2015年高一年级物理暑假作业专项测试

计算题(共42分，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。)

14. (8分)将一个质量为1kg的小球从某高处以3m/s的初速度水平抛出，测得小球落地点到抛出点的水平距离为1.2m。小球运动中所受空气阻力忽略不计，g=10 m/s2。求：

(1)小球在空中运动的时间;

(2)抛出点距地面的高度;

(3)小球落地时重力的瞬时功率。

15.(10分)已知“天宫一号”在地球上空的圆轨道上运行时离地面的高度为h.地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G。求：

(1)地球的密度为多少?

(2)“天宫一号”在该圆轨道上运行时速度v的大小;

16.(10分)如图所示，让质量m=5.0kg的摆球由图中所示位置A从静止开始下摆，摆至最低点B点时恰好绳被拉断。已知摆线长L=1.6m，悬点O与地面的距离OC=4.0m。若空气阻力不计，摆线被拉断瞬间小球的机械能无损失。(g取10 m/s2)求：

(1)摆线所能承受的拉力T;

(2)摆球落地时的动能。

17.(14分)为了研究过山车的原理，某兴趣小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为37°、长为l = 2.0m的粗糙倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除 AB 段以外都是光滑的。其AB 与BC 轨道以微小圆弧相接，如图所示.一个小物块以初速度 =4.0m/s从某一高处水平抛出，到A点时速度方向恰好沿 AB 方向，并沿倾斜轨道滑下.已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数 μ = 0.50.(g=10 m/s2、sin37°= 0.60、cos37° =0.80)

(1)求小物块到达A点时速度。

(2)要使小物块不离开轨道，并从轨道DE滑出，求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件?

(3)为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道 AB，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件?