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山东省青岛第二中学2025-2026学年高一下学期月考物理试题含答案
展开 这是一份山东省青岛第二中学2025-2026学年高一下学期月考物理试题含答案,共15页。试卷主要包含了单选题,多项选择题,实验题,解答题等内容,欢迎下载使用。
物理试题
时间:90 分钟 满分 100 分
一、单选题:本题共 8 小题,每题 3 分,共 24 分。
1 .在物理学的发展历程中,有很多科学家做出了卓越的贡献,下列说法正确的是( )
A .牛顿利用扭秤装置比较准确地测出了万有引力常数 G
B .哥白尼是“地心说” 的主要代表人物,并且现代天文学也证明了太阳是宇宙的中心
C .伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了被誉为“笔尖下发现的行星” 的海王星
D .第谷总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因
2 .如图所示,两小球 a 、b 分别从斜面长度为l 的斜面底端以某角度斜向上抛出,
2
分别落到斜面顶端和距底端 l 处,且在落点的速度均沿水平方向。不计空气阻5
力,下列判断正确的是( )
A .小球 a 、b 抛出时的初速度方向相同
B .小球 a 、b 在空中飞行时间之比为 5 ∶2
C .小球 a 、b 抛出时的初速度大小之比为 5 ∶2
D .小球 a 、b 在空中飞行速度的变化率之比为5 : 2
3 .有a 、b 、c 、d 四颗地球卫星,a 还未发射,在赤道表面上随地球一起转动, b 是近地轨道卫星,c 是地球静止卫星,d 是高空探测卫星,它们均做匀速圆周 运动,各卫星排列位置如图所示.则( )
A .在相同时间内 a 转过的弧长最长 B .b 的向心加速度近似等于重力加速度g
C .c 在12h 内转过的圆心角是 π D .d 的运动周期有可能是20h
2
4 .如图所示,有一个质量为 M、半径为 R、密度均匀的大球体,从中挖去一个
R
半径为 的小球体,并在空腔中心放置一质量为 m 的质点,则大球体的剩余部
2
分对该质点的万有引力大小为(已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零) ( )
4Mm 7Mm Mm
A .G B .G C .G D .0
R2 2R2 2R2
5 .牛顿通过著名的“ 月—地检验”证实了地面上物体的重力与地球吸引月球、太
阳吸引行星的力是同一性质的力,遵循同样的规律,都满足F ∝ 。已知地月r
之间的距离r 大约是地球半径的60 倍,地球表面的重力加速度为g ,则月球绕地球公转的角速度为( )
A . B .
C . D .
6.某行星外围有一圈厚度为 d 的发光带(发光的物质),简化为如图甲所示模型, R 为该行星除发光带以外的半径。现不知发光带是该行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群,某科学家做了精确地观测,发现发光带绕行星中心的运行速度 v与到行星中心的距离 r 的关系如图乙所示(图中所标为已知),则下列说法正确的是( )
A .发光带是该行星的组成部分
B .该行星的质量M
C .行星表面的重力加速度g
D .该行星的平均密度为 p
7 .宇宙中有一种恒星被人们称为“ 吸血鬼恒星”,如图所示。所谓“ 吸血鬼恒星”是指一个双星系统中,体积较小的成员通过“ 吸食” 另一颗恒星(伴星)的物质而“返老还童”。假设两恒星中心之间的距离保持不变, 忽略因热核反应和辐射等因素导致的质量亏损,经过一段时间演化后,则( )
A .两恒星之间万有引力大小保持不变 B .吸血鬼恒星做圆周运动的半径增大
C .吸血鬼恒星的角速度增大 D .吸血鬼恒星的线速度减小
8 .大型风洞是研发飞行器不可缺的重要设施,我国的风洞技术处于世界领先地位。如图所示,某次风洞实验中,风力大小和方向均恒定,一质量为 m 的轻质小球先后经过 a、b 两点,其中在 a 点的速度大小为 v,方向与 a、b 连线成a = 45角;在 b 点的速度大小也为 v ,方向与 a 、b 连线成β = 45 角。已知 a 、b 连线长为 d,小球只受风力的作用,小球的重力忽略不计。下列说法正确的是( )
A .风力方向平行于 a 、b 连线
d
B .从 a 点运动到 b 点所用的时间为
v
C .小球的最小速度为1.8v
2
D .风力大小为 mv
d
二、多项选择题:本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分。每小题有多个选项符合题目要求,,全部选对得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分。
9 .图甲为一种小型打夯机,利用冲击和冲击振动作用分层夯实回填土,图乙为这种打夯机的结构示意图。质量为 m 的摆锤通过轻杆与总质量为 M 的底座(含电动机)上的转轴相连,轻杆质量忽略不计。电动机带动摆锤绕转轴 O 在竖直面内以角速度w 匀速转动,转动半径为 l,重力加速度为 g。下列说法正确的是( )
A .摆锤转到最低点时,底座对地面的压力不可能为零
B .若摆锤转到最高点时,底座对地面的压力刚好为零,则角速度
C .若摆锤转到最高点时,轻杆对摆锤的弹力为 0,则角速度 w = gl
D .摆锤转到轻杆水平时,轻杆对摆锤的作用力大小为mw2l
10 .如图甲所示,2024 年 1 月 9 日我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭,成功将爱因斯坦探针卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务
获得圆满成功。假设爱因斯坦探针卫星发射简化过程如图乙所示, 先将卫星送入圆形轨道Ⅰ,在a 点发动机点火加速,卫星由轨道Ⅰ进入近地点高度为h1 、远地点 高度为h2 的椭圆轨道聂,卫星在椭圆轨道聂上经过b 点的速度大小为v ,然后再变轨进入圆轨道Ⅲ, 卫星在轨道Ⅲ上的运行周期为T 。已知ab 是椭圆轨道聂的长轴,地球的半径为R ,引力常量为 G ,则下列说法正确的是( )
A .地球的密度为
B .卫星在轨道聂上a 点的速度小于轨道Ⅲ上运动的速度
C .卫星在轨道聂上的运行周期为T
D .卫星在轨道聂上经过a 点时的速度大小为
11 .如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A .图 a 中轻杆长为 l,若小球在最高点的线速度小于gl ,杆对小球的作用力向上
B .图 b 中若火车转弯时未达到规定速率,轮缘对外轨道有挤压作用
C .图 c 中若 A、B 均相对圆盘静止,圆周运动半径2RA = 3RB ,质量mA = 2mB ,则 A、B 所受摩擦力fA > fB
D .图 d 中两个小球在相同的高度做匀速圆周运动,它们的角速度相同
12 .如图甲所示,小木块a 和b (可视为质点)用轻绳连接置于水平圆盘上,a的质量为3m ,b 的质量为 m。它们分居圆心两侧,与圆心的距离分别为Ra = r ,
Rb = 2r ,a 、b 与盘间的动摩擦因数相同且均为 μ 。圆盘从静止开始绕转轴极缓慢地加速转动,木块和圆盘保持相对静止。w 表示圆盘转动的角速度,在角速度w 增大到一定值的过程中,a 、b 与圆盘保持相对静止,所受摩擦力大小与w2 满足如图乙所示关系,图中2J2 = 3J1 。下列判断正确的是( )
A .图线(1)对应物体 a B .ww2
C .w D .w = w3 时绳上张力大小为6J1
第 II 卷(非选择题)三、实验题:每空 2 分,共 16 分,把答案填写在答题卡上。
13 .在“研究小球平抛运动” 的实验中:
(1)如图甲所示在实验中,小球每次都从斜面上的同一高度下落,而放有复写纸和白纸的木板离水平桌面的高度依次调为h1 、h2 、h3 ,根据小球撞击木板时在白纸上留下的点迹,可得小球平抛时的水平位移分别为x1 、x2 、x3 ,则 。
A .若x1 : x2 : x3 = 1: 2 : 3 ,h1 : h2 : h3 = 1: 3 : 5 则能说明小球在竖直方向做自由落体运动
B .若x1 : x2 : x3 = 1: 2 : 3 ,h1 : h2 : h3 = 1: 4 : 9 则能说明小球在竖直方向做自由落体运动
C .若h1 : h2 : h3 = 1: 3 : 5 ,x1 : x2 : x3 = 1: 2 : 3 则能说明小球在水平方向做匀速直线运动 D .若h2 - h1 = h3 - h2 ,x1 : x2 : x3 = 1: 2 : 3 ,则能说明小球在水平方向做匀速直线运动 (2)如图甲,某同学在做平抛运动实验时得出如图乙所示的小球运动轨迹,a 、b、 c 三点的位置在运动轨迹上已标出。则:(g 取10m / s2 ,结果均保留 3 位有效数字)
①小球平抛运动的初速度为 m/s。
②小球运动到 b 点的速度为 m/s。
③抛出点坐标x = cm ,y = cm。
14.如图所示是“探究向心力的大小 F 与质量 m、角速度 ⑴ 和半径 r 之间的关系”的实验装置。转动手柄, 可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左、右两塔轮上的不同圆盘上, 可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动,其向心力由挡板对小球的压力提供,球对挡板的反作用力通过杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。
(1)在研究向心力的大小 F 与质量 m、角速度 ⑴ 和半径 r 之间的关系时主要用到了物理学中的 。
A .理想实验法 B .控制变量法 C .等效替代法 D .演绎法
(2)皮带与不同半径的塔轮相连是主要为了使两小球的 不同。
A .转动半径 r B .质量 m C .角速度 ⑴ D .线速度 v
(3)当用两个质量相等的小球做实验,调整长槽中小球的轨道半径为短槽中小球 半径的 2 倍,转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为 1 :2,则左、右两边塔轮的半径之比为 。
四、解答题
15 .现在很多健身设备智能化,一种自动计数的呼啦圈深受人们欢迎,如图甲,腰带外侧带有轨道,轨道内有一滑轮,滑轮与细绳连接,细绳的另一端连接配重,其模型简化如图乙所示,已知配重质量 1kg,绳长为 0.3m,悬挂点到腰带中心的距离为 0.12m,水平固定好腰带,通过人体微小扭动,使配重在水平面内做匀速圆周运动。不计一切阻力,绳子与竖直方向夹角θ = 37 ,配重距离地面高度为0.8m, g = 10m/s2 ,sin 37 = 0.6 ,cs 37 = 0.8 ,求:
(1)绳的拉力大小;
(2)配重在轨道中圆周运动的角速度的大小;
(3)若配重球不慎脱落,脱落后平抛的水平距离。
16.体育竞赛中有一项运动为掷镖,如图所示,墙壁上落有两只飞镖,它们是从同一位置水平射出的,飞镖 A 与竖直墙壁成θ1 = 53 角,飞镖 B 与竖直墙壁成
θ2 = 37 角,两者间的距离为 d。假设飞镖的运动为平抛运动, 求射出点离墙壁的水平距离(取sin37 = 0.6 ,cs37 = 0.8 )。
17 .如图所示,探月卫星的发射过程可简化如下:首先进入绕地球运行的“停泊轨道”,在该轨道的 P 处通过变速再进入“地月转移轨道”,在快要到达月球时,
对卫星再次变速,卫星被月球引力“俘获”后,成为环月卫星,最终在环绕月球的 “ 工作轨道” 绕月飞行(视为圆周运动),对月球进行探测.“ 工作轨道”周期为 T、距月球表面的高度为 h,月球半径为 R,引力常量为 G,忽略其他天体对探月卫星在“工作轨道”上环绕运动的影响。
(1)要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”,应增大速度还是减小速度?
(2)求探月卫星在“工作轨道”上环绕的线速度大小;
(3)求月球的质量;
(4)求月球的第一宇宙速度。
18 .如图所示,半径 R=1m 的圆弧形轨道 BCD 竖直固定在水平地面上,D 为最 高点,C 为最低点,O 为圆心;倾角 θ=37°的足够长斜面与圆弧轨道相切 B 点。质量 m=1kg 的小球(视为质点)由斜面 A 点静止释放(图中 A 点未画出),由 B 点进入圆弧形轨道,从 D 点平抛落到斜面上。重力加速度g=10m/s2,
sin37°=0.6,不计一切摩擦阻力和空气阻力。
(1)若小球由A 点静止释放后,到达 B 点时的速度 vB=6m/s,求:
①AB 间的距离 L;
②过 B 点前小球对斜面的压力 N1 与过 B 点后的瞬间对圆轨道的压力 N2 的大小分别为多少?
(2)适当调节小球在斜面上释放点的位置,小球会以不同的速度通过 D 点平抛后落回斜面,在平抛过程中存在位移的最小值,请求出这种情况小球经过 D 时对圆轨道的压力大小 N。
1 .C
A .卡文迪什利用扭秤装置在实验室里比较准确地测出了引力常量 G 值,故 A 错误;
B .哥白尼是“ 日心说” 的主要代表人物,现代天文学表明太阳只是太阳系的中心,不是宇宙的中心,B 错误;
C.德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了被誉为“笔尖下发现的行星” 的海王星,故 C正确;
D .开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律,但并未找出行星按照这些规律运动的原因,D 错误。
故选 C。
2 .A
A .小球 a 、b 的运动可视为平抛运动的逆过程,设斜面倾角为a ,根据平抛运动推论可知,小球落到斜面的速度与水平方向的夹角θ 满足tan θ = 2 tan a
可知θ 为定值,则小球落到斜面的速度方向相同,即小球 a 、b 抛出时的初速度方向相同,故 A 正确;
B .小球 a 、b 的运动可视为平抛运动的逆过程,对小球 a 竖直方向有ya = l gt 对小球 b 竖直方向有yb gt
可得小球 a 、b 在空中飞行时间之比为ta : tb = 5 : 2 ,故 B 错误;
C .设小球抛出时的速度为 v,根据 v
可知小球 a 、b 抛出时的初速度大小之比满足va : vb = ta : tb ,故 C 错误;
D .速度的变化率等于加速度,两球在空中的加速度均为重力加速度,则小球 a 、b 在空中飞行速度的变化率之比为1:1,故 D 错误。
故选 A。
3 .B
设地球质量为 M,质量为 m 的卫星绕地球做半径为 r、线速度为 v、周期为 T 的匀速圆周运动,根据牛顿第二定律有G r = ma
解得v
AB .根据v 式可知vb > vc > vd
a 和 c 的周期相同,所以角速度相同,根据v = wr 可知vc > va
故可得vb > va
所以四颗地球卫星中 b 的线速度最大,相同时间内 b 转过的弧长最长。由于 b 是近地轨道卫星,所以其轨道半径近似等于地球半径,因此向心加速度近似等于重力加速度 g,故 A 错误, B 正确;
C .c 的周期为 24 小时,所以它在 12 小时内转过的圆心角是a 故 C 错误;
\ GM
D .根据T = 2πr ·r可知Td > Tc = 24h
故 D 错误。
故选 B。
4 .C
若将挖去的小球体用原材料补回,可知剩余部分对 m 的吸引力等于完整大球体对 m的吸引力与挖去小球体对 m 的吸引力之差,挖去的小球体球心与 m 重合,对 m 的万有引力为零,则剩余部分对 m 的万有引力等于完整大球体对 m 的万有引力;以大球体球心为中心
R 1
分离出半径为 的球,易知其质量为 M,则剩余均匀球壳对 m 的万有引力为零,故剩余
2 8
部分对 m 的万有引力等于分离出的球对其的万有引力,根据万有引力定律
F = G
故选 C。
5 .A
由题意可知
G Mm = mg G Mm月 = m w2r
R2 , r2 月又
r = 60R
得月球绕地球公转的角速度为
故选 A。
6 .B
A .若发光带是该行星的组成部分,则其角速度与行星自转角速度相同,应有v = rw v 与 r 应成正比,与图像不符,因此发光带不是该行星的组成部分,故 A 错误;
B .设发光带是环绕该行星的卫星群,由万有引力提供向心力,则有
得该行星的质量为
由题图乙知,r=R 时,v=v0,则有
故 B 正确;
C .当 r=R 时有
得行星表面的重力加速度
故 C 错误;
D .该行星的平均密度为
故 D 错误。
故选 B。
7 .D
A .根据万有引力公式可知,两恒星的万有引力为
其中M为两星的总质量,可以判断出当m1 变化时,F 值是变化的,故 A 错误。
C .假设在演化开始时,吸血鬼恒星的质量为m1 ,伴星的质量为 m2 ,两者之间的中心距离为L ,根据双星运动的特点,对于吸血鬼恒星有
G 同理对于伴星
G 又有
r1 + r2 = L
联立解得
由题意知两恒星的总质量不变,L 也不变,则角速度不变,故 C 错误; BD .由 C 中分析,联立可解得
根据题意可知,m1 增大,m2 减小,故r1 减小,r2 增大,又有
则吸血鬼恒星的线速度减小,伴星的线速度增大,故 B 错误,D 正确。
故选 D。
8 .D
A.如图所示,小球在 a 点和 b 点速度大小相等,与水平方向夹角相等,根据此特点可知,小
球运动可看作斜上抛运动,由图可知风力方向垂直于 a 、b 连线。A 错误;
B .因为a=β = 45° ,则
则运动时间为
故 B 错误;
C .小球从 a 点到距离 a 、b 连线最远的点做减速运动,然后做加速运动到 b 点,最小速度为
故 C 错误;
D .设风速为 F,由斜上抛运动规律知
代入得
2
mv
F =
d
故 D 正确;
故选 D。
9 .AB
A .摆锤转到最低点时,轻杆对摆锤有向上的拉力作用,根据向心力公式有F -mg = mw2l
此时轻杆对底座有向下的拉力作用,所以底座对地面的压力不可能为 0,故 A 正确;
B .若摆锤转到最高点时,底座对地面的压力刚好为零,则轻杆对底座有向上的作用力,大
小为 Mg,所以对摆锤分析,有 mg +Mg = mw2l可解得w ,故 B 正确;
C .若摆锤转到最高点时,轻杆对摆锤的弹力为 0,则对摆锤分析,有 mg = mw2l
此时w ,故 C 错误;
D .摆锤转到轻杆水平时,轻杆对摆锤的作用力的水平分量提供向心力,大小为F1 = mw2l所以轻杆对摆锤的作用力为 ,故 D 错误。
故选 AB。
10 .AC
A .根据万有引力提供向心力有G m (R + h 解得M
地球体积V R3
则地球密度 p 故 A 正确;
B .卫星在轨道Ⅲ上运动的线速度大于轨道Ⅰ的速度,在轨道Ⅰ的 a 点,点火加速,速度变大,卫星在轨道聂上 a 点的速度大于轨道Ⅲ上运动的速度,故 B 错误;
C .由开普勒第三定律可知 解得T2 = T
故 C 正确;
D .由开普勒第二定律可知,在很短的时间 Δt 内,有 v . Δt v0 . Δt
解得v 故 D 错误。
故选 AC。
11 .ACD
A .图 a 中若轻杆上的小球在最高点时,杆对小球的作用力为零,此时mg = m
解得v
若速度小于 gl ,杆对小球的作用力向上,故 A 正确;
B .图 b 中若火车转弯未达规定速度行驶时,此时重力和轨道的支持力的合力大于火车所需的向心力,轮缘对内侧轨道有挤压作用,轮缘对外轨道没有挤压作用,故 B 错误;
C .图 c 中若 A 、B 均相对圆盘静止,根据f = mw2r
若圆周运动半径2RA = 3RB ,质量 mA = 2mB ,则 A 、B 所受摩擦力fA = 3fB
即fA > fB ,故 C 正确;
D .由牛顿第二定律mg tanθ = mw2h tan θ可得 w
则两个小球在相同的高度做匀速圆周运动,它们的角速度相同,故 D 正确。
故选 ACD。
12 .BD
A .角速度较小时,两物体受静摩擦力提供向心力,对 a 有fa = 3mrw2对 b 有fb = 2mrw2
则角速度较小时,b 的静摩擦力较小,则图(1)对应物体 b,故 A 错误;
B .当角速度达到w2 时,设绳子拉力为T ,对 a 、b 有T + 3μmg = 3mrw22 T + μmg = 2mrw22
当角速度达到 w3 时,设绳子拉力为T, ,对 a 、b 有T, + 3μmg = 3mrw32 T, = 2mrw32
解得ww2故 B 正确;
C .当角速度达到w1 时,b 受最大静摩擦力提供向心力,有f1 = μmg = 2mrw12当角速度达到w2 时,设绳子拉力为T ,对 a 、b 有T + 3μmg = 3mrw22
T + μmg = 2mrw22
解得w2 = 2w1故 C 错误;
D .由上述分析可知ww2
w2 = 2w1
f1 = μmg = 2mrw12
T, = 2mrw32
联立解得T, = 6f1
故 D 正确。
故选 BD。
13 .(1)B
(2) 2.00 2.50 -10.0 -1.25
(1)ABC .由于平抛运动在水平方向为匀速直线运动,则物体在水平方向t 、2t 、 3t … 的位移之比为x1 : x2 : x3 … = 1: 2 : 3 …
竖直方向做自由落体运动,根据自由落体运动规律hgt2则有h1 : h2 : h3 … = 12 : 22 : 32 … ,故 AC 错误,B 正确;
D .假设小球在水平方向做匀速直线运动,根据x = v0t
可得t1 : t2 : t3 = 1: 2 : 3
小球竖直方向做自由落体运动,则有h1 : h2 : h3 = 1: 22 : 32
则有h2 - h1 < h3 - h2
与题设条件不符,故 D 错误。
故选 B。
(2)[ \l "bkmark1" 1]根据匀变速直线运动规律可得 Δy = gT2 = 10 ´ 10-2 m解得T = 0. 1s
则小球平抛运动的初速度大小为vm/s = 2.00m/s
[ \l "bkmark2" 2]根据匀变速直线运动规律可知,小球经过 b 点时竖直方向的分速度为
则小球经过 b 点时的速度为vb m/s
[ \l "bkmark3" 3]根据上述分析可知,小球经过 b 点时运动的时间tb s
则小球经过 a 点运动的时间ta = tb - T = 0.05s则抛出点的横坐标为x = -v0ta = -10.0cm
抛出的纵坐标为y gta 2 = -1.25cm
14 .(1)B (2)C
(3)2 :1
(1)实验目的是研究向心力的大小 F 与小球质量 m、角速度w 和半径 r 多个物理量之间的关系,因此在这个实验中,采用了控制变量法。
故选 B。
(2)皮带与不同半径的塔轮相连,可知塔轮的线速度相同,根据 v = wR(R 为塔轮半径),可知两小球的角速度w 不同。
故选 C。
(3)由题可知F左 = mwEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),左)r长,F右 = mwEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),右)r短
结合题意可知r长 = 2r短,F左 : F右 = 1 : 2
联立解得w左 : w右 = 1: 2
又因为v左 = v右 ,v =wR
联立可得左右两塔轮的半径之比为R左 : R右 = w右 : w左 = 2 :1
15 .(1)12.5N
(2)5rad / s
(3)0.6m
(1)对配重进行受力分析,根据共点力平衡,在竖直方向上有T cs37 = mg解得绳的拉力大小为T N
(2)由题知,配重做匀速圆周运动,根据几何关系有 r = l sin 37 + 0. 12m = 0.3m配重受到的合外力提供向心力,则有mg tan 37 = mw2r
解得 w = 5rad / s
(3)配重球不慎脱落后做平抛运动,在竖直方向上有hgt2解得t = 0.4s
平抛的初速度为v = wr = 1.5m / s平抛的水平距离为x = vt = 0.6m
24
16 . d
7
设水平距离为x ,飞镖的初速度为v0 ,落到墙壁时的竖直分速度为
又v
联立以上各式可得t
则飞镖下落的高度h gt
因此,飞镖A、B 下落的高度分别为hA
由题意可知,hB - hA = d ,即 d ,
解得x d 。
17 .(1)减小速度;
(1)使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”,应使卫星在 Q 点减小速度做近心运动。
(2)探月卫星在“工作轨道”上做匀速圆周运动,有
(3)探月卫星在“工作轨道”上做匀速圆周运,万有引力提供向心力,有
可得
(4)月球的第一宇宙速度等于“近地卫星” 的环绕速度,设其质量为 m’,则有
联立,可得
18 .(1)①L = 3m ;② N1 = 8N ,N2 = 44N
(2)N = 0
(1)①斜面上运动,由牛顿第二定律得mg sinθ = ma
由运动公式vEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),B) = 2aL
联立两式代入数据解得L = 3m
②分解重力N1 = mg csθ
代入数据解得N1 = 8N
过 B 点后的瞬间速度仍为vB = 6m / s ,Fn = F支 - mg csθ , 联立两式,代入数据解得F支 = 44N
据牛顿第三定律得,对圆轨道的压力N2 = 44N
(2)由几何关系得,D 点到斜面的垂线段最短,假设位移能垂直于斜面,对应 D 点的速度为 vD。
联立两式,代入数据解得vD m / s m / s
所以假设不成立,即位移不能垂直于斜面,根据抛物线开口特点知,刚好能过 D 点时平抛运动位移最小,所以N = 0
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