2010-2011学年安徽省蚌埠二中高一（下）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

一物体作匀速圆周运动，在其运动过程中，不发生变化的物理量是（ ）
A．线速度
B．角速度
C．向心加速度
D．合外力

2. 难度：中等

假定两个质量为m₁和m₂的行星分别绕太阳在椭圆轨道上运动，若它们的轨道半长轴分别为R₁和R₂，则它们运行的周期之比T₁/T₂等于（ ）
A．
B．
C．
D．

3. 难度：中等

关于运动的合成和分解，下列说法中正确的是（ ）
A．合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
B．合运动的速度可能比每一个分运动的速度小
C．只要两个分运动是直线运动，那么它们的合运动也一定是直线运动
D．两个分运动的时间一定不与它们合运动的时间相等

4. 难度：中等

将一小球从距地面h高处，以初速度v水平抛出，小球落地时速度为v，它的竖直分量为v_y．则下列各式中计算小球在空中飞行时间t正确的是（ ）
A．2
B．
C．
D．

5. 难度：中等

把太阳系中各行星的运动近似看作匀速圆周运动，则离太阳越远的行星（ ）
A．角速度越小
B．线速度越大
C．周期越小
D．加速度越大

6. 难度：中等

如图所示，用细绳拴着质量为m的物体，在竖直平面内做圆周运动，圆周半径为R．，则下列说法正确的是（ ）

A．小球刚好过最高点时的速度是
B．小球过最高点时的最小速度为零
C．小球过最高点时，绳子张力不可以为零
D．小球过最高点时，绳子对小球的作用力大小不可以等于球所受的重力

7. 难度：中等

小球做匀速圆周运动，质量为m，半径为R，向心加速度为 a，则下列说法正确的是（ ）
A．小球在一个周期内位移为2R
B．小球在半个周期内速度变化量大小为
C．t时间内小球通过的路程
D．小球的向心力是不变的恒力

8. 难度：中等

质点仅在恒力F的作用下，由O点运动到A点的轨迹如图所示，在A点时速度的方向与x轴平行，则恒力F的方向可能沿（ ）

A．x轴正方向
B．x轴负方向
C．y轴正方向
D．y轴负方向

9. 难度：中等

我国绕月探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展．设地球、月球的质量分别为m₁、m₂，半径分别为R₁、R₂，人造地球卫星的第一宇宙速度为v，对应的环绕周期为T，则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为（ ）
A．，
B．，
C．，
D．，

10. 难度：中等

如图所示，一圆盘可绕一通过圆心O且垂直盘面的竖直轴转动．在圆盘上放置一木块，木块圆盘一起作匀速圆周运动，则（ ）

A．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向与木块运动方向相反
B．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向与木块运动方向相同
C．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向指向圆心
D．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向背离圆心

11. 难度：中等

如图所示，在高h处有个小球A，以速度v₁水平抛出，与此同时，地面上有个小球B，以速度v₂竖直向上抛出，两小球在空中相遇，则（ ）

A．从抛出到相遇所需的时间为
B．从抛出到相遇所需的时间为
C．两球抛出时的水平距离为
D．两球抛出时的水平距离为无法确定

12. 难度：中等

宇宙飞船以周期为T绕地球作圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程，如图所示．已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T．太阳光可看作平行光，宇航员在A点测出的张角为α，则（ ）

A．飞船绕地球运动的线速度为
B．一天内飞船经历“日全食”的次数为
C．飞船每次“日全食”过程的时间为
D．飞船周期为

二、填空题

13. 难度：中等

炮筒与水平方向成60°角，炮弹从炮口射出时的速度是800m/s，该速度在竖直方向的分速度为    m/s，在水平方向的分速度是    m/s．

14. 难度：中等

如左图所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明    ，如图所示的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平．把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是    ，这说明    ．

15. 难度：中等

有一个匀速转动的圆盘，圆盘边缘一点A的线速度是v_A，沿半径方向在A与圆心连线间有一点B的线速度为v_B，AB间距离为L，则圆盘的半径为    ，角速度为    ，B点的向心加速度的大小为    ．

16. 难度：中等

一辆汽车行驶到半径为R的圆弧形凸形桥最高点，已知汽车此时速度大小v，为，汽车质量为m，重力加速度为g，则汽车在凸形桥最高点受到的桥面支持力是    ．

三、解答题

17. 难度：中等

某人造地球卫星沿圆轨道运行，轨道半径是r，周期是T，万有引力常量为G．试从这些数据计算地球的质量．

18. 难度：中等

为了清理堵塞河道的冰凌，空军实施投弹爆破．飞机在河道上空高H处以速度v水平匀速飞行，投掷下炸弹并击中目标．
求（1）炸弹刚脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离；
（2）击中目标时的速度大小．（不计空气阻力）

19. 难度：中等

如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO′转动，同内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R和H，筒内壁A点的高度为筒高的一半，内壁上有一质量为m的小物块，求：
①当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小；
②当物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度．

20. 难度：中等

开普勒1609年一1619年发表了著名的开普勒行星运行三定律，其中第三定律的内容是：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等．万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一，它于1687年发表在牛顿的《自然哲学的数学原理中》．
（1）请从开普勒行星运动定律等推导万有引力定律（设行星绕太阳的运动可视为匀速圆周运动）；
（2）万有引力定律的正确性可以通过“月-地检验”来证明：
如果重力与星体间的引力是同种性质的力，都与距离的二次方成反比关系，那么，由于月心到地心的距离是地球半径的60倍；月球绕地球做近似圆周运动的向心加速度就应该是重力加速度的1/3600．
试根据上述思路并通过计算证明：重力和星体间的引力是同一性质的力（已知地球半径为6.4×10⁶m，月球绕地球运动的周期为28天，地球表面的重力加速度为9.8m/s²）．