高中物理试卷力学

置如图所示，则( )

高中物理试卷

物理考试（力学综合）

考试时间：* *分钟 满分：* *分 A. a的向心加速度等于重力加速度g B. 在相同时间内b转过的弧长最长

姓名：__________ 班级：__________考号：__________

C. c 在4小时内转过的圆心角是

D. d的运动周期有可能是20小时

题号 一 二 三 四 总分3.如图甲所示，在水平地面上固定一竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为 0.1 kg的木块A评分 相连，质量也为 0.1 kg的木块B叠放在A上，A、B都静止。在B上作用一个竖直向下的*注意事项：

力F使木块缓慢向下移动，力F大小与移动距离x的关系如图乙所示，整个过程弹簧都处1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 于弹性限度内。下列说法正确的是（ ）

2、提前 xx 分钟收取答题卡

第Ⅰ卷 客观题

第Ⅰ卷的注释

阅卷人 一、单选题（共8题；共32分）

得分 A. 木块下移0.1m过程中，弹簧的弹性势能增加2.5 J 1.如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A的受

B. 弹簧的劲度系数为500 N/m

力情况是( )

C. 木块下移0.1 m时，若撤去F ， 则此后B能达到的最大速度为4 m/s D. 木块下移0.1 m时，若撤去F ， 则A、B分离时的速度为5 m/s

4.如图所示，A、B两物体质量分别为m1和m2置于光滑水平面上，且m1＞m2 ， 相距

较远．将两个大小均为F的力，同时分别作用在A、B上经相同距离后，撤去两个力，两物体发生碰撞并粘在一起后将（ ）

A. 绳的拉力大于A的重力 B. 绳的拉力等于A的重力

C. 绳的拉力小于A的重力 D. 绳的拉力先大于A的重力，后变为小于重力 A. 2.停止运动 B. 向左运动 C. 向右运动 D. 运动方向不能确定 有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨5.用两段等长的轻质细线将a、b两个小球连接并悬挂于O点，如图甲所示，球a受到水平道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位

向右的力3F的作用，小球b受到水平向左的力F的作用，平衡时细线都被拉紧，则系统

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平衡时两球的位置情况如图乙所示，则a、b两球质量之比为（ ）

A. 1：1 B. 1：2 C. 2：1 D. 2：3

6.如图所示，一小滑块沿足够长的斜面以初速度v向上做匀变速运动，依次经A、B、C、D到达最高点E．已知AB=BD=6m，BC=1m，滑块从A到C和从C到D所用的时间都是2s．设滑块经过B、C时的速度分别为vB、vC ， 则（ ）

A. vC=6m/s B. vB= m/s C. 从D到E所用时间为4s D. DE=3m

7.如图所示．质量均为M=0.4kg的两长平板小车A和B开始时紧靠在一起都静止于光滑水平面上．小物块（可看成质点）m=0.2kg以初速度v=9m/S从最左端滑上A小车的上表面，最后停在B小车最右端时速度为v2=2m/S ， 最后A的速度v1为．（）

A. 2m/S B. 1.5m/S C. 1m/S D. 0.5m/S

8.高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚刚产生作用前人下落的距离为h（可视为自由落体运动）．此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为（ ） A.

+mg B.

﹣mg C.

+mg D.

﹣mg

第Ⅱ卷 主观题

第Ⅱ卷的注释

阅卷人 二、多选题（共4题；共16分）

得分 9.甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向做直线运动，它们的vt图象如图所示．下列判断正确的是（ ）

A. 乙车启动时，甲车在其前方50 m 处

B. 运动过程中，乙车落后甲车的最大距离为75 m C. 乙车启动10 s后正好追上甲车 D. 乙车超过甲车后，两车不会再相遇

10.某人在静止的湖面上竖直向上抛出一个铁球，铁球升到最高点后自由下落，穿过湖水并陷入湖底的淤泥中一定深度，铁球所受阻力随时间变化的图象如图所示，以v、a、F、Ek分别表示小球的速度、加速度、所受合外力和动能四个物理量．下列图中能正确反映

运动过程各量随时间变化的是（ ）

A.

B.

C.

D.

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…………○…………线…………○ __…___…___…_：…号考订___…___…___…__：…级○班__…____…___…__…：名装姓__…___…___…___:…校○学…………外…

11.如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰．小球的质量分别为m1和m2 ． 图乙为它们碰撞前后的s﹣t（位移时间）图象．已知m1=0.1㎏．由此可以判断（ ）

A. 碰前m2静止，m1向右运动 B. 碰后m2和m1都向右运动 C. m2=0.3kg D. 碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能

12.如图所示，A、B两物体用轻细绳跨过光滑轻小滑轮相连，A物体悬在空中，B物体放在水平地面上，A、B两物体均静止，现将B物体稍向左移一点，A、B两物体仍保持静止，则此时与移动B前相比（ ）

A. 细绳拉力不变 B. 地面对物体B的支持力减小 C. 地面对物体B的摩擦力增大 D. 物体B受到的合力增大

阅卷人 三、填空题（共2题；共13分）

得分 13.某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图所示．O点不是抛出点，x轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度是________m/s，抛出点的坐标x=________m，y=________m （g取10m/s2

）

14.①电磁打点计时器是一种使用________（填“交流”或“直流”）电源的计时器，它的工作电压为，当电源的频率为50Hz时，它每隔________ s打一次点，使用该打点计时器时，应将纸带穿过________，复写纸套在定轴上，并放在纸带的________（填“上”或“下“）面；

电火花打点计时器是一种使用________（填“交流”或“直流”）电源的计时器，它的工作电压为________，当电源的频率为50Hz时，它每隔________ s打一次点，使用该打点计时器时，应将纸带穿过________，墨粉纸盘在定轴上，并放在纸带的________（填“上”或“下“）面． ②接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的顺序关系是

________

A．先接通电源，后让纸带运动 B．先让纸带运动，再接通电源

C．让纸带运动的同时接通电源 D．先让纸带运动或者先接通电源都可以．

阅卷人 四、综合题（共3题；共39分）

得分 15.如图所示，质量为m的物体A压在置于水平面上的劲度系数为k1的竖直轻弹簧B上．用细绳跨过定滑轮将物体A与另一根劲度系数为k2的轻弹簧C连接．当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，其右端点位于a位置．将弹簧C的右端点沿水平方向缓慢拉到b位置时，弹簧B对物体A的拉力大小恰好等于A的重力．求：

（1）当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，弹簧B的形变大小． （2）该过程中物体A上升的高度为多少？ab间的距离为多大．

16.（2015·重庆）同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如题8图所示的实验装置。图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板。板上部有一半径为的圆

弧形的粗糙轨道，为最高点，为最低点，点处的切线水平，距底板高为.N板上固定有三个圆环.将质量为的小球从处静止释放，小球运动至飞出后无阻碍地通过各圆环

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中心，落到底板上距水平距离为处。不考虑空气阻力，重力加速度为.求：

（1）距水平距离为的圆环中心到底板的高度；

（2）小球运动到点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向； （3）摩擦力对小球做的功.

17.如图所示，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动，星球A和B两者中心之间距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线，A和B分别在O的两侧。引力常数为G。

（1）求两星球做圆周运动的周期；

（2）在地月系统中，若忽略其他星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球A和B ， 月球绕其轨道中心运行的周期记为T1。但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期记为T2。已知地球和月球的质量分别为5.98×1024kg和7.35×1022kg。求T2与T1两者平方之比。（结果保留三位小数）

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…………○…………线…………○ __…___…___…_：…号考订___…___…___…__：…级○班__…____…___…__…：名装姓__…___…___…___:…校○学…………外…

答案解析部分

一、单选题

1.【答案】A

【考点】速度的合成与分解

【解析】【解答】设绳子与水平方向的夹角为θ ， 将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A的速度，根据平行四边形定则得，vA=vcosθ ， 车子在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为θ减小，所以A的速度增大，A做加速运动，根据牛顿第二定律有：F-mg=ma ， 知拉力大于重力．A符合题意， B、C、D不符合题意．

故答案为：A．

【分析】根据小车运动的作用效果可将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A的速度，再由A速度的变化情况可知它的受力情况。 2.【答案】B

【考点】万有引力定律及其应用

【解析】【解答】因为b是近地卫星，故b的向心加速度等于重力加速度g ， 而a的向心加速度小于重力加速度，选项A错误；根据

可知b的线速度最大，故

在相同时间内b转过的弧长最长，选项B正确；因c的周期为24小时，则c在4小时内转过的圆心角是

，选项C错误；因为d的轨道半径大于c，故周期大于c的

周期24小时，故d的运动周期不可能是20小时，选项D错误；故选B.

【分析】同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，根据a=ω2

r比较a与c

的向心加速度大小，再比较c的向心加速度与g的大小．根据万有引力提供向心力，列出等式得出角速度与半径的关系，分析弧长关系．根据开普勒第三定律判断d与c的周期关系

3.【答案】B

【考点】弹力，共点力的平衡 【解析】解答：乙图

图象的面积代表力F做的功为2.5J，木块下移0.1m过程中，弹

簧的弹性势能增加量等于重力势能的减小量与外力做功之和，弹性势能的增量应该大于

2.5J，所以A项错误；木块缓慢向下移动属于动态平衡状态，外力增大到50N时，弹力又增大50N，弹簧又压缩了0.1m，根据胡克定律

，得到

N/m，

所以B项正确；B能达到的最大速度时加速度等于零，若撤去F后，两木块再次反弹回初

始位置时，速度达到最大，初始位置为初状态，再次回到初始位置为末状态，初末状态

的弹性势能和重力势能相等，外力做的功转化为两物体的动能， ，代

入数值计算

m/s，所以C项错误；两物体的分离条件是两物体的速度加速度相等，

两者间没有弹力，两者速度为5m/s时，物体回到了初始位置，两者之间的弹力为

不等于零，所以D项错误

分析：本题考查了力和运动的应用 4.【答案】C

【考点】动量定理，动量守恒定律

【解析】【解答】解：力F大小相等，m1＞m2 ， 由牛顿第二定律可知，两物体的加速度有：a1＜a2 ， 由题意知：S1=S2 ， 由运动学公式得：S1=

a1t12 ， S2=

a2t22 ，

可知：t1＞t2 ， 由I1=F•t1 ， I2=F•t2 ， 得：I1＞I2 ， 由动量定理可知△P1=I1 ， △P2=I2 ， 则P1＞P2 ， 碰前系统总动量向右，碰撞过程动量守恒，

由动量守恒定律可知，碰后总动量向右，ABD不符合题意，C符合题意．

故答案为：C．

【分析】根据牛顿第二定律和运动学公式比出加速度和时间的大小关系，再根据动量定理求出总动量的方向即可判断。 5.【答案】A

【考点】平行四边形定则，共点力平衡条件的应用，动态平衡分析，物体的受力分析 【解析】【解答】解：a受到3F水平向右的力，b受到F的水平向左的力，以整体为研究对象，分析受力如图：

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设Oa绳与竖直方向的夹角为α，则由平衡条件得： tanα=

…①

以b球为研究对象，受力如图．设ab绳与竖直方向的夹角为β，则由平衡条件得： tanβ=

…②

由几何关系得到： α=β…③

联立①②③解得：ma=mb ． A符合题意，BCD不符合题意 故答案为：A

【分析】以整体、b球、a球为研究对象，分别进行受力分析，根据平衡条件列出平衡方程，最后根据几何关系导出a、b两球质量之比。 6.【答案】C

【考点】匀变速直线运动基本公式应用，匀变速直线运动导出公式应用 【解析】【解答】A、物体在a点时的速度大小为v0 ， 加速度为a， 则从A到C有：xAC=v0t1+ 物体从A到D有：xAD=v0t2+

解得a=﹣0.5m/s2

；v0=4m/s

根据速度公式vt=v0+at可得：vC=3m/s，故A错误；B、从A到B有：vB2﹣vA2

=2axAB

解得：vB=

，故B错误；C、vt=v0+at可得从D到E的时间为：tDE= =4s，

故C正确；D、根据速度公式vt=v0+at可得：vD=v0+at2=2m/s,,则从D到E有：﹣vD2

=2axDE,

则：xDE= =4m，故D错误；

故选：C．

【分析】本题的突破口是AB=BD=6m，BC=1m，小球从A到C的时间是2s，从A到D

的时间是4s，根据x=v0t+ 即可求出v0和a；再根据速度公式vt=v0+at求出vc和vD ，

然后根据vt=v0+at求出从D到E的时间，最后根据vt2﹣v02

=2ax求出DE的距离

7.【答案】B

【考点】动量守恒定律

【解析】【解答】以两木板与物块组成的系统为研究对象，以物块的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

mv=Mv1+（m+M）v2 ， 代入数据得：v1=1.5m/S 故选：B

【分析】对系统应用动量守恒定律可以求出M1的速度； 8.【答案】A 【考点】动量定理

【解析】【解答】解：对自由落体运动，有： h=

解得：

规定向下为正方向，对运动的全程，根据动量定理，有： mg（t1+t）﹣Ft=0 解得： F=

+mg 故答案为：A

【分析】先根据自由落体运动规律分析重物下落时间，再对全程列 动量定理进行求解。 二、多选题 9.【答案】A,B,D

【考点】追及相遇问题，V-t图象

【解析】【解答】解：A、图线与时间轴包围的面积表示对应时间的位移，可知在t=10s内甲位移为x=

，即甲车在乙前方50处，A符合题意．

B、甲乙速度相等时，甲乙相距最远，则最远距离为

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，B符合题意；

C、由于从同一地点沿一沿直线运动，位移相等时两车才相遇，由图可知，乙车启动10s后位移小于甲位移，还没有追上，C不符合题意．

D、乙车超过甲车后，由于乙的速度大，所以不可能再次相遇，D符合题意． 故答案为：ABD

【分析】速度时间图像图线与时间轴包围的面积表示对应时间的位移，速度相等时，甲乙相距最远，速度相等时追不上则永远追不上，乙车超过甲车后，由于乙的速度大，所以不可能再次相遇。 10.【答案】A,C

【考点】V-t图象，对单物体(质点)的应用，力与运动的关系

【解析】【解答】解：由图示图象可知，0﹣t1时间内铁球不受阻力，铁球做竖直上抛运动，t1﹣t2时间内铁球受到恒定阻力，铁球进入水中向下运动，在t2﹣t3时间内，铁球受到阻力作用，阻力大于重力，此过程铁球陷入泥中向下做减速运动；

A、在0﹣t1时间内铁球做竖直上抛运动，速度先减小后反向增大，在t1﹣t2时间内铁球铁球在水中下降，所示阻力小于重力，合力向下，铁球向下做加速运动，速度增大，在t2﹣t3时间内铁球陷入泥中，所受阻力大于重力，所受合力方向向上，铁球做匀减速直线运动，速度减小，最后速度为零，A符合题意；

B、在0﹣t1时间内铁球做竖直上抛运动，加速度：a=g，方向竖直向下；在t1﹣t2时间内铁球在水中向下做加速运动，所受合力小于重力，加速度小于重力加速度g，方向向下，

在t2﹣t3时间内铁球受到的合力方向竖直向上，加速度方向向上，图B所示图象不符合实际运动，B不符合题意；

C、由阻力图象可知，在0﹣t2时间内铁球所受合力：F=mg，方向竖直向下，在t1﹣t2时间内铁球所受合力f小于重力，方向竖直向下，在t2﹣t3时间内铁球所受合力大于重力，方向竖直向上，C符合题意；

D、在0﹣t1时间内铁球做竖直上抛运动，铁球的动能先增大后减小，t1时刻的动能与0时刻的动能相等，图D所示图象与实际情况不符，D不符合题意； 故答案为：AC．

【分析】先根据给出的图像分析个时间段物体的运动情况，结合物体的受理情况进行分析求解。

11.【答案】A,C

【考点】S-t图象，功能关系，机械能守恒及其条件，动量守恒定律，能量守恒定律

【解析】【解答】解：A、由s﹣t（位移时间）图象的斜率得到，碰前m2的位移不随时间而变化，处于静止．m1向速度大小为v1= =4m/s，方向只有向右才能与m1相撞．A符

合题意．

B、由图读出，碰后m2的速度为正方向，说明向右运动，m1的速度为负方向，说明向左运动．B不符合题意．

C、由图求出碰后m2和m1的速度分别为v2′=2m/s，v1′=﹣2m/s，根据动量守恒定律得，m1v1=m2v2′+m1v1′，代入解得，m2=0.3kg．C符合题意． D、碰撞过程中系统损失的机械能为△E= ﹣

﹣

，代入解得，

△E=0J．D不符合题意． 故答案为：AC

【分析】根据位移时间图象的物理意义，结合动量守恒以及能量守恒列式求解即可。 12.【答案】A,C

【考点】共点力平衡条件的应用，物体的受力分析 【解析】【解答】解：分别对AB受力分析并分解如图：

A、因为两次A物体均静止，所以A物体受力平衡，T始终等于A物体受到的重力．A符合题意．

B、因为两次B物体均静止，所以B物体受力平衡，y方向有：N+Tsinθ=GB ， 当B物体稍向左移一点，θ变小，N=GB﹣Tsinθ就会变大．B不符合题意．

C、因为两次B物体均静止，所以B物体受力平衡，x方向有：f=Tcosθ，当B物体稍向左

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移一点，θ变小，cosθ变大，T不变，所以f变大．C符合题意．

D、因为两次B物体均静止，所以B物体一直受力平衡，合外力一直为零．D不符合题意． 四、综合题

15.1CBx 故答案为：AC．

【分析】分别以两物体为研究对象，进行受力分析，根据平衡条件列方程，求解。 三、填空题

13.【答案】4；﹣0.80；﹣0.20 【考点】平抛运动

【解析】【解答】解：根据△y=gT2

， T=0.1s，则平抛运动的初速度

=4m/s． A点在竖直方向上的分速度 =3m/s．平抛运动到A的时间t=

=0.3s，此时

在水平方向上的位移x=v0t=1.2m，在竖直方向上的位移y= =0.45m，所以抛出点的

坐标x=﹣0.80m，y=﹣0.20m． 故答案为：4，﹣0.80，﹣0.20．

【分析】平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据△y=gT2

， 求出时间，再根据等

时性，求出水平初速度；OB段在竖直方向上的平均速度等于A点竖直方向上的瞬时速度，再根据A点竖直方向上的速度求出下落的时间，求出下落的水平位移和竖直位移，从而求出抛出点的坐标．

14.【答案】交流；0.02；限位孔；上；220V；交流；0.02；限位孔；上；A 【考点】打点计时器的使用

【解析】【解答】解：①电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时器，它的工作电压为，当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点，使用该打点计时器时，应将纸带穿过限位孔，复写纸套在定轴上，并放在纸带的上面；电火花打点计时器是一种使用交流电源的计时器，它的工作电压为220V，当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点，使用该打点计时器时，应将纸带穿过限位孔，墨粉纸盘在定轴上，并放在纸带的上面． ②如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小的一段能打上点，大部分纸带没有打上点，纸带的利用率太低；所以应当先接通电源，后让纸带运动，故A正确． 故选：A

故答案为：①交流，0.02，限位孔，上，220V，交流，0.02，限位孔，上；②A

【分析】了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的工作电压、工作原理即可正确解答；同时要熟练使用打点计时器进行有关的操作．

【答案】（）解：当弹簧未发生形变时弹簧处于压缩状态，设压缩量为0，根据平衡条件和胡克定律有：k1x0=mg， 解得：x0=

答：当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，弹簧B的形变大小

．

（2）解：当弹簧C的右端点沿水平缓慢拉到b位置时，因弹簧B对物体A的拉力大小恰

好等于A的重力，说明弹簧B处于伸长状态，且伸长量为：x1=x0=

所以物体A上升的高度为：h=2x0=

绳中张力为：FT=2mg 弹簧C的伸长量为：x2=

=

ab间的距离为为：xab=h+x2=2mg（ +

）

答：该过程中物体A上升的高度为

，ab间的距离为2mg（

+

）

【考点】共点力平衡条件的应用，胡克定律，物体的受力分析

【解析】【分析】（1）当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，对A进行受力分析，根据平衡求出弹簧B的弹力，再根据胡克定律求出弹簧B的形变量．（2）将弹簧C的右端点沿水平缓慢拉到b位置时，弹簧B对物体A的 拉力大小恰好等于A的重力，弹簧B处于伸长状态，根据弹力的大小求出弹簧的伸长量，从而求出距离．根据平衡求出弹簧C的拉力，再根据胡克定律求出C的形变量． 16.【答案】（1）到底版的高度;

（2）速度的大小为,压力的大小

,方向竖直向下;

（3）摩擦力对小球作功

【考点】牛顿第三定律，牛顿定律与图象，平抛运动，动能定理的理解 【解析】【解答】1、由平跑运动规律可知

同理：

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解得：,则距地面高度为

2、由平抛规律解得

对抛出点分析，由牛顿第二定律：F支，解得F支

由牛顿第三定律知F压=F支

， 方向竖直向下。

3、对P点至Q点，由动能定理：

解得：

.

【分析】曲线运动（平抛和圆周）的两大处理方法：一是运动的分解；二是动能定理。 17.【答案】（1）两星球围绕同一点O做匀速圆周运动，其角速度大小相同，周期也相同，其所需向心力由两者间的万有引力提供，设A、B的轨道半径分别为r2、r1 ， 由牛顿第二定律得： 对于B有

对于A有

又r1＋r2＝L

联立解得T＝2π

（2）若认为地球和月球都围绕中心连线某点O做匀速圆周运动，根据题意可知M地＝5.98×1024kg，m月＝7.35×1022kg，地月距离设为L′， 由（1）可知其两星球的运行周期为 T1＝2π

若认为月球围绕地心做匀速圆周运动，由万有引力定律和牛顿第二定律得

解得T2＝2π

故

【考点】卫星问题

【解析】【解答】解:（1）两星球围绕同一点O做匀速圆周运动，其角速度大小相同，周期也相同，其所需向心力由两者间的万有引力提供，设A、B的轨道半径分别为r2、r1 ，由牛顿第二定律得： 对于B有

对于A有

又r1＋r2＝L

联立解得T＝2π

（2）若认为地球和月球都围绕中心连线某点O做匀速圆周

运动，根据题意可知M地＝5.98×

1024kg，m月＝7.35×1022kg，地月距离设为L′， 由（1）可知其两星球的运行周期为 T1＝2π

若认为月球围绕地心做匀速圆周运动，由万有引力定律和牛顿第二定律得

解得T2＝2π

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故

【分析】这是一个双星的问题，A和B绕O做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供各自的向心力，A和B有相同的角速度和周期，结合牛顿第二定律和万有引力定律解决问题

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