-------- 答案与解析 --------
1.答案:B
解析:解:A、秒针的周期为比为:B、根据公式正确; C、根据公式故C错误; D、由
可知秒针与分针针尖的向心加速度之比为:
,
,故A错误;
可知秒针针尖与分针针尖的线速度之比为:
,故B
,分针的周期为;
,根据
得角速度之
可得,秒针与分针的转速之比等于其角速度之比,故秒针与分针的转速之比为:,故D错误。
故选:B。
秒针和分针都是做匀速圆周运动,已知周期之比;根据
求解角速度之比,根据
求解
线速度之比;可得秒针与分针的转速之比。
本题关键是建立匀速圆周运动的运动模型,然后结合线速度、角速度、周期、转速间的关系列式分析,属于基础题目。 2.答案:C
解析:解:AC、第一宇宙速度是近地卫星绕地心在地球表面飞行时的运行速度,因为万有引力提供向心力,故第一宇宙速度是相对于地心而言的,
,解得运行速度:
,则所
有近地卫星相对于地心的速度大小都相等,故C正确,A错误;
D、卫星的质量未知,则并不是所有近地卫星相对于地心的动能都相等,故D错误;
B、由于地球自西向东转动,地面上的卫星在发射时已经具有了一定的速度,向东发射卫星消耗的能量少,向西发射卫星消耗的能量大,故B错误。 故选:C。
近地卫星绕地心做匀速圆周运动,在地球表面飞行,运行速度即第一宇宙速度。 动能与卫星的质量和速度均有关。
地球自西向东转动,向东发射卫星消耗的能量少。
此题考查了第一宇宙速度的相关知识,明确万有引力提供向心力,以及第一宇宙速度是近地卫星的运行速度是解题的关键。 3.答案:B
解析:解:根据牛顿第二定律得: 汽车受到的合力为 汽车受到的合力做的功是 ,故ACD错误,B正确。
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故选:B。
汽车做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律求出汽车受到的合力,再根据功的公式求汽车受到的合力做的功。
要求功,往往先求出力的大小,再根据功的公式求外力做功。本题也可以根据运动学公式求出末速度,再由动能定理求合力做的功。 4.答案:D
解析:解:当以速度匀速行驶时,此时牵引力等于阻力,则 当以速度匀速行驶时,此时牵引力等于阻力,则 联立解得,故D正确,ABC错误 故选:D。
当动车组匀速行驶时,牵引力等于阻力,根据求得即可。 本题主要考查了机车匀速行驶的条件,即牵引力等于阻力,利用公式求得即可。 5.答案:A
解析:解:在地球表面,由重力等于万有引力可知:
,
一个质量为m的物体可视为质点距该行星表面的高度等于地球半径,则该物体与行星间的万有引力大小
,故A正确,BCD错误。
故选:A。
在地球表面,重力等于万有引力写出表达式;根据万有引力定律列式求解一个质量为m的物体可视为质点距该行星表面的高度等于地球半径,则该物体与行星间的万有引力大小。
此题考查万有引力定律的应用,注意应用在地球表面,重力等于万有引力这个公式,然后根据行星与地球的质量和半径关系列式即可。 6.答案:D
解析:解:汽车刹车时在滑动摩擦力作用下做匀减速运动,据牛顿第二定律知刹车时有: 则加速度之比根据速度可得:
,故D正确,ABC错误。
位移关系有:
故选:D。
汽车刹车后在摩擦力作用下做匀减速运动,根据牛顿第二定律求得刹车时的加速度之比,再根据位移速度关系求得位移之比。
本题主要是考查牛顿第二定律的综合应用,要比较两车的距离之比,将两车滑行距离的表达式列出,根据表达式再求解,也可以根据动能定理求解。 7.答案:C
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解析:解:A、木星的自转周期,不是木星卫星的环绕周期,,故A错误;
,
B、木星赤道上的物体受到的万有引力为解得:
,故B错误;
,则由牛顿第二定律得:
C、木星的一颗卫星收到的万有引力提供向心力:
,故C正确;
D、木星的一颗卫星收到的万有引力提供向心力:
,,联立解得
,解得:,故D错
误。
故选:C。
木星的自转不能忽略,根据牛顿第二定律求解赤道处的重力加速度。某一卫星绕木星作圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式。根据题目中已知物理量判断能够求出的物理量。
一个物理量能不能求出,我们应该先通过物理规律表示出这个物理量的关系式,再根据题目中已知物理量判断。开普勒第三定律为:
,其中我们要清楚k与中心体的质量有关,与环绕体无关。
8.答案:C
解析:解:绳子缓慢运动,速度不变,根据动能定理 提起第一个提起第二个
段的过程,有:
段的过程,重力做功等效于
段从地面开始重心上升
重力做功,有:
提起第三个
段的过程,重力做功等效于
段从地面开始第一段重心上升
重力做功,有:
可得::::3:5,故ABD错误,C正确。 故选:C。
绳子缓慢运动,速度不变,根据动能定理列式即可表示出三个过程中人对绳子做的功,从而求得做功之比。
本题中绳子不能看成质点,要考虑重心上升的高度来确定重力做功,再分段运用动能定理处理。 9.答案:D
A根据万有引力提供向心力,解析:解:有
,解得
,
,又,联立解得:,由于T变小,则L变小,
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故A错误;
B、双星靠相互间的万有引力提供向心力,具有相同的角速度,设为,解得:C、根据
,两颗恒星的轨道半径之比不变,故B错误;
得:
,L变小,则
变大,故C错误;
,
D、由以上选项知:某一恒星的r变小,而v变大,根据可知,加速度变大,故D正确。
故选:D。
双星靠相互间的万有引力提供向心力,抓住周期相等,结合万有引力提供向心力得出周期的表达式,从而分析判断。
本题是双星问题,与卫星绕地球运动模型不同,两颗星都绕同一圆心做匀速圆周运动,关键抓住条件:向心力大小和周期相同。 10.答案:BCD
A、解析:解:开普勒利用第谷观察的行星运动数据,通过数学方法建立了开普勒三定律,故A错误;
B、“月地检验”表明地面上的物体所受地球的引力与月球所受地球的引力遵从同样的规律,故B正确;
C、卡文迪许首先根据扭秤实验测出了引力常量G,从而根据万有引力等于重力求出了地球的质量,所以,物理学公认:卡文迪许是第一个在实验室“称量地球质量”的人,故C正确;
D、随着相对论和量子力学等新科学的提出,经典力学作为新科学在一定条件下的特殊情形,被包括在了新的科学成就之中,故D正确。 故选:BCD。
根据物理学史和常识进行解答,记住著名物理学家如:开普勒、牛顿、卡文迪许等人的物理学贡献即可。
本题是物理学史问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论和实验要加强记忆,这也是考试内容之一。 11.答案:AB
解析:解:A、重力做功的计算公式为,所以重力做功的特点是只跟初、末位置的高度差h有关,跟路径和路程无关,故A正确;
B、重力势能是物体和地球之间存在着相互作用力而引起的,所以重力势能是物体和地球所组成的“系统”所共有的,故B正确;
C、无论重力势能或是弹性势能,其大小都与零势能面的选取有关,都具有相对性,故C错误; D、任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能,故D错误。 故选:AB。
根据重力做功的计算公式分析重力做功的特点,重力势能是物体和地球所组成的“系统”所共有的,重力势能或是弹性势能都具有相对性,任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能。
本题主要是考查了重力势能和弹性势能的知识;知道重力势能的变化量等于重力做的功;重力做多少功重力势能减少多少,克服重力做多少功,重力势能就增加多少。知道重力势能和弹性势能都是一个相对量,其大小与零势能面的选取有关。 12.答案:AC
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