- 二一组卷

题型：综合题题类：常考题难易度：困难

湖北省部分重点中学2021届高三上学期物理10月联考试卷

宇宙空间有两颗相距较远、中心距离为d的星球A和星球B。在星球A上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，如图（a）所示，P由静止向下运动，其加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图（b）中实线所示。在星球B上用完全相同的弹簧和物体P完成同样的过程，其a-x关系如图（b）中虚线所示。已知两星球密度相等。星球A的质量为m₀ ，引力常量为G。假设两星球均为质量均匀分布的球体。

（1）、求星球A和星球B的表面重力加速度的比值；

（2）、若将星球A看成是以星球B为中心天体的一颗卫星，求星球A的运行周期T₁；

（3）、若将星球A和星球B看成是远离其他星球的双星模型，这样算得的两星球做匀速圆周运动的周期为T₂。求此情形中的周期T₂与上述第(2)问中的周期T₁的比值。

举一反三

台球是深受大众喜爱的娱乐健身活动。如图，运动员采用“点杆”击球法（当球杆杆头接触母球的瞬间，迅速将杆抽回，母球离杆后与目标球发生对心正碰，视为弹性碰撞）击打母球，使得目标球被碰撞后经 $\text{[math]}$ 边反弹进入球洞A，这种进球方式被称为“翻袋”进球法。已知两球质量均为0.2kg，且可视为质点，球间距离为0.9m，目标球与 $\text{[math]}$ 挡壁间虚线距离为0.3m，目标球被 $\text{[math]}$ 挡壁反弹后向A球洞运动方向与 $\text{[math]}$ 挡壁间夹角为30°， $\text{[math]}$ ，球与桌面间阻力为重力的 $\text{[math]}$ ，不计球与挡壁碰撞过程中损失的动能，重力加速度 $\text{[math]}$ 。

（1）求母球在桌面做直线运动时的加速度大小；

（2）若某次击打后母球获得的初速度为1m/s，且杆头与母球的接触时间为0.05s，求母球受到杆头的平均冲击力大小；

（3）若击打后母球获得速度 $\text{[math]}$ ，求目标球被碰撞后的速度大小，并分析目标球能否进球洞A。

从地面竖直向上抛出一小球，在距地面高度3m内，其上升、下落过程中动能 $\text{[math]}$ 随高度h变化的图像如图所示。已知小球在运动过程中受到的阻力大小恒定，重力加速度 $\text{[math]}$ ，取地面为重力势能参考平面，下列说法正确的是（）

如图所示，光滑绝缘的水平面上固定着A、B、C三个带电小球，它们的质量都为m，彼此间距离均为r，A、B带正电，电荷量均为q。现对C施加一个水平力F的同时放开三个小球，三个小球在运动过程中保持间距r不变，求：（三个小球均可视为点电荷）

（1）C球的电性和电荷量大小；

（2）水平力F的大小。

如图所示，可视为质点的小球用轻质细绳 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 悬挂静止在O点，绳 $\text{[math]}$ 与竖直方向的夹角为 $\text{[math]}$ ，绳 $\text{[math]}$ 水平。重力加速度为g，下列说法正确的是（）

如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，若已知飞船质量为3.0×10³kg，其推进器的平均推力为900N，在飞船与空间站对接后，推进器工作5s内，测出飞船和空间站速度变化是0.05m/s，则空间站的质量为（　　）

如图某同学设计了一个加速度计，将其固定在待测量物体上，能通过电路中电压表的示数反映物体的加速度，其原理如图所示。

滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用相同的轻弹簧3连接，弹簧另一端分别固定在框架内两侧，每根弹簧的劲度系数均为k=100N/m；R为滑动变阻器，4是滑片，O点为滑动变阻器的中点，按图连接电路，滑块2与滑片连接且两者保持同步运动。初始时滑块2位于框架中央位置时，滑片4与O点对齐，电压表指针的零点位于表盘中央，此时加速度为零；当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转，此时示数为正；当指针向零点左侧偏转时示数为负。

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