2019-2020学年江苏省盐城中学高三(上)第一次段考物理试卷
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2019-2020学年江苏省盐城中学高三(上)第一次段考物理试卷
试题数:20.满分:100
1.(单选题.3分)自由下落的物体.某物理量随时间的变化关系图线如图所示.该物理量是
()
A.速度
B.动能
C.加速度
D.机械能
2.(单选题.3分)如图所示.一位体操运动员在水平地面上做各种倒立动作.其中沿每条手臂受到的力最大的是()
A.
B.
C.
D.
3.(单选题.3分)如图所示.蜡块在竖直玻璃管内的水中匀速上升.速度为v.若在蜡块从A点开始匀速上升的同时.玻璃管从AB位置由静止开始水平向右做匀加速直线运动.加速度大小为a.则蜡块的实际运动轨迹可能是图中的()
A.直线P
B.曲线Q
C.曲线R
D.无法确定
4.(单选题.3分)为了节省能量.某商场安装了智能化的电动扶梯。
无人乘行时.扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时.它会先慢慢加速.再匀速运转。
一顾客乘扶梯上楼.恰好经历了这两个过程.
如图所示。
那么下列说法中正确的是()
A.顾客始终受到三个力的作用
B.顾客始终处于超重状态
C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方.再竖直向下
D.顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方.再竖直向下
5.(单选题.3分)如图所示是网球发球机.某次室内训练时将发球机放在距地面一定的高度.然
后向竖直墙面发射网球。
假定网球水平射出.某两次射出的网球碰到墙面时与水平方向夹角分
别为30°和60°.若不考虑网球在空中受到的阻力.则()
A.两次发射的初速度之比为3:1
B.碰到墙面前空中运动时间之比为1:3
C.下降高度之比为1:3
D.碰到墙面时动能之比为3:1
6.(单选题.3分)如图所示.A、B两物块的质量皆为m.静止叠放在水平地面上。
A、B间的动
摩擦因数为4μ.B与地面间的动摩擦因数为μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力.重力加速度为g。
现对A施加一水平拉力F.则()
A.当F<4μmg时.A、B都相对地面静止
B.当F=5μmg时.A的加速度为μg
C.当F=5μmg时.A相对B滑动
D.无论F为何值.B的加速度不会超过2μg
7.(多选题.3分)2018年2月2日.我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空.标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。
通过观测可以得到卫星绕地球运动的周期.并已知地球的半径和地球表面处的重力加速度。
若将卫星绕地球的运动看作是匀速圆周运动.且不考虑地球自转的影响.根据以上数据可以计算出卫星的()
A.密度
B.向心力的大小
C.离地高度
D.线速度的大小
8.(单选题.3分)如图所示.小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动.内侧壁半径为R.小球半径为r.则下列说法正确的是()
A.小球通过最高点时最小速度v min= √g(R+r)
B.小球通过最高点时最小速度v min=0
C.小球在水平线ab以下的管道中运动时.内侧管壁对小球可能有作用力
D.小球在水平线ab以上的管道中运动时.外侧管壁对小球一定有作用力
9.(多选题.3分)如图为某着陆器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图.着陆器先在轨道Ⅰ上运动.然后改在圆轨道Ⅱ上运动.最后在椭圆轨道Ⅲ上运动.P点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点.轨道上的P、S、Q三点与火星中心在同一直线上.P.Q两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点。
且
PQ=2QS=2L.着陆器在轨道Ⅰ上经过P点的速度为v1.在轨道Ⅱ上经过P点的速度为v2.在轨道Ⅲ上经过P点的速度为v3.下列说法正确的是()
A.v1>v2>v3
B.着陆器在轨道I上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能
C.着陆器在轨道III上经过P点的加速度为2v22
3L
D.着陆器在轨道II上由P点运动到S点的时间与着陆器在轨道III上由P点运动到Q的时间
之比是3√3
8
10.(多选题.3分)地下矿井中的矿石装在矿车中.用电机通过竖井运送到地面。
某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示.其中图线① ② 分别描述两次不同的提升过程.它们变速阶段加速度的大小都相同;两次提升的高度相同、提升的质量相等。
不考虑摩擦阻力和空气阻力。
对于第① 次和第② 次提升过程()
A.矿车上升所用的时间之比为4:5
B.电机的最大牵引力之比为2:1
C.电机输出的最大功率之比为2:1
D.电机所做的功之比为4:5
11.(多选题.3分)如图.一质点以速度v0从倾角为θ的斜面底端斜向上抛出.落到斜面上的M 点且速度水平向右.现将该质点以2v0的速度从斜面底端朝同样方向抛出.落在斜面上的N 点.下列说法正确的是()
A.落到M和N两点时间之比为1:2
B.落到M和N两点速度之比为1:1
C.M和N两点距离斜面底端的高度之比为1:2
D.落到N点时速度方向水平向右
12.(问答题.8分)用等效替代法验证力的平行四边形定则的实验情况如下图甲所示.其中A为固定橡皮筋的图钉.O为橡皮筋与细绳的结点.OB和OC为细绳.图乙是白纸上根据实验结果画出的图。
(1)本实验中“等效代替”的含义是___ 。
A.橡皮筋可以用细绳替代
B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
(2)图乙中的F与F′两力中.方向一定沿着AO方向的是___ .图中___ 是F1、F2合力的理论值。
(3)完成该实验的下列措施中.能够减小实验误差的是___ 。
A.作图要用细芯铅笔.图的比例要尽量大些.要用严格的几何作图法作出平行四边形.图旁要画出表示力的比例线段.且注明每个力的大小和方向
B.拉橡皮筋时.弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行
C.拉橡皮筋的细绳要长些.标记同一细绳方向的两点要远些
D.使拉力F1和F2的夹角很大。
13.(问答题.6分)如图甲是测定水平面和小物块之间的动摩擦因数的实验装置.曲面AB与水平面相切与B点且固定.带有遮光条的小物块自曲面上某一点静止释放.最终停留在水平面上C 点.P为光电计时器的光电门.已知当地重力加速度为g.
(1)利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示.则遮光条的宽度d=___ cm;
(2)实验中除了测定遮光条的宽度外.还必需测量的物理量有___ 。
A.小物块质量m
B.遮光条通过光电门的时间t
C.光电门到C点的距离
D.小物块释放点的高度h
(3)请利用已知量和题中测量的物理量写出动摩擦因数μ的表达式:μ=___ 。
14.(问答题.8分)某实验小组用图甲所示装置探究加速度与力的关系.
(1)关于该实验.下列说法正确的是___ .
A.拉小车的细线要与木板平行
B.打点计时器要与6V直流电源连接
C.沙桶和沙的质量要远小于小车和传感器的质量
D.平衡摩擦力时.纸带要穿过打点计时器后连在小车上
(2)图乙中的两种穿纸带方法.你认为___ (选填“左”或“右”)边的打点效果好.
(3)实验中得到一条如图丙所示的纸带.图中相邻两计数点间还有4个点未画出.打点计时器
所用电源的频率为50Hz.
由图中实验数据可知.打点计时器打下B点时小车的速度v B=___ m/s.小车的加速度a=___
m/s2.(结果保留两位有效数字)
(4)某同学根据测量数据作出的a-F图象如图丁所示.该直线不过坐标原点的原因可能是___ .
15.(问答题.11分)现代化的生产流水线大大提高了劳动效率.如图为某工厂生产流水线上的水平传输装置的俯视图.它由传送带和转盘组成。
物品从A处无初速、等时间间隔地放到传送带上.恰好匀加速运动到B处后进入匀速转动的转盘随其一起运动(无相对滑动).到C处被取走装箱。
已知A、B的距离L=9.0m.物品在转盘上与转轴O的距离R=3.0m.传送带的传输速度和转盘上与O相距为R处的线速度均为v=3.0m/s.取g=10m/s2.问:
(1)物品从A处运动到B处的时间t;
(2)物品与传送带的动摩擦因数μ1
(3)若物品在转盘上的最大静摩擦力可视为与滑动摩擦力大小相等.则物品与转盘间的动摩擦因数μ2至少为多大?
16.(问答题.11分)如图所示.水平桌面上有一个质量m=1kg的小物块.小物块分别与水平放置的轻质弹簧和不可伸长的轻质细线一端相连.弹簧的劲度系数K=100N/m.小物块和水平桌面间动摩擦因数μ=0.2.当细线与竖直方向成θ=45°角时小物块处于静止状态.且与桌面间无挤压。
此时剪断细线.经过一段时间t小物块获得最大动能。
g=10m/s2.求:
(1)细线被剪断前所受的拉力;
(2)剪断细线瞬间小物块的加速度;
(3)t这段时间内因摩擦产生的内能。
17.(问答题.11分)如图所示.质量为m=1.2kg的小球P(可以看成质点).用两根轻绳OP和O′P在P点拴结后再分别系于竖直轴上相距0.3m的O、O′两点上.绳OP长0.5m.绳O′P长0.4m.
(1)今在小球上施加一方向与水平成θ=37°角的拉力F.将小球缓慢拉起。
当绳O′P刚伸直时.拉力F的大小是多少?
(2)如果撤去F力.使轴加速转动.求两绳绷紧时的最小角速度;
(3)如果撤去拉力F.使轴做匀速转动.设绳O′P对球的作用力为F′.系统与轴一起转动的角速度为ω.请写出F′与角速度ω的关系式并且作F′-ω2的图象。
(已知
sin37°=0.6.cos37°=0.8.g=10m/s2)
18.(问答题.12分)水平地面xOy上有一沿x正方向做匀速运动的传送带.运动速度为
v1=0.3m/s.传送带上有一质量为m=1kg的正方体随传送带一起运动.当物体运动到yOz平面时遇到一阻挡板C.阻止其继续向x轴正方向运动。
物体与传送带间的动摩擦因数μ1=0.5.物体与挡板之间的动摩擦因数μ2=0.2.此时若要使物体沿y轴正方向以v2=0.4m/s匀速运动.问:(1)传送带对物体的摩擦力大小为多少?
(2)沿y方向所加外力为多少?
(3)若物体沿y方向运动了t=5s的时间.则在这段时间内摩擦力所做的功为多少?
19.(问答题.0分)现代化的生产流水线大大提高了劳动效率.如图为某工厂生产流水线上水平传输装置的俯视图.它由传送带和转盘组成.物品从A处无初速放到传送带上.运动到B处后进入匀速转动的转盘一起运动(无相对滑动)到C处被取走装箱.已知A、B两处的距离
L=10m.传送带的传输速度v=2.0m/s.物品在转盘上与轴O的距离R=4.0m.物品与传送带间的动摩擦因数μ1=0.25.取g=10m/s2.
(1)求物品从A处运动到B处的时间t
(2)若物品在转盘上的最大静摩擦力可视为与滑动摩擦力大小相等.则物品与转盘间的动摩擦因数μ2至少为多大?
(3)若物品的质量为0.5kg.传送带平均每分钟传输送10个物品.则传送带电动机因为传送物品需要输出的功率多大?
20.(问答题.0分)现代化的生产流水线大大提高了劳动效率.如图为某工厂生产流水线上的水平传输装置的俯视图.它由传送带和转盘组成.物品从A处无初速、等时间间隔地放到传送带上.运动到B处后进入匀速转动的转盘随其一起运动(无相对滑动).到C处被取走装箱.已知A、B的距离L=9.0m.物品在转盘上与转轴O的距离R=3.0m、与传送带间的动摩擦因数
μ1=0.25.传送带的传输速度和转盘上与O相距为R处的线速度均为v=3.0m/s.取
g=10m/s2.问:
(1)物品从A处运动到B处的时间t;
(2)若物品在转盘上的最大静摩擦力可视为与滑动摩擦力大小相等.则物品与转盘间的动摩擦因数μ2至少为多大?
(3)若物品的质量为0.5kg.每输送一个物品从A到C.该流水线为此至少多做多少功?
2019-2020学年江苏省盐城中学高三(上)第一次段考物理试卷
参考答案与试题解析
试题数:20.满分:100
1.(单选题.3分)自由下落的物体.某物理量随时间的变化关系图线如图所示.该物理量是()
A.速度
B.动能
C.加速度
D.机械能
【正确答案】:A
【解析】:物体只在重力的作用下.初速度为零的运动.叫做自由落体运动.自由落体运动是一种理想状态下的物理模型;图中相关物理量与时间成正比.
【解答】:解:A、根据速度公式.有v=gt=10t.故v与t成正比.故A正确;
B、动能E k= 1
2mv2 = 1
2
m(gt)2=1
2
mg2t2 .故动能与速度的平方成正比.故B错误;
C、加速度a=g.恒定不变.故C错误;
D、只有重力做功.机械能守恒.即不变.故D错误;
故选:A。
【点评】:本题关键明确自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.然后根据运动学公式列式分析.
2.(单选题.3分)如图所示.一位体操运动员在水平地面上做各种倒立动作.其中沿每条手臂受到的力最大的是()
A.
B.
C.
D.
【正确答案】:D
【解析】:本题中人受到三个力.重力和两个拉力。
将重力按照力的效果分解.运用“大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时.合力在分力的角平分线上.且两分力的夹角越大.分力越大”的结论.即可以判断。
【解答】:解:将人所受的重力按照效果进行分解.由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时.合力在分力的角平分线上.且两分力的夹角越大.分力越大.因而D图中人最费力.AB图中人最省力;
故选:D。
【点评】:本题运用“大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时.合力在分力的角平分线上.且两分力的夹角越大.分力越大”结论判断。
3.(单选题.3分)如图所示.蜡块在竖直玻璃管内的水中匀速上升.速度为v.若在蜡块从A点开始匀速上升的同时.玻璃管从AB位置由静止开始水平向右做匀加速直线运动.加速度大小为a.则蜡块的实际运动轨迹可能是图中的()
A.直线P
B.曲线Q
C.曲线R
D.无法确定
【正确答案】:B
【解析】:蜡块参与了水平方向上初速度为0的匀加速直线运动和竖直方向上的匀速直线运动.根据合速度与合加速度的方向关系确定蜡块的运动轨迹.
【解答】:解:当合速度的方向与合力(合加速度)的方向不在同一条直线上.物体将做曲线
运动.且轨迹夹在速度与合力方向之间.轨迹的凹向大致指向合力的方向。
蜡块的合速度方向竖
直向上.合加速度方向水平向右.不在同一直线上.轨迹的凹向要大致指向合力的方向.知B正确.A、C、D错误。
故选:B。
【点评】:解决本题的关键知道当合速度的方向与合力(合加速度)的方向不在同一条直线上.物体将做曲线运动.且轨迹夹在速度与合力方向之间.轨迹的凹向大致指向合力的方向.
4.(单选题.3分)为了节省能量.某商场安装了智能化的电动扶梯。
无人乘行时.扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时.它会先慢慢加速.再匀速运转。
一顾客乘扶梯上楼.恰好经历了这两个过程.
如图所示。
那么下列说法中正确的是()
A.顾客始终受到三个力的作用
B.顾客始终处于超重状态
C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方.再竖直向下
D.顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方.再竖直向下
【正确答案】:C
【解析】:正确解答本题要掌握:正确对物体进行受力分析.应用牛顿第二定律解题;明确超
重和失重的实质.理解生活中的超重和失重现象。
【解答】:解:A、以人为研究对象.加速过程中.人受到静摩擦力、重力、支持力三个力的作
用下沿电梯加速上升.而匀速运动的过程中顾客受到重力与支持力的作用。
故A错误;
B、顾客有竖直向上的加速度.因此顾客处于超重状态.而匀速运动的过程中顾客处于平衡状态。
故B错误;
CD、顾客处于超重状态时.顾客受到水平方向的静摩擦力作用.对扶梯的压力大于顾客的重量.顾
客对扶梯作用力的方向先指向左下方;而匀速运动的过程中顾客处于平衡状态.顾客对扶梯作用力的方向竖直向下。
故C正确.D错误。
故选:C。
【点评】:本题考查了牛顿第二定律在生活中的应用.要熟练应用牛顿第二定律解决生活中的具体问题.提高理论联系实际的能力。
5.(单选题.3分)如图所示是网球发球机.某次室内训练时将发球机放在距地面一定的高度.然后向竖直墙面发射网球。
假定网球水平射出.某两次射出的网球碰到墙面时与水平方向夹角分别为30°和60°.若不考虑网球在空中受到的阻力.则()
A.两次发射的初速度之比为3:1
B.碰到墙面前空中运动时间之比为1:3
C.下降高度之比为1:3
D.碰到墙面时动能之比为3:1
【正确答案】:C
【解析】:网球在空中做平抛运动.根据网球碰到墙面时与水平方向夹角得到竖直分速度与初速度的关系.再根据水平位移等于初速度与时间的乘积列式.可求得初速度之比.从而求得运动时间之比.即可进一步求得下落高度之比.由速度关系求解动能之比。
【解答】:解:在平抛运动过程中. ℎ=1
2gt2 .x=v0t.位移与水平方向夹角的正切值tanα=ℎ
x
=
v0 2gt .速度与水平方向夹角的正切值tanβ=v0
v y
=v0
gt
.则tanβ=2tanα。
ABC、在平抛运动中. ℎ=x tanβ
2.所以ℎ1
ℎ2
=tan30°
tan60°
=1
3
.由ℎ=1
2
gt2可知. t1
t2
=√ℎ1
ℎ2
=√3
3
.速度
v=x
t .可得v1
v2
=√3
1
.故AB错误.C正确;
D、由于v t=v0
cosβ可知. v t1
v t2
=v1cos60°
v2cos30°
=1
1
.所以动能之比E k1
E k2
=v t12
v t22
=1
1
.故D错误;
故选:C。
【点评】:对于平抛运动.关键要掌握研究的方法:运动的分解法.要掌握水平方向和竖直方向的运动规律.结合几何关系解答。
6.(单选题.3分)如图所示.A、B两物块的质量皆为m.静止叠放在水平地面上。
A、B间的动
摩擦因数为4μ.B与地面间的动摩擦因数为μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力.重力加速度为g。
现对A施加一水平拉力F.则()
A.当F<4μmg时.A、B都相对地面静止
B.当F=5μmg时.A的加速度为μg
C.当F=5μmg时.A相对B滑动
D.无论F为何值.B的加速度不会超过2μg
【正确答案】:D
【解析】:根据A、B之间的最大静摩擦力.隔离对B分析求出整体的临界加速度.通过牛顿第
二定律求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力。
然后通过整体法隔离法逐项分析
【解答】:解:AB之间的最大静摩擦力为:f max=4μmg.B与地面间的最大静摩擦力为:
ff max′=2μmg.
A.当F<4μmg时.F<f max.AB之间不会发生相对滑动.当2μmg<F<4μmg.由于拉力大于B与
地面间的最大静摩擦力;故AB与地面间发生相对滑动。
故A错误;
=2μg .
BC.当A、B刚好要滑动时.对B物体根据牛顿第二定律有:a=4μmg−2μmg
m
对A物体F-4μmg=ma.解得F=6μmg.所以当F>6μmg时.两物体之间发生相对滑动.当
=1.5μg .故BC错误;
F=5μmg时.A、B未发生相对滑动.其加速度为:a ′=5μmg−2μmg
2m
=2μg .所D.外力F越大.加速度越大.当AB发生相对滑动时.B的加速度为.:a=4μmg−2μmg
m
以B的最大加速度为2μg.故D正确。
故选:D。
【点评】:解决该题的关键是明确知道两物体发生相对运动时指两物体之间的摩擦力刚好达到最大静摩擦力.此时两物体的加速度仍然相等;
7.(多选题.3分)2018年2月2日.我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空.标志我
国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。
通过观测可以得到卫星绕地球运动的周期.并已知地球的半径和地球表面处的重力加速度。
若将卫星绕地球的运动
看作是匀速圆周运动.且不考虑地球自转的影响.根据以上数据可以计算出卫星的()
A.密度
B.向心力的大小
C.离地高度
D.线速度的大小
【正确答案】:CD
【解析】: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、向心加速度、重力加速度.然后答题。
【解答】:解:A 、设观测可以得到卫星绕地球运动的周期为T.地球的半径为R.地球表面的重力加速度为g ;
地球表面的重力由万有引力提供.所以:mg=
GMm
R 2
等号的两侧都有卫星得质量m.所以不能求出卫星的质量.就不能求出卫星的密度。
故A 错误; B 、题目中没有告诉卫星的质量.不能求出卫星受到的向心力。
故B 错误; C 、根据万有引力提供向心力.由牛顿第二定律得: GMm
(R+ℎ)2 =m (2πT )2
(R+h ) 解得:h= √
GMT 2
4π2
3
−R = √
gR 2T 24π2
3
−R 可以求出卫星的高度。
故C 正确;
D 、由牛顿第二定律得: GMm
(R+ℎ)2 = mv 2
R+ℎ
解得:v= √GM R+ℎ = √2
√gR 2T
24π
2
3 .可知可以求出卫星的线速度。
故
D 正确
故选:CD 。
【点评】:本题考查了人造卫星的应用.知道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。
8.(单选题.3分)如图所示.小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动.内侧壁半径为R.小球半径为r.则下列说法正确的是( )
A.小球通过最高点时最小速度v min= √g(R+r)
B.小球通过最高点时最小速度v min=0
C.小球在水平线ab以下的管道中运动时.内侧管壁对小球可能有作用力
D.小球在水平线ab以上的管道中运动时.外侧管壁对小球一定有作用力
【正确答案】:B
【解析】:小球在竖直光滑圆形管道内做圆周运动.在最高点.由于外管或内管都可以对小球产
生弹力作用.从而可以确定在最高点的最小速度。
小球做圆周运动是.沿半径方向的合力提供做
圆周运动的向心力。
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、B、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v min=0;故A错误.B正确。
C、小球在水平线ab以下的管道中运动时.小球受到的合外力一部分使小球有竖直向下的加速度.另一部分使小球有直线圆心的向心加速度.所以小球受到的合力中.一部分是竖直向下的.该部
分由重力提供;而另一部分直线圆心.则只能由外侧的管壁提供.所以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错误;
D、若小球的速度比较小.如小球恰好过最高点时.仅仅受到重力和内侧管壁的支持力.外侧管壁
对小球没有作用力。
故D错误。
故选:B。
【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。
基础
题目。
9.(多选题.3分)如图为某着陆器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图.着陆器先在轨道Ⅰ上运动.然后改在圆轨道Ⅱ上运动.最后在椭圆轨道Ⅲ上运动.P点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点.轨道上的P、S、Q三点与火星中心在同一直线上.P.Q两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点。
且
PQ=2QS=2L.着陆器在轨道Ⅰ上经过P点的速度为v1.在轨道Ⅱ上经过P点的速度为v2.在轨道
Ⅲ上经过P点的速度为v3.下列说法正确的是()
A.v 1>v 2>v 3
B.着陆器在轨道I 上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能
C.着陆器在轨道III 上经过P
点的加速度为 2v 2
23L
D.着陆器在轨道II 上由P 点运动到S 点的时间与着陆器在轨道III 上由P 点运动到Q 的时间之比是
3√3
8
【正确答案】:ABCD
【解析】:着陆器做向心运动时需要减速;根据机械能守恒条件判断机械能的大小关系.由开普勒第三定律分析时间关系。
根据万有引力定律提供向心力分析加速度的关系。
由向心加速度公式求着陆器在轨道Ⅲ上经过P 点的加速度。
【解答】:解:AB .着陆器由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ.由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ做的是向心运动.需点火减速.故v 1>v 2>v 3.在轨道I 上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能.故AB 正确; C .根据万有引力定律和牛顿第二定律得 G
Mm r 2
=ma .得 a =
GM
r 2
知着陆器在轨道Ⅲ上经过P 点
的加速度与在轨道Ⅱ上经过P 点的加速度相等.为 a =
v 22R 2
=
2v 2
2
3L
.故C 正确;
D .着陆器在轨道上由P 点运动到S 点的时间与着陆器在轨道Ⅲ上由P 点运动到Q 点的时间均为相应轨道运行周期的一半.故时间之比等于周期之比: t
2t 3
=
T 2T 3 .根据开普勒第三定律: R 23T 2
3=
R 3
2T 3
2 .据题有R 2=1.5L.R 3=2L.得 T
2T 3
=
3√3
8
.故D 正确;
故选:ABCD 。
【点评】:解决该题的关键是掌握卫星做近心运动时需要点火减速.从而使得合力大于需要的向心力.熟记开普勒的第三定律;
10.(多选题.3分)地下矿井中的矿石装在矿车中.用电机通过竖井运送到地面。
某竖井中矿车提升的速度大小v 随时间t 的变化关系如图所示.其中图线 ① ② 分别描述两次不同的提升过程.它们变速阶段加速度的大小都相同;两次提升的高度相同、提升的质量相等。
不考虑摩擦阻力和空气阻力。
对于第 ① 次和第 ② 次提升过程( )。