江蘇省揚州中學2022-2023學年第二學期3月月考試卷

高一物理

單項選擇題

1.下列關于物理學史和物理思想方法，敘述錯誤的是（）

A.卡文迪許在測量萬有引力常量的實驗中，運用了"放大法"

B."牛頓第一定律"是牛頓通過大量實驗得出的

C.從物理思想方法上講，平均速度體現了"等效替代”的物理思想

D.加速度是采用"比值法"定義的物理量

2.如圖所示，是水流速度穩定的河流，小船在靜水中的速度為丫船。船自4點渡河,

第一次沿方向，第二次沿4c方向，兩次渡河所用的時

間分別為〃和以若月8和4C與河岸的夾角相等。則（）

A.兩方向若為船航行的速度方向，則〃

B.兩方向若為船航行的速度方向，則">匕

C.兩方向若為航行的合速度方向，則

D.兩方向若為航行的合速度方向，則〃>/2

3.如圖所示，從地面上/點發射一枚遠程彈道導彈，假設導彈僅在地球引力作用下沿NC8

橢圓軌道飛行并擊中地面目標8,C為軌道的遠地點，距地面高度為h.已知地球半徑為R,

地球質量為引力常量為G.則下列結論正確的是（）

A.導彈在C點的速度大于J近

\R+h

B.導彈在C點的速度等于，近

\R+h

C.導彈在c點的加速度等于潑%

D.導彈在C點的加速度大于4J

4.地球赤道上的山丘e,近地資源衛星p、同步通信衛星q和月球機，均在赤道平面上繞地

心做勻速圓周運動?設e、p、外機的圓周運動速率分別為匕、%、匕、v4,向心加速度分

別為《、的、七、4,則（）（提示：同步衛星的軌道半徑約為地球半徑的6.6倍，

地月距離約為地球半徑的60倍）

A.Vj>v2>v3>v4

B.v2>v3>v,>v4

C.>a2>a3>a4

D.a2><z3>a(>aA

5.2019年8月超強臺風"利奇馬”的中心在浙江省溫嶺市沿海登陸，登陸后，"利奇馬”強度

開始迅速減弱，并逐漸轉向偏北方向移動，對部分沿海城市

房屋、道路和橋梁有嚴重的破壞。"利奇馬”過后，一同學到社

區志愿參加清掃活動，如圖所示，該同學把被風刮倒的長木

桿繞著。點扶起來，已知木桿的長度為小該同學的手與桿

的接觸位置高為〃，當該同學以速度v向左運動時，手與桿接

觸點的高度不變，當木桿與地面的夾角為￡時，木桿轉動的

角速度為（）

V

D.co=-----

Asina

6.雨天在野外騎車時，在自行車的后輪輪胎上常會粘附一些泥巴，行駛時感覺很"沉重

如果將自行車后輪撐起，使后輪離開地面而懸空，然后用手搖腳踏板，使后輪勻速轉動

泥巴就被甩下來。如圖所示，圖中a、b、c、d

為后輪輪胎邊緣上的四個特殊位置，則（）

A.泥巴在圖中a、c位置的向心加速度大于從

d位置的向心加速度

B.泥巴在圖中的6、c位置時最容易被甩下來

C.泥巴在圖中的c位置時最容易被甩下來

D.泥巴在圖中的。位置時最容易被甩下來

7.如圖甲所示，動畫片里質量均

為m的兩個小猴子為了偷到樹下

面桌子上的香蕉，用同一不可伸

長的輕質細繩拉著，分別嘗試了

兩種方式，如圖乙所示，a是使下

面的猴子在豎直平面內來回擺動,

b是使下面的猴子在水平面內做

勻速圓周運動，b的細繩與豎直方

向的夾角和a擺動時細繩偏離豎

直方向的最大角度都為仇在中

a圖乙

從最高點靜止擺下來過程中速度

最大值出現在最低點，大小為，2g/（l-cos6）,其中/為繩長，則下列說法正確的是（）

A.兩種方式中下面猴子做圓周運動時所受合力方向均指向軌跡圓的圓心

B.。中把細繩調短些，0不變，則上面的猴子所在樹枝比之前更容易折斷

C.6中上面的猴子所在樹枝更容易折斷

D.a中上面的猴子受到的最小拉力與b中上面的猴子受到

的拉力的比值為cos?。

8.2015年9月14日，美國的LIG。探測設施接收到一個來；：\

\、'、°/

自GW150914的引力波信號，此信號是由兩個黑洞的合并過程產生的。如果將某個雙黑洞

系統簡化為如圖所示的圓周運動模型，兩黑洞繞。點做勻速圓周運動。在相互強大的引力

作用下，兩黑洞間的距離逐漸減小，在此過程中，兩黑洞做圓周運動的（）

A.向心力均逐漸減小

B.線速度均逐漸減小

C.周期均不變

D.角速度均逐漸增大

9.一衛星繞火星表面附近做勻速圓周運動，其繞行的周期為T.

假設宇航員在火星表面以初速度v水平拋出一小球，經過時間/

恰好垂直打在傾角a=30。的斜面體上，如圖所示.已知引力常量為

G,則火星的質量為

3322

、3vr*D3-^3vr*?3vr3^vr

A.，D.、,L.、,L/..,

16Gd兀416G/3/16GQ兀416Gr3n4

10.第24屆冬季奧運會于2022年2月在

北京召開，圖甲為谷愛凌跳臺滑雪的場景

運動軌跡如圖乙所示。谷愛凌從C點水平

飛出，落到斜坡上的。點，E點離坡道

8最遠，忽略空氣阻力。下列說法正確

的是（）

A.從C到E的時間比從E到D的時間短

B.軌跡CE1和ED長度相等圖甲

C.軌跡CEt和在C。上的投影長度之比為1：3

D.軌跡CE和在水平方向的投影長度相等

二.實驗題

11.（1）為了研究平拋物體的運動，可做下面的實驗：如圖中甲所示，用小錘打擊彈性金

屬片，8球就水平飛出，同時N球被松開，做自由落體運動，兩球同時落到地面；如圖乙

所示的實驗：將兩個完全相同的斜滑道固定在同一豎直面內，最下端水平。把兩個質量相

等的小鋼球從斜面的同一高度山靜止同時釋放，滑道2與光滑水平板連接，則將觀察到的

現象是球1落到水平木板上擊中球2.這兩個實驗說明。

乙

A.甲實驗只能說明平拋運動在豎直方向做自由落體運動

B.乙實驗只能說明平拋運動在水平方向做勻速直線運動

C.不能說明上述規律中的任何一條

D.甲、乙二個實驗均能同時說明平拋運動在水平、豎直方向上的運動性質

（2）關于"研究物體平拋運動”實驗，下列說法正確的是。

A.小球與斜槽之間有摩擦會增大實驗誤差

B.安裝斜槽時其末端切線應水平

C.小球必須每次從斜槽上同一位置由靜止開始釋放

D.在白紙上記錄斜槽末端槽口的位置。，作為小球做平拋運動的起點和所建坐標系的原

點

（3）如圖，某同學利用丙裝置在做平拋運動實驗時得出如圖丁所示的小球運動軌跡，a、

b、c三點的位置在運動軌跡上已標出。（g取lOm/s?）

①小球平拋運動的初速度為m/So

②小球運動到b點時，在y方向的分速度為m/so

③拋出點坐標x=cm,y=cm。

三.計算題

12.2021年10月3日神舟十三號飛船發射成功，神舟十三號與中國空間站的天和核心艙

對接后，與空間站一起繞地球做勻速圓周運動，三位宇航員在空間站駐留六個月從事各項

科研工作。已知我國空間站距離地球表面的高度為〃，地球質量為"，地球半徑為A,地

球表面的重力加速度為g。求：

（1）空間站繞地球做勻速圓周運動的周期T；

（2）在空間站中，宇航員長期處于失重狀態，為緩解這種狀態帶來的不適，科學家設想

建造一種環形空間站，其半徑為廠，繞中軸勻速旋轉，如圖所示。宇航員（可視為質點）

站在旋轉艙內的側壁上，若要感受到與他站在地球表面時相同大小的支持力，旋轉艙繞其

中軸勻速轉動的角速度。應為多大。

13.沖關節目是一種戶外娛樂健康游戲，如圖所示為參賽者遇到的一個關卡。一個半徑為

R的圓盤浮在水面上，圓盤表面保持水平且與水平跑道的高度差〃=1.8m,〃為圓盤邊緣上

一點。某時刻，參賽者從靜止出發以加速度4m/s2助跑后從P點水平向右跳出，初速度的

方向與圓盤半徑（加在同一豎直平面內。已知圓盤的圓心與尸點之間的水平距離為x〃=6.4m,

圓盤半徑R=1.6m,重力加速度g取lOm/s"不計空氣阻力。

（1）求參賽者從尸點跳出至落至圓盤經歷的時間

（2）參賽者要能落在圓盤上，求最短的助跑距離；

（3）若參賽者從尸點跳出的同時，圓盤繞過其圓心。的豎直軸以角速度3勻速轉動，要

使參賽者落到〃點，求圓盤轉動的角速度3。

14.如圖所示，在足夠高的豎直墻面上4點，以水平速度v行:LOm/s向左拋出一個質量為

〃7=lkg的小球，小球拋出后始終受到水平向右的恒定風力的作用，風力大小尸=5N,經過

一段時間小球將再次到達墻面上的8點處，重力加速度為g=10m/s2,則在此過程中：（注

意：計算結果可用根式表示）

（1）小球水平方向的速度為零時距墻面的距離；

（2）墻面上N、8兩點間的距離；

（3）小球速度的最大值；

（4）小球速度的最小值。

15.如圖所示的裝置中，光滑水平桿固定在豎直轉軸上，小圓環A和輕彈簧套在桿上，彈簧

兩端分別固定于豎直轉軸和環A,細線穿過小孔0,兩端分別與環A和小球B連接，線與

水平桿平行，環A的質量為加，小球B的質量為2機。現使整個裝置繞豎直軸以角速度。勻

速轉動，環A與轉軸間距離不變時，細線與豎直方向的夾角為37。。已知重力加速度g,

sin370=0.6,cos37°=0.8?求：

（1）裝置轉動的角速度為。時，細線08的拉力兀

（2）裝置轉動的角速度為。時，細線。B的長度s。

（3）若裝置轉動的角速度為20,環A與轉軸間距離再次不變，細線與豎直方向的夾角為

53。，此時彈簧彈力與角速度為。時大小相等，求此時彈簧的彈力大小F。

八口&

37。轉軸

B

2022-2023學年江蘇省揚州中學第二學期3月月考試卷

高一物理

四.單項選擇題

1.下列關于物理學史和物理思想方法，敘述錯誤的是（）

A.卡文迪許在測量萬有引力常量的實驗中，運用了"放大法"

B."牛頓第一定律"是牛頓通過大量實驗得出的

C.從物理思想方法上講，平均速度體現了"等效替代”的物理思想

D.加速度是采用"比值法"定義的物理量

【答案】B

【詳解】A.卡文迪許在測量萬有引力常量的實驗中，運用了"放大法"，故A正確，不符

合題意；

B.牛頓第一定律是在大量經驗實驗的基礎上通過科學推理得到的，故B錯誤，符合題意;

C.從物理思想方法上講，平均速度體現了"等效替代”的物理思想，故C正確，不符合題

意；

D.加速度是采用"比值法"定義的物理量，故D正確，不符合題意；

故選B.

2.如圖所示，MV是水流速度穩定的河流，小船在靜水中的速度為v梆船自4點渡河，

第一次沿方向，第二次沿ZC方向，兩次渡河所用的時間分別為〃和以若48和4C與

河岸的夾角相等。則（）

A.兩方向若為船航行的速度方向，則〃々2

B.兩方向若為船航行的速度方向，則力X2

C.兩方向若為航行的合速度方向，則。

D.兩方向若為航行的合速度方向，則〃>這

【答案】D

【詳解】AB.兩方向若為船航行的速度方向，渡河時間取

決于小船垂直河岸方向的速度，假設船速于AD夾角為凡

將船速分解，由題意可知船速的渡河分量相等，均為vcos仇故渡河時間為

AD

4=4=---

vcos^

故AB錯誤;

CD.兩方向若為航行的合速度方向，渡河時間取決于小船垂直河岸方向的速度，根據分析

可知，第二次沿ZC方向垂直于河岸方向的速度大于第一次沿方向垂直于河岸方向的

速度，故〃>5故C錯誤，D正確。

故選DoC

3.如圖所示，從地面上4點發射一枚遠程彈道導彈，假設導彈僅在

地球引力作用下沿ZC8橢圓軌道飛行并擊中地面目標8,C為軌道/\

（地球“\

腔j

的遠地點，距地面高度為人.已知地球半徑為凡地球質量為M,引力常量為G.則下列結

論正確的是（）

A.導彈在C點的速度大于/紅

\R+h

B.導彈在C點的速度等于一亙

\R+h

C.導彈在c點的加速度等于洪，

D.導彈在C點的加速度大于目7T

（R-h）

【答案】C

【詳解】AB.對于位于離地高為力的軌道上勻速運動的物體有：

GMmv2

777^2-m-------

(R+h)R+h

其速度片，近，導彈從C點做向心運動，速度應小于（近，故AB錯誤;

\R+h\R+h

CD.根據牛頓第二定律在C點有：

GMm

2=ma

(R+h)

GM

導彈在C點的加速度O=/D小2,故C正確，D錯誤.

（R+h）

4.地球赤道上的山丘e,近地資源衛星p、同步通信衛星4和月球m,均在赤道平面上繞地

心做勻速圓周運動?設e、p、q、m的圓周運動速率分別為巧、彩、匕、匕，向心加速度分

別為q、%、%、4，貝（I（）

A.v(>v2>v3>v4B.v2>v3>v,>v4

C.at>a2>a3>aAD.a2>a}>at>aA

【答案】D

【詳解】AB.山丘e與同步通信衛星夕轉動周期相等，根據圓周運動線速度公式v=棄,

山丘e的運動速率匕=下一，月球機的運動速率

10

2;tRm2TTR6.6出而

____=______x________

3OTo.To30

故

V1<V4

根據衛星的線速度公式v=J里,由于近地資源衛星的軌道半徑小于同步通信衛星q的

軌道半徑，故近地資源衛星的線速度大于同步通信衛星的線速度，同理同步通信衛星的線

速度大于月球”的線速度，即

《〈匕<匕

故

v,<v4<v3<v2

故AB錯誤；

CD.根據

24九二尸

a=cor=『

山丘e運動加速度

4/R

ai=^2~

Jo

月球機運動加速度

4乃24萬2R6.6^55"

CiA—、Rm—)X

(307^)2穹302

即

<?l

同理

47V2?4/R

x6.6

"LT；VT：

則

根據衛星的周期公式

由于近地資源衛星的軌道半徑小于同步通信衛星4的軌道半徑，故近地資源衛星的加速度

大于同步通信衛星的加速度，即

故的>%>4>4，故C錯誤，D正確。

故選D。

5.2019年8月超強臺風"利奇馬”的中心在浙江省溫嶺市沿海登陸，登陸后，"利奇馬”強度

開始迅速減弱，并逐漸轉向偏北方向移動，對部分沿海城市/

房屋、道路和橋梁有嚴重的破壞。"利奇馬"過后，一同學到社/

區志愿參加清掃活動，如圖所示，該同學把被風刮倒的長木

桿繞著。點扶起來，已知木桿的長度為乙該同學的手與桿/

的接觸位置高為〃，當該同學以速度v向左運動時，手與桿接/V

觸點的身度不變，當木桿與地面的夾角為a時，木桿轉動的

角速度為（）

vsina

C.co=D.co=

【答案】c

【詳解】把人的速度分解為垂直于旗桿的速度V/和沿桿的速度V2,如圖

V1

v；=vsina

此時手握旗桿的位置到。點距離為」h一，則有

sina

sma

所以C正確，ABD錯誤。

故選C。

6.雨天在野外騎車時，在自行車的后輪輪胎上常會粘附一些泥巴，行駛時感覺很"沉重"。

如果將自行車后輪撐起，使后輪離開地面而懸空，然后用手搖腳踏板，使后輪勻速轉動，

泥巴就被甩下來。如圖所示，圖中隊6、。、“為后輪輪胎邊緣上的四個特殊位置，則

()

A.泥巴在圖中a、c位置的向心加速度大于從”位置的向心加速度

B.泥巴在圖中的6、c位置時最容易被甩下來

C.泥巴在圖中的c位置時最容易被甩下來

D.泥巴在圖中的。位置時最容易被甩下來

【答案】C

【詳解】A.a、b、c、"共軸轉動，角速度相等，半徑也相等，根據公式a=/■”分析知它

們的向心加速度大小都相等，故A錯誤；

BCD.泥塊做勻速圓周運動，合力提供向心力，根據尸="http://知，泥塊在車輪上每一個位

置的向心力相等，當提供的合力小于向心力時做離心運動，所以能提供的合力越小越容易

飛出去，最低點，重力向下，附著力向上，合力等于附著力減重力，最高點，重力向下，

附著力向下，合力為重力加附著力，在線速度豎直向上或向下時，合力等于附著力，所以

在最低點c所需要的附著力最大，最容易飛出去，故C正確，BD錯誤。

故選C。

7.如圖甲所示，動畫片里質量均為〃?的兩個小猴子為了偷到樹下面桌子上的香蕉，用同

一不可伸長的輕質細繩拉著，分別嘗試了兩種方式，如圖乙所示，。是使下面的猴子在豎

直平面內來回擺動，方是使下面的猴子在水平面內做勻速圓周運動，6的細繩與豎直方向

的夾角和°擺動時細繩偏離豎直方向的最大角度都為優則下列說法正確的是（）

A.兩種方式中下面猴子做圓周運動時所受合力方向均指向軌跡圓的圓心

B.。中把細繩調短些，6不變，則上面的猴子所在樹枝比之前更容易折斷

C.6中上面的猴子所在樹枝更容易折斷

D.a中上面的猴子受到的最小拉力與b中上面的猴子受到的拉力的比值為cos?。

【答案】D

【詳解】A.平面內做圓周運動時，速率也在不斷變化，除了有指向軌跡圓圓心的向心加

速度，在軌跡切線方向還有一個改變速度大小的加速度，因此合加速度方向不指向軌跡圓

圓心，合力方向不指向軌跡圓圓心，A錯誤；

B.“中，下面的猴子在最低點時繩子上的張力最大，樹枝容易折斷，由動能定理得

mg1(1-cos6)=—mv

Tnax-mg=m—

可得繩子上的最大張力

Lx=3，"g-2，"gcos9

可知最大張力與繩長無關，B錯誤；

C.6中繩子上的張力和重力的合力為下面的猴子提供向心力，繩子上的張力

由于夕大小不確定，無法確定兩種方式中繩子上的最大張力的大小關系，C錯誤;

D.a中繩子上張力最小時下面猴子所在位置是最高點處，此時最小張力

T、=mgcos0

結合對C選項的分析可知a中繩子上的最小張力與b中繩上的張力的比值為cos?0,D正

確。

故選Do

8.2015年9月14日，美國的LIG。探測設施接收到一個來自GW150914的引力波信號，

此信號是由兩個黑洞的合并過程產生的。如果將某個雙黑洞系統簡化為如圖所示的圓周運

動模型，兩黑洞繞。點做勻速圓周運動。在相互強大的引力作用下，兩黑洞間的距離逐漸

減小，在此過程中，兩黑洞做圓周運動的（）

\O：1；

A.向心力均逐漸減小

B.線速度均逐漸減小

C.周期均不變

D.角速度均逐漸增大

【答案】D

【詳解】A.向心力由萬有引力提供，根據萬有引力定律

F=G"

1}

兩黑洞間的距離逐漸減小，萬有引力增大，所以向心力均逐漸增大，A錯誤;

C.根據牛頓第二定律

「4〃2

Gk土產八

解得

T=27r1/

yG（陽］+嗎）

兩黑洞間的距離L逐漸減小,周期均減小，c錯誤；

D.根據G=,丁減小，角速度均逐漸增大，D正確；

B.根據

2萬不

（叫+性）

解得

兩黑洞間的距離L逐漸減小的過程中，〃的減小量大于〃2、的減小量，所以線速度均

增大，B錯誤。

故選D。

9.一衛星繞火星表面附近做勻速圓周運動，其繞行的周期為T.假設宇航員在火星表面以

初速度v水平拋出一小球，經過時間f恰好垂直打在傾角a=30。的斜面體上，如圖所示.已

知引力常量為G,則火星的質量為

、3M3尸033V3743v2r2r

A.、D.、,C.、,L）.、，

16GP/J16Gz37t416G/37r416GrV

答案B

10.第24屆冬季奧運會于2022年2月在北京召開，圖甲為谷愛凌跳臺滑雪的場景，運動軌

跡如圖乙所示。谷愛凌從C點水平飛出，落到斜坡上的。點，E點離坡道CD最遠，忽略

空氣阻力。下列說法正確的是（）

圖甲圖乙

A.從C到E的時間比從E到D的時間短

B.軌跡CE和長度相等

C.軌跡CE和ED在C。上的投影長度之比為1：3

D.軌跡CE和ED在水平方向的投影長度相等

【答案】D

【詳解】A.以C為原點，CD為x軸，和CD垂直向上的為y軸，建立坐標系，如圖

y

A

v軸方向做類豎直上拋運動，X軸方向做勻加速直線運動，當運動員速度方向與軌道平行

時，在y軸方向到達最高點，根據豎直上拋運動的對稱性，可知從。到E的時間等于從E

到。的時間，故A錯誤；

BC.由A分析可得，運動員在CE段和在段，在y軸方向的位移大小相等方向相反，

用時相等，運動員在x軸上做勻加速直線運動，則在CE段和段在x軸方向上位移不

等，故故軌跡CE和ED長度不等，由于運動員在C點時，在x軸方向上有初速度，故軌

跡CE和ED在CD上的投影長度之不為1:3,故BC錯誤；

D.運動員豎直方向做自由落體運動，由于A分析可得，在CE和兩段運動過程時間相

等，運動員在水平方向上做勻速直線運動，則軌跡CE和EO在水平方向的投影長度相等。

故D正確。

故選Do

五.實驗題

11.(1)為了研究平拋物體的運動，可做下面的實驗：如圖中甲所示，用小錘打擊彈性金

屬片，8球就水平飛出，同時Z球被松開，做自由落體運動，兩球同時落到地面；如圖乙

所示的實驗：將兩個完全相同的斜滑道固定在同一豎直面內，最下端水平。把兩個質量相

等的小鋼球從斜面的同一高度山靜止同時釋放，滑道2與光滑水平板連接，則將觀察到的

現象是球1落到水平木板上擊中球2.這兩個實驗說明。

A.甲實驗只能說明平拋運動在豎直方向做自由落體運動

B.乙實驗只能說明平拋運動在水平方向做勻速直線運動

C.不能說明上述規律中的任何一條

D.甲、乙二個實驗均能同時說明平拋運動在水平、豎直方向上的運動性質

(2)關于"研究物體平拋運動”實驗，下列說法正確的是。

A.小球與斜槽之間有摩擦會增大實驗誤差

B.安裝斜槽時其末端切線應水平

C.小球必須每次從斜槽上同一位置由靜止開始釋放

D.在白紙上記錄斜槽末端槽口的位置0,作為小球做平拋運動的起點和所建坐標系的原

點

(3)如圖，某同學利用丙裝置在做平拋運動實驗時得出如圖丁所示的小球運動軌跡，4、

6、C三點的位置在運動軌跡上已標出。(gMx10m/s2)

①小球平拋運動的初速度為m/s。

②小球運動到6點時，在y方向的分速度為m/s?

③拋出點坐標x=cm，y=cm?

【答案】ABBC21.5-10-1.25

【詳解】(1)[1]A.用小錘打擊彈性金屬片，8球就水平飛出，同時4球被松開，做自由

落體運動，兩球同時落到地面，則知8球豎直方向上的運動規律與N球相同，甲實驗只能

說明平拋運動在豎直方向做自由落體運動，故A正確；

BCD.把兩個質量相等的小鋼球從斜面的同一高度由靜止同時釋放，滑道2與光滑水平板

連接，則將觀察到的現象是球1落到水平木板上擊中球2,知1球在水平方向上的運動規

律與2球相同，即平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，故B正確，CD錯誤。

(2)⑵A.小球與斜槽之間有摩擦，但不會影響小球做平拋運動，故A錯誤；

B.研究平拋運動實驗的關鍵是要保證小球能夠水平飛出，則安裝實驗裝置時，安裝斜槽

時其末端切線應水平，故B正確；

C.為了保證每次平拋的初速度和軌跡相同，所以小球必須每次從斜槽上同一位置由靜止

開始釋放，故C正確；

D.在白紙上記錄斜槽末端槽口的位置O,不能作為小球做平拋運動的起點，應該選擇小

球拋出時的球心位置作為平拋運動的起點，故D錯誤。

(3)⑶由于。仄加,間水平位移相等，而平拋運動物體在水平方向做勻速直線運動，故小球

在外、加間運動時間相等，設為f,根據豎直方向自由落體運動規律

△y=gt2

得出

”歸亞展。心

水平方向上

可得

v=-=—//s

°t0.1ms=2m

⑷根據自由落體運動規律和勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于平均速度，可知人

點豎直方向的分速度

%v一2/

代入數據可得

%=1.5m/s

⑸⑹由上題可知

%=1.5m/s

則可算出從拋出到b點的時間

/,,=—=—s=0.15s

6gio

則由

12

yb=-gfb

Xb=votb

可求出拋出點到b點的水平和豎直的距離分別為30cm和11.25cm,則可得出拋出點的坐

標點

x0=20cm-xh=20cm-30cm=-10cm

yn-10cm-yh=-1.25cm

六.計算題

12.2021年10月3日神舟十三號飛船發射成功，神舟十三號與中國空間站的天和核心艙

對接后，與空間站一起繞地球做勻速圓周運動，三位宇航員在空間站駐留六個月從事各項

科研工作。已知我國空間站距離地球表面的高度為肌地球質量為"，地球半徑為R,地

球表面的重力加速度為g。求：

（1）空間站繞地球做勻速圓周運動的周期T；

（2）在空間站中，宇航員長期處于失重狀態，為緩解這種狀態帶來的不適，科學家設想

建造一種環形空間站，其半徑為八繞中軸勻速旋轉，如圖所示。宇航員（可視為質點）

站在旋轉艙內的側壁上，若要感受到與他站在地球表面時相同大小的支持力，旋轉艙繞其

中軸勻速轉動的角速度3應為多大。

【答案】(1)7=22+〃)

【詳解】（1）空間站繞地球做勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力，有

_Mm2zr

G---------=mI(R+h)

(R+h)2

不考慮地球自轉時，質量為外物體，在地球表面的重力

「Mm。

GR="。g

可得

7二2萬四四經?

Rg

(2)當人隨空間站一起自轉且加速度為g時，可獲得與地球表面相同的重力，則

N=/g

旋轉艙內的側壁對宇航員的支持力N,提供宇航員圓環繞中心勻速旋轉向心力

2

N=m0a)r

解得

CD=

13.沖關節目是一種戶外娛樂健康游戲，如圖所示為參賽者遇到的一個關卡。一個半徑為

R的圓盤浮在水面上，圓盤表面保持水平且與水平跑道的高度差〃=1.8m,/為圓盤邊緣上

一點。某時刻，參賽者從靜止出發以加速度4m/s2助跑后從尸點水平向右跳出，初速度的

方向與圓盤半徑在同一豎直平面內。已知圓盤的圓心與P點之間的水平距離為xo=6.4m,

圓盤半徑R=1.6m,重力加速度g取lOm/s?,不計空氣阻力。

(1)求參賽者從尸點跳出至落至圓盤經歷的時間六

(2)參賽者要能落在圓盤上，求最短的助跑距離；

(3)若參賽者從尸點跳出的同時，圓盤繞過其圓心。的豎直軸以角速度。勻速轉動，要

使參賽者落到〃點，求圓盤轉動的角速度3。

【答案】(1)0.6s；(2)8m；(3)。='人左；D"伙=0,1,2,3,…)或。(k=1,2,3,…)

【詳解】(1)參賽者做平拋運動，由

h=；gt,

(2)根據平拋水平方向

Xo-Rft

%=8m/s

助跑過程勻加速運動有

2

2ax=v0

得

x=8m

(3)參賽者落到圓盤時間為0.6s,若參賽者從P點以最小速度跳出，要想使參賽者落到

”點，此時間內圓盤圓周運動轉過角度為人2乃+萬，則有

(ot=k-27r+7r

得

5(24+1)萬,

0)='--(k=1,2,3,???)

若參賽者從尸點以最大速度跳出，要想使參賽者落到M點，此時間內圓盤圓周運動轉過

角度為h2萬，則有

cot=2k兀

14.如圖所示，在足夠高的豎直墻面上N點，以水平速度wHL0m/s向左拋出一個質量為

機=lkg的小球，小球拋出后始終受到水平向右的恒定風力的作用，風力大小尸=5N,經過

一段時間小球將再次到達墻面上的8點處，重力加速度為g=10m/s2,則在此過程中：(注

意：計算結果可用根式表示)

(1)小球水平方向的速度為零時距墻面的距離；

(2)墻面上/、8兩點間的距離；

(3)小球速度的最大值和最小值。

【答案】⑴10；（2）80；（3）10V17;（4）4百

【詳解】（1）小球在水平方向先向左做勻減速運動而后向右做勻加速運動，小球在豎直方

向上做自由落體運動。水平方向

F-tnax

得

凡=￡=5而