鲁科版高中物理必修第一册 1.2质点和位移 同步练习卷(含解析)

鲁科版高中物理必修第一册 1.2质点和位移同步练习卷
一、单选题:本大题共15小题,共60分。
1.关于质点,下列说法中正确的是( )
A. 质点是一个理想化模型,实际上不存在
B. 因为质点没有大小,所以与几何中的点是一样的
C. 凡是小的物体,皆可以看成质点;凡是大的物体,皆不能看成质点
D. 如果物体的形状和大小对于所研究的问题时即使有较大影响,有时也可以把物体看成质点
2.关于质点的位移和路程,下列说法中正确的是( )
A. 沿直线运动的物体,位移和路程是相等的
B. 质点沿不同的路径由到,其位移可能不同而路程一定是相同的
C. 质点通过一段路程,其位移可能是零
D. 质点运动的位移大小可能大于路程
3.以下说法中正确的是( )
A. 牛顿提出重的物体下落的快
B. 平均速率就是平均速度的大小
C. 质量大的物体不可以看成质点,体积小的物体可以看成质点
D. 不同的参考系物体的运动状态有可能不同
4.为了描述质点的运动,引入质点、时间、时刻、位移、速度、加速度等物理量,下列说法中正确的是( )
A. 时间、位移、速度、加速度都是矢量
B. 第秒内和第秒内经历的时间间隔相等
C. 计算“和诺号”列车以的速度通过长的道所用时间时可以将火车视为质点
D. 物体的加速度不断减小,则物体的速度也不断减小
5.如图所示是我国福厦高铁泉州湾跨海大桥,是全球第一座高铁跨海大桥,它全长公里主跨米。它的设计行车时速达公里,刷新了世界桥梁最高记录,预计年正式通车。下列说法正确的是( )
A. “时速达公里”表示平均速度
B. “公里”表示位移
C. 在研究火车的速度时,可以将火车看作质点
D. 在研究火车的速度时,可以将火车作为参考系
6.关于粒子和宇宙,下列认识中正确的是( )
A. 分子间仅存在吸引,不存在排斥力
B. 在质子、电子和原子中,尺度最小的是质子
C. 根据银河系的直径大约为万光年,可知光年是时间单位
D. 科学家在研究物质内部结构时,常应用建立“模型”的方法
7.下列说法正确的是( )
A. 力学中为了研究方便,任何物体任何时候都可以看成质点,质点是理想化模型
B. 沿直线运动的质点,位移大小一定等于其路程
C. 用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,例如,加速度和速度都是采用比值法定义的
D. 第秒指的是时刻
8.下列物理量是矢量且其单位属于基本单位的是( )
A. 位移 B. 质量 C. 时间 D. 力
9.小明从操场上的点向西跑了到达点,从点又向南跑了到达点,则小明从到的位移大小是( )
A. B. C. D.
10.下列说法正确的是( )
A. 年月日时分秒表示一段时间
B. 研究中国选手殷剑驾驶帆船冲线过程可以把帆船看做质点
C. 年月日时分秒表示一个时刻
D. 研究中国选手殷剑驾驶帆船的运动轨迹不可以把帆船看做质点
11.下列加点的人或物体可以看作质点的是( )
A. 裁判给跳水运动员的跳水动作进行评分
B. 一枚硬币用力上抛,猜测它落地时是正面朝上还是反面朝上
C. 确定奥运会运动员在万米长跑中的位置
D. 研究花样滑冰运动员的动作特点
12.下列四组物理量中,全部为矢量的一组是( )
A. 位移,时间,速度 B. 平均速度,质量,加速度
C. 加速度,位移,速度 D. 路程,时间,平均速率
13.下列物理量都属于矢量的是( )
A. 位移、速度和时间 B. 力、速度和动能 C. 位移、力和功 D. 速度、加速度和力
14.某质点向东运动,又向西运动,又向北运动,则它运动的路程和位移大小分别是
A. ; B. ; C. ; D.
15.下列物理量中,属于矢量的是
A. 时间 B. 质量 C. 位移 D. 路程
二、多选题:本大题共5小题,共20分。
16.在研究下列哪些问题时,可以把加点的物体看成质点
A. 研究在平直马路上行驶的自行车的速度
B. 比赛时,运动员分析乒乓球的旋转
C. 研究地球绕太阳作圆周运动时的轨迹
D. 研究自行车车轮轮缘上某点的运动,把自行车看作质点
17.下列物理量中属于矢量的是
( )
A. 速度 B. 加速度 C. 路程 D. 位移
18.在研究下列哪些问题时,可以把物体看成质点( )
A. 求在平直马路上行驶的自行车的速度
B. 比赛时,运动员分析乒乓球的运动
C. 研究地球绕太阳公转时
D. 研究自行车车轮轮缘上某点的运动,把自行车看作质点
19.下列情况中的运动物体,能被看成质点的是( )
A. 研究飞往火星宇宙飞船的最佳运行轨道
B. 调整人造卫星的姿态,使卫星的照相窗口对准地面
C. 计算从北京开往上海的一列火车的运行时间
D. 跳水运动员完成跳水动作
20.在以下给出的四个物理量中,属于矢量的是
( )
A. 速率 B. 位移 C. 重力 D. 加速度
三、简答题:本大题共5小题,共15分。
21.我国高铁技术全球领先,高铁使人们出行更加便捷,速度快,安全性高。小明同学从上海到北京决定选择乘高铁体验并进行一些科学探究。
单选小明同学在文献上看到一个单位“”,该单位与以下哪个物理量随时间的变化率有关______。
A.力
B.位移
C.速度
D.加速度
若小明同学乘高铁往返于上海与北京两地,往、返过程的位移______选填“相同”或“不同”,______选填“能”或“不能”画出他从上海到北京过程的“速度一时间”图像。
小明同学在列车静止时,用一个竖直向下的力将弹簧压缩后保持静止,如图甲所示,桌面对弹簧的弹力是因为______发生了形变。改变手施加的力的大小,记录和弹簧压缩后的长度,得到的图像是图乙中的______。
列车静止时,小明同学在质量为的杯子里杯的把手可视为光滑加的水,放在水平桌面上。将一根劲度系数为的橡皮筋橡皮筋的拉力和其形变量的关系满足胡克定律绕过把手,两手同时沿同一水平面拉橡皮筋的两端,直到把杯子拉动并做匀速直线运动,测得此时两橡皮筋成角,伸长量为,且未超过弹性限度。重力加速度取,问:
橡皮筋对杯子的作用力为多大;
杯子与桌面间动摩擦因数为多少?
单选列车启动过程中时,小明同学发现杯中水面的形状是图丁中的______。
单选小明同学在水平桌面上放置一本书,书与桌面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取。若书不滑动,则高铁的最大加速度不超过______。
A.
B.
C.
D.
单选列车启动后,小明同学根据列车性能做了一定计算比较,假设一直线上有两火车站和,两者间的铁路里程为,和之间还均匀分布了个车站。列车从站始发,经停站后到达终点站。设普通列车的最高速度为,高铁列车的最高速度为。若普通列车和高铁列车在进站和出站过程中,加速度大小均为,其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动,两种列车在每个车站停车时间相同,则从到乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为______。
A.小时分钟
B.小时分钟
C.小时分钟
D.小时分钟
22.如图甲所示的“冰爬犁”是北方儿童在冬天的一种游戏用具。如图乙所示为“冰爬犁”在空旷的水平冰面上沿直线运动的图像,根据图像,求:
“冰爬犁”第内的位移,前的路程和总位移;
“冰爬犁”在各时间段的速度;
画出“冰爬型”在空旷的水平冰面上沿直线运动对应的图像。
23.航空航天
航空航天是人类拓展大气层和宇宙空间的产物。经过百余年的快速发展,航空航天已经成为世纪最活跃和最有影响的科学技术领域之一,该领域取得的重大成就标志着人类文明的最新发展,也反映一个国家科学技术的先进水平。
年月日,神舟十三号飞船顺利将三名航天员送入太空,成功对接天和核心舱。下列情况中飞船可视为质点的是______。
A.分析飞船升空后的运动轨迹时
B.宇航员在飞船内进行实验时
C.分析飞船与核心舱对接前的姿势时
D.飞船在对接天和核心舱时
据美国媒体报道,美国和俄罗斯的两颗通信卫星日在西伯利亚上空相撞这是人类有史以来的首次卫星碰撞事件碰撞发生的地点位于西伯利亚上空英里约公里,恰好比国际空间站的轨道高英里公里,这是一个非常常用的轨道,是用来远距离探测地球和卫星电话的轨道则以下相关说法中,正确的是______。
A.碰撞后的碎片若受到大气层的阻力作用,轨道半径将变小,则有可能与国际空间站相碰撞
B.在碰撞轨道上运行的卫星的周期比国际空间站的周期小
C.发射一颗到碰撞轨道运行的卫星,则发射速度要大于
D.在同一轨道上,若后面的卫星一旦加速,将有可能与前面的卫星相碰撞
已知地球半径为,地球表面重力加速度为,引力常量为,则地球的质量为______;地球的第一宇宙速度为______.
我国发射了一颗运动半径为的绕月卫星,登月着陆器从绕月卫星出发,沿椭圆轨道降落到月球的表面上,与月球表面经多次碰撞和弹跳才停下来。假设着陆器第一次弹起的最大高度为,水平速度为,第二次着陆时速度为。已知月球半径为,求:
月球表面的重力加速度。
在月球表面发射人造月球卫星的最小发射速度。
24.年月日嫦娥二号在发射升空时,在开始的一段时间里做竖直方向的匀加速运动,现测得运载火箭内速度由增加到,求这段时间内的加速度,位移和平均速度.结果保留三位有效数字
25.一辆小车从点出发,向东行驶了,到达点,又向南行驶了到达点,此过程中它通过的路程多大?它的位移大小、方向如何?
答案和解析
1.【答案】
【解析】略
2.【答案】
【解析】略
3.【答案】
【解析】解:、亚里士多德提出重的物体下落的快。故A错误;
B、平均速率是路程与时间的比值,而平均速度是位移与时间的比值,平均速率与平均速度的物理意义不同,平均速率也不一定等于平均速度的大小。故B错误;
C、物体能否看成质点不是看体积的大小和质量的大小,而是看物体的大小和形状在研究的问题中能否忽略。故C错误;
D、参考系是在描述物体的运动时,被选定做为参考、假定为不动的其他物体,同一物体的运动,选不同的参考系描述结果可能不同。故D正确
故选:。
亚里士多德提出重的物体下落的快;能否看作质点物体本身无关,要看所研究问题的性质,看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略。描述一个物体的运动时,参考系可以任意选取,选取参考系时要考虑研究问题的方便,使之对运动的描述尽可能的简单。在不说明参考系的情况下,通常取地面为参考系的。
该题考查物理学史的知识以及对参考系、质点、平均速度与平均速率等基本物理概念的理解,属于对基础知识的考查,要注意多加积累。
4.【答案】
【解析】解:、时间是标量,位移、速度、加速度是矢量,故A错误;
B、第秒内和第秒内经历的时间间隔均为,时间相同,故B正确;
C、计算“和诺号”列车以的速度通过长的道所用时间时,列车的长度相对不能忽略,所以不能将火车视为质点,故C错误;
D、物体的加速度不断减小,表示速度变化快慢减小,物体的速度不一定减小,当物体的加速度方向与速度方向相反,且加速度不断减小时,物体做加速度减小的加速运动,故D错误;
故选:。
标量只有大小,矢量既有大小,也有方向;第秒内和第秒内时间相同;研究火车通过长的道所用时间时,火车的长度不能忽略,不能看作质点;加速度是表示速度变化快慢的物理量,当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速直线运动,当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速直线运动。
本题考查时间、位移、速度、加速度、质点,知道加速度的大小与速度大小无直接联系,当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速直线运动,当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速直线运动。
5.【答案】
【解析】解:、“时速达公里”表示瞬时速度,故A错误;
B、“公里”指的是路线的长度,表示路程,故B错误;
C、在研究火车的速度时,火车的大小和形状可以忽略,可以将火车看作质点,故C正确;
D、在研究火车的速度时,可以选地面为参考系,不可以将火车本身作为参考系,故D错误;
故选:。
当物体的形状和大小对研究的问题没有影响时即可看成质点,位移为矢量,有大小和方向;而路程是标量没有方向;平均速度等于位移与时间的比值;平均速率为路程与时间的比值。
本题关键明确平均速度与平均速率的区别,同时要知道质点的概念,难度不大,属于基础题。
6.【答案】
【解析】解:、分子之间同时存在引力和斥力。故A错误;
B、原子由原子核和核外电子组成,原子核包括质子和中子两部分,电子质量非常小,所以原子尺度最大,质子次之,电子最小。故B错误;
C、光年,就是光在一年内传播的距离,是长度单位,光年故C错误;
D、科学家常采用建立模型的方法对物质结构进行研究。故D正确。
故选:。
物质由分子或原子组成,分子之间同时存在相互左右的引力和斥力;
分子由原子组成,原子由原子核和核外电子组成,原子核包括质子和中子两部分,质子包括了原子的主要质量;
光年是指光在一年内通过的距离;
为了探究物质的结构,科学家采用了一种有效的方法,就是根据已知的现象,提出一种结构模型的猜想,再用实验来检验自己的猜想,从而弄清物质的内部结构。
本题考查了分子力、基本粒子的概念、光年、物质结构的模型法等知识。这类题型不难,掌握基本概念就可以求解。
7.【答案】
【解析】解:、质点是理想化模型,只有在物体的大小和形状对所研究的问题影响可以忽略不计时,物体才可以看作是质点,故A错误;
B、只有做单向直线运动的质点,位移大小才等于其路程,故B错误;
C、用两个物理量的比值定义一个新物理量的方法叫比值法定义,加速度和速度都是采用比值法定义,故C正确;
D、第秒指的第末到第末的一段时间间隔,故D错误。
故选:。
物体可以看成质点的条件是:物体的大小和形状对所研究的问题影响可以忽略不计;沿直线运动的质点,位移大小不一定等于其路程;比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的属性,与参与定义的物理量无关;时间为对应一个过程,在时间轴上用线段表示;时刻对应一个状态,在时间轴上用点表示。
本题考查了一些物理学上常用的科学研究方法,要注意位移与路程的区别,是基础题。
8.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了矢量和标量、力学单位制;国际单位制规定了七个基本物理量和基本单位,要记住中学涉及的基本物理量和基本单位,要注意牛顿不是基本单位,而是导出单位。
标量是只有大小,没有方向的物理量;矢量是既有大小又有方向的物理量;
国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光照强度、物质的量。它们在国际单位制中的单位称为基本单位,而物理量之间的关系式推导出来的物理量的单位叫做导出单位。
【解答】
A.位移是矢量,其单位是基本单位,故A正确;
B.质量是标量,其单位是基本单位,故B错误;
C.时间是标量,其单位是基本单位,故C错误;
D.力是矢量,其单位是导出单位,故D错误。
9.【答案】
【解析】【分析】
位移的大小等于首末位置的距离,路程等于运动轨迹的长度。
本题考查了位移和路程;解决本题的关键知道位移和路程的区别,知道位移是矢量,大小等于首末位置的距离,路程是标量,大小等于运动轨迹的长度。
【解答】
位移的大小等于首末位置的距离,所以总位移是大小为;
故C正确,ABD错误。
故选C。
10.【答案】
【解析】略
11.【答案】
【解析】略
12.【答案】
【解析】解:、时间只有大小,没有方向,是标量,位移和速度是矢量.故A错误.
B、质量只有大小,没有方向,是标量,平均速度和加速度是矢量.故B错误.
C、加速度、位移和速度都是矢量,故C正确.
D、路程、时间、平均速率都是只有大小,没有方向的标量.故D错误.
故选:
矢量是既有大小,又有方向的物理量,标量是只有大小,没有方向的物理量.
矢量与标量的显著区别是矢量有方向,标量没有方向.此题中速率是速度的大小,没有方向,是标量.
13.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了对矢量、标量的理解。既有大小又有方向的物理量为矢量,它的运算遵循平行四边形定则,如位移,速度,力,加速度等;只有大小没有方向的物理量为标量,它的运算遵循算术法则,如路程,使劲,质量,速率等。
【解答】
A.位移、速度是既有大小又有方向的矢量.时间是只有大小没有方向的标量,不是矢量,故A错误;
B.力、速度是既有大小又有方向的矢量.动能 是只有大小没有方向的标量,不是矢量,故B错误;
C.位移和力是既有大小又有方向的矢量.功是只有大小没有方向的标量,不是矢量,故C错误;
D.速度、加速度和力是既有大小又有方向的矢量,故D正确;
故选D。
14.【答案】
【解析】【分析】
位移表示质点的位置变化,是一条从初位置到末位置的有向线段,其大小取决于运动起点和终点的位置,与路径无关,其方向由起点指向终点,而路程是质点运动轨迹的长短;
考查了路程和位移;解题的关键是区分路程和位移的不同。
【解答】
位移表示质点的位置变化,是一条从初位置到末位置的有向线段,其大小取决于运动起点和终点的位置,与路径无关,其方向由起点指向终点,而路程是质点运动轨迹的长短,所以质点运动的东西方向上的位移为,南北方向上的位移为,根据矢量合成的三角形法则,质点的合位移为,质点运动的路程为,故B正确;故ACD错误。
故选B。
15.【答案】
【解析】【分析】
矢量是既有大小又有方向的物理量,矢量求合遵循平行四边形定则,标量是只有大小,没有方向的物理量,求合遵循算术法则。
本题考查了矢量和标量的概念,能够根据其概念区分矢量各标量即可。
【解答】
A.时间只有大小,没有方向为标量,故A错误;
B.质量只有大小,没有方向为标量,故B错误;
C.位移既有大小,又有方向为矢量,故C正确;
D.路程只有大小,没有方向为标量,故D错误。
故选C。
16.【答案】
【解析】试题分析:研究在平直马路上行驶的自行车的速度时,自行车的大小对速度没有影响,可以忽略,可以看成质点,故A正确;研究乒乓球的运动时,要考虑乒乓球的转动的情况,不能看成质点,所以B错误;
研究地球绕太阳作圆周运动时的轨迹时,地球有大小和形状可以忽略,可以看作质点,故C正确.研究车轮边缘的某点运动时车轮是不能忽略的,否则就没有车轮的边缘可言了,所以D错误,故选AC.
考点:质点的概念.
17.【答案】
【解析】速度、加速度、位移均为矢量,路程为标量,故应选ABD。
18.【答案】
【解析】解:、求在平直马路上行驶的自行车的速度,可以把自行车看作质点.故A正确.
B、比赛时,运动员分析乒乓球的运动时,乒乓球的形状和大小不能忽略,不能看成质点.故B错误.
C、研究地球绕太阳公转时,地球的形状远小于日地距离,大小和形状可以忽略,地球可以看成质点.故C正确.
D、研究自行车车轮轮缘上某点的运动,自行车的大小不能忽略,不把自行车看作质点.故D错误.
故选:.
当物体的形状和大小在所研究的问题中能忽略,物体可以看成质点.
解决本题的关键掌握物体能否看成质点的条件,关键看物体的形状和大小在所研究的问题中能否忽略.
19.【答案】
【解析】【分析】
当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,根据把物体看成质点的条件来判断即可正确解答本题。
考查学生对质点这个概念的理解,关键是知道物体能看成质点时的条件,看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响,
物体的大小体积能否忽略,与其他因素无关。
【解答】
A.研究飞往火星的宇宙飞船的最佳运行轨道时,宇宙飞船的大小和形状对研究问题没有影响,可以看成质点,故A正确;
B.研究调整人造卫星的姿态,使卫星的照相窗口对准地面时,要看卫星的姿态,不能看成质点,故B错误;
C.研究从北京开往上海的一列火车的运行时间,火车的长度对研究的问题的影响可以忽略不计,可以看成质点,故C正确;
D.研究跳水运动员的跳水动作时,不能忽略其体积形状,不能看着质点,故D错误。
故选AC。
20.【答案】
【解析】位移、重力和加速度是矢量,速率是标量,所以A错误,BCD正确。
考点:矢量和标量
21.【答案】 不同 不能 桌面
【解析】解:“”是加速度的单位,加速度是速度的变化量,故C正确,ABD错误;
故选:。
小明乘高铁往返于上海与北京两地,往、返过程的位移大小相等,但方向相反;上海到半径的路线是曲线,则小王从上海到北京速度的方向是不断变化的,而速度时间图像只能描述直线运动,所以不能画出他从上海到北京过程的“速度时间”图像。
桌面对弹簧的弹力是因为桌面发生了形变,想恢复原状,给与它接触的弹簧产生的力的作用;
根据胡克定律,
则力与弹簧长度成线性关系,且图像斜率为负值,则图像是图乙中的。
由胡克定律得橡皮筋的拉力
如图所示,橡皮筋对杯子的作用力
对杯子在水平方向受力分析有:
代入数据解得:
列车启动过程中做加速运动,水由于惯性要保持原来速度,则液体相对杯子向后运动,故B正确,ACD 错误;
故选:。
书不滑动,说明书与高铁的加速度相同,加速度最大时,摩擦力为最大静摩擦力,有牛顿第二定律得:
代入数据解得:
故B正确,ACD错误。
故选:。
由于中间个站均匀分布,故节省的总时间为在任意相邻两站节省时间的倍。
相邻两站的距离:
普速列车加速时间:
加速过程位移:
故匀速运动的时间
高铁列车加速时间:
加速过程位移:
故匀速运动的时间
故相邻两站节省的时间:
故节省的总时间小时分
故B正确,ACD错误;
故选:。
故答案为:;不同,不能;桌面,;
橡皮筋对杯子的作用力为;
杯子与桌面间动摩擦因数为;
;;。
“”是加速度的单位;
位移表示质点在空间的位置的变化,用有向线段表示,位移的大小等于有向线段的长度,位移的方向由初位置指向末位置.速度时间图像只能描述直线运动;
根据弹力的产生原因即可判断发生形变的物体;根据胡克定律写出和的关系式,既而选择正确的图像;
运用胡克定律求解弹力,互成角度共点力合成求合力;
根据平衡条件和滑动摩擦力公式求解动摩擦因数;
根据惯性定律分析即可;
书不滑动,说明书与高铁的加速度相同,加速度最大时,摩擦力为最大静摩擦力,根据牛顿第二定律求解即可;
由于中间个站均匀分布,故节省的总时间为在任意相邻两站节省时间的倍。分别计算出普速列车和高速列车,在相邻两站之间所用时间,即可解决问题。
本题考查路程与位移、速度时间图像、弹力、胡克定律、力的合成、滑动摩擦力、牛顿第一定律、牛顿第二定律、临界问题,运动学规律,注意要认真审题,加强对基础知识的理解。
22.【答案】解:选水平向右的方向为正方向
“冰爬犁”第内的位移为:
“冰爬犁”前的路程为:
“冰爬犁”前的位移为:
“冰爬犁”在内的速度为:
“冰爬犁”在内处于静止状态
“冰爬犁”在内的速度为:
画出对应的图像,如下图所示:
答:“冰爬犁”第内的位移为,前的路程为,总位移为;
“冰爬犁”在内的速度为;内处于静止状态;内的速度为;
画出的图像如上图所示。
【解析】理解路程和位移的概念,结合图线分析出对应的数值;
图像的斜率表示速度,代入数据计算出各个时间段的速度;
根据问中的各个时间段的速度画出图像。
本题主要考查了图像的应用,根据位移和路程的概念分析出对应的数值,在图像中,图像的斜率表示速度,在计算的过程中要注意物理量的方向。
23.【答案】
【解析】解:分析飞船升空后的运动轨迹时,飞船的大小可忽略不计,可看作质点,故A正确;
B.宇航员在飞船内进行实验时,飞船的大小不能忽略,不能看作质点,故B错误;
C.分析飞船与核心舱对接前的姿势时,飞船的大小不能忽略,不能看作质点,故C错误;
D.飞船在对接天和核心舱时,飞船的大小不能忽略,不能看作质点,故D错误;
故选:。
碰撞后的碎片若受到大气层的阻力作用,轨道半径将变小,则有可能与国际空间站相碰撞,故A正确;
B.根据万有引力提供向心力可得:,解得:,则轨道半径越大,周期越大,故B错误;
C.发射一颗到碰撞轨道的卫星,速度必须要大于第一宇宙速度,故C正确;
D.在同步轨道上,若后面的卫星一旦加速,使得万有引力不够提供向心力,做离心运动,离开原轨道,不可能与前面的卫星相碰撞,故D错误;
故选:。
在地球表面有:
所以地球的质量为:
第一宇宙速度等于贴近地卫星的环绕速度,对近地卫星列牛顿第二定律方程有:
解得第一宇宙速度为:
着陆器从高度为到第二次着陆,由机械能守恒定律,有:
解得月球表面的重力加速度为:
当卫星的轨道半径为月球半径时,发射速度最小,设最小速度为,由万有引力提供向心力有:
解得在月球表面发射人造月球卫星的最小发射速度为:
故答案为:;;;;月球表面的重力加速度为;在月球表面发射人造月球卫星的最小发射速度为。
根据物体可以看作质点的条件进行解答;
根据变轨原理分析能否相撞;根据万有引力提供向心力得到周期表达式进行分析;发射一颗到碰撞轨道的卫星,速度必须要大于第一宇宙速度;
在地球表面,根据万有引力和重力的关系进行解答;第一宇宙速度等于贴近地卫星的环绕速度,根据万有引力提供向心力进行解答;
着陆器从高度为到第二次着陆,由机械能守恒定律进行解答;
当卫星的轨道半径为月球半径时,发射速度最小,由万有引力提供向心力求解最小发射速度。
本题主要是考查了万有引力定律及其应用;解答此类题目一般要把握两条线:一是在星球表面,忽略星球自转的情况下,万有引力等于重力;二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答。
24.【答案】解:嫦娥二号做匀加速运动过程,已知,,
则加速度为.
位移为
平均速度为
答:这段时间内的加速度是,位移是,平均速度是.
【解析】嫦娥二号在发射升空时,开始的一段时间里做匀加速运动,已知时间、初速度和末速度,由公式求加速度.由公式求位移.由公式求平均速度.
本题的解题关键是掌握匀变速直线运动的加速度公式、位移公式和平均速度公式,即可轻松解答.
25.【答案】解:辆小车从点出发,向东行驶了,到达点,又向南行驶了到达点,则路程.
位移的大小方向由.
答:通过的路程为;位移为,方向.
【解析】路程等于运动轨迹的长度,位移的大小等于首末位置的距离,方向由初位置指向末位置.
解决本题的关键知道位移和路程的区别,知道位移是矢量,路程是标量.
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