高考物理专题万卷检测专题三曲线运动与万有引力

2014年衡水万卷物理专题三
曲线运动与万有引力
一、选择题
1．如图所示，倾角为足够大的 光滑斜面上，有一个xOy坐标系，x
轴沿水平方向。若

将光滑金属小球从O点分别施以不同的初始运动条件，关于其后运动规律，下列分析不
正确的有（ ）
A．将小球以其初速度0v分别沿x和y的方向抛出后，将同时到达斜面底边
B．将小球以初速度0v分别沿x的正方向和y的负方向抛出，到达斜面底时
速度一样大
C．将小球以速度0v沿x正方向抛出和无初速度释放小球，到达斜面底边的
时间相同
D．无论怎样将小球沿斜面抛出或释放，小球做的都是匀变速运动，加速度大小均为sing
2．如图所示，斜面上有a．b．c．d四个点，ab=bc=cd．从a
点正上方

的O点以速度v水平抛出一个小球，它落在斜面上b点．若小球从
O点以速度2v水平抛出，不计空气阻力，则它落在斜面上的( )
A．b与c之间某一点 B．c点
C．c与d之间某一点 D．d点

3．如图所示，小球a．b的质量分别是m和2m．a
从倾角为30的光滑固定斜面的顶端无

初速度下滑，b从与斜面等高处以初速度0平抛．（不计空气阻力)比较a．b落地前的运
动过程有（ ）
A．a的运动时间等于b的运动时间
B．a的运动时间比b的运动时间短
C．a．b都做匀变速运动
D．落地前瞬间a．b的速度相同

4．如图所示，倾角为的斜面长为L，在顶端A
点水平抛出一石子，刚好落在这个斜面的

底端B点，则抛出石子的初速度大小是（ ）

A．cos2singL B．cos2singL

C．sin2cosgL D．cossingL

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．如图所示，在网球的网前截击练习中，若练习者在球网正上方距地

面H处，将以速度v沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上。
已知底线到网线的距离为L，重力加速度取g，将球的运动视作平
抛运动，下列表述正确的是（ ）

A．球的速度v等于2gLH B．球从击出至落地所用的时间为2Hg

30
a b
0

C．球从击球点至落地点的位移等于L D
．球从击球点至落地点的位移与球的质量有

关
6
．一水平放置的木板上放有砝码，砝码与木板间的摩擦因数为，如果让木板在竖直平面

内做半径为R的匀速圆周运动，假如运动中木板始终保持水平，砝码始终没有离开木板，
那么下列说法正确的是
( )
A．在通过轨道最高点时砝码处于超重状态
B．在经过轨道最低点时砝码所需静摩擦力最大

C．匀速圆周运动的速度小于gR
D．在通过轨道最低点和最高点时，砝码对木板的压力之差为砝码重力的6倍

7．如图所示，轻杆长为3L，在杆的A．B两端分别固定质量均为m的球A和球B
，杆上

距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球
在竖直面内转动．在转动的过程中，忽略空气的阻力．若球B运动到最高点时，球B对
杆恰好无作用力，则下列说法正确的是（ ）
A．球B在最高点时速度为零 B．此时球A的速度也为零
C．球B在最高点时，杆对水平轴的作用力为1.5mg

D．球B转到最低点时，其速度为gLvB516
8．我国发射的“北斗系列”卫星中同步卫星到地心距离为r，运行速率为v1
，向心加速度为

a1；在地球赤道上的观测站的向心加速度为a2，近地卫星做圆周运动的速率为v2
，向心

加速度为a3，地球的半径为R，则下列比值正确的是
( )

A．12araR B．3233aRar C．12vrvR D．2122aRar
9．太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星“Glicsc581”运行的行星“Gl-581c”
却很值得我

们期待。该行星的温度在0C到40C之间，质量是地球的6倍，直径是地球的1.5倍．公
转周期为13个地球日。“Glicsc581”的质量是太阳质量的0.31倍。设该行星与地球均视
为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做匀速圆周运动，则
( )
A．在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同

B．如果人到了该行星，其体重是地球上的322倍

C．该行星与“Glicsc581”的距离是日地距离的36513倍
D
．由于该行星公转速率比地球大，地球上的米尺如果被带上该行星，其长度一定会变

短

10．“北斗”
卫星导航定位系统由地球静止轨道卫星（同步卫星）．中轨道卫星和倾斜同步卫

星组成。地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行，它们距地面的高度分别约
为地球半径的6倍和3.4倍，下列说法中正确的是
( )
A．静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的2倍
B．静止轨道卫星的线速度大小约为中轨道卫星的2倍
C．静止轨道卫星的角速度大小约为中轨道卫星的1/7
D．静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的1/7
11．如图所示，A为绕地球做椭圆轨道运动的卫星，B为地球同步卫星，P为A．B
两轨道

的交点。下列说法中正确的是
( )
A．卫星A所受万有引力完全提供向心力
B．卫星B相对地面静止，一定不会与A相撞
C．卫星B加速后其轨道可与卫星A轨道相同
D．卫星A在远地点加速后其轨道可以变成比B轨道半径更大的圆轨道

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．地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为1F，向心加速度为1a，

线速度为1v，角速度为1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所受
的向心力为2F，向心加速度为2a，线速度为2v， 角速度为2；地球同步卫星所受
的向心力为3F，向心加速度为3a，线速度为3v ，角速度为3；地球表面重力加速度
为g ，第一宇宙速度为v ，假设三者质量相等，则下列结论错误的是
( )
A．123F=F>F B．123a=a=g>a C．123==vvvv D．123=v
13．某卫星在赤道上空飞行，轨道平面与赤道平面重合，距地面高度为h
．已知地球半径为

R，地球表面的重力加速度为g，地球自转的角速度为，则该卫星的周期为（ ）

A．2Rg B．2()RhRhRg C．2hRRg D．2
二、实验题
14．某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，a．b．c
三点的位置在运

动轨迹上已标出。则：
O 20 40 60
x/cm
b

c

a
10
20
30

y/cm
（1）小球平抛的初速度为 m/s。（g取10m/s2）
（2）小球开始做平抛运动的位置坐标为x cm，y cm。
（3）小球运动到b点的速度为 m/s。
15．“研究平抛物体的运动”实验的装置如图所示，在实验前应（ ）

A．将斜槽的末端切线调成水平
B．将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
C．小球每次必须从斜面上同一位置由静止开始释放

A
B
P
D． 在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O
，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系

的原点
三、大题
16．如图所示，半径R=2 m 的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内，轨道的B
端切

线水平，且距水平地面高度为h=1.25 m，现将一质量m=0.2 kg 的小滑块从A点由静止
释放，滑块沿圆弧轨道运动至B点以5/ms的速度水平飞出（g取
10 m/s2）．求：
（1）小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小；
（2）小滑块着地时的速度大小和方向．

17．如图所示，摩托车做特技表演时，以v0=10.0m/s
的初速度冲向高台，然后从高台水平

飞出。若摩托车冲向高台的过程以P=4.0kw的额定功率行驶，冲到高台上所用时间
t=3.0s，人和车的总质量21.810m kg，台高h=5.0m
，摩托车的落地点到高台的水

平距离x=10.0m。不计空气阻力，取2g=10m/s。求：
(1)摩托车从高台飞出到落地所用时间；
(2)摩托车落地时速度的大小；
(3)摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功。

18．如图所示，在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上，离轴心r=20 cm 处放置一小物块A
，

其质量为m=2 kg，A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍（k=0.5），
试求：
（1）当圆盘转动的角速度=2 rad/s 时，物块与圆盘间的摩擦力大小多大？方向如何？
（2）欲使A与盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的最大角速度多大？（g=10 m/s2）
万卷物理答案专题三 曲线运动与万有引力
1.A 【解析】 考查抛体运动规律.运动的合成与分解。对A选项，沿着y轴方向，到达斜
面底边位移相同，一个先减速后加速，一个直接加速运动到达斜面底边，故时间一定不
同，沿着y轴方向抛出的小球后到达斜面底边，A不正确；对B选项，由动能定理，重
力做功相同，故末动能相同，到达底边时速率相同，即速度一样大，B正确；对C选项，
沿y轴方向，到达斜面底边位移相同，初.末速度及加速度相等，则时间相同，C正确；
无论如何抛出，小球的加速度大小始终为gsinα，D正确。
2.A
3.C
4.A
5.AB 【解析】本题考查平抛运动的规律，考查考生应用运动的合成与分解解决平抛运动问

题的能力。球做平抛运动，从击出至落地所用时间为2=Htg，B项正确；球的速度

==2LgvL
tH
，A项正确；球从击球点至落地点的位移为22+HL，这个位移与球的质量

无关，C.D项错误。
6.C 【解析】在通过轨道最高点时，向心加速度竖直向下，是失重，A项错误；木板和砝码
在竖直平面内做匀速圆周运动，则所受合外力提供向心力，砝码受到重力G.木板支持力NF和

静摩擦力fF，由于重力G和支持力NF在竖直方向上，因此只有当砝所需向心力在水平方向
上时静摩擦力有最大值，此位置是当木板和砝码运动到与圆心在同一水平面上时的位置，最
大静摩擦力必须大于或等于砝码所需的向心力，即NF2vmR，此时在竖直方向上NFmg,

故vgR，B项错误，C项正确.在最低点，12NvFmgmR，在最高,22NvmgFmR，则

12
2
2NNvFFmR
，D项错误。

7.C
8.AB 【解析】由于在地球赤道上的观测站的运动和同步卫星的运动具有相同的角速度，根

据3aR可知12araR，A项正确，再根据近地卫星做圆周运动的向心加速度为a3，由万有

引力定律和牛顿第二定律2GMmFmar可知2123aRar，由2123aRar，12araR知3233aRar，因
此B项正确。
9.【答案】： B 【 解析】：卫星做近地环绕时，212MmvGmRR，第一宇宙速度：1vgR，，