穩中培優非選擇練習（三）

1、為了方便研究物體與地球間的萬有引力問題，通常將地球視為質量分布均勻的球體．已知地球質量M＝6.0×1024kg，地球半徑R＝6 400 km，其自轉周期T＝24 h，引力常量G＝6.67×10－11N•m2/kg2.在赤道處地面有一質量為m的物體A，用W0表示物體A在赤道處地面上所受的重力，F0表示其在赤道處地面上所受的萬有引力．請求出F0－W0F0的值(結果保留1位有效數字)，并以此為依據說明在處理萬有引力和重力的關系時，為什么經常可以忽略地球自轉的影響．
【參考答案】見解析
解析：物體A在赤道處地面上所受的萬有引力
F0＝GMmR2.
物體A在赤道處，隨地球自轉，根據牛頓第二定律可知，F0－W0＝m4π2T2R.
解得物體A此時所受重力W0＝GMmR2－m4π2T2R.
聯立解得，F0－W0F0＝m4π2T2RGMmR2，代入數據解得，F0－W0F0＝3×10－3.
由于地球自轉對地球赤道面上靜止的物體所受重力與所受地球引力大小差別的影響很小，所以通常情況下可以忽略地球自轉造成的地球引力與重力大小的區別．
2、如圖所示，空間中存在一個矩形區域MNPQ，PQ的長度為MQ長度的兩倍，有一個帶正電的帶電粒子從M點以某一初速度沿MN射入，若矩形區域MNPQ中加上豎直方向且場強大小為E的勻強電場，則帶電粒子將從P點射出，若在矩形區域MNPQ中加上垂直于紙面且磁感應強度大小為B的勻強磁場，則帶電粒子仍從P點射出，不計帶電粒子的重力，求：帶電粒子的初速度的大小．

【參考答案】4E5B
解析：帶電粒子在電場中做類平拋運動，設MQ長度為L，根據運動的合成與分解法則可知，
豎直方向上，L＝12×qEmt2.
水平方向上，2L＝v0t.
帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，畫出軌跡如圖所示：

洛倫茲力提供向心力，qvB＝mv20r，根據幾何關系可知，(r－L)2＋(2L)2＝r2.
聯立上述各式可知，v＝4E5B.
3、【實驗】某同學用如圖1所示的裝置做“探究彈力與彈簧伸長的關系”的實驗．
(1)實驗中，他在彈簧兩端各系一細繩套，利用一個繩套將彈簧懸掛在鐵架臺上，另一端的繩套用來掛鉤碼．先測出不掛鉤碼時彈簧的長度，再將鉤碼逐個掛在彈簧的下端，每次都測出相應的彈簧總長度L，再算出彈簧伸長量x，并將數據填在下面的表格中．實驗過程中，彈簧始終在彈性限度內.
   1   2   3   4   5   6
鉤碼的重力G/N   0   0.5   1.0   1.5   2.0   2.5
彈簧彈力F/N   0   0.5   1.0   1.5   2.0   2.5
彈簧總長度L/cm   13.00   15.05   17.10   19.00   21.00   23.00
彈簧伸長量x/cm   0   2.05   4.10   6.00   8.00   10.00
在如圖2所示的坐標紙上已經描出了其中5次測量的彈簧彈力F與彈簧伸長量x對應的數據點，請把第4次測量的數據對應點用“＋”描繪出來，并作出F－x圖象．

(2)①根據上述的實驗過程，對實驗數據進行分析可知，下列說法正確的是________(選填選項前的字母)．
A．彈簧彈力大小與彈簧的總長度成正比
B．彈簧彈力大小與彈簧伸長的長度成正比
C．該彈簧的勁度系數約為25 N/m
D．該彈簧的勁度系數約為2500 N/m
②在勻變速直線運動的速度v隨時間t變化關系圖象中，圖線與坐標軸圍成的面積的物理意義表示位移．請類比思考，(1)問的F－x圖象中圖線與坐標軸圍成的面積的物理意義．
【參考答案】
(1)見解析　(2)①BC　②彈力做的功
解析：(1)描點連線，如圖所示：

(2)①分析圖象結合表格數據可知，彈簧彈力大小與彈簧伸長量成正比，A選項錯誤，B選項正確；根據胡克定律可知，圖象中斜率代表彈簧的勁度系數，勁度系數為25 N/m，C選項正確，D選項錯誤．
②力與位移的乘積為功，利用微元法，在很短時間里彈力是恒定不變的，則F－x圖象中圖線與坐標軸圍成的面積的物理意義是彈力做的功．
4、某赤道平面內的衛星自西向東飛行繞地球做圓周運動，該衛星離地高度為h(h的高度小于地球同步衛星的高度)，赤道上某人通過觀測，前后兩次出現在人的正上方最小時間間隔為t，已知地球的自轉周期為T0，地球的質量為M，引力常量為G，求：地球的半徑．
【參考答案】3GMt2T204π2?t＋T0?2－h
解析：衛星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，GMm?R＋h?2＝m2πT2(R＋h)．
分析題意可知，t時間內，衛星多轉一圈運動到觀察者的正上方．
tT－tT0＝1.
聯立解得，R＝3GMt2T204π2?t＋T0?2－h.
5、一同學用電子秤、水壺、細線、墻釘和貼在墻上的白紙等物品，在家中做驗證力的平行四邊形定則的實驗．

(1)如圖甲，在電子秤的下端懸掛一裝滿水的水壺，記下水壺靜止時電子秤的示數F；
(2)如圖乙，將三根細線L1、L2、L3的一端打結，另一端分別拴在電子秤的掛鉤、墻釘A和水壺杯帶上．水平拉開細線L1，在白紙上記下結點O的位置、________和電子秤的示數F1；
(3)如圖丙，將另一顆墻釘B釘在與O同一水平位置上，并將L1拴在其上．手握電子秤沿著(2)中L2的方向拉開細線L，使三根細線的方向與(2)中________重合，記錄電子秤的示數F2；
(4)在白紙上按一定標度作出電子秤拉力F、F1、F2的圖示，根據平行四邊形定則作出F1、F2的合力F′的圖示，若________，則力的平行四邊形定則得到驗證．
【參考答案】
(2)三細線的方向　(3)結點的位置　(4)F′大小與F相等、方向相同
解析：(2)研究合力與分力的關系需要記錄分力的大小和方向，即在白紙上記下結點O的位置的同時也要記錄三細線的方向以及電子秤的示數F1.
(3)應使結點O的位置和三根細線的方向與②中重合，記錄電子秤的示數F2.
(4)根據平行四邊形定則作出合力，若F′大小與F相等、方向相同，則力的平行四邊形定則得到驗證．

久久天天躁狠狠躁夜夜躁,国产精品入口福利,97久久精品人人爽人人爽蜜臀 ,中文字幕国产精品一区二区

當前位置首頁 > 高中物理 > 綜合與其它

高考物理一輪復習穩中培優非選擇練習三新人教版

發表評論