高中物理第2节太阳与行星间的引力试题.docx
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高中物理第2节太阳与行星间的引力试题
高中物理第2节太阳与行星间的引力试题2019.09
1,在光滑的斜面上有一个重力为G的物体,当沿斜面向上和沿水平方向向右各加一个大小都等于F=
的力作用于这个物体时,物体正好处于静止状态,如图所示.求斜面的倾角
及斜面所受的压力.
2,如图所示,一个底面粗糙,质量为m的斜面体静止在水平地面上,斜面体斜面是光滑的,倾角为300.现用一端固定的轻绳系一质量也为m的小球,小球静止时轻绳与斜面的夹角也是300.试求:
(1)当斜面体静止时绳的拉力大小?
(2)若地面对斜面体的最大静摩擦力等于地面对斜面体支持力的k倍,为了使整个系统始终保持静止状态,k值必须满足什么条件?
3,如图所示,将质量为m=5kg的木板置于水平桌面上,其右端三分之一长度伸出桌面边缘外,木板现桌面间的动摩擦因数μ=
,试求要将木板推回桌面所需要施的最小推力大和方向。
4,如图所示,在水平的光滑平板上的O点固定一根长为l0的劲度系数为k的轻弹簧,在弹簧的自由端连接一个质量为m的小球(可视质点)。
若弹簧始终处在弹簧性范围内,不计空气阻力,今将平板以O为转轴逆时针缓慢转动,直至平板变为竖直状态,则在此过程中:
()
A.球的高度不断增大
B.球的质量m足够大时,总能使球的高度先增大后减小
C.弹簧的长度足够小时,总可以使球的高度不断增大
D.以上说法都不对
5,如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止。
物体B的受力个数为:
A.2B.3C.4D.5
6,如图所示,用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O,并用第三根细线连接A、B两小球,然后用某个力F作用在小球A上,使三根细线均处于直线状态,且OB细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态。
则该力可能为图中的()
(A)F1。
(B)F2。
(C)F3。
(D)F4。
7,16世纪末,伽利略用实验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元。
在以下说法中,与亚里士多德观点相反的是
A.四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快;这说明,物体受的力越大,速度就越大
B.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来;这说明,静止状态才是物体长不受力时的“自然状态”
C.两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快
D.一个物体维持匀速直线运动,不需要力
8,质量m=20Kg的钢件,架在两根完全相同的、平行的长直圆柱上,如图所示.钢件的重心与两柱等距,两柱的轴线在同一水平面内,圆柱的半径r=0.025m,钢件与圆柱间的动摩擦因数
=0.20,两圆柱各绕自己的轴线做转向相反的转动,角速度
=40rad/s,若沿平行于柱轴方向施加推着钢件做速度为v0=0.05m/s的匀速运动,推力是多大?
设钢件左右受光滑槽限制,不发生横向运动.
9,鸵鸟是当今世界上最大的鸟.有人说:
如果鸵鸟能够长出一副与其身体成比例的翅膀,就能飞起来,是不是这样呢?
根据生物学统计的结论得出:
飞翔的必要条件是空气的上举力F至少与体重mg平衡.鸟煽动翅膀获得的上举力的大小可以用F=cSv2表示,其中c为一个比例常数,S为翅膀展开后的面积,v为鸟飞行的速度.现在为了分析总是方便,我们做一个假设:
设鸟的几何线度为l,那么其质量m∝l3,翅膀面积S∝l2.已知小燕子的最小飞行速度为5.5m/s,鸵鸟的最大奔跑速度为11.5m/s,又测得鸵鸟的身长约为燕子身长的25倍.根据上述资料,分析说明如果鸵鸟真能长出一副与身材成比例的翅膀后能飞起来吗?
10,在研究《共点力的合成》的实验中,某同学得到如图所示的合力F与两分力夹角θ的关系图.则下列说法中正确的是:
()
A.合力的最大变化范围是2N≤F≤12N
B.合力的最大变化范围是2N≤F≤10N
C.两个分力的大小分别为2N和8N
D.两个分力的大小分别为6N和8N
11,如图所示,放在水平地面上的物体M上叠放着物体m,m和M间有一处于压缩状态的轻质弹簧,整个装置处于静止状态.下面关于M、m受力分析正确的是:
()
A.m受到向水平右的摩擦力B.M受到m对它有水平向左的摩擦力
C.地面对M有水平向右的摩擦力D.地面对M没有摩擦力
12,不可伸长的轻绳AO和BO下端系一个物体P,细线长AO>BO,A、B两端点在同一水平线上,开始时两线刚好绷直,如图所示。
细线AO、BO的拉力分别为FA、FB,保持A、B在同一水平线上,使A、B逐渐远离的过程中,关于细线上的拉力FA、FB的大小随A、B间距离的变化情况是()
A.FA随距离增大而一直增大B.FA随距离增大而一直减小
C.FB随距离增大而一直增大D.FB随距离增大而一直减小
13,在水平桌面上放置一块正方形薄板abcd,在木板的正中央放置一个质量为m的木块,如图所示。
先以木板ad边为轴,将木板向上缓慢转动,使木板ab边与桌面的夹角为θ;再接着以木板的ab边为轴将木板向上缓慢转动,使木板的ad边与桌面的夹角也为θ(ab边与桌面的夹角为θ保持不变)。
在转动过程中,木块在木板上没有滑动。
则转动以后木块受到的摩擦力大小为()
A.2
mgsinθB.
mgsinθC.mgsinθD.mgsin(
θ)
14,如图所示,在倾角为
=300的粗糙斜面上放一物体,重力为G,现用如图所示方向的推力F=
G推物体,物体恰好能够在斜面上做匀速直线运动,求物体与斜面间的动摩擦因数
.
15,电梯修理员或牵引专家常常需要监测金属绳中的张力,但不能到绳的自由端去直接测量.某公司制造出一种能测量绳中张力的仪器,工作原理如图所示,将相距为L的两根固定支柱A、B(图中小圆框表示支柱的横截面)垂直于金属绳水平放置,在A、B的中点用一可动支柱C向上推动金属绳,使绳在垂直于A、B的方向竖直向上发生一个偏移量d(d< (1)试用L、 、F表示这时绳中的张力T. (2)如果偏移量d=10mm,作用力F=400N,L=250mm,计算绳中张力的大小. 16,用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体,静止时弹簧伸长量为L0现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L0斜面倾角为300,如图所示。 则物体所受摩擦力 A.等于零 B.大小为 ,方向沿斜面向下 C.大小为 ,方向沿斜面向上 D.大小为mg,方向沿斜面向上 17,一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动,小球通过细绳与车顶相连。 小球某时刻正处于图示状态。 设斜面对小球的支持力为N,细绳对小球的拉力为T,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的是 A.若小车向左运动,N可能为零B.若小车向左运动,T可能为零 C.若小车向右运动,N不可能为零D.若小车向右运动,T不可能为零 18,两个绕太阳运行的行星质量分别为m1和m2,轨道半径分别为r1和r2,若它们只受太阳引力的作用,则这两个行星的向心加速度之比为() A.1: 1B. C. D. 19,在图中有一个以角速度ω旋转的圆锥摆,则小球A受到的力是() A重力和弹力B重力、弹力和向心力C重力和向心力D弹力和向心力 20,上题中,摆球所受的向心力等于() Amg+TBmgcosθCmgsinθDmgtgθ 试题答案 1,以物体为研究对象,进行受力分析,重力G,竖直向下;弹力FN,垂直于斜面向上,及以推力F,以平行斜面方向和垂直于斜面方面建立直角坐标系,可建立平衡方程: F+Fcosθ=Gsinθ;FN=Fsinθ+Gcosθ其中F=0.5G,代入方程整理得: 2sinθ=cosθ+1,解这个关于θ的方程得到θ=arctang4/3.则FN=G. 2, (1)对小球进行受力分析,它受到重力mg,方向竖直向下;轻绳拉力T,方向沿着绳子向上;斜面体对物体的支持力FN,方向垂直于斜面向上。 其受力图略。 根据平衡条件可知,T、FN的合力竖直向下,大小等于mg,根据几何关系可求得T= mg。 (2)以斜面体为研究对象,分析其受力: 重力mg,方向竖直向下;小球对斜面体的压力FN′,方向垂直于斜面向下(与FN等大反向);地面支持力F,方向竖直向上;地面静摩擦力Ff,方向水平向左,读者可根据我们的分析作出受力分析图。 竖直方向F=mg+FN′cos300水平方向Ff=FN′sin300 根据 (1)可知FN′=FN=T= mg,又由题设可知Ffmax=kF≥Ff=FN′sin300 综合上述解得k≥ 。 3, 将木板推回桌面需要施的最小推力应当满足: ①将木板缓慢推回,即木板可视为平衡状态,或者说是推力仅克服摩擦力做功,而不增加木板的动能;②尽量减小摩擦力,即使木板对桌面的压力减小。 根据上述分析,我们作出木板受力分析图,如图2-6-5(解)所示,其中推力F与水平方向成θ角。 运用正交分解进行求解。 水平方向Fcosθ-μFN=0 竖直方向FN+Fsinθ-mg=0 解得F= 设tanφ=μ,则cosφ= 、sinφ= 通过数学变换得到F= = 当cos(θ-φ)=1,即θ=φ=tan-1μ=300时,F有最小值,Fmin= =25N. 4,B.当板的倾角为θ时,平衡关系式为: mgsinθ=k(l0-l),其中l为弹簧长度,则小球的高度h=lsinθ=mgsin2θ-kl0sinθ,此式是关于sinθ的2次函数式,h-sinθ图象是开口向下的抛物线,故h先增大后减小. 5,C 6,BC 7,D 8,钢件与圆柱间发生相对运动而产生摩擦,摩擦力与相对运动方向相反,根据钢件与圆的运动情况可画出它们相对运动方向如图2-6-7(解a)所示,其中v= ,tanθ= cosθ= = .钢件与圆柱间的压力FN= mg,则钢件匀速运动,则其运动方向上受力情况如图2-6-7(解b),推力F=2μFNcosθ=2μmgcosθ=2.0N 9,根据平衡条件: mg=cSv2,得到v= .又因鸟的几何线度为l,其质量m∝l3,翅膀面积S∝l2,代入上式可得到v .鸵鸟的身长为燕子的25倍,其最小飞行速度至少为燕子的5倍,即鸵鸟飞行速度至少为26.5m/s,而鸵鸟的最大奔跑速度为11.5m/s,故即使鸵鸟真的长出一副与身材成比例的翅膀也无法飞起来. 10,D 11,ABD 12,A 13,B 14,物体所受重力沿斜面向下的分力为Gsin300、与外力F的合力为: F合= = 物体在斜面上匀速运动F合=f= FN= Gcos300,所以 = . 15, (1)设c′点受两边绳的张力为T1和T2, 的夹角为θ,如图所示.依对称性有: T1=T2=T由力的合成有: F=2Tsinθ 根据几何关系有sinθ= 联立上述二式解得T= ,因d< (2)将d=10mm,F=400N,L=250mm代入 ,解得T=2.5×103N,即绳中的张力为2.5×103N. 16,A 17,A.B 18,D 19,A 20,D
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- 高中物理 太阳 行星 引力 试题