[优质精选]河南省新野县第一高级中学2018-2019学年高一物理下学期第二次月考试题及答案 doc

中小学习题试卷教育文档 【答案】 【解析】

【详解】物体下滑过程中，只有重力和滑动摩擦力做功，斜面上摩擦力做的功为：

水平面上摩擦力做的功为： 对物体全过程应用动能定理，有： 解得：。

16.有一颗载有太阳能收集板的人造地球卫星，绕地球做匀速圆周运动。卫星与地心的距离为地球半径R0的2倍，卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合。已知地球表面重力加速度为g，太阳光可看作是平行光，求 （1）卫星做匀速圆周运动的周期；

（2）卫星绕地球一周，太阳能收集板工作的时间。 【答案】（1）（2） 【解析】

（1）地球卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律：（2分） 在地球表面有：（2分）

卫星做匀速圆周运动的周期为（2分）

（2）如图，当卫星在阴影区时不能接受阳光，据几何关系：∠AOB=∠COD=（2分） 卫星绕地球一周，太阳能收集板工作时间为：t =T=（2分）

17.过山车是游乐场中常见设施。下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形管道组成，B、C分别是二个圆形管道的最低点，半径R1=2.0m、R2=1.4m。一个质量为m=1.0kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动，A、B间距L1=6.0m。小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2，圆形管道是光滑的。假设水平轨道足够长。重力加速度取g=10m/s。试求:

2

（1）小球在经过第一个圆形管道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；

中小学习题试卷教育文档 （2）如果小球恰能通过第二个圆形管道，B、C间距L应是多少； 【答案】（1）10.0N（2）12.5m 【解析】

【详解】(1)设小于经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1根据动能定理 ①

小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F，根据牛顿第二定律 ②

由①②得F＝10.0 N ③

(2)设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2，由题意 ④ ⑤

由④⑤得L＝12.5m。

18.如图为某自动投放器示意图，其下半部AB是一长为R的竖直管道。上半部BC是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道。AB内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧。投放时，若将弹簧长度压缩了0.5R后锁定，在弹簧上端放置一个可视为质点且质量为m的小球，解除锁定，弹簧可将小球弹射出去。当小球到达顶端C时，对轨道壁的压力恰好为零。不计一切阻力，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为g。求：

（1）小球到达顶端C时的速度大小v1； （2）弹簧压缩了0.5R时的弹性势能EP1；

（3）若将弹簧压缩了0.6R时，弹簧弹性势能为EP2=EP1，小球落地点离OO’的水平距离s是多少?

【答案】（1）鱼饵到达管口C时的速度大小；（2）弹簧压缩到0．5R时的弹性势能Ep=2mgR；（3）若将弹簧压缩了0．6R时，弹簧弹性势能为Ep2=Ep1，小球落地点离OO′的水平距离是4．2R 【解析】

试题分析：（1）质量为m的鱼饵到达管口C时做圆周运动的向心力，完全由重力提供， 则mg=m…① 由①式解得：v1=…②

（2）从弹簧释放到最高点C的过程中，弹簧的弹性势能全部转化为鱼饵的机械能，由系统的机械能守恒定律有Ep=mg（0．5R+R）+mv12…③ 由②③式解得：Ep=2mgR…④

（3）设其到达管口C时速度大小为v2，由机械能守恒定律得：Ep2=mg（0．6R+R）+mv22…⑤ 鱼饵离开管口C后做平抛运动，设经过t时间落到水面上，离OO'的水平距离为x，由平抛运动规律有：x=v2t+R…⑥ h=2R=gt2⑦

中小学习题试卷教育文档 由⑤⑥⑦式解得：x=4．2R 考点：机械能守恒定律、平抛运动 【名师点睛】

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