观.这是6万年来火星距地球最近的一次,与地球之间的距离只有5576万公里,为人类研究火星提供了最佳时机.图示为美国宇航局最新公布的“火星冲日”的虚拟图.则有( )
a. 2023年8月29日,火星的线速度小于地球的线速度。
b. 2023年8月29日,火星的角速度小于地球的角速度。
c. 2023年8月29日,火星还没有回到了该位置。
d. 2023年8月29日,火星又回到该位置。
9.2023年10月15日北京时间9时整,我国“神州”五号载着我国首位太空人杨利伟在酒泉卫星发射中心发射升空,10分钟后“神州”五号飞船准确进入预定轨道。在北京航天指挥控制中心调度下,我国陆海空航天测控网对飞船进行了持续的跟踪、测量与控制,截至10月16日零点,“神州”五号载人飞船已按预定轨道(视为圆轨道)环绕地球10圈。若地球质量、半径和万有引力恒量g均已知,根据以上数据资料可估算出“神州”五号飞船的。
a.离地高度 b.飞船的质量 c.发射速度 d.运行速度。
第ⅱ卷 ( 非选择题共89分 )
三.简答题:本题共4小题,共26分,把答案写在答卷纸中相应的横线上。
10.(8分)在用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验中,用天平称得重物的质量为,所用电源的频率为50hz,某同学通过正确的实验操作得到了一条理想的纸带。纸带上打出的点如图所示(纸带上的o点是第一个打印点,a、b、c、d、e分别是每打两个点的时间作为计时单位取的记数点,图中数据单位为毫米),已知当地的重力加速度。
选择b点为初始点,d点为终点,则从打下b点到打下d点的过程中,重物的重力势能的减少量为j;重物动能的增加量为j;但实验中总存在△ep △ek(填:小于、等于、大于),其原因是取3位有效数字)
11.(10分)(1)在“**功与物体速度变化的关系”的实验中,关于橡皮筋做功,下列说法正确的是:
a.橡皮筋做的功可以直接测量。
b.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加。
c.橡皮筋在小车运动的全程中始终做功。
d.把橡皮筋拉伸为原来的两倍,橡皮筋做功也增加为原来的两倍。
2)在《**功与物体速度变化关系》的实验中,甲、乙两位同学的实验操作均正确。甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线,即图,如图甲,并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线,即图,如图乙,并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。
关于甲、乙两位同学的分析,你的评价是
a.甲的分析不正确,乙的分析正确。
b.甲的分析正确,乙的分析不正确。
c.甲和乙的分析都正确。
d.甲和乙的分析都不正确。
3)已知弹簧在其弹性限度内被拉伸x长度时,会对拉伸它的物体产生相应的弹力f的作用,同时自身也会储存一种势能,称为弹性势能,通常用ep表示。下表数据反映了某弹簧的以上规律:
**中的m和n代表的数值分别为:yz
某同学先将这根弹簧放置在光滑水平面上,测出其自然长度。然后将这根弹簧的上端固定,在其下端悬挂重为g的物体,待其静止时测出弹簧相对上述自然长度的伸长量x。在保证弹簧处于弹性限度内的前提下,多次改变g的值,测出相应的x值,作出的g-x图象如图所示。
请分析,图线不过原点的原因是。
12.设地球表面处的重力加速度为g0,地球半径为r,在地球表面上空h=2r高度处的重力加速度g=__g0;设第一宇宙为v0,若有一卫星在h=2r的轨道上绕地球做匀速圆周运动,则此卫星绕地球运动的线速度v=__v0
13.以初速度v1竖直上抛一个质量为m的物体,落回到抛出点时速度大小为v2,如果上升和下降过程中物体受到的空气阻力大小恒定且相等,则物体能上升的最大高度为令物体在抛出点的重力势能为零,物体上升至离抛出点h1时动能与重力势能相等,下落至离抛出点h2时动能与重力势能再次相等。则h1___h2 (填“小于”、“等于”、“大于”)
四、计算题:本题共6小题,满分63分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.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.
14.(8分)一个质量为5kg的物体从高处由静止开始下落,不计空气阻力,试求:
1)前3秒内的重力的平均功率。
2)第3秒末的重力的瞬时功率。
15、(8分)中国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施:首先在2023年发射环绕月球的卫星“嫦娥一号”,深入了解月球;到2023年发射月球探测器,在月球上进行实地探测;到2023年送机器人上月球,建立观测站,实地实验采样并返回地球,为载人登月及月球基地选址做准备。设想“嫦娥一号”的轨道是圆形的,且贴近月球表面。
已知月球的质量约为地球质量的1/81,月球的半径约为地球半径的1/4,地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s,求该探月卫星绕月运行的速率。
16.(10分)质量为400kg的赛艇在水中航行时受到的阻力与速度成正比,赛艇以恒定牵引力由静止开始加速,当赛艇的速度达5m/s时其加速度为4m/s2。已知赛艇在这一牵引力作用下所能达到的最大速度是10m/s,求赛艇恒定牵引力的大小和最大加速度。
17.(11分)一小球在某高处以v0=10m/s的初速度被水平抛出,落地时的速度vt=20m/s,不计空气阻力,求:(1)小球被抛出处的高度h和落地时间t。(2)小球落地点与抛出点之间的距离s。
(3)取地面重力势能为零,则小球运动过程中,在多高处重力势能与动能相等?
18、(13分)国际空间站是迄今最大的太空合作计划,其离地高度为h,绕地球运动的周期为t1。通过查找资料又知万有引力常量g,地球半径r,同步卫星距地面的高度h,地球的自转周期t2以及地球表面重力加速度g。
某同学根据以上条件,提出一种估算地球质量m的方法:
同步卫星绕地心做圆周运动,由得。
1)请判断上面得出的结果是否正确,请说明理由;如不正确,请给出正确解法和结果。
2)请根据题给条件再提出两种估算地球质量的方法,并解得结果。
19.(13分)如图所示,倾角θ=37°的斜面底端b平滑连接着半径r=0.40m的竖直光滑圆轨道。质量m=0.
50kg的小物块,从距地面h=2.7m处沿斜面由静止开始下滑,小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,求:
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
1)物块滑到斜面底端b时的速度大小。
2)物块运动到圆轨道的最高点a时,对圆轨道的压力大小。
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