物理補充習題答案

一、本題共12個小題，每小題3分，共36分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是正確的。

題號123456789101112

答案ABBCDCDBDBBC

二.本題共4個小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項正確。全選對的得4分，選不全的得3分，有選錯或不答的.得0分。

題號13141516

答案ACDBCABCAB

三、本題共4個小題，每小題4分，每空2分，共16分。

17. ：1， 9：1 18.(x3-x1)/(2T)， mgx2

19.32， 40 20.增大， mg(H-h)

四、本題共4個小題，共32分。解答應寫出必要的文字説明、方程式和演算步驟，只寫出最後答案的不能得分。有數值計算的題，答案必須明確寫出數值和單位。

21.(7分)

(1)前2s內物體下落的高度h= gt2=20m……………………………………(1分)

前2s內重力對物體所做的功W=mgh=200J………………………………………(2分)

(2)第2s末物體的運動速度v=gt=20m/s ………………………………………(1分)

第2s末重力對物體做功的瞬時功率P=mgv=200W………………………………(3分)

22.(8分)

(1)地球同步衞星繞地球運行的角速度大小ω=2π/T……………………………(2分)

(2)設地球質量為M，衞星質量為m，引力常量為G，地球同步通信衞星的軌道半徑為r，則根據萬有引力定律和牛頓第二定律有 …………………(2分)

對於質量為m0的物體放在地球表面上，根據萬有引力定律有 …(2分)

聯立上述兩式可解得 ………………………………………………(2分)

23.(8分)

(1)因滑塊恰能通過C點，即在C點滑塊所受軌道的壓力為零，其只受到重力的作用。

設滑塊在C點的速度大小為vC，根據牛頓第二定律，對滑塊在C點有

mg=mvC2/R…………………………………………………………………………(1分)

解得vC= =2.0m/s…………………………………………………………………(1分)

(2)設滑塊在B點時的速度大小為vB，對於滑塊從B點到C點的過程，根據機械能守恆定律有 mvB2= mvC2+mg2R…………………………………………………………(1分)

滑塊在B點受重力mg和軌道的支持力FN，根據牛頓第二定律有

FN-mg=mvB2/R………………………………………………………………………(1分)

聯立上述兩式可解得 FN=6mg=6.0N………………………………………………(1分)

根據牛頓第三定律可知，滑塊在B點時對軌道的壓力大小FN′=6.0N……………(1分)

(3)設滑塊從A點滑至B點的過程中，克服摩擦阻力所做的功為Wf,對於此過程，根據動能定律有 mgh-Wf= mvB2…………………………………………………………(1分)

解得Wf=mgh- mvB2=0.50J…………………………………………………………(1分)

24.(9分)

(1)小球從A點運動到B點的過程中，機械能守恆，設在B點的速度為vB，根據機械能守恆定律有 mgR= mvB2………………………………………………………………(1分)

設小球在B點時所受軌道的支持力為FN，對小球在B點根據牛頓第二定律有

FN-mg=m ……………………………………………………………………(1分)

聯立可解得FN=3mg……………………………………………………………………(1分)

(2)小球離開B點後做平拋運動。

沿豎直方向有 H-R= …………………………………………………………(1分)

沿水平方向有 x=vBt …………………………………………………………………(1分)

聯立解得 x=2 …………………………………………………………(1分)

(3)由x=2 可導出x=

當 時，x有最大值。…………………………………………………………(2分)

x的最大值xm=H(或xm=2R) ……………………………………………………(1分)