河南省洛阳市第一高级中学2020-2021学年高一下学期第一次月考物理试题Word版含答案

物理月考卷
一、单选题（每题3分，共27.0分）
1.科幻电影《流浪地球》中讲述了人类想方设法让地球脱离太阳系的故事。

地球流浪
途中在接近木星时被木星吸引，当地球快要撞击木星的危险时刻，点燃木星产生强大气流推开地球拯救了地球。

若逃逸前，地球、木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，且航天器在地球表面的重力为G1，在木星表面的重力为G2；地球与木星均可视为球体，其半径分别为R1、R2，则下列说法正确的是()
A. 地球逃逸前，发射的航天器逃出太阳系的最小速度为11.2km/s
B. 木星与地球的第一宇宙速度之比为√G2R1
G1R2
C. 地球与木星绕太阳公转周期之比的立方等于它们轨道半长轴之比的平方
D. 地球与木星的质量之比为G1R12
G2R22
2.我国首个月球探测计划“嫦娥工程”分三个阶段实施，大
约用十年左右时间完成，假设“嫦娥四号”探测器在距月
球表面高度为6R的圆形轨道I上做匀速圆周运动，运行
周期为T，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道II，
到达轨道的近月点B时，再次点火进入近月轨道III绕月做匀速圆周运动，如图所
g，引力常量为G，则下列说法正确的是示，已知月球半径为R，重力加速度约为1
6
A. 月球的质量可表示为343π2R3
GT2
B. 在轨道II上B点速率等于√1
gR
6
C. “嫦娥四号”探测器在椭圆轨道II上的周期小于轨道I上的周期
D. “嫦娥四号”探测器在轨道I上的速度小于轨道II上的经过A点的速度
3.某行星的自转周期为T，赤道半径为R.研究发现，当该行星的自转角速度变为原来
的2倍时会导致该行星赤道上的物体恰好对行星表面没有压力．已知引力常量为G，则()
A. 该行星的质量M=4πR3
GT2
3R
B. 该行星的同步卫星的轨道半径r=√4
C. 质量为m的物体对该行星赤道表面的压力F=16π2mR
T2
D. 环绕该行星做匀速圆周运动的卫星的最大线速度为7.9km/s
4.宇航员在某星球表面做了如图甲所示的实验，将一插有风帆的滑块放置在倾角为θ
的粗糙斜面上由静止开始下滑，帆在星球表面受到的空气阻力与滑块下滑的速度成正比，即F=kv，k为已知常数.宇航员通过传感器测量得到滑块下滑的加速度a与速度v的关系图象如图乙所示，已知图中直线在纵轴与横轴的截距分别为a0、v0，滑块与足够长斜面间的动摩擦因数为μ，星球的半径为R，引力常量为G，忽略星球自转的影响，由上述条件可判断出()
A. 滑块的质量为ka0
v0
B. 星球的密度为3a0
4πGR(sinθ−μcosθ)
C. 星球的第一宇宙速度为√a0R
cosθ−μsinθ
D. 该星球近地卫星的周期为√sinθ−μcosθ
a0
5.某高中的航天兴趣小组查询相关资料获取到以下信息：①
忽略地球自转时，距地心距离r处的引力场强度a随r变化
的曲线如图所示，R为地球的半径，在0～R范围内是过原点
的直线，在R～∞范围内是遵从“平方反比”的曲线，即在
此区间内，引力场强度a与距地心距离r的平方成反比，引力场某点的强度等于质点在该点受到的万有引力除以质点的质量；②轨道高度ℎ=R处有一卫星A绕地球做匀速圆周运动的周期为T；③引力常量G。

则在忽略自转时下列说法正确的是
A. 可以推断出地球的平均密度ρ=3π
GT2
B. 可以推断出地表的重力加速度g=16π2R
T2
C. 在深度为R
的深井底部的重力加速度大小等于卫星A的向心加速度大小
4
D. 在深度为3R
的深井底部的重力加速度大小等于卫星A的向心加速度大小
4
6.地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a1，地球的同步卫星绕地球做匀速圆
周运动的轨道半径为r，向心加速度为a2.已知万有引力常量为G，地球半径为R，地球赤道表面的重力加速度为g.下列说法正确的是()
A. 地球质量M=gr2
G B. 地球质量M=a1r2
G
C. a1、a2、g的关系是g>a2>a1
D. 加速度之比a1
a2=r2
R2
7.深空中，某行星X绕恒星Y逆时针方向公转，卫星Z绕X逆时
针方向运行，X轨道与Z轨道在同一平面内．如图，某时刻Z、X和Y在同一直线上，经过时间t，Z、X和Y再次在同一直线上(相对位置的顺序不变).已知Z绕X做匀速圆周运动的周期为T，X绕Y做匀速圆周运动的周期大于T，X与Y间的距离为r，则Y 的质量为()
A. 4π2r3(t+T)2
Gt2T2B. 4π2r3(t−T)2
Gt2T2
C. 4π2r3
Gt2
D. 4π2r3
GT2
8.一辆正沿平直路面行驶的车厢内，一个面向车前进方向站立的人对车厢壁施加水平
推力F，在车前进s的过程中，下列说法正确的是()
A. 当车匀速前进时，人对车做的总功为正功
B. 当车加速前进时，人对车做的总功为正功
C. 当车减速前进时，人对车做的总功为正功
D. 不管车如何运动，人对车做的总功都为零
9.如图，用力F拉一质量为m的物体，沿水平面匀速前进x距
离，已知F与水平方向的夹角为θ，物体和地面间的动摩擦因
数为μ，则在这段距离内F做功为()
A. mgx
B. μmgx
C. μmgx
1+μtanθD. μmgx
cosθ+μsinθ
二、多选题（每题4分，共28.0分）
10.2018年11月1日23时57分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号”乙运载火
箭，成功发射第四十一颗北斗导航卫星，这是“北斗三号”系统首颗地球静止轨道(GEO)卫星。

此前，我国已发射一颗绕地球做匀速圆周运动、周期为12ℎ的MEO 卫星。

下列说法正确的是
A. MEO卫星的速度小于7.9km/s
B. MEO卫星的轨道半径是GEO卫星轨道半径的一半
C. MEO卫星的速度小于GEO卫星的速度
D. MEO卫星的向心加速度大于GEO卫星的向心加速度
11.火星是太阳系中与地球最为类似的行星，是我国深空探测的第二颗星球。

若火星探
测器在距火星表面某高度处绕火星做匀速圆周运动，测得飞行N圈所用时间为t，已知火星表面的重力加速度为g0，火星可视为均匀球体，其半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是
A. 火星探测器的线速度大小为2πNR
t
3−R
B. 火星探测器距火星表面的高度为ℎ=√g0R2t2
4π2N2
C. 火星的第一宇宙速度为√g0R
D. 火星的平均密度为g0
4πGR
12.在星球A上将一小物块P竖直向上抛出，P的速度的二次方v2与位移x间的关系如
图中实线所示；在另一星球B上用另一小物块Q完成同样的过程，Q的v2−x关系
，若两星球均为质量均匀分布的球如图中虚线所示。

已知A的半径是B的半径的1
3
πr3，r为球的半径)，两星球上均没有空气，不考虑两球体(球的体积公式为V=4
3
的自转，则
A. A表面的重力加速度是B表面的重力加速度的9倍
B. P抛出后落回原处的时间是Q抛出后落回原处的时间的1
3
C. A的第一宇宙速度是B的第一宇宙速度的√3倍
D. A的密度是B的密度的9倍
13.人造卫星a的圆形轨道离地面高度为h，地球同步卫星b离地面高度为H，ℎ<H，
两卫星共面且运行方向相同。

某时刻卫星a恰好出现在赤道上某建筑物c的正上方，设地球赤道半径为R，地面重力加速度为g，则()
A. a、b线速度大小之比为√R+H
R+ℎ
B. a、c角速度之比为√(R
)3
R+ℎ
C. b、c向心加速度大小之比为R+H
R
D. a下一次通过c正上方所需时间等于t=2π√(R+ℎ)3
gR2
14.某天体半径为R，宇航员在该天体的赤道上称量某物体时，其重力为G1，到极点去
称量同一物体时其重力为G2，并发现该天体上一昼夜的时间为T，万有引力常量为G，则有关此天体及环绕其运动的卫星说法中正确的是()
A. 该天体的密度为ρ=3π(G2−G1)
G2GT2
B. 当该天体的自转周期为T′=√G2−G1
G2
T时，天体赤道上的物体就会“飘”起来
C. 天体的第一宇宙速度为v=2πR
T √G2−G1
G2
D. 若该天体某同步卫星的质量为m，则其轨道高度为ℎ=r−R=√R2T2G2
4π2m
3−R 15.如图甲所示，一质量为1kg的物体在水平拉力F的作用下沿水平面做匀速直线运动，
从t=1s时刻开始，拉力F随时间均匀减小，物体受到的摩擦力F f随时间t变化的规律如图乙所示。

下列说法正确的是
A. t=3s时物体刚好停止
B. 1s～3s内，物体开始做匀减速运动
C. t=2s时，物体的加速度大小为1m/s2
D. 3s～5s内，摩擦力对物体做负功
16.如图所示，摆球质量为m，悬线长度为L，把悬线拉到水
平位置后放手。

设在摆球从A点运动到B点的过程中空气
阻力的大小F阻不变，则下列说法正确的是()
A. 重力做功为−mgL
B. 悬线的拉力做功为0
C. 空气阻力做功为−mgL
D. 克服空气阻力做功为1
2F
阻
πL
三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）
17.（6分）如图甲所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图，小车A的
质量为M，连接在小车后的纸带穿过打点计时器B，它们置于一端带有定滑轮的长木板上(已平衡摩擦力)，钩码P的质量为m，C为弹簧测力计，实验时改变P的质量，读出测力计的示数F，多次实验，不计绳与滑轮的摩擦。

(1)对该实验说法正确的是________
A.当M>>m时，小车的合外力近似等于钩码的重力
B.小车的加速度大小与钩码的加速度大小相等
C.实验时，应先接通电源后释放小车
(2)图乙为某次实验得到的纸带，相邻计数点间还有四个点没有画出，已知电源的
频率为f，纸带可得小车的加速度的表达式为________(用x1、x2、x3、x4、f来表示)。

(3)若实验中电压的实际值小于220V，则测量的加速度大小________(填“偏大”、
“偏小”或“无影响”)。

18.（9分）某课外活动小组为了测量木块与木板间的动摩擦因数，设计了如图甲所示
的实验装置。

实验中让木板倾斜固定，打点计时器固定在木板上端，纸带固定在木块上，让木块从靠近打点计器的位置由静止开始沿木板下滑，打点计时器记录木块的运动，分析纸带、测出木板与水平面间的夹角，计算出木块与木板间的动摩擦因数。

图乙是某次实验得到的清晰纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔T=0.1s，根据纸带可求出木块过D点时的速度为______m/s，木块的加速度大小为______m/s2.实验测得木板与水平面间的夹角θ=37°(sin37°=
0.6,cos37°=0.8)，重力加速度g取10m/s2，木块与木板间的动摩擦因数μ=______。

(结果保留两位有效数字)
四、计算题（本大题共3小题，共30分）
19.（8分）假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星，在该行星“北极”距地面h处由静
止释放一个小球(引力视为恒力，阻力可忽略)，经过时间t落到地面．已知该行星半径为R，自转周期为T，引力常量为G.求：
(1)该行星的平均密度ρ；
(2)如果该行星有一颗同步卫星，其距行星表面的高度H为多少?
20.（11分）在某个星球上(该星球的质量是地球质量的十分之一，该星球的半径与地
球相同，地球表面的重力加速度g=10m/s2。

)，有正方形光滑水平台面WXYZ边长L=2.0m，距该星球水平表ℎ=12.5m。

C板D板间距d=0.2m且垂直放置于台面，C板位于边界WX上，D板与边界WZ相交处有一小孔，小球在CD间受到恒力F=2.5N的作用，在CD外的台面水平区域内小球受到大小f=kv(v为小球的速度大小，k=2.0N·s/m)，方向始终与速度方向垂直的水平力的作用。

小球静止于W处，最后由XY边界离开台面。

(1)求小球离开台面运动到该星球表面的时间；
(2)求由XY边界离开台面的小球的质量范围；
(3)若小球质量m=6.25kg，求小球离开台面时速度方向与XY的夹角。

21.（11分）如图所示，水平桌面上质量为2 m的薄木板右端叠放着质量为m的小物
块，木板长为L，整体处于静止状态．已知物块与木板间的动摩擦因数为μ，木板
，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，求与桌面间的动摩擦因数为μ
4
(1)若小物块初速度为零，使木板以初速度v0沿水平桌面向右运动，求木板刚向右
运动时加速度的大小；
(2)若对木板施加水平向右的拉力F1，为使木板沿水平桌面向右滑动且与小物块间
没有相对滑动，求拉力F1应满足的条件；
μmg、方向沿水平桌面向右的拉力，经过一段时间
(3)若给木板施加大小为F2=23
4
撤去拉力F2，此后运动过程中小物块恰未脱离木板，求木板运动全过程中克服桌面摩擦力所做的功W．
物理月考卷
答案和解析
【答案】
1. D
2. C
3. B
4. B
5. D
6. C
7. B
8. C
9. C10. AD11. BC12. AC13. AC14. BD 15. AC16. BD
17. (1)C；(2)a=(x3+x4)−(x1+x2)
100
f2；(3)无影响。

18. 0.85 2.00.50
19. 解：(1)设行星表面的重力加速度为g，对小球，有：ℎ=1
2gt2，解得：g=2ℎ
t2
，
在该行星“北极”，对行星表面的物体m，有：G Mm
R2
=mg，
故行星质量：M=2ℎR2
Gt2
，
故行星的密度：ρ=
M
4
3
πR3
=3ℎ
2πGt2R
；
(3)同步卫星的周期与该行星自转周期相同，均为T，设同步卫星的质量为m′，由牛顿
第二定律有：G Mm′
(R+H)2=m′4π2
T2
(R+H)，
联立解得同步卫星距行星表面的高度：H=√ℎT2R2
2π2t2
3−R。

20. 解：
(1)设星球表面重力加速度为g0，星球表面：GMm
R2
=mg0
所以g0
g =
M
星
M
地
R
地
2
R
星
2
=1
10
解得：g0=g
10
=1m/s2
小球离开台面做平抛运动，t=√2ℎ
g0
=5s
(2)设小球从D出来的速度为v，v2=2ad=2F
m
d，
由题意知，小球做匀速圆周运动，f充当向心力，由牛顿第二定律：kv=mv2
r
，
解得：m=k2r2
2Fd
=4r2
由题意和几何关系得：r1=L−d=1.8m，r2=L
2
=1.0m，
代入质量表达式解得：m1=12.96kg，m2=4.00kg
所以质量范围：4.00kg<m<12.96kg
(3)设小球离开台面的速度v1=√2Fd
m0
=0.4m/s，
小球离开台面运动到该星球表面的水平距离x1=vt=2m，
小球做圆周运动半径r=√m0
4=5
4
设小球离开台面时速度方向与XY的夹角为θ，cosθ=L−r
r =3
5
解得：θ=53°
21. 解：(1)对于木板，有μmg+μ
4
3mg=2ma1
解得a1=7
8
μg
(2)F1的最小值满足，F1min=3μmg
4
F1取最大值是，对m有：μmg=ma2
对2m有：F1max−μ
4
3mg−μmg=2ma2
解得F1max=15
4
μmg
所以：3μmg
4<F1≤15
4
μmg
(3)施加F2时，对滑块m有：μmg=ma3，加速度方向向右
对木板2m有：F2−μ
4
3mg−μmg=2ma4
撤去F2后，对m有μmg=ma5，加速度不变
对于木板2m，有μmg+μ
4
3mg=2ma6，加速度方向向左设F2作用时间为t1，再经过t2两者达到共同速度。

达到共同速度的过程中，
滑块的位移L1=1
2
a3(t1+t2)2
木板的位移L2=1
2a4t12+a4t1t2−1
2
a6t22
L=L2−L1
且a4t1−a6t2=a3(t1+t2)
解得t1=√30L
23μg
t2=8
15√30L 23μg
达到共同速度后，滑块和木板共同减速的加速度大小a7=μg
4
减速到零的时间t3=a3(t1+t2)
a7
木板的总位移L3=1
2a4t12+a4t1t2−1
2
a6t22+1
2
a7t32=26
3
L
木板克服桌面摩擦力做的功W=3μmg
4L3=13
2
μmgL
【解析】
1. 【分析】
本题考查万有引力定律的运用，解决本题的关键掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力这两个理论，并能灵活运用，难度不大。

A .地球逃逸前，发射的航天器逃出太阳系的最小速度为16.7km/s ，故A 错误；
B .由
GM 地m R 12
=G 1，
GM 木m R 22
=G 2，可解得M 木
M 地
=G 2R 22G 1R 12，又
GM 地m R 12=m
v 12R 1
，
GM 木m R 22
=m
v 22R 2
，可
解得木星与地球的第一宇宙速度之比v 2
v 1
=√M 木R 1M
地R 2
=√G 2R
2G 1R 1
，故B 错误；
C .地球与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方，故C 错误；
D .由G
M 1m R 12
=G 1，G
M 2m R 22
=G 2，联立解得
M 1M 2
=G 1R
12
G 2R 2
2，故D 正确。

故选D 。

2. 【分析】
根据万有引力提供向心力得出月球的质量；根据月球表面的第一宇宙速度的表达式及在轨道II 上的B 点的速度大于轨道III 上的速度分析选项B 。

根据开普勒第三定律得出选项C 。

从轨道II 到达轨道I 需要加速，轨道I 的机械能大于轨道II 上的机械能。

本题是天体部分的题目的综合，用到开普勒行星定律和中心天体质量的求解及变轨问题，常规题。

【解答】 A .有
得出月球的质量为
，A 错误；
B .月球上的第一宇宙速度为√16
gR ，在轨道II 上B 点速度大于第一宇宙速度，B 错误。

C .根据开普勒第三定律得出，“嫦娥四号”探测器在椭圆轨道II 上的周期小于轨道I 上的周期，故C 正确；
D .从轨道II 到达轨道I 需要加速，轨道I 的机械能大于轨道II 上的机械能，D 错误。

故选C 。

3. 【分析】由“该行星自转角速度变为原来两倍将导致该星球赤道上物体将恰好对行
星表面没有压力”可知此时重力充当向心力，赤道上的物体做匀速圆周运动，据此可得该星球的质量．同步卫星的周期等于该星球的自转周期，由万有引力提供向心力的周期表达式可得同步卫星的轨道半径。

行星地面物体的重力和支持力的合力提供向心力，由此可得支持力大小，进而可知压力大小。

7.9km/s 是地球的第一宇宙速度。

重点知识：行星自转的时候，地面物体万有引力等于重力没错，但不是重力全部用来提供向心力，而是重力和支持力的合力提供向心力；“星球赤道上物体恰好对行星表面没有压力”时重力独自充当向心力
A.根据题意，由G Mm
R2
=m(2 π 1
2
T
)2R，可知，该行星的质量，A错误；
B.由，把行星的质量代入，即可得出r=√4
3R，B正确；
C.行星地面物体的重力和支持力的合力提供向心力，mg−F N=m4π2
T2R，又mg=G Mm
R2
、
，代入得，由牛顿第三定律知质量为m的物体对该行星赤道表面的压力，C错误；
D.该行星的卫星最大环绕速度是贴着该行星表面飞行的速度，由G Mm
R2=m v2
R
可知本题
算不出具体数据，D错误．
故选B。

4. 【试题解析】
【分析】
本题考查牛顿第二定律、万有引力定律等知识，难度较大。

首先对带风帆的滑块进行受力分析，根据牛顿第二定律求出滑块下滑速度为v时加速度的表达式，再结合题意即可求出滑块的质量m，由星球表面物体的重力近似等于万有引力结合万有引力提供向心力即可解答。

【解答】
A.带风帆的滑块在斜面上受到重力、支持力、摩擦力和空气阻力的作用，沿斜面方向，由牛顿第二定律得：
，而F=kv，
联立可计算得出：，根据题意知：−k
m
=−a0
v0
，计算得出：
m=kv0
a0
，故A错误；
B.由结合图像知：，则有
，
由星球表面物体的重力近似等于万有引力得：mg=G Mm
R2②，又M=ρ·4
3
πR3③，由
①②③联立解得：星球的密度为，故B正确；
C.设星球的第一宇宙速度为v1，则G Mm
R2=m v12
R
④，由①②④联立解得：星球的第一
宇宙速度为，故C错误；
D .该星球近地卫星的周期为T =
2πR v 1
⑥，由⑤⑥得：该星球近地卫星的周期为
，故D 错误。

故选B 。

5. 【分析】
本题考查了卫星运动的问题，分析该问题时关键是利用万有引力提供卫星做圆周运动的向心力解题。

由
GMm r 2
=m
4π2T 2
r ，
且r =2R ，计算地球平均密度；由a n =
4π2(2R)T 2
，且由
GMm R 2
=
mg ，且r =2R ，
GMm r 2
=ma n 计算地球的重力加速度；根据图像分析和卫星A 的向心加
速度相等的位置。

【解答】 A .对卫星A ，
GMm r 2
=m
4π2T 2
r ，
且r =2R ，可得ρ=M
43
πR 3=3πr 3
GT 2R 3=24π
GT 2，所以选项A 错误； B .对卫星A ，a n =
4π2(2R)
T 2
，且由
GMm R 2
=mg ，且r =2R ，GMm r 2=ma n ，故可得g
a n
=
(2R)2R 2
=4，
地表的重力加速度g =
32π2R T 2
，所以选项B 错误；
CD.由图直线部分可知，在距地心1
4R 的地方，g′=
g 4
=a n ，所以选项D 正确。

6. 解：AB 、根据万有引力定律可得，对地球的同步卫星有：G
Mm r 2
=ma 2，解得地球的
质量M =
a 2r 2G
，故A 、B 错误；
C 、地球赤道上的物体和地球同步卫星的角速度相等，根据a =ω2r 知，a 1<a 2；对于地球近地卫星有，
G Mm R 2
=mg ，得g =G M R 2.对于地球同步卫星，有G
Mm r 2
=ma 2，即得a 2=
G M
r 2，因为r >R ，所以a 2<g ，综合得g >a 2>a 1，故C 正确；
D 、地球赤道上的物体与地球同步卫星角速度相同，则根据a =ω2r ，地球赤道上的物
体与地球同步卫星的向心加速度之比a 1
a 2
=R
r ，故D 错误；
故选：C 。

运用万有引力提供向心力列出等式和运用圆周运动的物理量之间的关系列出等式解决问题．
解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活应用，同时注意地球赤道上的物体随地球自转的加速度和地球同步卫星的角速度相等．
7. 【分析】
本题行星绕恒星、卫星绕行星的类型，建立模型，根据万有引力提供向心力，万有引力近似等于重力进行求解．
【解答】
在0~t时间内X公转的角度设为θ，则Z绕X转过的角度为2π+θ，X公转的周期T′=2π
θ
t
，
Z绕X运行的周期T=
2π
θ+2π
t
，得：T′=tT
t−T。

设Y的质量为M，X的质量为m，由Y对X
的万有引力提供向心力有G Mm
r2=m(2π
T
)2r，解得：M=4π2r3(t−T)2
Gt2T2
，只有选项B正确。

故选：B。

8. 【分析】
本题主要考查了恒力做功公式的直接应用，关键是根据人的运动状态，判断人的受力情况，再根据作用力和反作用力的关系判断人对车厢施力情况，难度适中。

人对车施加了三个力，分别为压力，推力F，摩擦力f，根据力做功的公式及作用力和反作用力的关系判断做正功还是负功。

【解答】
A.当车匀速前进时，人对车厢的推力F做的功为W F=Fs，静摩擦力做的功W f=−fs，人处于平衡状态，根据作用力与反作用的关系可知，F=f，则人对车做的总功为零，故A错误；
B.当车加速前进时，人处于加速状态，车厢对人的静摩擦力f向右且大于车厢壁对人的作用力F，所以人车厢的静摩擦力向左，静摩擦力做的功W f=−fs，人对车厢的推力F 方向向右，做的功为W F=Fs，因为f>F，所以人对车做的总功为负功，故B错误；
C.当车减速前进时，车厢对人的静摩擦力f向右且小于车厢壁对人的作用力F，所以人车厢的静摩擦力向左，静摩擦力做的功W f=−fs，人对车厢的推力F方向向右，做的功为W F=Fs，因为f<F，人对车做的总功为正功，故C正确；
D.由上述分析可知D错误。

故选C。

9. 【分析】
由恒力做功的计算公式即可求出拉力的功。

本题主要考查恒力做功公式的基本运用，熟练应用功的计算公式即可正确解题。

【解答】
对物体受力分析知，竖直方向受力平衡：，摩擦力的大小
，由于物体匀速运动，所以，
所以解得F=μmg
cosθ+μsinθ
，由功的定义式可得，F的功为，故ABD错误，故C正确。

故选C。

10. 【分析】
本题考查万有引力定律，目的是考查学生的分析综合能力，根据万有引力定律和开普勒第三定律分析。

【解答】
A.7.9km/s为飞行器绕地球运行的最大绕行速度，故MEO卫星的速度小于7.9km/s，选项A正确；
B.GEO卫星的周期为24ℎ，根据开普勒第三定律r3
T2
=k可知，r与T不成正比，选项B 错误；
C.MEO卫星的轨道半径小于GEO卫星的轨道半径，由G Mm
r2=m v2
r
可得v=√GM
r
，故
MEO卫星的速度大于GEO卫星的速度，选项C错误；
D.由G Mm
r2=ma可得a=G M
r2
，故MEO卫星的向心加速度大于GEO卫星的向心加速度，
选项D正确。

故选AD
11. 【分析】
根据题干条件可得到探测器圆周运动的周期，火星表面重力等于万有引力，火星探测器受到的万有引力提供向心力，列等式联立可求探测器距火星表面的高度，绕火星表面附近做匀速圆周运动的最大速度即为火星的第一宇宙速度；求出火星质量表达式，根据密度公式求火星平均密度。

【解答】
火星探测器绕火星做匀速圆周运动，轨道半径为r=R+ℎ，火星探测器绕火星做匀速
圆周运动周期T=t
N ，火星探测器匀速飞行的速度为v=2πNr
t
，故选项A错误；
设火星质量为M，火星探测器质量为m，由牛顿第二定律得G Mm
(R+ℎ)2=m4π2
T2
(R+ℎ)，
火星探测器在火星表面静止时G Mm
R2=mg0，联立解得ℎ=√g0R2T2
4π2
3−R，即ℎ=√g0R2t2
4π2n2
3−
R，故选项B正确；
卫星刚好绕火星表面做匀速圆周运动时，G Mm
R2=m v2
R
，解得v=√g0R，故选项C正确；
由M=ρV，V=4
3πR3，解得ρ=3g0
4πGR
，故选项D错误。

故选BC。

12. 解：A.设重力加速度为g，根据速度位移关系式可知0−v2=2gx，得v2=−2gx，图象的斜率代表−2g，两图象斜率比为9：1，所以A表面的重力加速度是B表面的重力加速度的9倍，故A正确。

B.根据竖直上抛运动对称性可知：t=2v0
g
根据图象可知，P的初速度为√3v0，Q的初速度为v0，所以P抛出后落回原处的时间是
Q抛出后落回原处的时间的√3
9
，故B错误。

C.根据第一宇宙速度的公式v=√gR，可知，A的第一宇宙速度是B的第一宇宙速度的√3倍，故C正确。

D.根据G Mm
R2
=mg
结合密度公式M=ρV=4
3
πR3ρ
解得：ρ=3g
4GR
所以A的密度是B的密度的27倍，故D错误。

故选：AC。

本题考查了万有引力定律及其应用、第一宇宙速度、匀变速直线运动规律等知识点。

关键点：利用数学知识，写出v2关于x函数表达式，通过图象的斜率来求加速度是本题的关键。

13. 【分析】
人造卫星a、b绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，建筑物c是由于地球自转而做匀速圆周运动，b、c两者周期相同，相当于同轴转动。

本题考查了人造卫星的有关知识，根据万有引力提供向心力列式求解，是对公式的掌握熟练程度的考查。

【解答】
A.设卫星的线速度为v，根据万有引力提供向心力列式得：GMm
r2=mv2
r
，得：v=√GM
r
，
则a、b线速度大小之比为v a
v b =√r b
r a
=√R+H
R+ℎ
，故A正确；
B.根据万有引力提供向心力得：GMm
r2=mrω2，得ω=√GM
r3
，则a、b的角速度大小之比
为：ωa
ωb =√r b3
r a3
=√(R+H)3
(R+ℎ)3
，又b、c两者周期相同，角速度相等，所以ωa
ωc
=ωa
ωb
=√(R+H)3
(R+ℎ)3
，
故B错误；
C.b、c两物体周期相等，角速度相等，相当于同轴转动，则由a n=rω2得：a b
a c =R+H
R
，
故C正确；
D.设经过时间t卫星a再次通过建筑物c上方，则根据几何关系有：(ωa−ωc)t=2π，
又：mg=GMm
R2
，
联立解得：t=
2π
ωa−ωc
=
√R+ℎ3
GM
−√R+H
3
GM
=2π√gR2
√(R+ℎ)3−(R+H)3
，故D错误。

故选AC。

14. 【分析】
物体在天体两极时的重力等于万有引力，据此求出天体的质量；位于天体赤道上的物体随天体自转做圆周运动，万有引力与重力之差提供向心力，联立应用密度公式求出星球的密度。

赤道上的物体“飘”起来时，重力提供向心力；根据第一宇宙速度的含义求解；同步卫星运动时万有引力提供向心力。

本题考查了万有引力定律的应用，知道“物体在星球两极时的重力等于万有引力、位于星球赤道上的物体随星球自转做圆周运动万有引力与重力之差提供向心力”是解题的前提与关键，应用万有引力公式与牛顿第二定律即可解题。

【解答】
A. 在赤道上有G2−G1=m4π2
T2R，在极点有G2=G Mm
R2
，密度公式ρ=
M
4
3
πR3
，联立得：ρ=
3πG2
(G2−G1)GT2
，A错；
B.赤道上的物体“飘”起来时G2=m4π2
T′2R，可得T′=√G2−G1
G2
T，B正确；
C.天体的第一宇宙速度为v=2πR
T′=2πR
T
√G2
G2−G1
，C错误；
D.对同步卫星有G Mm
r2=m4π2r
T2
，联立可得ℎ=r−R=√R2T2G2
4π2m
3−R，D正确。

故选BD。

15. 【分析】
用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速运动，从t=1s开始力F随时间均匀减小，。