【解析】江西省赣州市六校联盟2022-2023学年高一下学期5月联考物理试题

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江西省赣州市六校联盟2022-2023学年高一下学期5月联考物理试题

一、单选题

1．2023年4月15日，神舟十五号航天员费俊龙、邓清明、张陆密切协同，进行了神舟十五号乘组第四次出舱活动，刷新了中国航天员单个乘组出舱活动纪录。通过直播画面可以看到，画面中，他们在天上旋转、倒立、有时他们还漂浮在空间站中，他们之所以能漂浮在空间站中是因为（）

A．他们所受地球引力全部充当向心力

B．他们不受重力作用

C．他们所受合力为零

D．他们在空间站中的质量为零

【答案】A

【知识点】向心力

【解析】【解答】

A.宇航员在空间站中绕地球做圆周运动，他们所受地球引力等于向心力，处于失重状态，所以他们可以漂浮在空间站中，故A正确；

B.宇航员在空间站中依然受到地球的引力作用，故他们受重力作用，故B错误；

C.宇航员在空间站中绕地球做圆周运动，故他们所受合力不为零，故C错误；

D.质量是物体自身的性质，与所在位置无关，故他们在空间站的质量不为零，故D错误；

故答案为：A。

【分析】

（1）宇航员在空间站中绕地球做圆周运动，他们所受地球引力全部充当向心力；

（2）物体在静止或做匀速直线运动时，所受合力为零；

（3）质量是物体自身的性质，与所在位置无关。

2．“青箬笠，绿蓑衣，斜风细雨不须归”是唐代诗人张志和《渔歌子》中的描写春雨美景的名句。一雨滴由静止开始自由下落一段时间后，进入斜风区直至落地，不计雨滴受到的阻力，则下图中最接近雨滴真实运动轨迹的是（）

A．B．

C．D．

【答案】B

【知识点】力的合成与分解的运用

【解析】【解答】雨滴在进入斜风区之前，自由下落，当进入斜风区之后，在下落过程中，雨滴进入斜风区后，雨滴在竖直方向做匀加速直线运动，在水平方向做匀加速直线运动，且在竖直方向具有更大的速度，故答案为：B。

【分析】

（1）根据实际情况分析，雨滴在竖直方向做匀加速直线运动，在水平方向做匀速直线运动。

3．早在二千多年前，我国劳动人民就发明了汉石磨盘，它是一种可使谷物脱壳、粉碎的加工工具，凝聚着人类的高度智慧。后来人们通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉，如图所示。磨盘半径，磨杆长也为，驴以恒定的速率拉动磨盘转动，假设驴对磨杆的拉力为，在1分钟的时间内转动了6圈，则（）

A．驴拉磨转动的角速度约为

B．驴拉磨的线速度约为

C．驴拉磨转动一周拉力所做的功为

D．驴拉磨转动一周拉力的平均功率约为

【答案】D

【知识点】曲线运动；线速度、角速度和周期、转速；功的概念；功的计算；功率及其计算

【解析】【解答】

A.因为驴拉磨一分钟转动了6圈，所以角速度为，故A错误；

B.因为磨盘半径r=0.5m，磨杆长0.5m，所以线速度，故B错误；

C.驴拉磨转动一周运动的距离为，所以拉力做功为，故C错误；

D.驴拉磨转动一周拉力的平均功率，故D正确；

故答案为：D。

【分析】

（1）根据公式求线速度；

（2）根据公式求拉力做功；

（3）根据公式求拉力的功率。

4．北斗卫星导航系统，简称BDS，是我国自行研制的全球卫星导航系统。北斗系统中包含多种卫星，如沿地球表面附近飞行的近地卫星，以及地球同步卫星等。图为某时刻从北极上空俯瞰的地球同步卫星A、近地卫星B和位于赤道地面上的观察点C的位置的示意图。地球可看作质量分布均匀的球体，卫星A、B绕地心的运动可看作沿逆时针方向的匀速圆周运动，其轨道与地球赤道在同一平面内，不考虑空气阻力及其他天体的影响。若从图所示位置开始计时，则经过时间t后，图中各个卫星的位置合理的是（）

A．B．

C．D．

【答案】D

【知识点】线速度、角速度和周期、转速

【解析】【解答】由于同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，所以同步卫星A与观察点C始终同步，由因为近地卫星的角速度大于地球自转的角速度，所以经过时间t后，近地卫星B会超前与观察点C，

故答案为：D。

【分析】

（1）由于近地卫星B的向心加速度等于其重力加速度，而观察点C由于受到地面的支持力，其向心加速度小于重力加速度，且近地卫星B与观察点C运动的半径相同，根据公式可知，加速度越大，其运动角速度越大，所以近地卫星的角速度大于地球自转的角速度。

5．打水漂是民间小朋友喜爱的一种娱乐项目。用扁型瓦片或石片，用力旋转飞出，石片擦水面飞行，利用物体的惯性和旋转时具有定轴性，触水面后受水作用而弹起，石片将不断在水面上向前弹跳直至沉水。假设一块圆饼形石头被扔出后，若只研究石头在水平面上的运动，可将石头看成是在平行水面绕其中心以匀速旋转，同时以的初速度向前匀减速直线运动，直到前进速度为0后沉入水底，水平方向向前的运动距离为，则此段时间内石头转的圈数为（）

A．B．C．D．

【答案】A

【知识点】线速度、角速度和周期、转速

【解析】【解答】石头以初速度v做匀减速直线运动，停止时，水平方向运动距离为L，根据公式可求得石头的加速度，方向与运动方向相反，根据公式可求得石头运动时间，又因为石头以运动旋转，则旋转周期为，所以石头转的圈数为，

故答案为：A。

【分析】

（1）根据公式求加速度；

（2）根据公式求运动时间。

6．袋鼠前肢短小，后肢长而粗壮，弹跳力特别强。如图所示，假设袋鼠在草原上受到敌害追逐时，一下子跳出将近远、高。不计空气阻力，则下面数据与袋鼠的起跳速度最接近是（）

A．B．C．D．

【答案】B

【知识点】运动的合成与分解

【解析】【解答】设袋鼠向上的速度为vy，向前的速度为，竖直方向运动距离为sy，水平向前运动距离为sx，运动到最高点时间为t。则袋鼠在竖直方向先做匀减速直线运动，再做匀加速运动，在水平方向做匀速运动。根据公式，得vy=7m/s，根据公式，可得t=0.7s，袋鼠从上升到最高点又落到地面的过程中，在水平方向运动2t时间，根据公式，可得=10m/s，所以袋鼠起跳的速度为，故答案为：B。

【分析】

（1）根据公式求物体运动初速度；

（2）根据公式求物体速度；

（3）根据公式求物体运动距离；

（4）根据公式求和速度。

7．一个质量为的乘客乘坐电梯，由静止开始上升，做匀加速运动，做匀速运动，做匀减速运动。整个过程电梯对乘客的支持力做功的功率图象如图所示。其中，则下列说法正确的是（）

A．乘客的质量

B．在第末电梯的速度

C．图中的

D．整个过程中乘客克服重力做功的平均功率为

【答案】C

【知识点】功率及其计算

【解析】【解答】AB.电梯在0-2s做匀加速运动，在2s末有，P=2.88kW，且当t=2s时，v=at；电梯在2-6s做匀速运动，则，此时P'=2.4kW，解v=4m/s，m=60kg，a=2m/s2，A，B错误；

C.由图可知当t=6s时，电梯做匀减速运动，则，且电梯速度从v减到0用时2s，所以，所以P1=1920W，故C正确；

D.根据公式，加速阶段位移，根据公式s=at可求得匀速阶段位移，减速阶段位移，故电梯上升总位移为24m，乘客客服重力做功为，平均功率为，故D错误；

故答案为：C。

【分析】

（1）根据电梯运动状态列方程；

（2）根据公式求位移。

二、多选题

8．（2023高二上·定州期末）如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径分别为R1、R2、R3，A、B、C是三个轮子边缘上的点．当三个轮子在大齿轮的带动下一起转动时，下列说法中正确的是（）

A．A，B两点的线速度大小一定相等

B．A，B两点的角速度一定相等

C．B，C两点的向心加速度之比为R3：R2

D．A，C两点的周期之比为R1：R2

【答案】A,D

【知识点】线速度、角速度和周期、转速

【解析】【解答】解：A、A、B两点靠链条传动，线速度相等，根据v=rω知，A、B两点的半径不等，则角速度不等，故A正确，B错误．

C、B、C两点共轴转动，角速度相等，根据：a=ω2r可知两点的向心加速度与它们的半径成正比，所以B、C两点的向心加速度之比为R2：R3，故C错误；

D、B、C两点共轴转动，角速度相等，周期相等，A、B两点的角速度之比为R2：R1，则A、B两点的周期之比为R1：R2，所以A、C两点的周期之比为R1：R2．故D正确．

故答案为：AD

【分析】

抓住A、B两点的线速度大小相等，求出角速度之比，根据B、C两点的角速度相等，结合向心加速度公式求出向心加速度之比。

解决本题的关键知道共轴转动的点，角速度相等，靠传送带传动轮子边缘上的点，线速度大小相等，知道线速度、角速度、向心加速度之间的关系，并能灵活运用。

9．如图所示，一运动员在对着墙壁练习射门，先后两次将足球从同一位置斜向上踢出，其中有两次足球垂直撞在竖直墙面上，若只考虑重力的作用，则下列说法正确的是（）

A．足球在空中运动的加速度，两次一样大

B．足球撞墙的速度，第一次可能比第二次大

C．从踢出到撞墙，第一次足球在空中运动的时间一定更长

D．踢出时的速度，第一次一定比第二次大

【答案】A,C

【知识点】运动的合成与分解；斜抛运动

【解析】【解答】

A.足球在空中运动时，水平方向做匀速运动，竖直方向为匀减速运动，的加速度为重力加速度，所以两次运动的加速度相同，故A正确；

B.两次足球垂直撞在墙面上，说明竖直方向速度为0，由图可知，第一次球运动的高度更高，根据公式可知第一次足球运动的时间更长，但两次足球在水平方向运动距离相同，根据公式可知，第一次足球撞墙的速度小于第二次，故B错误；

C.根据以上分析，可知C正确；

D.由以上分析可知，第一次足球的水平速度小于第二次，根据公式可知，第一次足球竖直方向的速度大于第二次，则的大小不能确定，故D错误；

故答案为：A，C。

【分析】

（1）根据公式判断运动时间；

（2）根据公式求速度；

（3）根据公式求和速度。

10．近年来我国航天技术发展迅速，对宇宙深空的探测也逐步推进。“嫦娥四号”是我国首个着陆月球背面的探测器，“嫦娥四号”在近月轨道上绕月球做周期为的匀速圆周运动。地球可视为球体，其自转周期为，用弹簧测力计测得同一物体在地球赤道上的重力为两极处的倍（），已知引力常量为，球的体积公式为，则下列关于月球的平均密度及其与地球的平均密度之比正确的是（）

A．B．

C．D．

【答案】A,C

【知识点】线速度、角速度和周期、转速；万有引力定律的应用；卫星问题

【解析】【解答】A.设月球的质量为M月，半径为R月，“嫦娥四号”质量为m，根据公式，得，根据公式，故A正确；

B.设地球的质量为M地，半径为R地，地球上一物体质量为m'，该物体在地球两极所受重力为，该物体在赤道上时，地球对该物体的吸引力与弹簧测力计的合力提供物体做圆周运动的向心力，即，解得，根据公式，故B错误；

CD.，故C正确，D错误；

故答案为A，C。

【分析】

（1）根据公式求星球的质量；

（2）根据公式求星球的密度；

（3）物体在赤道上时，地球对该物体的吸引力与弹簧测力计的合力提供物体做圆周运动的向心力。

三、实验题

11．如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体所受向心力大小与物体的质量、轨道半径及线速度关系的实验装置，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量向心力，速度传感器测量圆柱体的线速度，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力与线速度的关系。

（1）该同学采用的实验方法为____；

A．等效替代法B．控制变量法C．理想化模型法

（2）改变线速度，多次测量，该同学测出了五组、数据，如下表所示：

1.01.52.02.53.0

0.882.003.505.508.00

该同学对数据分析后，在图乙坐标纸上描出了五个点。

①作出图线；

②若圆柱体运动半径，由作出的图线可得圆柱体的质量（结果保留两位有效数字）。

【答案】（1）B

（2）；0.27

【知识点】向心力

【解析】【解答】

（1）在探究向心力Fn与线速度v的关系实验时，保持圆柱体质量和运动半径不变，故实验方法为控制变量法；

（2）①Fn-v2的图线如图所示；

②根据公式可知其中为图线的斜率约为8/9，因为r=0.3m，所以圆柱体质量m=0.27kg。

【分析】

（1）根据公式求圆柱体质量。

12．在某星球上用如图甲所示的装置探究平抛运动的规律。在铁架台的悬点正下方点有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时被烧断，之后小球做平抛运动。现利用频闪数码照相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前拍下了小球做平抛运动的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。、、、、为连续五次拍下的小球位置，而后用平滑曲线连接各点得到小球做平抛运动的轨迹，已知照相机拍照的频率为。

（1）根据上述信息，可知点（填“是”或“不是”）小球平抛的起点，小球做平抛运动的初速度大小为（结果保留两位有效数字）；

（2）小球在点时竖直方向的速度为（结果保留两位有效数字）；

（3）该星球表面的重力加速度大小为（结果保留两位有效数字）；

（4）若该星球的半径与地球的半径之比为，地球表面加速度为，则该星球与地球的质量之比为。

【答案】（1）不是；0.40

（2）0.50

（3）4.0

（4）8︰5

【知识点】平抛运动；万有引力定律的应用

【解析】【解答】

（1）由图可知，小求在水平方向上每两个点之间距离相同，即运动时间相同，小球在数值方向做匀加速运动，相同时间内运动距离之比为1：3：5：7，而图中竖直方向运动的距离并非如此，故a点不是平抛的起点；因为照相机拍照的频率为20Hz，则，故小球在每两个点之间的运动时间为0.05s，由图可知，每两个点之间水平距离为0.02m，根据公式；

（2）小球在竖直方向做匀加速运动，且c点为运动的中间时刻，故c点竖直方向的速度为整个运动过程中竖直方向的平均速度，故；

（3）因为小球在数值方向上为匀加速运动，故，可求得；

（4）根据公式可求得。

【分析】

（1）匀加速直线运动，物体在相同时间内运动的距离之比为1：3：5：7...；

（2）根据公式求速度；

（3）根据公式求不同星球的质量比。

四、解答题

13．一位勤于思考的同学，为未来星际旅行的宇航员设计了如下的实验：在某宜居外星球表面以初速度竖直向上抛出一个物体，上升的最大高度为h（远小于该星球半径）。已知该星球的半径为，引力常量为，若物体只受该星球的引力作用，球的体积公式为，求：

（1）该星球表面的重力加速度；

（2）该星球的质量；

（3）该星球的平均密度。

【答案】（1）解：设该星球表面的重力加速度为，根据运动学规律有

解得

（2）解：设该星球质量为，则该星球表面质量为的物体所受重力等于万有引力，即

该星球的质量为即

（3）解：由

可得

【知识点】竖直上抛运动；万有引力定律的应用

【解析】【分析】

（1）根据公式求匀变速运动的加速度；

（2）根据公式求星球的质量；

（3）根据公式求星球密度。

14．如图所示，餐桌上表面离地面的高度，餐桌中心有一个半径为的圆盘，圆盘可绕中心轴转动，近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。已知放置在圆盘边缘的小物体与圆盘间的动摩擦因数为，小物体与餐桌间的动摩擦因数为，小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，缓慢增大圆盘的转动速度，物体从圆盘上甩出后，恰好不会滑出餐桌落到地上，取，不计空气阻力。

（1）为使物体不会从圆盘滑到餐桌上，求圆盘角速度的最大值；

（2）求餐桌半径；

（3）某次用餐时，环形餐桌上洒上了油，物体与餐桌间的动摩擦因数变为，求物体落地时距离圆桌中心的水平距离。

【答案】（1）解：对物体，有

解得

（2）解：在餐桌上有

可得

恰好不会滑出桌面落到地上，

可得

因物块是沿圆盘边缘切线飞出，则

联立以上各式解得

（3）解：在餐桌上有

物体滑出桌面的过程中

飞出桌面后竖直方向

水平方向

故物体落地时距离圆桌中心的水平距离

可得

【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系；平抛运动；线速度、角速度和周期、转速；向心力

【解析】【分析】

（1）当摩擦力完全充当向心力时，根据公式求最大；

（2）根据公式求线速度，根据公式求物体速度，根据勾股定理求出餐桌半径；

（3）根据公式求平抛运动，物体运动时间，根据公式求水平方向运动距离。

15．如图所示，粗糙水平轨道与半径的光滑半圆形轨道相切于点，水平轨道与小球间的动摩擦因数，一质量的小球（可看成质点）停放在水平轨道的点，现对小球施加一个水平向右的恒力，拉力，当小球运动到之间的点（未画出）时将撤去，小球最终进入半圆形轨道且恰好能通过半圆形轨道的最高点，最终又落回到水平轨道上的处，已知小球运动到点时的速度大小是在点的5倍，重力加速度，求：

（1）小球在点的速度及两点的距离；

（2）小球运动到点时对轨道的压力；

（3）拉力做的功。

【答案】（1）解：小球恰好过点，则有

解得

小球做平抛运动，竖直方向

水平方向

解得

（2）解：由题可知

对小球受力分析有

解得

（3）解：设小球在点时的速度为，的距离为，则由到点有

其中

由到点有

其中

解得

则

【知识点】曲线运动；平抛运动；向心力；功的计算

【解析】【分析】

（1）小球恰好经过C点时，重力充当向心力，根据公式求c点的速度；小球在c点做平抛运动，根据公式求小球运动时间，根据公式求小球水平运动的距离；

（2）小球在B点时，轨道对小球的支持力和小球的重力的合力充当向心力，根据公式求支持力，又根据相互作用力，可求得小球对轨道的压力；

（3）根据球在水平轨道的运动状态求出小球在拉力F作用下运动的距离，根据公式求拉力做功。

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江西省赣州市六校联盟2022-2023学年高一下学期5月联考物理试题

一、单选题

1．2023年4月15日，神舟十五号航天员费俊龙、邓清明、张陆密切协同，进行了神舟十五号乘组第四次出舱活动，刷新了中国航天员单个乘组出舱活动纪录。通过直播画面可以看到，画面中，他们在天上旋转、倒立、有时他们还漂浮在空间站中，他们之所以能漂浮在空间站中是因为（）

A．他们所受地球引力全部充当向心力

B．他们不受重力作用

C．他们所受合力为零

D．他们在空间站中的质量为零

2．“青箬笠，绿蓑衣，斜风细雨不须归”是唐代诗人张志和《渔歌子》中的描写春雨美景的名句。一雨滴由静止开始自由下落一段时间后，进入斜风区直至落地，不计雨滴受到的阻力，则下图中最接近雨滴真实运动轨迹的是（）

A．B．

C．D．

3．早在二千多年前，我国劳动人民就发明了汉石磨盘，它是一种可使谷物脱壳、粉碎的加工工具，凝聚着人类的高度智慧。后来人们通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉，如图所示。磨盘半径，磨杆长也为，驴以恒定的速率拉动磨盘转动，假设驴对磨杆的拉力为，在1分钟的时间内转动了6圈，则（）

A．驴拉磨转动的角速度约为

B．驴拉磨的线速度约为

C．驴拉磨转动一周拉力所做的功为

D．驴拉磨转动一周拉力的平均功率约为

4．北斗卫星导航系统，简称BDS，是我国自行研制的全球卫星导航系统。北斗系统中包含多种卫星，如沿地球表面附近飞行的近地卫星，以及地球同步卫星等。图为某时刻从北极上空俯瞰的地球同步卫星A、近地卫星B和位于赤道地面上的观察点C的位置的示意图。地球可看作质量分布均匀的球体，卫星A、B绕地心的运动可看作沿逆时针方向的匀速圆周运动，其轨道与地球赤道在同一平面内，不考虑空气阻力及其他天体的影响。若从图所示位置开始计时，则经过时间t后，图中各个卫星的位置合理的是（）

A．B．

C．D．

5．打水漂是民间小朋友喜爱的一种娱乐项目。用扁型瓦片或石片，用力旋转飞出，石片擦水面飞行，利用物体的惯性和旋转时具有定轴性，触水面后受水作用而弹起，石片将不断在水面上向前弹跳直至沉水。假设一块圆饼形石头被扔出后，若只研究石头在水平面上的运动，可将石头看成是在平行水面绕其中心以匀速旋转，同时以的初速度向前匀减速直线运动，直到前进速度为0后沉入水底，水平方向向前的运动距离为，则此段时间内石头转的圈数为（）

A．B．C．D．

6．袋鼠前肢短小，后肢长而粗壮，弹跳力特别强。如图所示，假设袋鼠在草原上受到敌害追逐时，一下子跳出将近远、高。不计空气阻力，则下面数据与袋鼠的起跳速度最接近是（）

A．B．C．D．

7．一个质量为的乘客乘坐电梯，由静止开始上升，做匀加速运动，做匀速运动，做匀减速运动。整个过程电梯对乘客的支持力做功的功率图象如图所示。其中，则下列说法正确的是（）

A．乘客的质量

B．在第末电梯的速度

C．图中的

D．整个过程中乘客克服重力做功的平均功率为

二、多选题

8．（2023高二上·定州期末）如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径分别为R1、R2、R3，A、B、C是三个轮子边缘上的点．当三个轮子在大齿轮的带动下一起转动时，下列说法中正确的是（）

A．A，B两点的线速度大小一定相等

B．A，B两点的角速度一定相等

C．B，C两点的向心加速度之比为R3：R2

D．A，C两点的周期之比为R1：R2

9．如图所示，一运动员在对着墙壁练习射门，先后两次将足球从同一位置斜向上踢出，其中有两次足球垂直撞在竖直墙面上，若只考虑重力的作用，则下列说法正确的是（）

A．足球在空中运动的加速度，两次一样大

B．足球撞墙的速度，第一次可能比第二次大

C．从踢出到撞墙，第一次足球在空中运动的时间一定更长

D．踢出时的速度，第一次一定比第二次大

10．近年来我国航天技术发展迅速，对宇宙深空的探测也逐步推进。“嫦娥四号”是我国首个着陆月球背面的探测器，“嫦娥四号”在近月轨道上绕月球做周期为的匀速圆周运动。地球可视为球体，其自转周期为，用弹簧测力计测得同一物体在地球赤道上的重力为两极处的倍（），已知引力常量为，球的体积公式为，则下列关于月球的平均密度及其与地球的平均密度之比正确的是（）

A．B．

C．D．

三、实验题

11．如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体所受向心力大小与物体的质量、轨道半径及线速度关系的实验装置，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量向心力，速度传感器测量圆柱体的线速度，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力与线速度的关系。

（1）该同学采用的实验方法为____；

A．等效替代法B．控制变量法C．理想化模型法

（2）改变线速度，多次测量，该同学测出了五组、数据，如下表所示：

1.01.52.02.53.0

0.882.003.505.508.00

该同学对数据分析后，在图乙坐标纸上描出了五个点。

①作出图线；

②若圆柱体运动半径，由作出的图线可得圆柱体的质量（结果保留两位有效数字）。

12．在某星球上用如图甲所示的装置探究平抛运动的规律。在铁架台的悬点正下方点有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时被烧断，之后小球做平抛运动。现利用频闪数码照相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前拍下了小球做平抛运动的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。、、、、为连续五次拍下的小球位置，而后用平滑曲线连接各点得到小球做平抛运动的轨迹，已知照相机拍照的频率为。

（1）根据上述信息，可知点（填“是”或“不是”）小球平抛的起点，小球做平抛运动的初速度大小为（结果保留两位有效数字）；

（2）小球在点时竖直方向的速度为（结果保留两位有效数字）；

（3）该星球表面的重力加速度大小为（结果保留两位有效数字）；

（4）若该星球的半径与地球的半径之比为，地球表面加速度为，则该星球与地球的质量之比为。

四、解答题

13．一位勤于思考的同学，为未来星际旅行的宇航员设计了如下的实验：在某宜居外星球表面以初速度竖直向上抛出一个物体，上升的最大高度为h（远小于该星球半径）。已知该星球的半径为，引力常量为，若物体只受该星球的引力作用，球的体积公式为，求：

（1）该星球表面的重力加速度；

（2）该星球的质量；

（3）该星球的平均密度。

14．如图所示，餐桌上表面离地面的高度，餐桌中心有一个半径为的圆盘，圆盘可绕中心轴转动，近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。已知放置在圆盘边缘的小物体与圆盘间的动摩擦因数为，小物体与餐桌间的动摩擦因数为，小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，缓慢增大圆盘的转动速度，物体从圆盘上甩出后，恰好不会滑出餐桌落到地上，取，不计空气阻力。

（1）为使物体不会从圆盘滑到餐桌上，求圆盘角速度的最大值；

（2）求餐桌半径；

（3）某次用餐时，环形餐桌上洒上了油，物体与餐桌间的动摩擦因数变为，求物体落地时距离圆桌中心的水平距离。

15．如图所示，粗糙水平轨道与半径的光滑半圆形轨道相切于点，水平轨道与小球间的动摩擦因数，一质量的小球（可看成质点）停放在水平轨道的点，现对小球施加一个水平向右的恒力，拉力，当小球运动到之间的点（未画出）时将撤去，小球最终进入半圆形轨道且恰好能通过半圆形轨道的最高点，最终又落回到水平轨道上的处，已知小球运动到点时的速度大小是在点的5倍，重力加速度，求：

（1）小球在点的速度及两点的距离；

（2）小球运动到点时对轨道的压力；

（3）拉力做的功。

答案解析部分

1．【答案】A

【知识点】向心力

【解析】【解答】

A.宇航员在空间站中绕地球做圆周运动，他们所受地球引力等于向心力，处于失重状态，所以他们可以漂浮在空间站中，故A正确；

B.宇航员在空间站中依然受到地球的引力作用，故他们受重力作用，故B错误；

C.宇航员在空间站中绕地球做圆周运动，故他们所受合力不为零，故C错误；

D.质量是物体自身的性质，与所在位置无关，故他们在空间站的质量不为零，故D错误；

故答案为：A。

【分析】

（1）宇航员在空间站中绕地球做圆周运动，他们所受地球引力全部充当向心力；

（2）物体在静止或做匀速直线运动时，所受合力为零；

（3）质量是物体自身的性质，与所在位置无关。

2．【答案】B

【知识点】力的合成与分解的运用

【解析】【解答】雨滴在进入斜风区之前，自由下落，当进入斜风区之后，在下落过程中，雨滴进入斜风区后，雨滴在竖直方向做匀加速直线运动，在水平方向做匀加速直线运动，且在竖直方向具有更大的速度，故答案为：B。

【分析】

（1）根据实际情况分析，雨滴在竖直方向做匀加速直线运动，在水平方向做匀速直线运动。

3．【答案】D

【知识点】曲线运动；线速度、角速度和周期、转速；功的概念；功的计算；功率及其计算

【解析】【解答】

A.因为驴拉磨一分钟转动了6圈，所以角速度为，故A错误；

B.因为磨盘半径r=0.5m，磨杆长0.5m，所以线速度，故B错误；

C.驴拉磨转动一周运动的距离为，所以拉力做功为，故C错误；

D.驴拉磨转动一周拉力的平均功率，故D正确；

故答案为：D。

【分析】

（1）根据公式求线速度；

（2）根据公式求拉力做功；

（3）根据公式求拉力的功率。

4．【答案】D

【知识点】线速度、角速度和周期、转速

【解析】【解答】由于同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，所以同步卫星A与观察点C始终同步，由因为近地卫星的角速度大于地球自转的角速度，所以经过时间t后，近地卫星B会超前与观察点C，

故答案为：D。

【分析】

（1）由于近地卫星B的向心加速度等于其重力加速度，而观察点C由于受到地面的支持力，其向心加速度小于重力加速度，且近地卫星B与观察点C运动的半径相同，根据公式可知，加速度越大，其运动角速度越大，所以近地卫星的角速度大于地球自转的角速度。

5．【答案】A

【知识点】线速度、角速度和周期、转速

【解析】【解答】石头以初速度v做匀减速直线运动，停止时，水平方向运动距离为L，根据公式可求得石头的加速度，方向与运动方向相反，根据公式可求得石头运动时间，又因为石头以运动旋转，则旋转周期为，所以石头转的圈数为，

故答案为：A。

【分析】

（1）根据公式求加速度；

（2）根据公式求运动时间。

6．【答案】B

【知识点】运动的合成与分解

【解析】【解答】设袋鼠向上的速度为vy，向前的速度为，竖直方向运动距离为sy，水平向前运动距离为sx，运动到最高点时间为t。则袋鼠在竖直方向先做匀减速直线运动，再做匀加速运动，在水平方向做匀速运动。根据公式，得vy=7m/s，根据公式，可得t=0.7s，袋鼠从上升到最高点又落到地面的过程中，在水平方向运动2t时间，根据公式，可得=10m/s，所以袋鼠起跳的速度为，故答案为：B。

【分析】

（1）根据公式求物体运动初速度；

（2）根据公式求物体速度；

（3）根据公式求物体运动距离；

（4）根据公式求和速度。

7．【答案】C

【知识点】功率及其计算

【解析】【解答】AB.电梯在0-2s做匀加速运动，在2s末有，P=2.88kW，且当t=2s时，v=at；电梯在2-6s做匀速运动，则，此时P'=2.4kW，解v=4m/s，m=60kg，a=2m/s2，A，B错误；

C.由图可知当t=6s时，电梯做匀减速运动，则，且电梯速度从v减到0用时2s，所以，所以P1=1920W，故C正确；

D.根据公式，加速阶段位移，根据公式s=at可求得匀速阶段位移，减速阶段位移，故电梯上升总位移为24m，乘客客服重力做功为，平均功率为，故D错误；

故答案为：C。

【分析】

（1）根据电梯运动状态列方程；

（2）根据公式求位移。

8．【答案】A,D

【知识点】线速度、角速度和周期、转速

【解析】【解答】解：A、A、B两点靠链条传动，线速度相等，根据v=rω知，A、B两点的半径不等，则角速度不等，故A正确，B错误．

C、B、C两点共轴转动，角速度相等，根据：a=ω2r可知两点的向心加速度与它们的半径成正比，所以B、C两点的向心加速度之比为R2：R3，故C错误；

D、B、C两点共轴转动，角速度相等，周期相等，A、B两点的角速度之比为R2：R1，则A、B两点的周期之比为R1：R2，所以A、C两点的周期之比为R1：R2．故D正确．

故答案为：AD

【分析】

抓住A、B两点的线速度大小相等，求出角速度之比，根据B、C两点的角速度相等，结合向心加速度公式求出向心加速度之比。

解决本题的关键知道共轴转动的点，角速度相等，靠传送带传动轮子边缘上的点，线速度大小相等，知道线速度、角速度、向心加速度之间的关系，并能灵活运用。

9．【答案】A,C

【知识点】运动的合成与分解；斜抛运动

【解析】【解答】

A.足球在空中运动时，水平方向做匀速运动，竖直方向为匀减速运动，的加速度为重力加速度，所以两次运动的加速度相同，故A正确；

B.两次足球垂直撞在墙面上，说明竖直方向速度为0，由图可知，第一次球运动的高度更高，根据公式可知第一次足球运动的时间更长，但两次足球在水平方向运动距离相同，根据公式可知，第一次足球撞墙的速度小于第二次，故B错误；

C.根据以上分析，可知C正确；

D.由以上分析可知，第一次足球的水平速度小于第二次，根据公式可知，第一次足球竖直方向的速度大于第二次，则的大小不能确定，故D错误；

故答案为：A，C。

【分析】

（1）根据公式判断运动时间；

（2）根据公式求速度；

（3）根据公式求和速度。

10．【答案】A,C

【知识点】线速度、角速度和周期、转速；万有引力定律的应用；卫星问题

【解析】【解答】A.设月球的质量为M月，半径为R月，“嫦娥四号”质量为m，根据公式，得，根据公式，故A正确；

B.设地球的质量为M地，半径为R地，地球上一物体质量为m'，该物体在地球两极所受重力为，该物体在赤道上时，地球对该物体的吸引力与弹簧测力计的合力提供物体做圆周运动的向心力，即，解得，根据公式，故B错误；

CD.，故C正确，D错误；

故答案为A，C。

【分析