湖北省部分重点中学高一物理下学期3月月考试卷（含解析）.doc

2015-2016学年湖北省部分重点中学高一（下）月考物理试卷（3月份）一、选择题：（本题共10小题，每小题5分，共50分，第1-6题中只有一项符合题目要求，第7-10题中每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，选对得5分，不全对的得3分，选错得0分）1如图所示，一小球以v0=10m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中a、b两点在a点小球速度方向与水平方向的夹角为45，在b点小球速度方向与水平方向的夹角为60（空气阻力忽略不计，g取10m/s2）以下判断中正确的是（）a小球经过a、b两点间的时间t=1sb小球经过a、b两点间的时间t=sca、b两点间的高度差h=10mda、b两点间的高度差h=15m2如图所示，将一篮球从地面上方b点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上a点，不计空气阻力若抛射点b向篮板方向移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中a点，则可行的是（）a增大抛射速度v0，同时减小抛射角b减小抛射速度v0，同时减小抛射角c增大抛射角，同时减小抛出速度v0d增大抛射角，同时增大抛出速度v03我国发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的轨道示意图如图3所示，卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道卫星开始对月球进行探测已知地球与月球的质量之比为a，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b，卫星在停泊轨道（可视为近地卫星轨道）和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，则（）a卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为b卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为c卫星在停泊轨道运行的速度大于第一宇宙速度7.9km/sd卫星在停泊轨道运行的速度小于地球赤道上随地球自转的物体的运动速度4如图所示，是美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行，进入绕土星飞行的轨道若“卡西尼”号探测器在半径为r的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t，已知引力常量为g，则下列关于土星质量m和平均密度的表达式正确的是（）am=，=bm=，=cm=，=dm=，=5两个星体a、b在二者间相互引力作用下，分别绕它们连线上某点做周期相等的匀速圆周运动，这样的星体称为双星系统天文学研究发现，某双星系统在长期的演化过程中，它们的总质量、距离、周期都会发生变化若某双星系统之间距离为r，经过一段时间后，它们总质量变为原来的m倍，周期变为原来的n倍，则它们之间的距离变为（）a rb rcnrd r6双人滑运动员在光滑的水平冰面上做表演，甲运动员给乙运动员一个水平恒力f，乙运动员在冰面上完成了一段优美的弧线mnvm与vn正好成90角，则此过程中，乙运动员受到甲运动员的恒力可能是图中的（）af1bf2cf3df47匀速圆周运动在科学史上曾经起过重要作用下面列举的四位学者关于匀速圆周运动的论述，现在看来仍然正确的是（）a古希腊思想家柏拉图认为“天体的运动是圆周运动，因为圆周运动是最完善的，不需要任何推动”b德国天文学家开普勒认为“火星轨道不是一个圆周，而是一个椭圆，并且没有这样一点，火星绕该点的运动是匀速的”c意大利物理学家伽利略在两门新科学的对话一书中指出：“任何速度一旦施加给一个运动着的物体，只要除去加速或减速的外因，此速度就可以保持不变，不过这是只能在水平而发生的一种情形”他所说的“水平面”是指和球心等距离的球面d英国科学家牛顿认为：匀速圆周运动的物体受到的向心力指向圆心，向心力的大小与单位时间内通过的弧长的平方成正比，与圆周轨道半径成反比8美国宇航局的“信使”号水星探测器按计划将在2015年3月份陨落在水星表面工程师找到了一种聪明的办法，能够使其寿命再延长一个月这个办法就是通过向后释放推进系统中的高压氦气来提升轨道如图所示，设释放氦气前，探测器在贴近水星表面的圆形轨道上做匀速圆周运动，释放氦气后探测器进入椭圆轨道上，忽略探测器在椭圆轨道上所受外界阻力，则下列说法中正确的是（）a探测器在轨道上a点运行速率大于在轨道上b点速率b探测器在轨道上某点的速率可能等于在轨道上速率c探测器在轨道上运行的周期小于在轨道运行的周期d探测器在轨道和轨道上a点加速度大小不同9同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为r，则下列比值正确的是（）a =b =（）2c =d =（）10如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴oo的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速运动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）ab一定比a先开始滑动ba，b所受的摩擦力始终相等c当=时，b开始滑动的临界角速度d当=时，a所受摩擦力的大小为kmg二、实验题（共15分）11在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图8所示的装置先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹a；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹b；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹c若测得木板每次移动距离x=10.00cm，a、b间距离y1=5.02cm，b、c间距离y2=14.82cm请回答以下问题（g=9.80m/s2）（1）为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？（2）根据以上直接测量的物理量求得小球初速度的表达式为v0=（用题中所给字母表示）（3）小球初速度的值为v0= m/s（保留三位有效数字）12现在很多人都喜欢骑变速自行车健身，为了测量某种变速自行车的速度物理兴趣小组采用了如图所示的装置，把a，b两个传感器固定在自行车上，c为自行车的后车轮齿轮转动时带动车轮转动，a发出的信号通过旋转齿轮的间隙后被b接收，由记录仪记录和显示若实验时单位时间内记录的信号个数为n，累计记录的总个数为n，则：（1）自行车运动时间为（2）如果要测出自行车行驶的路程和速度除了以上数据外还必须知道车子齿轮的齿数m和（用文字和字母表示）（3）自行车行驶速度的表达式为v=（用以上的数据符号表示）四、计算题（共45分）13跳台滑雪是勇敢者的运动它是利用山势特别建造的跳台所进行的运动员着专用滑雪板，不带雪仗在助滑路上获得高速后起跳，在空中飞行一段距离后着陆这项运动极为壮观如图10所示，设一位运动员由a点沿水平方向跃起，到b点着陆时，测得ab间距离l=40m，山坡倾角=30试求（1）运动员起跳的速度和他在空中飞行的时间（2）运动员着陆时速度（不计空气阻力，g取10m/s2）14如图所示一辆箱式货车的后视图该箱式货车在水平路面上做弯道训练圆弧形弯道的半径为r=8m，车轮与路面间的动摩擦因数为=0.8，滑动摩擦力等于最大静摩擦力货车顶部用细线悬挂一个小球p，在悬点o处装有拉力传感器车沿平直路面做匀速运动时，传感器的示数为f0=4n取g=10m/s2（1）该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时，为了防止侧滑，车的最大速度vm是多大？（2）该货车某次在此弯道上做匀速圆周运动，稳定后传感器的示数为f=5n，此时细线与竖直方向的夹角是多大？此时货车的速度v是多大？15“嫦娥一号”探月卫星在环绕月球的极地轨道上运动，由于月球的自转，因而“嫦娥一号”卫星能探测到整个月球表面2007年12月11日“嫦娥一号”卫星的ccd相机已对月球背面进行成像探测，并获得了月球背面部分区域的影像图卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面高为h，绕行的周期为tm；月球绕地公转的周期为te，半径为r0；地球半径为re，月球半径为rm试解答下列问题：（1）若忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响，试求月球与地球的质量之比（2）若当绕月极地轨道的平面与月球绕地公转的轨道平面垂直，也与地心到月心的连线垂直（如图所示）时，探月卫星将向地球发送所拍摄的照片已知光速为c，则此照片信号由探月卫星传送到地球最短需要多长时间？16由中国科学院、中国工程院两院院士评出的2012年中国十大科技进展新闻，于2013年1月19日揭晓，“神九”载人飞船与“天宫一号”成功对接和“蛟龙”号下潜突破7000米分别排在第一、第二若地球半径为r，把地球看做质量分布均匀的球体，地球表面的重力加速度大小为g，引力常量为g“蛟龙”下潜深度为d，天宫一号轨道距离地面高度为h已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零求（1）“天宫一号”绕地心转一周的时间是多少？（2）“蛟龙”号所在处与“天宫一号”所在处的重力加速度之比为多少？（3）设想地球的密度不变，自转周期不变，但地球球体半径变为原来的一半，仅考虑地球和同步卫星之间的相互作用力，则该“设想地球”的同步卫星的轨道半径与以前地球的同步卫星轨道半径的比值是多少？2015-2016学年湖北省部分重点中学高一（下）月考物理试卷（3月份）参考答案与试题解析一、选择题：（本题共10小题，每小题5分，共50分，第1-6题中只有一项符合题目要求，第7-10题中每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，选对得5分，不全对的得3分，选错得0分）1如图所示，一小球以v0=10m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中a、b两点在a点小球速度方向与水平方向的夹角为45，在b点小球速度方向与水平方向的夹角为60（空气阻力忽略不计，g取10m/s2）以下判断中正确的是（）a小球经过a、b两点间的时间t=1sb小球经过a、b两点间的时间t=sca、b两点间的高度差h=10mda、b两点间的高度差h=15m【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，将a、b两点的速度进行分解，求出竖直方向上的分速度，根据速度速度时间公式、速度位移公式求出运动的时间和高度差【解答】解：a、根据速度的分解和竖直方向自由落体运动可知：vay=v0tan45=v0，vby=v0tan60=，则小球运动的时间t=，故a、b错误c、a、b的高度差h=，故c正确，d错误故选：c2如图所示，将一篮球从地面上方b点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上a点，不计空气阻力若抛射点b向篮板方向移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中a点，则可行的是（）a增大抛射速度v0，同时减小抛射角b减小抛射速度v0，同时减小抛射角c增大抛射角，同时减小抛出速度v0d增大抛射角，同时增大抛出速度v0【分析】解决本题巧用平抛运动知识，由于题目中紧抓住篮球垂直打到篮板，故可以看成平抛运动，则有水平速度越大，落地速度越大，与水平面的夹角越小【解答】解：可以将篮球的运动，等效成篮球做平抛运动，当水平速度越大时，抛出后落地速度越大，与水平面的夹角则越小若水平速度减小，则落地速度变小，但与水平面的夹角变大因此只有增大抛射角，同时减小抛出速度，才能仍垂直打到篮板上，所以只有c正确，abd均错误；故选：c3我国发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的轨道示意图如图3所示，卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道卫星开始对月球进行探测已知地球与月球的质量之比为a，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b，卫星在停泊轨道（可视为近地卫星轨道）和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，则（）a卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为b卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为c卫星在停泊轨道运行的速度大于第一宇宙速度7.9km/sd卫星在停泊轨道运行的速度小于地球赤道上随地球自转的物体的运动速度【分析】根据万有引力提供向心力得出线速度、周期与轨道半径和中心天体质量的关系，结合地球和月球的质量之比，以及停泊轨道和工作轨道的半径之比求出线速度之比、周期之比第一宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动的最大环绕速度【解答】解：a、根据知，v=，地球与月球的质量之比为a，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b，则卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为，故a正确b、根据得，t=，地球与月球的质量之比为a，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b，则卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为，故b错误c、7.9km/s是卫星贴近地球表面做匀速圆周运动的速度，是绕地球做匀速圆周运动最大的环绕速度，可知卫星在停泊轨道运行的速度小于第一宇宙速度7.9km/s，故c错误d、卫星在停泊轨道上运行的速度大于同步卫星的线速度，根据v=r知，卫星在停泊轨道上运行的速度大于地球赤道上随地球自转物体的速度，故d错误故选：a4如图所示，是美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行，进入绕土星飞行的轨道若“卡西尼”号探测器在半径为r的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t，已知引力常量为g，则下列关于土星质量m和平均密度的表达式正确的是（）am=，=bm=，=cm=，=dm=，=【分析】探测器绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t，求出探测器运行的周期由土星的万有引力提供探测器的向心力列方程求出土星的质量，由密度公式求出土星的平均密度【解答】解：由 又t=得：m=由 ，v= 得：=故d正确、abc错误故选：d5两个星体a、b在二者间相互引力作用下，分别绕它们连线上某点做周期相等的匀速圆周运动，这样的星体称为双星系统天文学研究发现，某双星系统在长期的演化过程中，它们的总质量、距离、周期都会发生变化若某双星系统之间距离为r，经过一段时间后，它们总质量变为原来的m倍，周期变为原来的n倍，则它们之间的距离变为（）a rb rcnrd r【分析】双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，根据牛顿第二定律分别对两星进行列式，来求解【解答】解：设m1的轨道半径为r1，m2的轨道半径为r2两星之间的距离为l由于它们之间的距离恒定，因此双星在空间的绕向一定相同，同时角速度和周期也都相同由向心力公式可得：对m1：对m2： 又因为r1十r2=l，由式可得 l=，总质量变为原来的m倍，周期变为原来的n倍，则l变为原来的倍，即l=，故a正确故选：a6双人滑运动员在光滑的水平冰面上做表演，甲运动员给乙运动员一个水平恒力f，乙运动员在冰面上完成了一段优美的弧线mnvm与vn正好成90角，则此过程中，乙运动员受到甲运动员的恒力可能是图中的（）af1bf2cf3df4【分析】甲运动员给乙运动员一个水平恒力f，根据图示物体由m向n做曲线运动，则轨迹为抛物线的一部分，故合外力的方向沿速度变化的方向，由此分析即可【解答】解：根据图示物体由m向n做曲线运动，物体向上的速度减小，同时向右的速度增大，故合外力的方向指向图f2水平线下方，故f3的方向可能是正确的，故c正确，abd错误故选：c7匀速圆周运动在科学史上曾经起过重要作用下面列举的四位学者关于匀速圆周运动的论述，现在看来仍然正确的是（）a古希腊思想家柏拉图认为“天体的运动是圆周运动，因为圆周运动是最完善的，不需要任何推动”b德国天文学家开普勒认为“火星轨道不是一个圆周，而是一个椭圆，并且没有这样一点，火星绕该点的运动是匀速的”c意大利物理学家伽利略在两门新科学的对话一书中指出：“任何速度一旦施加给一个运动着的物体，只要除去加速或减速的外因，此速度就可以保持不变，不过这是只能在水平而发生的一种情形”他所说的“水平面”是指和球心等距离的球面d英国科学家牛顿认为：匀速圆周运动的物体受到的向心力指向圆心，向心力的大小与单位时间内通过的弧长的平方成正比，与圆周轨道半径成反比【分析】当引力提供向心力正好等于圆周运动所需要的向心力时，才做匀速圆周运动；椭圆运动不是匀速转动的；若不受外力作用时，物体保持匀速直线运动；依据向心力表达式f=，结合v=，即可求解【解答】解：a、柏拉图认为“天体的运动是圆周运动，因为圆周运动是最完善的，不需要任何推动”是错误的，依靠引力提供向心力，从而做匀速圆周运动的，故a错误；b、开普勒认为“火星轨道不是一个圆周，而是一个椭圆，并且没有这样一点，但火星绕该点的运动不是匀速的”，靠近点，则速度较大，远离点，则速度较小，故b错误； c、只要除去加速或减速的外因，即不受任何外力，则此速度就可以保持不变，做匀速直线运动，故c正确；d、依据向心力表达式f=，结合v=，向心力的大小与单位时间内通过的弧长的平方成正比，与圆周轨道半径成反比，且匀速圆周运动的物体受到的向心力指向圆心，故d正确；故选：cd8美国宇航局的“信使”号水星探测器按计划将在2015年3月份陨落在水星表面工程师找到了一种聪明的办法，能够使其寿命再延长一个月这个办法就是通过向后释放推进系统中的高压氦气来提升轨道如图所示，设释放氦气前，探测器在贴近水星表面的圆形轨道上做匀速圆周运动，释放氦气后探测器进入椭圆轨道上，忽略探测器在椭圆轨道上所受外界阻力，则下列说法中正确的是（）a探测器在轨道上a点运行速率大于在轨道上b点速率b探测器在轨道上某点的速率可能等于在轨道上速率c探测器在轨道上运行的周期小于在轨道运行的周期d探测器在轨道和轨道上a点加速度大小不同【分析】根据万有引力提供向心力得出线速度与轨道半径的关系，从而比较不同圆轨道上的线速度大小，结合变轨的原理确定轨道上a点运行速率与在轨道上b点速率的大小关系根据开普勒第三定律比较探测器在轨道和轨道上的周期大小根据牛顿第二定律比较加速度的大小【解答】解：a、在b点要想进入圆轨道运动，需加速，使得万有引力等于向心力，根据知，探测器在b点所在的圆轨道上的速率小于在轨道上的速率，则探测器在轨道上a点运行速率大于在轨道上b点速率，故a正确b、从轨道上a点需加速做离心运动才能进入轨道，在轨道上由a点向b点运动时，速度减小，可知探测器在轨道上某点的速率可能等于在轨道上速率，故b正确c、根据开普勒第三定律知，轨道的半长轴大于轨道的半径，则探测器在轨道上运行的周期大于在轨道运行的周期，故c错误d、探测器在轨道和轨道上a点所受的万有引力相等，根据牛顿第二定律知，加速度相等，故d错误故选：ab9同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为r，则下列比值正确的是（）a =b =（）2c =d =（）【分析】求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再进行之比运用万有引力提供向心力列出等式和运用圆周运动的物理量之间的关系列出等式解决问题【解答】解：a、b、因为地球同步卫星的角速度和地球赤道上的物体随地球自转的角速度相同，由a1=2r，a2=2r可得， =，故a正确，b错误；c、d、对于地球同步卫星和以第一宇宙速度运动的近地卫星，由万有引力提供做匀速圆周运动所需向心力，得：g=m，得v=则得=，故c错误，d正确故选：ad10如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴oo的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速运动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）ab一定比a先开始滑动ba，b所受的摩擦力始终相等c当=时，b开始滑动的临界角速度d当=时，a所受摩擦力的大小为kmg【分析】木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，而所需要的向心力大小由物体的质量、半径和角速度决定当圆盘转速增大时，提供的静摩擦力随之而增大当需要的向心力大于最大静摩擦力时，物体开始滑动因此是否滑动与质量无关，是由半径大小决定【解答】解：a、b、两个木块的最大静摩擦力相等木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力f=m2r，m、相等，fr，所以b所受的静摩擦力大于a的静摩擦力，当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值，所以b一定比a先开始滑动，故a正确，b错误；c、当b刚要滑动时，有kmg=m22l，解得：=，故c正确；d、以a为研究对象，当=时，由牛顿第二定律得： f=m2l，可解得：f=，故d错误故选：ac二、实验题（共15分）11在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图8所示的装置先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹a；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹b；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹c若测得木板每次移动距离x=10.00cm，a、b间距离y1=5.02cm，b、c间距离y2=14.82cm请回答以下问题（g=9.80m/s2）（1）为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同（2）根据以上直接测量的物理量求得小球初速度的表达式为v0=x（用题中所给字母表示）（3）小球初速度的值为v0=1.00 m/s（保留三位有效数字）【分析】明确实验的注意事项，根据平抛运动规律在水平和竖直方向的规律，尤其是在竖直方向上，连续相等时间内的位移差为常数，列出方程即可正确求解【解答】解：（1）每次从斜槽上紧靠挡板处由静止释放小球，是为了使小球有相同的初速度（2）根据平抛运动在水平方向上为匀速直线运动，则物体从a到b和从b到c运动时间相等，设为t，竖直方向由匀变速直线运动推论有：y2y1=gt2，且v0t=x解以上两式得：v0=x（3）代入数据解得v0=1.00 m/s故答案为：（1）为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同；（2）x； （3）1.0012现在很多人都喜欢骑变速自行车健身，为了测量某种变速自行车的速度物理兴趣小组采用了如图所示的装置，把a，b两个传感器固定在自行车上，c为自行车的后车轮齿轮转动时带动车轮转动，a发出的信号通过旋转齿轮的间隙后被b接收，由记录仪记录和显示若实验时单位时间内记录的信号个数为n，累计记录的总个数为n，则：（1）自行车运动时间为（2）如果要测出自行车行驶的路程和速度除了以上数据外还必须知道车子齿轮的齿数m和车轮的直径d（用文字和字母表示）（3）自行车行驶速度的表达式为v=（用以上的数据符号表示）【分析】（1）小车的车轮与齿轮同轴转动，它们的周期相同，要求小车的速度必须知道周期，则要根据b接受的脉冲数来求有题条件可知，每经过一个间隙b就接受一个脉冲信号，则知道一个间隙转动的时间t=，当脉冲总数为n时，则经过的时间t总=nt（2）、（3）知道齿轮数m，就求出转动周期t=mt，由线速度的定义式v=知，如果t=t，则s=d，因此再知道直径d就求出小车的速度【解答】解：（1）因为b在单位时间内接到的脉冲数为n，每个间隙转动的时间t=则累计记录脉冲的总个数为n时，自行车运动时间为 t总=nt=（2）、（3）一周有m个齿，则有m个间隙，那么转动周期 t=mt=故自行车的线速度为：v=所以必须知道车子齿轮的齿数m和车轮的直径d故答案为：（1） （2）车轮的直径d（3）四、计算题（共45分）13跳台滑雪是勇敢者的运动它是利用山势特别建造的跳台所进行的运动员着专用滑雪板，不带雪仗在助滑路上获得高速后起跳，在空中飞行一段距离后着陆这项运动极为壮观如图10所示，设一位运动员由a点沿水平方向跃起，到b点着陆时，测得ab间距离l=40m，山坡倾角=30试求（1）运动员起跳的速度和他在空中飞行的时间（2）运动员着陆时速度（不计空气阻力，g取10m/s2）【分析】（1）运动员水平跃起后做平抛运动，根据竖直位移求出运动的时间，再根据水平位移和时间求出起跳的初速度（2）由分速度公式求出运动员着陆时的竖直分速度，再合成求解即可【解答】解：（1）运动员起跳后做平抛运动，设初速度为v0，运动时间为t则有：水平方向：x=v0t 竖直方向：h=根据几何关系有：x=lcos30=20m，h=lsin30=20m 所以t=2s v0=10m/s （2）运动员着陆时的竖直分速度 vy=gt=20m/s 运动员着陆时速度 v=10m/s与水平方向的夹角 tan=，得 =arctan答：（1）运动员起跳的速度是10m/s，他在空中飞行的时间是2s（2）运动员着陆时速度大小为10m/s，速度方向与水平方向的夹角是arctan14如图所示一辆箱式货车的后视图该箱式货车在水平路面上做弯道训练圆弧形弯道的半径为r=8m，车轮与路面间的动摩擦因数为=0.8，滑动摩擦力等于最大静摩擦力货车顶部用细线悬挂一个小球p，在悬点o处装有拉力传感器车沿平直路面做匀速运动时，传感器的示数为f0=4n取g=10m/s2（1）该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时，为了防止侧滑，车的最大速度vm是多大？（2）该货车某次在此弯道上做匀速圆周运动，稳定后传感器的示数为f=5n，此时细线与竖直方向的夹角是多大？此时货车的速度v是多大？【分析】（1）汽车在圆弧水平弯道路面行驶，做的是圆周运动此时汽车需要的向心力是由静摩擦力提供的，而汽车的最大安全速度是指由路面的最大静摩擦力提供向心力，从而求出的速度当速度再大时，汽车就会侧向滑动，失去控制了（2）根据货物的受力分析图，求得货车的加速度，然后代入向心力的公式即可求得结果【解答】解：（1）汽车在圆弧水平弯道路面行驶，做圆周运动其所需要的向心力由静摩擦力提供：f静=由上式可知，当静摩擦力越大时，速度也越大所以静摩擦力最大时，速度达最大即=8m/s所以汽车的安全速度小于最大速度，及v8m/s（2）细线与竖直方向的夹角时受力如图：所以：，=37又ma=mgtan=0.75mg物体的向心力：所以： m/s；答：（1）该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时，为了防止侧滑，车的最大速度vm是7m/s；（2）该货车某次在此弯道上做匀速圆周运动，稳定后传感器的示数为f=5n，此时细线与竖直方向的夹角是37，此时货车的速度v是m/s15“嫦娥一号”探月卫星在环绕月球的极地轨道上运动，由于月球的自转，因而“嫦娥一号”卫星能探测到整个月球表面2007年12月11日“嫦娥一号”卫星的ccd相机已对月球背面进行成像探测，并获得了月球背面部分区域的影像图卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面高为h，绕行的周期为tm；月球绕地公转的周期为te，半径为r0；地球半径为re，月球半径为rm试解答下列问题：（1）若忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响，试求月球与地球的质量之比（2）若当绕月极地轨道的平面与月球绕地公转的轨道平面垂直，也