西城区2011-2012高一第二学期期末测试物理(2)

四、计算题（本题共3小题，30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 21．（10分）一颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星的轨道半径为r，地球的质量为M，引力常量为G。求：

（1）卫星运行的向心加速度； （2）卫星运行的线速度。

22．（10分）把一个小球（可看作质点）用细线悬挂起来，就成为一个摆，如图所示。悬点O距地面的高度为h，摆长为L。将摆球拉至与竖直方向成θ的位置，然后释放。不计细线质量，空气阻力可以忽略，重力加速度为g。

（1）求小球运动到最低点时速度的大小；

（2）若小球运动到最低点时细线断了，小球沿水平方向抛出，求它落地前瞬间速度的大小和方向。

23．（10分）如图所示，一小球从斜轨道的某高度处自由滑下，然后沿竖直圆轨道的内侧运动。已知圆轨道的半径为R，重力加速度为g。

（1）要使小球能通过圆轨道的最高点，小球在圆轨道最高点时的速度至少为多大？ （2）如果忽略摩擦阻力，要使小球能通过圆轨道的最高点，小球的初位置至少比圆轨道最低点高出多少？

B卷（学期综合）

24．（10分）

（1）从同一高度自由落下的玻璃杯，掉在水泥地上易碎，掉在松软的沙坑中不易碎。下列叙述正确的是（ ）

A．掉在水泥地上，玻璃杯的动量变化较大

B．掉在水泥地上，玻璃杯的动量变化和掉在沙坑中一样大

C．掉在水泥地上，玻璃杯受到的冲量较大，且与水泥地的作用时间较短，因而受到水泥地的作用力较大

D．掉在水泥地上，玻璃杯受到的冲量和掉在沙坑中一样大，但与水泥地的作用时间较短，因而受到水泥地的作用力较大

（2）一质量为0.3kg玻璃杯，从0.8m高处自由下落至松软的厚海绵上，又经过0.1 s杯子陷入海绵最深处。在杯子与海绵作用的过程中，海绵对杯子的平均作用力大小为________N（取g =10m/s2），方向_________。

25．（10分）如图所示，轻弹簧的左端固定，右端与质量为m的物块B相连，B静止在粗糙水平面上的O点，此时弹簧处于原长。另一质量与B相同的物块A从P点以速度v0开始向B滑行，当A滑过距离l时，与B发生正碰，碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起向左运动， A、B压缩弹簧后恰好能够返回并停在O点。 设A和B均可视为质点，它们与水平面的动摩擦因数均为μ。重力加速度为g。求： （1）A、B碰撞前瞬间，A的速度大小； （2）A、B碰撞后瞬间，A、B的速度大小； （3）弹簧的弹性势能的最大值。 O

P

北京市西城区（北区）2011 — 2012学年度第二学期学业测试

高一物理参考答案及评分标准 2012.7

A卷（物理2） 满分100分

二．多项选择题（每小题4分，共20分）

四．计算题（共30分）

21．（10分）

解：（1）由万有引力定律和牛顿第二定律

Mm

man （3分） 2rGM

可解得 an 2 （2分）

r

Mmv2v2

（2）由 G2 m 或 an （3分）

rrr

GM

可解得 v （2分）

r

G

22．（10分）

解：（1）小球摆向最低点的过程中，由动能定理 mg(L Lcos )

12

mv 0 （2分） 2

小球运动到最低点时速度的大小

v 2g(L Lco s) （2分）

（2）细线断了以后，小球做平抛运动

2

竖直方向上 vy 2g(h L) vy

2g(h L) （2分）

小球落地前瞬间的速度：

大小 v’ v vy

2

2

g(h Lcos) （2分）