安徽省合肥市巢湖市柘皋中学高一下学期期中物理试卷

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2016—2017学年安徽省合肥市巢湖市柘皋中学高一(下)期中物理试卷一、选择题（共9小题,每小题3分，满分27分）1．关于物体做曲线运动的条件,以下说法中正确的是：()A．物体在恒力作用下，一定做曲线运动B．物体在受到与速度成锐角的力作用下，一定做曲线运动C．物体在变力作用下，一定做曲线运动D．物体在恒力作用下，一定做匀速圆周运动2．某人向放在水平地面的正前方小桶中水平抛球，结果球划着一条弧线飞到小桶的前方(如图所示）．不计空气阻力,为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛时,他可能作出的调整为（）A．增大初速度,抛出点高度变大B．增大初速度，抛出点高度不变C．初速度大小不变，提高抛出点高D．初速度大小不变，降低抛出点高度度3．关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．匀速圆周运动中物体的向心加速度保持不变B．匀速圆周运动中物体的周期保持不变C．匀速圆周运动中物体的速度保持不变D．由于a=,所以线速度大的物体的向心加速度大4．如图所示，有一皮带传动装置（皮带不打滑），A、B、C三点到各自转轴的距离分别为RA、RB、RC,已知RB=RC=,设A、B、C三点的线速度大小分别为VA、VB、VC，角速度大小分别为ωA、ωB、ωC，则下列关系式正确的是（）A．VA=VC＜VB B．ωA=ωB=ωC C．VA=VC＞VB D．ωA=ωB＞ωC5．把一个小球放在光滑的玻璃漏斗中，晃动漏斗，可使小球沿漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动．如图所示，关于小球的受力情况，下列说法正确的是（)A．小球受到的合力为零B．小球受到重力、漏斗壁的支持力、摩擦力及向心力4个力C．小球受到重力、漏斗壁的支持力及向心力3个力D．小球受到重力、漏斗壁的支持力2个力6．在离地面一定高度绕地球做匀速圆周运动的卫星，关于其运行速度的大小，下列判断正确的是（）A．等于11.2km/s B．小于7.9km/s C．等于16.7km/s D．大于7。9km/s7．如图所示，A、B、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为mA=mB＜mC，轨道半径的关系为rA＜rB=rC，则三颗卫星（）A．线速度大小关系为vA＜vB=vC B．加速度大小关系为aA＞aB=aCC．向心力大小关系为FA=FB＜FC D．周期关系为TA＞TB=TC8．A、B两颗地球卫星绕地球运转的周期之比为2：1，则(）A．线速度之比为1: B．轨道半径之比为8：1C．向心加速度之比为1：2 D．质量之比为1:19．假如一做圆周运动的人造卫星的轨道半径r增为原来的2倍，则(）A．据v=rω可知，卫星的线速度将变为原来的2倍B．据F=可知，卫星所受的向心力减为原来的C．据F=可知,地球提供的向心力减为原来的D．由=mω2r可知,卫星的角速度将变为原来的倍二、多选题（本大题共3小题,每小题4分，共12.0分）10．如图，滑板运动员以速度v0从离地高度h处的平台末端水平飞出,落在水平地面上．忽略空气阻力，运动员和滑板可视为质点，下列表述正确的是（）A．v0越大，运动员在空中运动时间越长B．v0越大,运动员落地瞬间速度越大C．运动员落地瞬间速度与高度h无关D．运动员落地位置与v0大小有关11．如图所示，可看作质点的小球，在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，管道半径为R，则下列说法中正确的是（）A．小球通过最高点时的最小速度vmin=B．小球通过最高点时的最小速度vmin=0C．小球在最低点时，内侧管壁对小球一定无作用力D．小球在最高点时,外侧管壁对小球一定有作用力12．关于第一宇宙速度,下列说法正确的是(）A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C．它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D．它是人造地球卫星绕地球飞行的最大环绕速度三、实验题探究题（本大题共3小题，每小题8分，共24分)13．(8分）在“研究平抛物体的运动"实验中:(1)将斜槽放在实验桌面上，实验前要检查斜槽的末端是否水平，这是为了;(2）在记录小球轨迹的白纸上，记录了竖直向下的y轴方向和水平x轴方向以及轨迹上三个点A，B，C的位置，如图所示，测量出：A、B和B、C间水平距离xAB=xBC=15cm，竖直方向的距离yAB=15cm，yBC=25cm，由此可以计算出小球做平抛运动的初速度大小v0=，小球通过B点的瞬时速度的大小vB=，方向．（取g=10m/s2）14．（8分)某同学用图示装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开．①他观察到的现象是：小球A、B（填“同时"或“不同时"）落地；②让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片,A球在空中运动的时间将（填“变长"、“不变”或“变短”）；③上述现象说明：平抛运动的时间与大小无关,平抛运动的竖直分运动是运动．15．（8分）一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星,并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行星数圈后．着陆于该行星，宇宙飞船备有下列器材:A．精确秒表一只B．弹簧秤一个C．质量为m的物体一个D．天平一台已知宇航员在绕行星过程中与着陆后各作了一次测量，依据所测量的数据,可求得该行星的质量M和半径R（已知引力常量为G）；（1）两次测量所选用的器材分别是上列器材中的（填写宇母序号）；(2)两次测量的方法及对应的物理量分别是；（3）用测得的数据．求得该星球的质量M=,该星球的半径R=．四、计算题(本大题共4小题,共37分）16．（9分）一质量为0。5kg的小球，用长为0.4m细绳拴住,在竖直平面内做圆周运动（g取10m/s2)．求（1）若过最低点时的速度为6m/s,此时绳的拉力大小F1？（2）若过最高点时的速度为4m/s，此时绳的拉力大小F2?（3）若过最高点时绳的拉力刚好为零，此时小球速度大小？17．（9分）若某卫星在离地球表面为h的空中沿圆形轨道绕地球飞行,周期为T．若地球半径R，引力常量为G．试推导：（1）地球的质量表达式；（2)地球表面的重力加速度表达式;（3）地球的第一宇宙速度表达式．18．（9分）质量为m的高空遥感探测卫星在距地球表面高为h处绕地球做匀速圆周运动．若地球质量为M，半径为R，引力常量为G．求：（1）探测卫星的线速度；（2)探测卫星绕地球运动的周期；（3）探测卫星的向心加速度．19．（10分)如图所示,位于竖直平面上的圆弧轨道光滑，半径为R=0。8m，OB沿竖直方向，上端A距地面高度为H=2.6m，质量为1kg的小球从A点由静止释放，到达B点时的速度为4m/s，最后落在地面上C点处，不计空气阻力，求：（1）小球由A到B重力做多少功？（2）小球刚运动到B点时对轨道的压力多大？(3）小球落地点C与B点水平距离为多少？

2016—2017学年安徽省合肥市巢湖市柘皋中学高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（共9小题，每小题3分，满分27分）1．关于物体做曲线运动的条件，以下说法中正确的是：()A．物体在恒力作用下，一定做曲线运动B．物体在受到与速度成锐角的力作用下，一定做曲线运动C．物体在变力作用下,一定做曲线运动D．物体在恒力作用下，一定做匀速圆周运动【考点】42：物体做曲线运动的条件．【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论．【解答】解：A、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，物体在恒力作用下，可以是匀加速直线运动，不一定做曲线运动，所以A错误．B、物体在受到速度成一角度的力作用下，物体一定做曲线运动，所以B正确．C、物体受变力的作用，但力的方向可以速度的方向相同，此时物体仍然做直线运动,所以C错误．D、匀速圆周运动的向心力的方向始终是指向圆心的，所以匀速圆周运动一定是受到变力的作用，所以D错误．故选B．【点评】本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查,匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住．2．某人向放在水平地面的正前方小桶中水平抛球，结果球划着一条弧线飞到小桶的前方（如图所示）．不计空气阻力,为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛时,他可能作出的调整为（）A．增大初速度，抛出点高度变大B．增大初速度,抛出点高度不变C．初速度大小不变，提高抛出点高D．初速度大小不变，降低抛出点高度度【考点】43：平抛运动．【分析】小球做平抛运动，飞到小桶的前方，说明水平位移偏大，应减小水平位移才能使小球抛进小桶中．将平抛运动进行分解:水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动,由运动学公式得出水平位移与初速度和高度的关系式,再进行分析选择．【解答】解:设小球平抛运动的初速度为v0,抛出点离桶的高度为h，水平位移为x，根据h=得,t=,水平位移为x=v0t=v0．由上式分析可知，为了能把小球抛进小桶中，即减小水平位移x,初速度大小不变，降低抛出点高度，故D正确．故选：D【点评】本题运用平抛运动的知识分析处理生活中的问题，比较简单,关键运用运动的分解方法得到水平位移的表达式．3．关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（)A．匀速圆周运动中物体的向心加速度保持不变B．匀速圆周运动中物体的周期保持不变C．匀速圆周运动中物体的速度保持不变D．由于a=，所以线速度大的物体的向心加速度大【考点】47：匀速圆周运动．【分析】匀速圆周运动线速度的大小不变，方向时刻改变．加速始终指向圆心，根据a=，结合半径一定时，分析线速度与向心加速度的关系．【解答】解：A、匀速圆周运动的加速度就是向心加速度，方向始终指向圆心，可见方向时刻改变．故A错误．B、匀速圆周运动的角速度不变，周期也不变．故B正确．C、匀速圆周运动速度的方向时刻改变，可见是变速运动．故C错误．D、根据a=，当运动半径一定时，线速度大的物体的向心加速度才大．故D错误．故选:B．【点评】解决本题的关键掌握匀速圆周运动的特点：线速度的大小不变，方向改变;角速度不变;加速度始终指向圆心．4．如图所示，有一皮带传动装置（皮带不打滑）,A、B、C三点到各自转轴的距离分别为RA、RB、RC，已知RB=RC=，设A、B、C三点的线速度大小分别为VA、VB、VC，角速度大小分别为ωA、ωB、ωC，则下列关系式正确的是（）A．VA=VC＜VB B．ωA=ωB=ωC C．VA=VC＞VB D．ωA=ωB＞ωC【考点】48：线速度、角速度和周期、转速．【分析】共轴转动的点角速度大小相等,靠皮带传动，轮子边缘上的点线速度大小相等．根据v=rω比较线速度、角速度大小关系．【解答】解:A、C两点靠传送带传动，则vA=vC,RA＞RC，根据v=rω知，ωA＜ωC．A、B两点共轴转动,则ωA=ωB,根据v=rω知，vA＞vB．所以vA=vC＞vB,ωA=ωB＜ωC．故C正确，A、B、D错误．故选：C．【点评】解决本题的关键知道共轴转动的点角速度大小相等,靠传送带传动轮子边缘上点的线速度大小相等．5．把一个小球放在光滑的玻璃漏斗中,晃动漏斗，可使小球沿漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动．如图所示，关于小球的受力情况,下列说法正确的是（)A．小球受到的合力为零B．小球受到重力、漏斗壁的支持力、摩擦力及向心力4个力C．小球受到重力、漏斗壁的支持力及向心力3个力D．小球受到重力、漏斗壁的支持力2个力【考点】4A：向心力．【分析】匀速圆周运动的合力总是指向圆心,称为向心力;小球受重力和支持力，两个力的合力提供圆周运动的向心力．【解答】解：由于内壁光滑，故小球不受摩擦力；小球只受到重力和支持力，由于小球在水平面内做匀速圆周运动，所以小球的向心力由重力和支持力的合力提供，所以合力不为零;故ABC错误，D正确；故选:D．【点评】本题是圆锥摆类型的问题,分析受力情况,确定小球向心力的来源，由牛顿第二定律和圆周运动结合进行分析，是常用的方法和思路．6．在离地面一定高度绕地球做匀速圆周运动的卫星,关于其运行速度的大小,下列判断正确的是（）A．等于11.2km/s B．小于7。9km/s C．等于16。7km/s D．大于7。9km/s【考点】4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】卫星绕地球做圆周运动,万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律求出线速度，然后分析答题．【解答】解：卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得:G=m,解得：v=，当卫星轨道半径r等于地球半径R时线速度：v=7。9km/s，由于r＞R，则卫星的线速度小于7。9km/s；故选：B．【点评】本题考查了判断卫星的线速度大小，知道卫星做圆周运动万有引力提供向心力是解题的关键，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以解题．7．如图所示，A、B、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为mA=mB＜mC，轨道半径的关系为rA＜rB=rC,则三颗卫星（）A．线速度大小关系为vA＜vB=vC B．加速度大小关系为aA＞aB=aCC．向心力大小关系为FA=FB＜FC D．周期关系为TA＞TB=TC【考点】4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】根据人造卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度、周期、向心加速度、向心力的表达式进行讨论即可．【解答】解：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有：F=F向解得：，,,．根据题意有：rA＜rB=rC因此：A、由可知，vA＞vB=vC,故A错误．B、由可知，aA＞aB=aC，故B正确．C、根据和已知条件mA=mB＜mC，可以判断：FA＞FB，FB＜FC，故C错误．D、由可知,TA＜TB=TC，故D错误．故选：B．【点评】本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度、周期、向心力、向心加速度的表达式，再进行讨论．8．A、B两颗地球卫星绕地球运转的周期之比为2：1，则（）A．线速度之比为1: B．轨道半径之比为8：1C．向心加速度之比为1:2 D．质量之比为1:1【考点】4H:人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】人造卫星绕地球做圆周运动受到的万有引力提供向心力，分别用周期、速率来表示向心力，化简公式即可求解结果．【解答】解：A、人造卫星绕地球做圆周运动受到的万有引力提供向心力得,=r=周期之比为T1:T2=2：1，则A．B的轨道半径之比为2：1，根据v=得线速度之比为1:，故A正确,B错误C、由=ma得a=所以向心加速度之比为1:4，故C错误D、无法判断A、B质量关系,故D错误故选A．【点评】对于卫星问题一定掌握：万有引力提供向心力,可以用卫星的速度、周期、角速度来分别表示向心力,从而求出结果．9．假如一做圆周运动的人造卫星的轨道半径r增为原来的2倍,则（）A．据v=rω可知，卫星的线速度将变为原来的2倍B．据F=可知，卫星所受的向心力减为原来的C．据F=可知，地球提供的向心力减为原来的D．由=mω2r可知，卫星的角速度将变为原来的倍【考点】4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】人造地球卫星的轨道半径增大到原来2倍时，角速度减小,线速度减小,由数学知识分析线速度和向心力的变化．根据公式F=可分析向心力的变化．【解答】解:AD、卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力,则G=mω2r，解得,卫星的角速度ω=,则知当人造卫星的轨道半径r增为原来的2倍时，其角速度减小,变为原来的倍,根据v=rω可知,卫星的线速度将变为原来的倍，故AD错误．B、由G=m，解得,卫星的线速度v=，则知线速度变为原来倍．据F=可知,卫星所受的向心力减为原来的倍，故B错误．C、据F=可知，卫星的轨道半径r增为原来的2倍时，其他量不变,则地球提供的向心力减为原来的,故C正确．故选：C【点评】本题要应用控制变量法来理解物理量之间的关系，要注意卫星的线速度、角速度等描述运动的物理量都会随半径的变化而变化．二、多选题（本大题共3小题，每小题4分，共12。0分)10．如图，滑板运动员以速度v0从离地高度h处的平台末端水平飞出,落在水平地面上．忽略空气阻力，运动员和滑板可视为质点，下列表述正确的是（）A．v0越大，运动员在空中运动时间越长B．v0越大，运动员落地瞬间速度越大C．运动员落地瞬间速度与高度h无关D．运动员落地位置与v0大小有关【考点】43：平抛运动．【分析】运动员和滑板做平抛运动，根据分位移公式和分速度公式列式求解即可．【解答】解：A、运动员和滑板做平抛运动，有h=，故运动时间与初速度无关，故A错误;B、C、根据动能定理，有mgh=，解得，故v0越大，运动员落地瞬间速度越大，故B正确，C错误；D、射程x=v0t，初速度越大，射程越大，故D正确故选：BD【点评】本题关键是明确运动员和滑板做平抛运动，然后根据平抛运动的分位移公式和动能定理列式分析讨论．11．如图所示，可看作质点的小球，在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,管道半径为R，则下列说法中正确的是（）A．小球通过最高点时的最小速度vmin=B．小球通过最高点时的最小速度vmin=0C．小球在最低点时，内侧管壁对小球一定无作用力D．小球在最高点时，外侧管壁对小球一定有作用力【考点】4A:向心力．【分析】小球在光滑的圆管内运动，通过最高点和最低点时，只受重力和弹力，合力提供向心力，由于管子能支撑小球,则小球能够通过最高点时的最小速度为0；根据牛顿第二定律求解管道对小球作用力大小和方向．【解答】解：A、由于管子能支撑小球，所以小球能够通过最高点时的最小速度为vmin=0；故A错误,B正确．C、D小球在圆形轨道的最低点，重力G和弹力N的合力提供向心力，则知合力必须竖直向上，而重力竖直向下，所以管壁对小球的作用力一定竖直向上，内侧管壁对小球一定无作用力，而外侧管壁对小球一定有作用力．故C正确，D错误．故选：BC【点评】本题关键是对小球受力分析，然后根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解．12．关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（)A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C．它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D．它是人造地球卫星绕地球飞行的最大环绕速度【考点】4I：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．【分析】由万有引力提供向心力解得卫星做圆周运动的线速度表达式，判断速度与轨道半径的关系可得，第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，轨道半径最小,线速度最大．【解答】解：由万有引力提供向心力G=m得：v=，第一宇宙速度是从地球表面发射人造地球卫星的最小发射速度，是人造地球卫星绕地球飞行的最大环绕速度,也是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度，所以BCD正确，A错误;故选:BCD【点评】注意第一宇宙速度有三种说法：①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度．三、实验题探究题（本大题共3小题，每小题8分,共24分）13．在“研究平抛物体的运动”实验中：(1)将斜槽放在实验桌面上,实验前要检查斜槽的末端是否水平,这是为了保证小球做平抛运动；(2）在记录小球轨迹的白纸上，记录了竖直向下的y轴方向和水平x轴方向以及轨迹上三个点A，B，C的位置，如图所示,测量出：A、B和B、C间水平距离xAB=xBC=15cm，竖直方向的距离yAB=15cm,yBC=25cm，由此可以计算出小球做平抛运动的初速度大小v0=1.5m/s,小球通过B点的瞬时速度的大小vB=2.5m/s，方向水平方向成53°夹角．．（取g=10m/s2）【考点】MB：研究平抛物体的运动．【分析】(1）在实验中让小球在固定斜槽滚下后，做平抛运动，记录下平抛后运动轨迹．然后在运动轨迹上标出特殊点，对此进行处理，由于是同一个轨迹，因此要求抛出的小球初速度是相同的，所以在实验时必须确保抛出速度方向是水平的，同时固定的斜槽要在同一竖直面．（2）平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向上做匀速直线运动，结合竖直方向上相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间求出平抛运动的初速度．根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度,通过平行四边形定则求出B点的瞬时速度大小．【解答】解：（1）研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出，小球才做平抛运动，所以斜槽末端需水平．（2）因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,可知AB、BC的时间间隔相等．在竖直方向上，根据匀变速直线运动的推论有:yBC﹣yAB=gT2，解得：T=水平方向匀速直线运动，因此有：某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则B点竖直方向上的分速度,则：因此B点的速度为:与水平方向的夹角为θ，则有：，则有：θ=53°，即速度方向与水平方向成53°夹角．故答案为:（1)保证小球做平抛运动;（2）1。5m/s;2。5m/s，水平方向成53°夹角．【点评】解决平抛运动问题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式和推论灵活求解．14．某同学用图示装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开．①他观察到的现象是:小球A、B同时（填“同时”或“不同时”）落地;②让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片,A球在空中运动的时间将不变（填“变长”、“不变"或“变短”）；③上述现象说明:平抛运动的时间与初速度大小无关,平抛运动的竖直分运动是自由落体运动．【考点】MB：研究平抛物体的运动．【分析】本实验是研究平抛运动竖直方向分运动的实验．小锤轻击弹性金属片后，A球做平抛运动,同时B球做自由落体运动．通过实验可以观察到它们同时落地,所以可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动．【解答】解：①小锤轻击弹性金属片时，A球做抛运动,同时B球做自由落体运动．通过实验可以观察到它们同时落地；②用较大的力敲击弹性金属片，则被抛出初速度变大，但竖直方向运动不受影响，因此运动时间仍不变；③上述现象说明：平抛运动的时间与初速度大小无关,且可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动．故答案为:①相同；②不变；③初速度，自由落体．【点评】本实验是研究平抛运动竖直方向做自由落体运动的实验，通过观察两球落地的时间，证明平抛运动竖直方向上的运动与自由落体相同，难度不大．15．一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星,并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行星数圈后．着陆于该行星，宇宙飞船备有下列器材:A．精确秒表一只B．弹簧秤一个C．质量为m的物体一个D．天平一台已知宇航员在绕行星过程中与着陆后各作了一次测量，依据所测量的数据,可求得该行星的质量M和半径R(已知引力常量为G）；（1)两次测量所选用的器材分别是上列器材中的ABC（填写宇母序号）；（2）两次测量的方法及对应的物理量分别是用计时表测量周期T，用天平测量质量，用弹簧秤测量重力;（3）用测得的数据．求得该星球的质量M=,该星球的半径R=．【考点】4F：万有引力定律及其应用．【分析】要测量行星的半径和质量，根据重力等于万有引力和万有引力等于向心力，列式求解会发现需要测量出行星表面的重力加速度和行星表面卫星的公转周期,从而需要选择相应器材【解答】.解：（1）重力等于万有引力：mg=G万有引力等于向心力：G=mR由以上两式解得：R=﹣﹣﹣﹣①M=﹣﹣﹣﹣﹣②由牛顿第二定律FG=mg﹣﹣﹣﹣﹣﹣③因而需要用计时表测量周期T,用天平测量质量，用弹簧秤测量重力；故选ABC．（2）由第一问讨论可知，需要用计时表测量周期T，用天平测量质量,用弹簧秤测量重力；故答案为：飞船绕行星表面运行的周期T，质量为m的物体在行星上所受的重力FG．(3）由①②③三式可解得R=M=故答案为：（1）A,BC（2）周期T，物体重力FG（3）,【点评】本本题关键先要弄清实验原理；万有引力等于重力，及万有引力等于向心力，再根据实验原理选择器材，计算结果．四、计算题（本大题共4小题,共37分)16．一质量为0.5kg的小球,用长为0。4m细绳拴住，在竖直平面内做圆周运动(g取10m/s2）．求(1）若过最低点时的速度为6m/s，此时绳的拉力大小F1？(2）若过最高点时的速度为4m/s，此时绳的拉力大小F2?（3）若过最高点时绳的拉力刚好为零，此时小球速度大小？【考点】4A：向心力．【分析】（1）当过最低点时的速度为6m/s时，重力和细线拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出细线的拉力．（2)当小球在最高点速度为4m/s时，重力和细线拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出细线的拉力．（3)过最高点时绳的拉力刚好为零，重力提供圆周运动的向心力．根据牛顿第二定律求出最高点的临界速度．【解答】解:（1)当过最低点时的速度为6m/s时,重力和细线拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：所以：N．(2）当小球在最高点速度为4m/s时，重力和细线拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：所以：N(3）过最高点时绳的拉力刚好为零，重力提供圆周运动的向心力．根据牛顿第二定律得:所以：m/s答：(1）若过最低点时的速度为6m/s，此时绳的拉力大小是50N；(2）若过最高点时的速度为4m/s，此时绳的拉力大小是15N；（3）若过最高点时绳的拉力刚好为零，此时小球速度大小是2m/s．【点评】解决本题的关键知道小球在竖直面内做圆周运动，靠沿半径方向的合力提供向心力．17．若某卫星在离地球表面为h的空中沿圆形轨道绕地球飞行，周期为T．若地球半径R，引力常量为G．试推导：（1)地球的质量表达式；(2）地球表面的重力加速度表达式；（3）地球的第一宇宙速度表达式．【考点】4F:万有引力定律及其应用．【分析】（1）根据万有引力提供向心力，结合轨道半径和周期求出地球的质量．(2)根据万有引力等于