广西玉林市容县2016-2017学年第二学期期末考试高一年级物理试卷解析版
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广西玉林市容县2016-2017学年第二学期期末考试高一年级物理试卷解析版
一、选择题
1.假设人造地球卫星做匀速圆周运动,当它的轨道半径增大到原来的2倍时()A.根据F=mω2r,卫星受到的向心力增为原来的2倍
B.根据F=m,卫星受到的向心力减为原来的
C.根据F=G,卫星受到的向心力减为原来的
D.根据F=mg,卫星受到的向心力保持不变
答案:C
解析:轨道半径增大时,卫星的线速度、角速度、周期和向心加速度都会随之改
变.只有G、M、m不变,便可由F=G判出F随r的变化关系.
2.乘坐如图所示游乐园的过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动.下列说法正确的是()
A.车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,若没有保险带,人一定会掉下去
B.人在最高点时对座位仍可能产生压力,但压力一定小于mg
C.人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等
D.人在最低点时对座位的压力大于mg
答案:D
解析:过山车上人经最高点及最低点,受力如图有:mg+F
N =m→F
N
=m(-g)
①
F N ′-mg=m→F
N
′=m(+g)②
由支持力(等于压力)表达式分析知:当v
1
较大时,最高点无保险带也不会掉
下,且还会对轨道有压力,大小因v
1
而定,上、下两处向心力大小不等,向心
加速度大小也不等(变速率).又由②式知最低点F
N
′>mg,故此题应选D.
3.如图所示,长为L的细线,一端固定在O点,另一端系一个质量为m的小球,在最低点A给小球一个水平方向的瞬时冲量I,使小球绕悬点O在竖直平面内运动.为使细线始终不松弛,I的大小可选择下列四项中的()
A.大于m B.小于m
C.大于m D.大于m,小于m
答案:BC
解析:若小球在竖直平面内做完整的圆周运动,细线不松弛,则在最高点B有:
v
B
≥①
从A→B过程,E
机
守恒有:
mv
A 2=2mgL+mv
B
2②
综合①②③得I≥m,C正确.
若小球不做完整的圆周运动,欲使细线不松弛,则小球最高不能超过C点(或D
点),如图.此时有:mv
A
2<mgL④
由③④得I<m,B正确.
4.如图所示是某工厂所采用的小型生产流水线示意图,机器生产出的物体源源不
断地从出口处以水平速度v
滑向一粗糙的水平传送带,最后从传送带上落下装箱打包.假设传送带静止不动时,物体滑到传送带右端的速度为v,最后物体落在P处的箱包中.下列说法正确的是()]
A.若传送带随皮带轮顺时针方向转动起来,且传送带速度小于v,物体仍落在P 点
B.若传送带随皮带轮顺时针方向转动起来,且传送带速度大于v
,物体仍落在P点
C.若传送带随皮带轮顺时针方向转动起来,且传送带速度大于v,物体仍落在P 点
D.若由于操作不慎,传送带随皮带轮逆时针方向转动起来,物体仍落在P点
答案:AD
解析:若传送带随皮带轮顺时针方向转动起来,且传送带速度小于v,滑动摩擦力与物体速度方向相反使物体速度减小但最后物体的速度仍然大于传送带则仍
由于落在p点,若传送带随皮带轮顺时针方向转动起来,且传送带速度大于v
0,
摩擦力作用最终物体与传送带同速,不一定落在P点,
若传送带随皮带轮顺时针方向转动起来,且传送带速度大于v也不一定落在P 点,传送带随皮带轮逆时针方向转动起来,物体离开传送带的速度仍为v,则仍落在P点;答案选AD
5.竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒ab以水平初速度V
抛出,设
在整个过程中,棒始终平动且空气阻力不计,则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是
A.越来越大B.越来越小C.保持不变D.无法判断
答案:C
解析:金属棒ab做平抛运动,其水平方向的分运动是匀速直线运动,水平分速度保持不变,等于.由感应电动势公式是垂直于磁感线方向的分速度,即是平抛运动的水平分速度,等于,则感应电动势
均不变,则感应电动势大小保持不变.则C正确.
故选C
考点:本题考查对感应电动势公式的理解和平抛运动的特点.
点评:由感应电动势公式是有效的切割速度,即是垂直于磁感线方向的分速度,结合平抛运动的特点分析选择.
6.半径为R的光滑半圆球固定在水平面上,顶部有一小物体,如图所示.今给小
=,则物体将()
物体一个水平初速度v
A.沿球面滑至M点
B.先沿球面滑至某点N再离开球面做斜下抛运动
C.立即离开半圆球做平抛运动,且水平射程为R
D.立即离开半圆球做平抛运动,且水平射程为2R
答案:C
解析:在最高点,有,,所以N=0.知物块在最高点仅受重力,有水平初速度,所以物块离开半球面做平抛运动.水平射程为
故C正确,ABD错误
故选C
考点:考查了平抛运动,圆周运动
点评:解决本题的关键知道圆周运动径向的合力提供向心力.以及知道仅受重力,有水平初速度将做平抛运动.
7.在竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒PQ以初速度v
水平抛出,如图所示.棒在运动过程中始终保持水平,空气阻力不计,那么,下列说法中正确的是()
A.PQ棒两端的电势一定满足φ
P <φ
Q
B.PQ棒中的感应电动势越来越大
C.PQ棒中的感应电动势越来越小 D.PQ棒中的感应电动势保持不变
答案:AD
解析:金属棒ab做平抛运动,其水平方向的分运动是匀速直线运动,水平分速
度保持不变,等于v
.由感应电动势公式,是垂直于磁感线方向的分速度,即是平抛运动的水平分速度,等于,则感应电动势,
均不变,则感应电动势大小保持不变.D正确,BC错误
根据右手定则可得P点相当于电源负极,故,A正确
故选AD
考点:本题考查对感应电动势公式的理解和平抛运动的特点.
点评:由感应电动势公式,是有效的切割速度,即是垂直于磁感线方向的分速度,结合平抛运动的特点分析选择.
8.如图6-7-1所示,将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起,上端固定,使
摆球在水平面内做匀速圆周运动,细绳就会沿圆锥面旋转,这样就构成了一个圆
锥摆,则关于摆球A的受力情况,下列说法中正确的是()
A.摆球受重力、拉力和向心力的作用B.摆球受拉力和向心力的作用
C.摆球受重力和拉力的作用D.摆球受重力和向心力的作用
答案:C
解析:我们在进行受力分析时,“物体受到哪几个力的作用”中的力是指按照性质命名的力,显然,物体只受重力G和拉力F
T
的作用,而向心力F是重力和拉
力的合力,如图6-7-2所示。
也可以认为向心力就是F
T 沿水平方向的分力F
T2
,
显然,F
T 沿竖直方向的分力F
T1
与重力G平衡。
所以,本题正确选项为C。
9..下列说法正确的是
A.伽利略探究物体下落规律的过程所用的科学方法是:问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论
B.打雷时,呆在木屋里比呆在汽车里更安全
C.牛顿在寻找万有引力的过程中,他没有利用牛顿第二定律,但他用了牛顿第三定律
D.人造地球卫星的第一宇宙速度是指卫星在近地圆轨道上的速度,是对地心的速度
答案:AD
解析:本题考查物理基本知识
伽利略通过观察研究,设想物体下落的速度与时间成正比,因为当时无法测量物体的瞬时速度,所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比,那么位移与时间的平方成正比;由于当时用滴水法计算,无法记录自由落体的较短时间,伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下,而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多,所用时间长的多,所以容易测量.伽利略做了上百次实验,并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推.所以伽利略用来抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法
打雷时,呆在汽车里更安全,静电屏蔽;
牛顿在寻找万有引力的过程中,应用了牛顿第二定律和第三定律;
10.美国航空航天局(NASA)于2009年2月11日晚宣布,美国一颗通信卫星10日与一颗已报废的俄罗斯卫星在太空中相撞,相撞产生的大量碎片对国际空间站等在轨太空设备都造成了潜在威胁。
NASA表示,这是人类历史上首次两颗完整在轨卫星相撞事故。
新闻发言人凯利汉弗莱斯表示,撞击地点位于西伯利亚上空约500英里处(约805公里)。
发生相撞的分别是美国1997年发射的“铱33”卫星,以及俄罗斯1993年发射的“宇宙2251”卫星,据信已经废弃了10年。
前者重约560千克,后者重约900千克。
假设两颗卫星相撞前都在离地805公里的轨道上做匀速圆周运动,结合中学物理的知识,下面对于相撞产生的大量碎片说法正确的是()
A.相撞后某些速度增大的碎片,要靠近地球运动
B.相撞后某些速度增大的碎片,要远离地球运动
C.相撞后所有的碎片都要靠近地球运动
D.相撞后所有的碎片都要远离地球运动
答案:B
解析:相撞后生成的碎片,如果速度大小不变,知仍在原轨道上做匀
速圆周运动;如果速度增大,则做离心运动,远离地球;如果速度减小,则做向心运动,靠近地球。
由此知正确答案是B。
11.某国际研究小组观测到了一组双星系统,它们绕二者连线上的某点做匀速圆周运动,双星系统中质量较小的星体能“吸食”质量较大的星体的表面物质,达到质量转移的目的.根据大爆炸宇宙学可知,双星间的距离在缓慢增大,假设星体的轨道近似为圆,则在该过程中()
A.双星做圆周运动的角速度不断减小B.双星做圆周运动的角速度不断增大C.质量较大的星体做圆周运动的轨道半径渐小
D.质量较大的星体做圆周运动的轨道半径增大
答案:AD
解析:根据双星的运动的角速度向心力大小相等有:,
,联立可得:,,所以A、D正
确;B、C错误。
考点:本题考查天体运动
12.与物体的重力势能有关的因素是()
A.物体的质量
B.物体的速度
C.物体和参考平面之间的高度差
D.物体的大小
=mgh,其中m是物体的质量,g为地球表面的的实验表明重力势能的表达式为E
p
重力加速度,h为相对参考平面的高度.重力势能的大小只与质量、重力加速度、高度有关,与其他因素都没有关系.
物体的重力势能取决于物体的质量和高度,当质量和高度有一个因素发生变化时,物体的势能就要发生变化.
答案:AC
二、、实验题
13.如图所示,用"碰撞实验器"可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系:先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上
铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O.接下来的实验步骤如
下:步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上.重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N 离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.①对于上述实验操作,下列说法正确的是________
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端必须水平
D.小球1质量应大于小球2的质量②上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有________.
A.A、B两点间的高度差h1
B.B点离地面的高度h2
C.小球1和小球2的质量m1、m2
D.小球1和小球2的半径r③当所测物理量满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律.如果还满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞时无机械能损失.④完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图所示.在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接.使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤1和2的操作,得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′.用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l3.则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为
____________(用所测物理量的字母表示).
答案:①ACD②C③m
1OP=m
1
OM+m
2
ON,m
1
(OP)2=m
1
(OM)2+m
2
(ON)2④m
1
=m
1
+
m
2
解析:①为了保证每次碰撞速度相同,应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下,A正确;小球每次从轨道上滑落过程中我们只需要得到相同的碰撞速度,实验过程中摩擦力的存在与否,对我们研究实验没有影响,故不需要保证斜槽轨道必须光滑,B错误;我们研究的是水平方向上的碰撞,所以斜槽轨道末端必须水平,C正确;为了防止入射小球反弹,所以小球1质量应大于小球2的质量,D
正确;
②小球飞出后做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,所以不放小球2时,小球1的速度,放了小球2后,小球1的速度为,小球2获得的速度为,故需要验证,即
,故需要测量两小球的质量,C正确;
③当所测物理量满足表达式,说明两球碰撞遵守动量守
恒定律,由功能关系可知,只要成立则机械能守恒,即如果满足,则两球碰撞时无机械能损失。
④碰撞前,小球1落在图中的点,设其水平初速度为.小球1和2发生碰撞
后,1的落点在图中点,设其水平初速度为,m
2
的落点是图中的点,设其水平初速度为.设斜面BC与水平面的倾角为,由平抛运动规律得:
,解得.同理
,可见速度正比于.所以只要验证m
1
=
m 1+m
2
即可.
14.小明研究小车在水平长木板上运动所受摩擦力的大小,选用的实验器材是:长木板、总质量为m的小车、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、游标卡尺、刻度尺。
器材安装如图甲所示。
(1)主要的实验过程:
①用游标卡尺测量挡光片宽度d,读数如图乙所示,则d=mm。
②让小车从斜面上某一位置释放,读出小车通过光电门时数字毫秒计示数t。
③用刻度尺量出小车停止运动时遮光板与光电门间的距离L。
④求出小车与木板间摩擦力f=(用物理量的符号表示)。
(2)实验中,小车释放的高度应该适当(选填“高”或“低”)些。
答案:(1)①6.00;④;(2)高
解析:(1)①由图乙所示可知,游标卡尺的主尺示数为0.6cm=6mm,游标尺示数为0×0.05mm=0.00mm,则挡光片的宽度d=6mm+0.00mm=6.00mm;
④挡光片经过光电门时的速度v=,小车在水平面上做匀减速运动,由动能定
理得:-fL=0-mv2,解得:f=
(2)小车释放的高度越高,小车到达水平面时的速度越大,小车在水平面上滑行的距离越大,L的测量值误差越小,实验误差越小.
考点:本题考查游标卡尺的使用、动能定理。
15.如图所示是某同学探究动能定理的实验装置.已知重力加速度为g,不计滑轮摩擦阻力.该同学的实验步骤如下:
a.将长木板倾斜放置,小车放在长木板上,长木板旁放置两个光电门A和B,砂桶通过滑轮与小车相连.
b.调整长木板倾角,使得小车恰好能在细绳的拉力作用下匀速下滑.测得砂和砂桶的总质量为m.
c.某时刻剪断细绳,小车由静止开始加速运动.
d.测得挡光片通过光电门A的时间为,通过光电门B的时间为,挡光片宽
度为d,小车质量为M,两个光电门A和B之间的距离为L.
e.依据以上数据探究动能定理.
(1)根据以上步骤,你认为以下关于实验过程的表述正确的是____________. A.实验时,先接通光电门,后剪断细绳
B.实验时,小车加速运动的合外力为
C.实验过程不需要测出斜面的倾角
D.实验时,应满足砂和砂桶的总质量m远小于小车质量M
(2)小车经过光电门A、B的瞬时速度为=___________、="____________."
如果关系式___________________________在误差允许范围内成立,就验证了动能定理.
答案:(1)AC(2分)(2分)(2分)mgl=M()2/2-M()2/2。
(2分)
解析:试题分析:实验时,先接通光电门,后剪短细绳,当小车恰好做匀速运动时,砂和砂桶的等于小车重力沿斜面向下分力与摩擦力之和,当剪断细绳后,小车合力大小砂等于砂和砂桶的重力大小,A、C正确。
小车经过两光电门的速度为=,=,若mgl=Mv
B 2/2-Mv
A
2/2即mgl=M()
2/2-M()2/2。
考点:本题考查验证动能定理实验。
16.如图5-5-10所示,质量为m的物体A静止在地面上,其上表面竖直连接着一根长L、劲度系数为k的轻弹簧,现用手拉着弹簧上端P将物体缓慢提高h,则物体的重力势能增加了_________,人对弹簧拉力所做的功_________物体克服重力所做的功(填“大于”“小于”或“等于”).若弹簧的上端P点升高了H,物体恰已离开地面,则物体的重力势能增加了________;人对弹簧拉力所做的功__________mgH(填“大于”“小于”或“等于”).
图5-5-10
答案:mgh大于mg()小于
解析:因将物体缓慢提高h,物体的重心升高h,故物体的重力势能增加了mgh,克服重力所做的功等于(重力势能的增加)mgh;由功能关系,人对弹簧拉力所做的功等于物体重力势能的增加mgh和弹簧弹性势能的增量之和.所以人做的功应大于mgh.在缓慢拉物体上升过程中,物体所受弹簧向上的拉力kx与重力mg
平衡.由此求出弹簧伸长的长度.现弹簧的上端P升高了H,物体升高的
高度为h′=H-x=.故物体的重力势能增加了mgh′=mg().因为人
对弹簧的拉力F是变力,物体离地以前,F<mg;物体离地以后,F=mg,所以人的拉力F做的功小于mgH.
17.跳绳是一种健身运动。
设某运动员的质量是50kg,他一分钟跳绳180次。
假定在每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2/5,则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是__________W(g取10m/s2)。
答案:75W
解析:跳一次的时间是t0="60"/180s="1"/3s
人跳离地面作竖直上抛,到最高点时间为
t=
此过程克服重力做功W=W
跳绳时克服重力做功的平均功率
W=75W
三、计算题
18.如图所示,物体A放在足够长的木板B上,木板B静止于水平面。
t=0时,电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B,使它做初速度为零,加速度a B=1.0m/s2的匀加速直线运动。
已知A的质量m A和B的质量mg均为2.0kg,A、B之间的动
摩擦因数μ
1=0.05,B与水平面之间的动摩擦因数μ
2
=0.1,最大静摩擦力与滑动
摩擦力大小视为相等,重力加速度g取10m/s2。
求
【小题1】物体A刚运动时的加速度a A
【小题2】t=1.0s时,电动机的输出功率P;
【小题3】若t=1.0s时,将电动机的输出功率立即调整为P′=5W,并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变,t=3.8s时物体A的速度为1.2m/s。
则在t=1.0s到t=3.8s这段时间内木板B的位移为多少?
答案:
【小题1】a A=0.5m/s2
【小题2】P1=7W
【小题3】3.03m(或取s=3.0m)
解析:(1)物体A在水平方向上受到向右的摩擦力,由牛顿第二定律得
μ1m A g=m A a A①
由①式并代入数据解得a A=0.5m/s2②
(2)t1=1.0s时,木板B的速度大小为υ1=a B t1③
木板B所受拉力F,由牛顿第二定律有
Fμ
1m
A
gμ
2
(m A+m B)g=m B a B④
电动机输出功率P1=Fυ1⑤
由③④⑤并代入数据解得P1=7W⑥
(3)电动机的输出功率调整为5W时,设细绳对木板B的拉力为F′,则
P′=F′υ
1
⑦
代入数据解得F′=5N⑧
木板B受力满足F′μ1m A gμ2(m A+m B)g=0⑨
所以木板B将做匀速运动,而物体A则继续在B上做匀加速直线运动直到A、B 速度相等。
设这一过程时间为t′,有υ1=a A(t1+t′)
这段时间内B的位移大小s1=υ1t′
A、B速度相同后,由于F>μ
2
(m A+m B)g且电动机输出功率恒定,A、B将一起做加速度逐渐减小的加速运动。
由动能定理得
P′(t
2t′t
1
)μ
2
(m A+m B)gs2=(m A+m B)υA2(m A+m B)υ12
由②③101112并代入数据解得
木板B在t=1.0s到t=3.8s这段时间的位移
s=s
1
+s2=3.03m(或取s=3.0m)
19.如图所示,质量为M=4kg的木板静止在光滑的水平面上,在木板的右端放置一个质量m=1kg大小可以忽略的铁块,铁块与木板之间的摩擦因数μ=0.4,在铁块上加一个水平向左的恒力F=8N,铁块在长L=6m的木板上滑动。
取g=10m/s2。
求:
【小题1】经过多长时间铁块运动到木板的左端.
【小题2】在铁块到达木板左端的过程中,恒力F对铁块所做的功.
答案:
【小题1】2s
【小题2】64J
解析:
20.如图所示,水平面O点的右侧光滑,左侧粗糙.O点到右侧竖直墙壁的距离为L,一系统由可看作质点A、B两木块和一短而硬(即劲度系数很大)的轻质弹簧构成.A、B两木块的质量均为m,弹簧夹在A与B之间,与二者接触而不固连.让A、B压紧弹簧,并将它们锁定,此时弹簧的弹性势能为E0。
若通过遥控
解除锁定时,弹簧可瞬时恢复原长.该系统在O点从静止开始在水平恒力F作用下开始向右运动,当运动到离墙S=L/4时撤去恒力F,撞击墙壁后以原速率反弹,反弹后当木块A运动到O点前解除锁定.求
(1)解除锁定前瞬间,A、B的速度多少?
(2)解除锁定后瞬间,A、B的速度分别为多少?
(3)解除锁定后F、L、E0、m、满足什么条件时,B具有的动能最小,这样A能运动到距O点最远距离为多少?(A与粗糙水平面间的摩擦因数为μ)
答案:(1)A.B的速度大小相等(2)A、B速度分别为、
(3)
解析:(1)、由于撞击墙壁后以原速率反弹,所以解除锁定前瞬间A.B的速度大小相等且等于撤去恒力F时的速度大小,根据动能定理有:
,∴
(2)设解除锁定后,A、B速度分别为、.
由于弹开瞬时系统动量守恒:
由于解除锁定过程中系统机械能守恒,则有:
由上面三式联立解得:
由于所以应该取:
(3)、若解除锁定后B物体的最小动能应为零,即全部的机械能全部转化给A,即:
解得:
将上式代入v1可得最大值:
所以A距O点的最远距离为:
21.侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行,它的运行轨道距地面高度为h,已知地球半径为R,地面表面处的重力加速度为g,地球的自转周期为T。
⑴试求该卫星的运行速度;⑵要使卫星在一天内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全部拍下来,卫星在通过赤道上空时,卫星上的摄像机应拍摄地面上赤道圆周的弧长S是多少
答案:⑴⑵
解析:⑴设地球质量为M,卫星质量为m,卫星在运行时,由万有引力提供向
的物体,则:联立,力:设地球表面有个质量为m
卫星的运行速度为:
⑵设卫星的运动周期为T′,则:,得T′=
一天内侦察卫星经过有日照的赤道上空次数为:N=T/T',
摄像机每次应拍摄地面上赤道圆周的弧长为:S=2πR/N得:
考点:本题考查了人造卫星的加速度、周期和轨道之间的关系;万有引力定律及其应用。
四.综合题
22.如图所示,在离水面高H的岸边有人以大小为V
的速度匀速收绳使船靠岸。
当船与岸上的定滑轮水平距离为S时,船速是多大?
答案:
解析:收绳时使船靠岸,船水平向左运动(船的实际运动方向)是合运动,其速度为V。
可看成是由两个运动的合运动:即一个分运动是沿绳收缩方向,速度大
小V
1=V
;另一个是垂直绳的方向使绳摆动的方向,设速度大小为V
2。
设此时绳
与水平面的夹角为θ,则
由图可以看出:
一个速度矢量按矢量运算法则分解为两个分速度,若与实际情况不符,则所分解得到的分速度毫无物理意义,所以,速度分解的一个基本原则就是按实际效果进行分解。
常用的思想方法就是先确定合运动的方向(物体实际运动的方向),然后分析这个合运动所产生的实际效果[一方面沿绳(杆)伸缩的效果;另一方面使绳(杆)转动的效果]以确定两个分速度的方向。
由此而构建一个绳拉物(或物拉绳)类运动的模型。
23.已知地球质量为M、半径为R,万有引力常量G.卫星在地球表面绕地球做匀速圆周运动所需的速度称为第一宇宙速度v
1
,卫星从地面发射,恰好能脱离地球
引力束缚的速度称为第二宇宙速度v
2,已知v
2
=v
1
.根据以上条件,并以卫星
脱离地球引力时的引力势能为0,求质量为m的卫星在地球表面时的引力势能.(忽略空气阻力的影响)
答案:
解析:根据万有引力定律及匀速圆周运动公式,有,。