甘肃省金昌市第一中学2011-2012学年高一物理下学期期中考试试题 理

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21．(8分) 一质量为10kg的物体在长为5m的绳子牵引下，在竖直平面内作圆周运动，通过

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最低的速度为10m/s，求此时对绳子的拉力。（g=10m/s）

22．(8分) 已知地球的半径为R，自转角速度为?，地球表面的重力加速度为g，在赤道上空一颗相对地球静止的同步卫星离地面的高度h是多少?（用以上三个量表示）

23. （10分）将一个物体以6m/s的速度从3.2m的高度水平抛出，落地速度大小为多少？落地时它的速度方向与地面的夹角θ是多少？（sin53=0.8,cos53=0.6） 24．（15分）宇航员站在一质量分布均匀星球表面上某高h处，沿水平方向抛出一个小球．测得落地时间为t．该星球的半径为R，万有引力常量为G，求 (1)该星球的质量M． (2)该星球的密度?

(3)该星球的第一宇宙速度

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25.（9分）土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动.其中有两

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个岩石颗粒A和B与土星中心的距离分别为rA=8.0×10km和rB=1.2×10km,忽略所有岩石颗粒间的相互作用.(结果可用根式表示),求: (1)岩石颗粒A和B的线速度之比. (2)岩石颗粒A和B的周期之比.

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(3)土星探测器上有一物体,在地球上重为10 N,推算出它在距土星中心3.2×10km处受到土

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星的引力为0.38 N.已知地球半径为6.4×10km,请估算土星质量是地球质量的多少倍?

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高一物理理科答案：

一、选择题 题1 号 答A 2 B 3 A 4 C 5 D 6 C 7 C 8 A 9 B 10 11 12 13 14 15 A D C D C B 案 二、填空

16、GM

R

17、200,250

18、1:1:2 ， 1:2:2 19、2 20、（1）ABCE （2）0.1 1.5 三、计算

得 v合?10m/s -------1分 由tan??vyv 得 -------2分

x ??53。

-------1分 24、解析：（1）小球在空中的运动时间为t，则由h?1222gt 得g?ht2 ----3 - 7 -

分

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由GMm?mg ------3分 R22hR2 得 M? ------1分

Gt2 （2） 又??M3h 得 ?? ------4分 V2?GRt2v2 （3）由 mg?m 得 v?R2hR ------4分 2t25、解析 (1)设土星质量为M0,颗粒质量为m,颗粒距土星中心距离为r,线速度为v,根据牛顿第二定律和万有引力定律得

GM0mmv2 ?r2r解得v? ① ------2分

GM0r,对于A、B两颗粒分别有:vA?GM0rA和vB?GM0rB

得：

vA6 ?vB2

② -------1分

(2)设颗粒绕土星做圆周运动的周期为T,

T?2πr v ③ -------2分

对于A、B两颗粒分别有：TA?2πrA2πrB和TB? vAvB

④ -------1分

得:

TA26 ?TB9

(3)设地球质量为M,地球半径为r0,地球上物体的重力可视为万有引力,探测器上物体质量为m0,在地球表面重力为G0,距土星中心r0′=3.2×10 km处的引力为G0′,根据万有引力定律：

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G0?Gm0M r02 ⑤

?Gm0M0 G0?2?r0由⑤⑥得:

⑥ -------2分

M0=95(倍) -------1分 M- 8 -