2015年高考物理试题分类汇编及答案解析 - 图文(5)

考点：万有引力定律的应用和分析数据、估算的能力。

6.（15安徽卷）由三颗星体构成的系统，忽略其它星体对它们的作用，存在着

一种运动形式：三颗星体在相互之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三个顶点上，绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内做相同角速度的圆周运动（图示为A、B、C三颗星体质量不相同时的一．般情况）。若A星体质量为2m，B、C两星体的质量．．．

均为m，三角形的边长为a，求： （1）A星体所受合力大小FA； （2）B星体所受合力大小FB； （3）C星体的轨道半径RC； （4）三星体做圆周运动的周期T。

23Gm27Gm27a3【答案】（1）； （2）； （3） （4） FA?FB?RB?a；T??22aa4Gm2m2【解析】（1）A星体受B、C两星体的引力大小相等，FBA?FCA?G2，合力

aA RA O RB B RC C 23Gm2 ①； FA?3FBA?2a2m2（2）B星体受A星体的引力FAB?FBA?G2，B星体受C星体的引力

am2FCB?G2a，三角形定则结合余弦定理得，

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7Gm2 ②； FB?F?F?2FAB?FCBcos120?2a2AB2CBo23Gm2（3）由对称性知，OA在BC的中垂线上，RC?RB．对A星体：?2m?2RA 2a37Gm22③，对B星体： ④，联立解得?m?RR?RC，在三角形中，BA2a7(3a772，解得RC?a?RA)2?()2?RCa，即RB?a ⑤；

2244Gm2?a3（4）把⑤式代入④式，得??2，即T?． ??3a?Gm7.（15重庆卷）宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象。若飞船质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为

R，引力常量为G，则飞船所在处的重力加速度大小为

A.0 B. 【答案】B 【解析】

试题分析：对飞船受力分析知，所受到的万有引力提供匀速圆周运动的向心力，等于飞

GMGMGMm C. D.

h2(R?h)2(R?h)2船所在位置的重力，即GB。

MmGM?mgg=，可得飞船的重力加速度为，故选

(R?h)2(R?h)2考点：本题考查万有引力定律的应用。

8.（15新课标2卷）由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运行。已知同步卫星的环绕速度约为3.1x103/s，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55x103/s，此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨道和同步轨道的夹角为30°，如图所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为

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A. 西偏北方向，1.9x103m/s B. 东偏南方向，1.9x103m/s C. 西偏北方向，2.7x103m/s D. 东偏南方向，2.7x103m/s 【答案】B

考点：速度的合成与分解 9.（15广东卷）

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专题六 机械能与能源

1．（15江苏卷）如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，AC=h。圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A；弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则圆环

A．下滑过程中，加速度一直减小 B．下滑过程中，克服摩擦力做功为C．在C处，弹簧的弹性势能为

12mv 412mv?mgh 4D．上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度

9.【解析】A.下滑过程，A到B，加速度向下，弹力向上且增大，加速度减小；B到C，加速度向上，加速度增大，A错误；B.下滑A到C，根据动能定理，mgh?W摩擦力?W弹力?0①,上滑，C到A，根据动能定理，-mgh?W摩擦力?W弹力?0-W摩擦力?12mv，B正确；C.以上两式联立，还可解得W弹力41EPC?mgh?mv2,所以C错误；D. 下滑，A到B，有

412mghAB?W摩擦力AB-W弹力AB?mvB下-0，上滑，B到A，有

212-mghAB?W摩擦力AB?W弹力AB?0-mvB上，比较得vB上?vB下，D正确。

212mv②，两式联立解得21?mgh?mv2，即弹性势能

4【答案】BD。

【点评】本题考查力的分析，动能定理，等知识和能力。难度：难。

2.（15北京卷）“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正

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确的是

A.绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小 B.绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小 C.绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大 D.人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力

【答案】A 【难度】★★

【考点】牛顿定律、动量定理、功能关系

【解析】从绳恰好伸直到人运动到最低点的过程中，绳对人的拉力始终向上，故冲量始终向上。此过程中人先加速再减速，当拉力等于重力时，速度最大，则动量先增大后减小，A 选项正确，B、C 选项错误，在最低点时，人的加速度向上，拉力大于重力，D 选项错误。

3.（15北京卷）（18 分） 如图所示，弹簧的一端固定，另一端连接一个物块，弹簧质量不计。物块（可视为质点）的质量为 m，在水平桌面上沿 x 轴运动，与桌面间的动摩擦因数为?。以弹簧原长时物块的位置为坐标原点 O，当弹簧的伸长量为 x 时，物块所受弹簧弹力大小为 F=kx, k为常量。 （1）请画出 F 随 x 变化的示意图；并根据 F-x 的图像求物块沿 x 轴从 O 点运动到位置 x 的过程中弹力所做的功。

（2）物块由 X1 向右运动到X3，然后由X3返回到X2，在这个过程中， a.求弹力所做的功.并据此求弹性势能的变化量；

b.求滑动摩擦力所做的功；并与弹力做功比较，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念。

【难度】★★

【考点】机械能，功能关系

11FX?KX2 22【解析】（1）在F-x图像中，面积为拉力所做的功W?（2）a.物块从X1 向右运动到X3过程中弹力做功

kx1?kx312（x3-x1）?-K（x2 3-x1）22kx2?kx312（x3-x2）?K（x2） 由X3返回到X2过程中弹力做功W2? 3-x22212W?-K x2整个过程中弹力做功W?W 带入得 ?W2-x1 122B.摩擦力一直与运动方向相反，故一直做负功Wf?-?mg??x3-x1???x3-x2???-?mg?2x3-x2-x1? W1?-摩擦力做功与路径有关，而势能变化只与初末位置有关，与过程无关，所以不存在摩擦力势能。

4.（15福建卷）（19分）如图，质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点，一质量为m的滑块在小车上从A点静止开始沿轨道滑下，重力加速度为g。 （1）若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力；

（2）若不固定小车，滑块仍从A点由静止下滑，然后滑入BC轨道，最后从C点滑出小车，

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