【解析】依题意,波的周期为T=4.0s,波长
m,质点a第二次到达最高点时的波的图象如图所示,因此在质点a由最高点向平衡位置运动的时间内,质点b、d、f正在离开平衡位置向最大位移处运动,由
可知其加速度正在增大,A正确而C是错误的;质点c、e正从最大位移处向平衡位置运动,速度正在增大,B也对;b、f正向上运动,D正确;因此选C。
【点评】试题考查了波的图象、波长与波速和周期的关系及波的传播过程中介质各质点的振动情况分析和判断。作图能帮助我们透彻理解题意,掌握试题展现的物理情景,简化解答试题的过程,特别是与图象紧密相关的问题,如直线运动中速度的变化、非匀变速直线运动中位移的判断、机械振动和机械波、运动和力的关系、变力做功、变力的冲量、碰撞中速度的变化等等,一般是计算遇到困难时就要考虑用图象分析。这也是考生必备的一种能力。
㈡新颖题目
A.质点b、f的加速度逐渐增大 B.质点c 、e的速度逐渐增大
C.质点d、f向下运动 D.质点b、f向上运动
【答案】C
【预测题5】如图所示,在波的传播方向上有间距均为l
2.机械振动和机械波
㈠经典题目
万有引力定律、天体的运动和人造卫星与国家科技水准密切相关,一直是高考的热点内容,近几年都是命制选择题,今年高考理综出大题的相对性不大,但物理卷可能是一道大题。本内容的试题无论怎么变化,都不能脱离两个关键方程即
,其中向心加速度有很多变化,记住这些变化以及各物理量的对应性就可以适应此类考题的变化。试题难度中等,不可失分。
【解析】当液态星表面一质点所受该星球的万有引力大于、至少等于其随星球自转的向心力时,液态星才不致瓦解,因此
,
,联立解得
,A正确。
【点评】试题通过液态星是否存在的科学探讨考查万有引力定律和星球自转周期的关系,向考生展示科学探测思想。宇宙空间的星球有固态、液态和气态(气团)等存在状态,它们之所以能存在,首先因素就是其中心对周围质点的万有引力一定在大于、等于质点随星球自转所需向心力。
㈢专家寄语
【预测题4】某科学家估测一个密度约为
kg/m3的液态星球是否存在,他的主要根据之一就是它自转的周期,假若它存在,其自转周期的最小值约为(
)(万有引力恒量
Nm2/kg2)
A.104s B.105s C.2×104s D. 3×104s
【答案】A
【解析】当卫星速度大于或等于第二宇宙速度时,卫星将脱离地球而成为太阳系的人造行星,“嫦娥一号”飞向月球时没有挣脱地球的引力,A错;卫星到达月球附近时需刹车减速才能被月球俘获,说明其到达月球附近时速度一定大于或等于月球卫星的第二宇宙速度,若不减速就会脱离月球,B错C对;卫星要从月球返回地球,则其速度应加速到大于或等于月球卫星的第二宇宙速度,D错.
【点评】试题以“嫦娥一号”为背景,考查考生对宇宙速度的理解、逆向思维能力和知识迁移类比能力,从卫星的“脱离”去分析被“俘获”,分析判断时一定要分清天体的层次:脱离地球→成为太阳的人造行星;脱离月球→则成为地球的卫星.对以“嫦娥一号”为背景的试题,还可以以变轨、刹车方法等考查圆周运动的条件、向心加速度、动量守恒等知识点,同时考查《考试大纲》要求的理解能力.
【预测题2】中国首颗数据中继卫星“天链一号01星”
,且
.根据以上信息可以确定( )
A.国际空间站的加速度比“天链一号01星”大
B.国际空间站的速度比“天链一号01星”大
C.国际空间站的周期比“天链一号01星”长
D.国际空间站的角速度比“天链一号01星”小
【答案】CD
【解析】由于二者围绕同一天体做圆周运动,且国际空间站的轨道半径大于“天链一号01星”的轨道半径,因而,国际空间站的加速度、速度、角速度都比“天链一号01星”的小,而周期大。
【点评】考查天体的运动、天体质量的测量和天体卫星的运动等知识点。测量天体的质量,必须以绕该天体运行的其它天体如恒星的行星、行星的卫星等为观测对象,若该星体自身没有卫星如月球,则可以为其发射一颗人造卫星(如嫦娥一号),通过对该人造卫星的观测就可测量其它质量;一般试题对用万有引力与卫星的运动关系求速度、周期和向心加速度等。本题一改常规,只给定轨道半径和周期,用以训练和克服思维定势。
㈡新颖题目
【预测题3】我国首枚探月卫星“嫦娥一号”在绕地球轨道上第三次近地点加速变轨后飞向月球,在到达月球附近时必须经刹车减速才能被月球俘获而成为月球卫星,关于“嫦娥一号”的下列说法正确的是
A.最后一次在近地点加速后的卫星的速度必须等于或大于第二宇宙速度
B.卫星在到达月球附近时需刹车减速是因为卫星到达月球时的速度大于月球卫星的第一宇宙速度
C.卫星在到达月球附近时需刹车减速是因为卫星到达月球时的速度大于月球卫星的第二宇宙速度
D.若绕月卫星要返回地球,则其速度必须加速到大于或等于月球卫星的第三宇宙速度
【答案】C
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