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题型：多选题题类：模拟题难易度：普通

山西省运城市2020届高三下学期理综物理4月调研测试（一模)试卷

若宇航员到达某一星球后，做了如下实验：(1)让小球从距离地面高h处由静止开始下落，测得小球下落到地面所需时间为t；(2)将该小球用轻质细绳固定在传感器上的O点，如图甲所示。给小球一个初速度后，小球在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动，传感器显示出绳子拉力大小随时间变化的图象所示(图中F₁、F₂为已知)。已知该星球近地卫星的周期为T，万有引力常量为G，该星球可视为均质球体。下列说法正确的是（）

A、该星球的平均密度为 $\text{[math]}$ B、小球质量为 $\text{[math]}$ C、该星球半径为 $\text{[math]}$ D、环绕该星球表面运行的卫星的速率为 $\text{[math]}$

举一反三

游乐场的滑梯，可以简化为一斜面，质量为20kg的儿童从顶端由静止下滑做匀加速直线运动，滑到底端的速度是5m/s，斜面倾角30°，斜面长5m， $\text{[math]}$ ，则儿童受到的摩擦力大小为（　　）

如图所示，竖直平面内有一圆弧管道，其半径为 $\text{[math]}$ ，质量 $\text{[math]}$ 的小球从平台边缘的A处以初速度 $\text{[math]}$ 水平射出，恰能沿圆弧管道上P点的切线方向进入管道内侧，管道半径OP与竖直线的夹角为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， g取 $\text{[math]}$ 。试求：

（1）小球从平台上的A点射出到P点的水平距离；

（2）如果小球沿管道通过圆弧的最高点Q时的速度大小为3m/s，则小球运动到Q点时对轨道的压力；

（3）如果小球与管道的摩擦不同，从最高点Q飞出速度范围为0~3m/s的小球，小球直接落在地面上最近的点为M，最远的点为N，求MN的距离.（计算结果可用根号表示）。

如图所示，一根长0.1 m的细线，一端系着一个质量为0.18 kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动。当小球的转速增加到原来的3倍时，细线断裂，这时测得线的拉力比原来大40 N。

(1)求此时线的拉力为多大？

(2)求此时小球运动的线速度为多大？

(3)若桌面高出地面0.8 m，则线断后小球垂直桌面边缘飞出，落地点离桌面边缘的水平距离为多少？（g取10 m/s²）

在航空领域，作用在飞行器竖直方向的气动力（升力）与重力的比值称为飞行器的过载，常用g的倍数表示。能承受足够大的过载，是对航天员身体素质的基本要求。小明在收看神舟十四号发射直播时，分别在火箭点火前、点火7s时截图，如图甲、乙所示。已知火箭最大起飞总质量约500吨，直立时箭高约58m。在点火后的7s内，航天员承受的过载约为（　　）

某同学乘坐观光电梯在竖直方向运动，电梯经空中某位置时开始计时，x表示此后发生的位移，t表示运动时间，其运动过程中的 $\text{[math]}$ 图像如图所示，取竖直向下方向为正方向，则下列说法正确的是（　　）

如图所示为跳台滑雪轨道简化模型，AB段光滑曲面为加速滑道，BCD段圆弧滑道为半径 $\text{[math]}$ 的姿态调整滑道，左侧与AB段平滑连接，右侧与水平跳台DE连接，EF段为倾角为30°的速降斜坡。质量为60kg的滑雪运动员从加速滑道滑下后到达圆弧轨道的最低点C点时的速度大小 $\text{[math]}$ ，经过D点时的速度大小为 $\text{[math]}$ ，运动员整个运动过程的最高点P恰好在E点的正上方 $\text{[math]}$ 处，最后落在斜坡上的Q点。已知重力加速度为 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力，速降斜坡足够长， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，求：

（1）运动员在C点时受到圆弧轨道的弹力；

（2）水平平台DE的长度；

（3）经过P点之后，运动员距斜坡的最远距离（结果用根式表示）。

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