辽宁省北镇市满族高级中学高一物理下学期第一次月考试题

错误!未找到引用源。，则此时小球对管道内壁的作用力为３ｍｇ９．质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图4－3－25所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法不正确的是（）A．a绳的张力不可能为零B．a绳的张力随角速度的增大而增大C．当角速度ω>eq\r(\f(gcotθ,l))，b绳将出现弹力D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化１０．现有两卫星都绕地球做圆周运动监测某城市，Ｂ轨道是地球同步卫星轨道，Ａ轨道半径是同步轨道半径的倍，两轨道始终共面，该非同步卫星每天运行到某城市正上空的次数应为（）Ａ．１５次 Ｂ．１６次 Ｃ．１７次 Ｄ．１８次二、填空（每空2分，共计10分）１１、如图所示是探究向心力的大小Ｆ与质量ｍ、角速度和半径ｒ之间关系的实验装置图，转动手柄，可变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个球所受向心力的比值。（１）在这个实验中，我们采用了＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（选填“理想实验法”“控制变量法”“等效替代法”）探究向心力的大小与质量心、角速度和半径ｒ之间的关系。探究向心力的大小与圆周运动角速度的关系时，应选择两个质量＿＿＿＿＿＿＿＿＿（选填“相同”或“不同的球”，分别放在挡板Ｃ与＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（选填“挡板Ａ”或“挡板Ｂ”）处，同时选择半径＿＿＿＿＿＿（选填“相同”或“不同”的两个塔轮。）（２）当用两个质量相等的小球做实验，并且左力小球的轨道半径是右边小球轨道半径的两倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白等间的等分格数为左边的２倍，那么左边塔轮与右边塔轮之间的角速度之比为＿＿＿＿＿＿＿＿＿。三、计算题（12题10分，13题12分，14题14分，15题14分）１２、如图所示，水平转台上放有质量均为ｍ的两个小物块Ａ、Ｂ，Ａ离转轴中心的距离为Ｌ，Ａ、Ｂ间用长为Ｌ的细线相连。开始时，Ａ、Ｂ与轴心在同一直线上，细线刚好被拉直，Ａ、Ｂ与水平转台间的动摩擦因数均为μ，求：  （１）当转台的角速度达到多大时细线上开始出现张力？ （２）当转台的角速度达到多大时Ａ物块开始滑动？１３、现有一根长Ｌ＝１ｍ的刚性轻绳，其一端固定于Ｏ点，另一端系着质量ｍ＝０．５ｋｇ的小球（可视为质点），将小球提至Ｏ点正上方的Ａ点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示。不计空气阻力，ｇ取１０ｍ／ｓ２，则：（１）为保证小球在竖直面内做完整圆周运动，在Ａ点至少应施加给小球多大的水平速度？（２）在小球以速度ｖ１＝４ｍ／ｓ水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？（３）在小球以速度ｖ２＝１ｍ／ｓ水平抛出的瞬间，绳中若有张力，求其大小；若无张力，试求绳子再次伸直时所经历的时间。１４、某星球的质量为Ｍ，在该星球表面某一倾角为θ的山坡上以初速度ｖ０平抛一物体，经时间ｔ该物体落到山坡上。欲使该物体不再落回星球的表面，求至少应以多大的速度抛出该物体？（不计一切阻力，引力常量为Ｇ）１５、如图所示,长度为L的轻质细绳上端固定在天花板上O点,下端拴着质量为m的小球。当把细绳拉直时,细绳与竖直方向的夹角为θ=60°,此时小球静止于光滑的水平面上。(1)当小球以多大的角速度做圆周运动时,球对水平面的压力恰好为零?(2)当小球以角速度ω1=gL做圆周运动时,水平面受到的压力为多大?(3)当小球以角速度ω2=4g2020～2021学年度第二学期第一次月考高一物理答案一、选择12345678910ACBDAADACBDAC二、实验11、（1）控制变量法、相同、挡板A、不同（2）1：2三、计算12、（1）线上刚开始出现张力时，B受的最大静摩擦力刚好充当向心力，即：μmg=mω2·2L，2分得：ω=；2分（2）当A所受摩擦力达到最大静摩擦力时，A开始滑动，设此时线中张力为F，由牛顿第二定律，对A有：μmg-F=mω′2L2分对B有：F+μmg=mω′22L2分由上述两式有：ω′=．2分13、(1)小球做圆周运动的临界条件为重力刚好提供最高点时小球做圆周运动的向心力，即mg＝m0，2分解得v0＝＝m/s。1分(2)因为v1>v0，故绳中有张力，根据牛顿第二定律有FT＋mg＝m1，2分代入数据得绳中张力FT＝3N。1分(3)因为v2<v0，故绳中无张力，小球将做平抛运动，其运动轨迹如图中实线所示，有L2=(y-L)2+x2，2分x=v2t，1分y=gt2，1分代入数据联立解得t=0.6s。2分14、由题意可知，要求该星球上的“近地卫星”的绕行速度，即第一宇宙速度。设该星球表面处的重力加速度为g，由平抛运动规律可得tanθ＝y/x2分y＝gt2，1分x＝v0t1分联立解得g＝tanθ①2分对于该星球表面上的物体有：G＝mg②2分联立①②解得R＝③2分对于绕该星球做匀速圆周运动的“近地卫星”，应有：m′g＝m′④2分联立①③④解得：v＝。2分15、解析(1)设小球做圆周运动的角速度为ω0时,小球对光滑水平面的压力恰好为零,此时小球受重力mg和细绳的拉力T0,有T0sinθ=mLsinθ1分T0cosθ=mg1分由以上两式解得ω0=2分(2)ω1<ω0,所以小球受重力mg、绳的拉力T1和水平面的支持力N,如图所示:根据受力分析,列出方程T1sinθ=mLsinθ1分T1cosθ+N=mg1分解得T1=mg,N=mg,