天津市塘沽区新高考高一下物理解答题专项训练含解析

联立解得火星表面的重力加速度
4．(1) (2) ,
【解析】
【详解】
以AB组成的系统，机械能守恒，则 ，解得
对B，根据运动学公式可知 ，解得
对A分析，根据运动学公式可知 ，解得
5．（1）180m（1）90m
【解析】
【分析】
心力是车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，写出运动学方程，即可求得结果；
17．(本题9分)如图所示，将一小球从倾角θ=60°斜面顶端，以初速度v0水平抛出，小球落在斜面上的某点P，过P点放置一垂直于斜面的直杆(P点和直杆均未画出)。已知重力加速度大小为g，斜面、直杆处在小球运动的同一竖直平面内，求：
(1)斜面顶端与P点间的距离；
(2)若将小球以另一初速度v从斜面顶端水平抛出，小球正好垂直打在直杆上，求v的大小。
6．某人在离地面10m高处以10m/s的速度水平抛出一质量为1kg的物体，不计空气阻力，取g=10m/s2.求：
（1）人对物体所做的功；
（2）物体落地时的水平位移及速度大小；
（3）物体从抛出到落地过程中动量变化量的大小。
7．质量为M=0.2 kg的木块放在水平台面上，台面比水平地面高出h=0.20m，木块离台的右端L=1.7m。质量为m=0.10M的子弹以v0=180m/s的速度水平射向木块，当子弹以v=90m/s的速度水平射出时，木块的速度为v1=9m/s（此过程作用时间极短，可认为木块的位移为零）。若木块落到水平地面时的落地点到台面右端的水平距离为s=1.6m，求：
（1）A、B两点间的电势差UAB；
（1）匀强电场的电场强度E的大小；
（3）小球从A点运动到B点过程中的最大速度的大小．（结果可保留根号）
3．火星探测器在距火星表面高度为h的轨道绕其飞行，该运动可看做匀速圆周运动。已知探测器飞行一周的时间为T，火星视为半径为R的均匀球体，万有引力常量为G，求：
(1)火星的质量M；
18．(本题9分)如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60°角，一个电荷量为q=4×10-8C的正电荷从a点移到b点时静电力做功为W1=1.2×10-7J，求：
（1）匀强电场的场强E；
（2）电荷从b移到c，静电力做功W2；
（3）a、c两点间的电势差Uac。
(1)座椅受到绳子的拉力大小；
(2)小明运动的线速度大小；
(3)小明随身带的玻璃球从座椅上不慎滑落，求落地点与游艺机转轴(即图中O1点)的距离(保留两位有效数字)。
12．(本题9分)“天宫一号”是我国自主研发的目标飞行器，是中国空间实验室的雏形．2013年6月，“神舟十号”与“天宫一号”成功对接，6月20日3位航天员为全国中学生上了一节生动的物理课．已知“天宫一号”飞行器运行周期T，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，“天宫一号”环绕地球做匀速圆周运动，万有引力常量为G．求：
5．在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h．汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.5倍，取g=10m/s1．
（1）如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？
（1）如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？
天津市塘沽区新高考高一下物理解答题专项训练
多选题有答案含解析
1．中国载人航天工程办公室发布消息称，我国即将建成的空间站包括一个核心舱，二个实验舱.若宇航员通过随身携带的计时工具测得空间站绕地球运动的n周的时间为t，又知地球的半径为R，地球表面处的重力加速度为g，万有引力常量为G.将空间站绕地球运动看作匀速圆周运动，不考虑地球自转的影响，求空间站离地面的高度h.
(1)人和摩托车从高台飞出时的动能Ek；
(2)摩托车落地点到高台的水平距离s；
(3)摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功Wf.
16．(本题9分)如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，0点到光滑水平面的距离为h．物块B和C的质量分别是6m和3m, B与C用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物块位于0点正下方．现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升到最高点时到水平面的距离为 ,小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求碰撞后B物块速度大小 及碰后轻弹簧获得的最大弹性势能 ．
Fm=0.5mg
由速度v=30m/s，解得弯道半径为：r≥180m；
(1)汽车过拱桥，看作在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有：
为了保证安全，车对路面间的弹力FN必须大于等于零，有：
代入数据解得：R≥90m．
6．（1） （2） ， （3）
【解析】
【详解】
（1）在抛出的过程中由动能定理可得：
（1） 求滑块到达E点时对轨道的压力大小FN；
（1）若要滑块能在水平轨道FG上停下，求FG长度的最小值x；
（3）若改变释放滑块的位置，使滑块第一次运动到D点时速度刚好为零，求滑块从释放到它第5次返回轨道AB上离B点最远时，它在AB轨道上运动的总路程s．
20．（6分）根据我国航天规划，未来某个时候将会在月球上建立基地，若从该基地发射一颗绕月卫星，该卫星绕月球做匀速圆周运动时距月球表面的高度为h，绕月球做圆周运动的周期为T，月球半径为R，引力常量为G．求：
19．（6分）如图1所示是某游乐场的过山车，现将其简化为如图1所示的模型：倾角θ=37°、L=60cm的直轨道AB与半径R=10cm的光滑圆弧轨道BCDEF在B处平滑连接，C、F为圆轨道最低点，D点与圆心等高，E为圆轨道最高点；圆轨道在F点与水平轨道FG平滑连接，整条轨道宽度不计，其正视图如图3所示．现将一质量m=50g的滑块 可视为质点 从A端由静止释放．已知滑块与AB段的动摩擦因数μ1=0.15，与FG段的动摩擦因数μ1=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s1．
(1)小球运动到最低点时的速度大小；
(2)小球运动到最低点时,细线对球拉力的大小.
15．(本题9分)如图所示，摩托车做特技表演时，以v0＝10m/s的速度从地面冲上高台，t＝5s后以同样大小的速度从高台水平飞出．人和车的总质量m＝1.8×102kg，台高h＝5.0m.摩托车冲上高台过程中功率恒定为P＝2kW，不计空气阻力，取g＝10m/s2.求：
(2)如图1所示，质量为m的物块，在外力作用下沿直线运动，速度由v0变化到v时，经历的时间为t，发生的位移为x．分析说明物体的平均速度 与v0、v满足什么条件时，F1和F2是相等的．
(3)质量为m的物块，在如图2所示的合力作用下，以某一初速度沿x轴运动，当由位置x=0运动至x=A处时，速度恰好为0，此过程中经历的时间为 ，求此过程中物块所受合力对时间t的平均值．
11．暑假里，小明去游乐场游玩，坐了一次名叫“摇头飞椅”的游艺机，如图所示，该游艺机顶上有一个半径为4.5m的“伞盖”，“伞盖”在转动过程中带动下面的悬绳转动，其示意图如图所示。“摇头飞椅”高O1O2=5.8m，绳长5m。小明挑选了一个悬挂在“伞盖”边缘的最外侧的椅子坐下，他与座椅的总质量为40kg。小明和椅子的转动可简化为如图所示的圆周运动。在某段时间内，“伞盖”保持在水平面内稳定旋转，绳与竖直方向夹角为37º。g取10m/s2, sin37º =0.6，cos37º=0.8，在此过程中，求:
(1)恒定功率P及摩擦阻力f的大小；
(2)弹簧的最大弹性势能EP。
9．如图所示，某一滑道由斜坡和水平滑道组成，斜坡顶端A距水平滑道高度为h，倾角为θ，水平粗糙滑道BC段长为d，水平滑道CD段光滑。将轻弹簧的一端水平连接并固定在墙上，另一自由端恰位于水平滑道C点。物块从斜坡A处静止下滑，从斜坡进入水平滑道时，在底端B点处无能量损失（即速度大小不变）。已知物块质量为m，物块与斜坡AB、水平滑道BC间的动摩擦因数均为μ，整个过程空气阻力不计，重力加速度为g。则：
即抛出时人对物体做的功为
（2）物体的落地时间为 ，在竖直方向：
化简可得：
落地水平位移为
落地竖直分速度为
所以落地的速度为
（3）在此过程中由动量定理可得动量的变化量等于合力的冲量，即：
2．（1） （1） （3）
【解析】
【详解】
（1）对小球，从 运动到 ，由动能定理得
解得：
（1）由 解得：
（3）由 ，可知在细线转过45°时小球速度最大；从 运动到中点，由动能定理得
解得：
3．(1) (2)
【解析】
【详解】
(1)设火星的质量为M，火星探测器质量为m，对火星探测器，有：
解得：
(2)物体在火星表面受到的重力等于万有引力
（1）木块对子弹所做的功W1和子弹对木块所做的功W2；
（2）木块与台面间的动摩擦因数为μ。
8．(本题9分)如图所示，轻质弹簧的自由端位于O点。用功率恒为P的水平拉力将一质量为m=2kg的滑块（可视为质点）从A处由静止开始向右拉动，经t=2 s时间运动到O点，恰好达到最大速度vm=4m/s，此时将拉力撤去。滑块继续向右运动到B点时，弹簧被压缩至最短。已知xAO=4m，xOB=1m，从A→O→B的整个过程中滑块所受摩擦阻力f恒定不变，空气阻力不计。求：
(2)火星表面的重力加速度g。
4．(本题9分)如图，一很长的、不可伸长的柔钦轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球A和 球静置于地面0；B球用手托住，离地高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放B后，在B离地的瞬间，B球的速度大小为 为重力加速度 ，求：
球与A球质量的比值 ；
运动过程中 触地前 、B的加速度各多大？
(1)地球的密度；
(2)地球的第一宇宙速度v；
(3)“天宫一号”距离地球表面的高度．