2022-2023学年高一物理下学期开学摸底考试卷C试卷及答案

绝密★考试结束前

2022-2023学年高一下学期开学摸底考试卷C（江苏专用）

物理

注意事项：

考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求：

1.本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后请将本试卷和答题卡一并交回。

2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。

3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名准考证号与本人是否相符。

4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑；如需改动请用橡皮擦干净后，再选涂其他答

案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。

5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。

一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分每题只有一个选项最符合题意。

1.电竞遥控车表演赛中，，=0时刻，可视为质点的甲、乙两车以等大反向的速度在。点擦肩而过，甲向右运动，乙

向左运动，v-f图像如图所示，且。〜两车的运动方向都发生了改变，以向右为正方向，以下说法正确的是（）

A.0~/0,甲的位移比乙大B.t0~2t0,甲的加速度比乙大

C.2/。时，甲刚好回到。点D.乙回到O点时，甲在。点的右边

2.如图所示，一定质量的风筝用绳子固定于地面P点，风产生的力F垂直作用于风筝表面AB,并支持着风筝使它

平衡。已知绳与水平地面的夹角a和风筝与水平面的夹角9都为锐角，不计绳子所受的重力，设绳子产生的拉力为

T,则T和尸的大小关系是（）

A.7一定小于产B.7一定等于尸

C.T一定大于FD.以上三种情况都有可能

3.如图所示，倾角为45。的足够长的斜面固定在水平面上，质量为机的滑块A、质量为2,”的滑块B叠放在一起,

B上表面水平，A置于B上表面的最右端。现由静止释放A和B,当B沿斜面向下运动时，A相对B发生滑动。

若B的右侧面的高度为H,A可视为质点，不计一切摩擦，重力加速度大小为g,下列说法正确的是（）

|45入

A.B受到A的压力为〃zgB.A运动的加速度大小为0.5g

C.A在B的上表面滑行的时间为、庶D.B受到斜面的支持力为还加g

Y3g2

4.2022年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边，有一根系有飘带的风力指示杆，教练员根据飘带的形态提示运

动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳，其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。

当飘带稳定时，飘带实际形态最接近的是（）

A.B.C.''''D.

5.2021年4月，我国自主研发的空间站“天和”核心舱成功发射并入轨运行，若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周

运动，已知引力常量，由下列物理量能计算出地球质量的是（）

A.核心舱的质量和绕地半径

B.核心舱的质量和绕地周期

C.核心舱的绕地角速度和绕地周期

D.核心舱的绕地线速度和绕地半径

6.某同学进行篮球训练，如图所示，将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直墙面上，不计空

气阻力，则下列说法正确的是（）

A.篮球撞墙的速度，第一次较大

B.篮球在空中运动的加速度第一次较大

C.从抛出到撞墙，第一次篮球在空中运动的时间较长

D.抛出时的速度，第一次一定比第二次大

7.如图所示，月球探测器在一个环绕月球的椭圆轨道上运行，周期为『，飞行一段时间后实施近月制动，进入距月

球表面高度为〃的环月圆轨道，运行周期为石，月球的半径为R.下列说法正确的是（)

A.根据题中数据，可以求出月球探测器的质量

B.探测器在椭圆轨道远月点的速度大于近月点的速度

C.椭圆轨道的半长轴为（R+/?

D.探测器在椭圆轨道上运行的最大速度为组型

8.人们借助辘轮从井中汲水的示意图如图某人以恒定角速度转动辘辕汲水时，绳子不断重叠地绕在一起，绳子的粗

细不可忽略.贝M）

□

A.水桶匀速上升

B.水桶减速上升

C.绳子拉水桶的力大于水桶拉绳子的力

D.绳子拉水桶的力大于水桶和水的总重力

9.如图所示，质量都为机的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，现用大小等于，咫的恒力尸向上拉8,当

运动距离〃时B与A分离.已知重力加速度为g,则下列说法中正确的是（）

A.8和A刚分离时，弹簧处于原长

B.B和A刚分离时，它们的加速度大小为g

C.弹簧的劲度系数等于警

D.在8与A分离之前，它们做匀加速运动

10.如图所示，水平传送带以速度V/匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，时刻P在传

送带左端具有速度吸，P与定滑轮间的绳水平，仁S时刻P离开传送带。不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长，正确

描述小物体P速度随时间变化的图像可能是（

B.

二、非选择题：共5题，共60分其中第12题〜第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,

只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。

11.平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的

思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点。

（1）如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同

时落地；改变小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。根据实验，（选填

"能''或"不能”）判断出A球在竖直方向做自由落体运动；（选填"能''或"不能”）判断出A球在水平方向做匀

速直线运动。

（2）如图2所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道尸。滑下后从。点飞出，落

在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移

动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

①为了保证钢球从0点飞出的初速度是一定的，下列实验条件必须满足的是。

A.斜槽轨道光滑

B.斜槽轨道末段水平

C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球

②某同学通过实验，得到了钢球做平抛运动的轨迹，如图3中的曲线0P所示。以。点为坐标原点，水平方向为x

轴、竖直方向为y轴建立坐标系。已知小球在y方向的分运动是自由落体运动，他猜想小球在x方向的分运动是匀

速直线运动。请你根据图3,简要说明如何验证该同学的猜想.

③另一位同学做实验时，忘记了标记平抛运动的抛出点0,只记录了A、8、C三点，于是就取A点为坐标原点，

建立了如图4所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。根据图中数据判断，A点（填“是''或''不

是"）平抛运动的抛出点。小球平抛的初速度为m/s,小球抛出点的坐标为（cm,cm）。（取g=10m/s2,

计算结果均保留两位有效数字）。

v/cin

图4

12.可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏.如图所示，有一企鹅在倾角为37。的倾斜冰面上，先以加速度a=0.5m/s2从冰面

底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，f=8s时，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，最后退滑到出发点，完成一次游戏（企

鹅在滑动过程中姿势保持不变).若企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数〃=0.25,已知sin37。=。6,cos37。=0.8,g=10m/s2.

求:

(1)企鹅向上“奔跑”的位移大小;

(2)企鹅在冰面滑动的加速度大小；

(3)企鹅退滑到出发点时的速度大小.(计算结果可用根式表示)

13.一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径为r=2R(R为地球半径)，卫星的转动方向与地球自转方向相同.B

知地球自转的角速度为30,地球表面的重力加速度为g.求：

(1)该卫星所在处的重力加速度；

(2)该卫星绕地球转动的角速度；

(3)若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方，求它下次通过该建筑物上方需要的时间.

14.如图所示，水平地面上有一竖直墙，现将一小球以%=6.0m/s的速度，从离地面高”=5.0m的4点水平抛出,

小球撞到墙上的8点，8点离地面的高度为人=L8m,不计空气阻力，求：

(1)物体从抛出到撞击8点的水平位移S;

(2)小球到达8点时速度1/的大小；

(3)若墙高为3.2m,要使小球不撞击墙，求小球从4点水平抛出的速度的大小取值范围(墙宽忽略不计)。

15.如图11甲所示，光滑半圆环轨道固定在竖直平面上，最低点与光滑水平面平滑连接，一长度与半圆轨道直径相

等的轻弹簧左端固定在高6=04m的固定竖直挡板尸上，弹簧的右端在半圆轨道的最低点处.将一小球（可视为质

点）置于弹簧的右端（与弹簧接触但不连接）并向左压缩弹簧，然后静止释放，小球被弹簧弹开后进入半圆轨道运动.多

次重复，每次弹簧的压缩量不同.通过固定在半圆轨道最高点处的压力传感器与速度传感器（甲图中未画出）测出小

球对轨道的压力大小F与此处小球速度的平方v2的关系如图乙所示.已知当某次弹簧的压缩量x=01m,静止释放

小球后，小球恰能经过挡板P的上端.重力加速度g=10m/s2.不计空气阻力.求：

图11

（1）小球的质量m与半圆轨道的半径r；

⑵弹簧的劲度系数k

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2022-2023学年高一下学期开学摸底考试卷C（江苏专用）

物理

注意事项：

考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求：

1.本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后请将本试卷和答题卡一并交回。

2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定住置。

3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名准考证号与本人是否相符。

4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑；如需改动请用橡皮擦干净后，再选涂其他答

案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。

5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。

一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分每题只有一个选项最符合题意。

16.电竞遥控车表演赛中，r=0时刻，可视为质点的甲、乙两车以等大反向的速度在O点擦肩而过，甲向右运动，

乙向左运动，v-t图像如图所示，且。〜2r。两车的运动方向都发生了改变，以向右为正方向，以下说法正确的是（）

A.Q~tn,甲的位移比乙大B.t0~2t0,甲的加速度比乙大

C.2r。时，甲刚好回到。点D.乙回到O点时，甲在。点的右边

【答案】C

【解析】A.2图像与坐标轴围成的面积表示位移大小，根据图像得，0~r。，乙比甲围成图像的面积更大，故甲

的位移比乙小，A错误；

B.仪图像的斜率表示加速度，甲乙图像的斜率绝对值相等，加速度大小相等，B错误；

C.在入,内，甲图像第一象限和第四象限所围成的面积相等，故0~2屯甲的位移为0,甲刚好回到。点，C正确。

D.2f。时，乙第•象限图像围成的面积小于乙第四象限图像所围成的面积，故乙在九后才回到。点，此时甲已经

向左发生了位移，故乙回到O点时，甲在。点的左边，D错误。故选C。

17.如图所示，一定质量的风筝用绳子固定于地面P点，风产生的力尸垂直作用于风筝表面AB,并支持着风筝使它

平衡。已知绳与水平地面的夹角a和风筝与水平面的夹角p都为锐角，不计绳子所受的重力，设绳子产生的拉力为

T,则T和F的大小关系是（）

A.7一定小于尸B.T一定等于尸

C.7一定大于尸D.以上三种情况都有可能

【答案】A

【解析】

对风筝受力分析，并如图建立直角坐标系，将尸及T沿坐标轴分解，则有:

x轴

7cosa=Fsin^

y轴

Fcos^=G+7sina

联立解得：

F1=T2+G-+2TGsma

则

F>T

故A正确，BCD错误；故选A。

18.如图所示，倾角为45。的足够长的斜面固定在水平面上，质量为机的滑块A、质量为2根的滑块B叠放在一起,

B上表面水平，A置于B上表面的最右端。现由静止释放A和B,当B沿斜面向下运动时，A相对B发生滑动。

若B的右侧面的高度为H,A可视为质点，不计一切摩擦，重力加速度大小为g,下列说法正确的是（）

A.B受到A的压力为B.A运动的加速度大小为0.5g

C.A在B的上表面滑行的时间为D.B受到斜面的支持力为平〃吆

【答案】C

【解析】设A、B之间的弹力大小为£,斜面与B之间的弹力大小为尸2,对A,由牛顿第二定律得

mg-F1=may.对B,由牛顿第二定律有2根g+耳一6cos45°=23，F2sin450=2max,ax=ay

联立可得片=0.4"?g,ay=0.6g,F1=当mg

A竖直向下运动的位移为“，由产，可得A在B的上表面滑动的时间为，=J^,故选C。

19.2022年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边，有一根系有飘带的风力指示杆，教练员根据飘带的形态提示

运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳，其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改

变。当飘带稳定时，飘带实际形态最接近的是（）

A.B.C.D.

【答案】A

【解析】飘带上任意选取一点P,以P点及P点以下的部分飘带为研究对象，设飘带总长3飘带宽度为4,质量

为〃?，P点距离飘带下端距离x,P点以下的部分飘带受到的重力与风力分别为

八mg

G=——x,F-kxdv

L

则重力与风力的的合力与水平方向的夹角为

cFkATdL

tan（9=-=-----

G*mg

根据题中数据可得，tan。恒定，则尸点以卜的部分飘带的受到的重力与风力的合力方向不变，则尸点上方飘带对

其拉力方向不变。故选A。

20.2021年4月，我国自主研发的空间站“天和”核心舱成功发射并入轨运行，若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆

周运动，已知引力常量，由下列物理量能计算出地球质量的是（）

A.核心舱的质量和绕地半径

B.核心舱的质量和绕地周期

C.核心舱的绕地角速度和绕地周期

D.核心舱的绕地线速度和绕地半径

【答案】D

【解析】

2

可得吟

根据核心舱做圆周运动向心力由地球的万有引力提供,=m一

223/）3

-r把।vr（orr

可行'M-——=------=------—

GGGT-

可知己知核心舱的质量和绕地半径、已知核心舱的质量和绕地周期以及已知核心舱的角速度和绕地周期，都不能求

解地球的质量；若已知核心舱的绕地线速度和绕地半径可求解地球的质量。

故选D。

21.某同学进行篮球训练，如图所示，将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直墙面上，不计

空气阻力，则下列说法正确的是（）

A.篮球撞墙的速度，第一次较大

B.篮球在空中运动的加速度第一次较大

C.从抛出到撞墙，第一次篮球在空中运动的时间较长

D.抛出时的速度，第一次一定比第二次大

【答案】C

【解析】由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上，因为在两次中，篮球被抛出后的运动可以看作是平抛运动的逆反运

动.加速度都为g.在竖直方向上：h=^gt2,因为h|>h2,则h>t2,因为水平位移相等，根据X=V”知，撞墙的速

度V3<V02.即第二次撞墙的速度大.故AB错误，C正确.根据平行四边形定则知，抛出时的速度v=J%2+2g〃,

第一次的水平初速度小，而上升的高度大，则无法比较抛出时的速度大小.故D错误.故选C.

22.如图所示，月球探测器在一个环绕月球的椭圆轨道上运行，周期为飞行一段时间后实施近月制动，进入距

月球表面高度为力的环月圆轨道，运行周期为72,月球的半径为R.下列说法正确的是（）

A.根据题中数据，可以求出月球探测器的质量

B.探测器在椭圆轨道远月点的速度大于近月点的速度

C.椭圆轨道的半长轴为便+人^^

D.探测器在椭圆轨道上运行的最大速度启祟

【答案】C

【解析】利用万有引力定律对探测器研究时，探测器的质量会被消去，无法求出探测器的质量，故A错误；由开

普勒第二定律可知，探测器在椭圆轨道远月点的速度小于近月点的速度，故B错误；设椭圆轨道的半长轴为“，根

据开普勒第三定律有解得a=（R+/7n用，故C正确；探测器在圆轨道上运行的速度大小丫=誓±土

探测器在椭圆轨道上运行时，在近月点的速度最大，由于探测器在近月点制动后进入圆轨道，探测器在椭圆轨道的

近月点的速度大于在圆轨道上运行的速度，故D错误.

23.人们借助辘结从井中汲水的示意图如图某人以恒定角速度转动辘筮汲水时，绳子不断重叠地绕在一起，绳子的

粗细不可忽略.则（）

□

A.水桶匀速上升

B.水桶减速上升

C.绳子拉水桶的力大于水桶拉绳子的力

D.绳子拉水桶的力大于水桶和水的总重力

【答案】D

【解析】人以恒定角速度转动辘结，绳子不断重叠地绕在一起，说明角速度大小一定，半径增大，由线速度公式

v=/w可知水桶加速上升，故A、B错误；

24.如图所示，质量都为，〃的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，现用大小等于mg的恒力尸向上拉8,当

运动距离人时B与A分离.已知重力加速度为g,则下列说法中正确的是（）

B

A.B和A刚分离时，弹簧处于原长

B.3和A刚分离时，它们的加速度大小为g

C.弹簧的劲度系数等于贷

D.在8与A分离之前，它们做匀加速运动

【答案】C

【解析】8和4刚分离时，8受到重力mg和恒力凡8的加速度为零，A的加速度也为零，说明弹力对4有向上

的弹力，与4的重力平衡，弹簧处于压缩状态，故A、B错误；8和A刚分离时，弹簧的弹力大小为，“g,原来静

止时弹簧弹力大小为2"?g,则弹簧弹力减小量△F="?g.两物体向上运动的距离为/?,则弹簧压缩量减小\x=h,由

胡克定律得：

竺一华，故C正确;

△x

25.如图所示，水平传送带以速度盯匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，仁0时刻P在传

送带左端具有速度以，P与定滑轮间的绳水平，右力时刻P离开传送带。不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长，正确

VV

cD

【答案】B

【解析】AB.若打02,小物体P先向右匀减速直线运动，由牛顿第二定律可得叫g+g=（%+吗）q

减速到与传送带共速时，若最大静摩擦力大于或等于小物体Q的重力，其受力平衡将随传送带做匀速直线运动直至

离开传送带。若最大静摩擦力小于小物体Q的重力，则继续向右匀减速直线运动，滑动摩擦力反向，有

加必-"mpg={mp+mQ）a2

联立，可得4>%故A错误；B正确:

D.根据上面选项分析，可知小物体P速度减为零由，又反向以的的加速度做向左的匀加速直线运动。故D错误;

C.根据图线与坐标轴所围面积表示物体的位移，可知小物体P沿传送带向右运动的距离大于向左运动的距离，即

加时刻没有离开传送带。故C错误。故选B。

三、非选择题：共5题，共60分其中第12题〜第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，

只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。

26.平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的

思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点。

（1）如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同

时落地；改变小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。根据实验，（选填

"能''或"不能”）判断出A球在竖直方向做自由落体运动；（选填"能''或"不能”）判断出A球在水平方向做匀

速直线运动。

（2）如图2所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道P。滑下后从。点飞出，落

在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移

动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

①为了保证钢球从0点飞出的初速度是一定的，下列实验条件必须满足的是。

A.斜槽轨道光滑

B.斜槽轨道末段水平

C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球

②某同学通过实验，得到了钢球做平抛运动的轨迹，如图3中的曲线0P所示。以。点为坐标原点，水平方向为x

轴、竖直方向为），轴建立坐标系。已知小球在y方向的分运动是自由落体运动，他猜想小球在x方向的分运动是匀

速直线运动。请你根据图3,简要说明如何验证该同学的猜想。

③另一位同学做实验时，忘记了标记平抛运动的抛出点。，只记录了A、3、C三点，于是就取A点为坐标原点，

建立了如图4所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。根据图中数据判断，A点（填“是”或“不

是"）平抛运动的抛出点。小球平抛的初速度为m/s,小球抛出点的坐标为（cm,cm）o（|Xj?=10m/s2,

计算结果均保留两位有效数字）.

v/cm

图4

【答案】能不能BC如图所示，（%,,为）（x“，%）在曲线。。上取A、8、C、。四点，这四个点对

应的坐标分别（X”力），（/，%）、*c，%）、（x。，％），使以：y.：Nc：%=l：4:9:16,若x,:x.:%：%=】：2:3:4,则说

明钢球在x方向的分运动为匀速直线运动。不是1.5-30-20

【解析】解；（1）本实验中A球做平抛运动，B球做自由落体运动，每次实验两球都同时落地，说明A球在竖直

方向的分运动是自由落体运动，因此能确定A球在竖直方向做自由落体运动。

本实验中，只能确定两球同时落地，即下落时间相同，可水平方向的位移情况不清楚，所以不能确定A球在水平方

向是匀速直线运动。

（2）A.斜槽轨道光滑与粗糙都可以，A错误；

B.为了使小球从。点飞出做平抛运动，斜槽轨道末端水平，B正确：

C.为使小球从。点飞出时速度不变，需要每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，C正确。

故选BC-.

在曲线。尸上取AB、C、。四个点，这四个点对应的坐标分别（4，力），（4，%）、（2，%）、（多，切），使

力：%：%：％=1：4：9：16

若

了人：演：左：X。=1:2:3:4

则说明钢球在X方向的分运动为匀速直线运动。

由平抛运动的特点可知，竖直方向是自由落体运动，如果/点是抛出点，则在y轴方向的坐标值有

yr.y^AA

由图4数据可得

匕:拄=3：8

由此确定/点不是抛出点。

由公式A*gT2,可得

1.6—0.6—0.6

-------------------s=0.2s

10

小球平抛运动的初速度是

Ax0.6-0.3/1u/

%=—=02m/s=L5m/i

由以上计算可知，抛出点的x轴坐标是-30cm。

竖直方向是自由落体运动，由以上计算可知Ay=0.4m,因此抛出点在y轴上的坐标是-20cm。

27.可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏.如图所示，有一企鹅在倾角为37。的倾斜冰面上，先以加速度a=0.5m/s2从冰面

底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，f=8s时，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，最后退滑到出发点，完成一次游戏(企

鹅在滑动过程中姿势保持不变).若企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数〃=0.25,已知a37。=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.

求：

(1)企鹅向上“奔跑”的位移大小；

(2)企鹅在冰面滑动的加速度大小；

(3)企鹅退滑到出发点时的速度大小.(计算结果可用根式表示)

【答案】(1)16m(2)8m/s24m/s2(3)2-\/34m/s

【解析】(1)在企鹅向上“奔跑”过程中：x=^at2,解得x=16m.

(2)在企鹅卧倒以后将进行两个过程的运动，第一个过程是从卧倒到最高点，第二个过程是从最高点滑到出发点，两

次过程根据牛顿第二定律分别有：

Angsin37°+〃〃?gcos

rwgsin37°—"mgcos37°=/ns

解得:«i=8m/s2><12=4m/s2.

(3)企鹅从卧倒到滑到最高点的过程中，做匀减速直线运动，设时间为八位移大小为下,则有

.at,1

F工'=的产，

解得：V=1m.

企鹅从最高点滑到出发点的过程中，设末速度为刈，初速度为0,则有：

V/2-02=2a2(x+V)

解得：vt=2yl34m/s.

28.一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径为r=2R(R为地球半径)，卫星的转动方向与地球自转方向相同.已

知地球自转的角速度为3),地球表面的重力加速度为g.求：

(1)该卫星所在处的重力加速度；

(2)该卫星绕地球转动的角速度；

(3)若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方，求它下次通过该建筑物上方需要的时间.

【答案】(2#

5/?一的

【解析】(1)忽略地球自转的影响，在地球表面处的物体受到的重力近似等于万有引力,

在轨道半径为r=2R处，卫星所受万有引力等于其重力，mg，=宝」(1分)

联立解得：g'=*2分)

(2)卫星所受万有引力提供其做圆周运动的向心力，有：

Gm圾m...

=mar-2R（2分）

结合(1)中式子可得1分）

(3)卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，旦卫星的转动方向与地球自转方向相同，当卫

星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2兀时，卫星再次出现在建筑物上空，

即coAf-co必f=2n(3分)

解得：加=（2分）

29.如图所示，水平地面上有一竖直墙，现将一小球以%=6Om/s的速度，从离地面高〃=