一、选择题(本题共10小题,每题4分。1-6为单选,7-10为多选)
1.物体做竖直上抛运动,若取物体抛出点为起点,则下图可表示物体路程随时间变化的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】竖直上抛的上升过程为匀减速直线运动, ,则上升的过程路程随时间不均匀的增大,函数为开口向下的抛物线;到达最高点时 ,下降过程为自由落体运动, ,则下降过程的路程随时间不均匀增大,为开口向上的部分抛物线;故选A.
【点睛】本题掌握竖直上抛的运动规律和路程随时间的变化图象,建立函数表达式可以快速得到图象的形状.
2.两颗人造卫星绕地球运动周期相同,轨道如图所示,分别为圆轨道和椭圆轨道,AB为椭圆的长轴,C、D为两轨道交点。已知椭圆轨道上的卫星到C点时速度方向与AB平行,则下列说法中正确的是( )
A. 卫星在圆轨道的速率为 ,卫星椭圆轨道A点的速率为 ,则
B. 卫星在圆轨道的速率为 ,,卫星在椭圆轨道B点的速率为 ,则
C. 两个轨道上的卫星运动到C点时的加速度相同
D. 两个轨道上的卫星运动到C点时的向心加速度大小相等
【答案】C
【解析】
【详解】A、椭圆轨道II上的A点为近地点到远地点B,引力做负功,故有 ,过A点和B点做两圆轨道,由 可知 ,A点的圆变轨为过A点椭圆需要加速有 ,则有 ;B点的椭圆变轨为圆也需要加速,则 ,故有 ;则A,B均错误.
C、两个轨道上的卫星运动到C点时,所受的万有引力相等,根据牛顿第二定律知加速度相同;故C正确.
D、因为两个轨道上的卫星在C点的万有引力加速度大小相等,而在轨道I上向心加速度与万有引力加速度大小相等,在轨道II上向心加速度等于于万有引力的切向分加速度,故可知在两个轨道上向心加速度大小不等;故D错误.
故选C.
【点睛】本题考查万有引力定律、开普勒第三定律、牛顿第二定律等知识,知道卫星变轨的原理是解决本题的关键.
3.如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平面上,B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,A、B、C都处于静止状态。则( )
A. B受到C的摩擦力一定不为零
B. C受到水平面的摩擦力一定为零
C. 水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等
D. 若B、C间的动摩擦因数 ,将细绳剪断,水平面对C的摩擦力为零
【答案】D
【解析】
【详解】当B受到绳子的拉力与B的重力在斜面上的分力大小相等,即 时,B在斜面上没有运动趋势,此时BC间没有摩擦力,A错误;把BC当做一个整体进行受力分析,可知绳子的拉力在水平方向上的分量不为零,整体有向右的运动趋势,所以C受到地面的摩擦力不会为零,B错误;把BC当做一个整体进行受力分析,在竖直方向上有: ,绳子的拉力在竖直方向上的分量 不为零,所以水平面对C的支持力与B、C的总重力大小不相等,C错误;若将细绳剪断,B物体依然静止在斜面上,以BC为整体进行受力分析,受重力和地面的支持力作用,在水平方向没有力作用,所以水平面对C的摩擦力为零,D正确.