第四章 曲线运动(B)-2021年高考物理一轮复习单元精品检测卷(解析版)
高考物理一轮复习 第四章 曲线运动单元综合检测
第四章曲线运动一、选择题(每小题6分,共60分)1.(2015·陕西五校联考)下列说法正确的是(A)A.平抛运动的物体速度变化的方向始终是竖直向下的B.做圆周运动的物体,其加速度一定指向圆心C.两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动一定也是匀变速直线运动D.物体受一恒力作用,可能做匀速圆周运动【解析】速度变化的方向就是加速度的方向,平抛运动的物体加速度方向始终竖直向下,所以其速度变化的方向始终是竖直向下的,A项正确;只有做匀速圆周运动的物体加速度才指向圆心,B项错误;两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动加速度方向恒定,而其合速度的方向与加速度的方向不一定相同,所以物体不一定做直线运动,C项错误;做匀速圆周运动的物体合外力时刻改变,所以物体受一恒力作用时,不可能做匀速圆周运动,D项错误。
2.(2015·厦门质检)光盘驱动器读取数据的某种方式可简化为以下模式,在读取内环数据时,以恒定角速度的方式读取,而在读取外环数据时,以恒定线速度的方式读取。
设内环内边缘半径为R1,内环外边缘半径为R2,外环外边缘半径为R3。
A、B、C分别为各边缘线上的点。
则读取内环上A点时的向心加速度大小和读取外环上C点时的向心加速度大小之比为(D)A. B. C. D.【解析】内环外边缘和外环内边缘为同一圆,A与B角速度相等,向心加速度之比为,D项正确。
3.(2015·江西临川二中一模)如图所示,AB杆以恒定角速度ω绕A点在竖直平面内转动,并带动套在固定水平杆OC上的小环M运动,AO间距离为h。
运动开始时AB杆在竖直位置,则经过时间t(小环仍套在AB和OC杆上)小环M的速度大小为(A)A. B. C.ωh D.ωhtan(ωt)【解析】经过时间t,∠OAB为ωt,则AM的长度为,A项正确。
4.(2015·河北高阳中学月考)在同一水平直线上的两位置分别沿同方向水平抛出两小球,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力。
曲线运动(解析版)——2025年高考物理一轮复习讲练测(新教材新高考)
A．梦天实验舱内，水球体积越小其惯性越大B．击球过程中，水球对“球拍C．击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的D．梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证．．．．A．3.2m【答案】D【详解】根据题意可知，排球被击出后做平抛运动，竖直方向上有：A．轨迹1，玻璃管可能做匀加速直线运动B．轨迹2，玻璃管可能做匀减速直线运动C．轨迹3，玻璃管可能先做匀加速直线运动，然后做匀减速直线运动D．轨迹4，玻璃管可能做匀减速直线运动【答案】C【详解】A．若玻璃管沿水平向右做匀减速直线运动，加速度向左，则合力向左，而合速度向右上，则蜡块．．．．【答案】D【详解】AB．根据：a w=A ．飞行的时间之比:2:1t t =乙甲B ．水平位移之比:2:1x x =甲乙A ．在A 、C 两点时，速度方向相反B ．在B 点时，手机受到合力为零C ．在C 点时，线中拉力最小D ．在B 、D 两点时，线中拉力相同【答案】A【详解】A ．手机在一个周期内，两次经过最低点，所以在A ．204tan h hh L q =-B ．202tan h hh Lq =-C ．()2028gL v g h h h =++A．当转盘的角速度增至B．若2R r=A．A、B的线速度大小之比为B．A、B的角速度大小之比为C．A、C的周期之比为3D．A、C的向心加速度大小之比为A ．BD 为电场的一条等势线B ．该匀强电场的场强大小为C ．轻绳的最大拉力大小为7mgD ．轻绳在A 【答案】BC【详解】AB ．由图像知6pq =为等效最低点，76p为等效最高点，根据动能定理可知：2W mgl=-由于为匀强电场，则可知BD 不是电场的等势线，故C ．在等效最低点拉力最大，可得①如图甲，在某一高度处释放塑料球，使之在空气中竖直下落。
塑料球速度逐渐增加，最终达到最大速度m v ，测量并记录m v 。
②如图乙，用重锤线悬挂在桌边确定竖直方向，将塑料球和一半径相同的钢球并排用一平板从桌边以相同的速度同时水平推出；③用频闪仪记录塑料球和钢球在空中的一系列位置，同时测量塑料球下落时间①如图1，用胶水把细竹棒中心固定在电动机转轴上；②按图2把直流电动机固定在铁架台上，细竹棒保持水平，用导线把电动机接入电路中；③把一端系有小球的细棉线系牢在细竹棒的一端，测出系线处到转轴距离x；合上开关，电动机转动，使小球在水平面上做匀速圆周运动，调节电动机的转速，使小球转速在人眼可分辨范围为宜。
2021高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天从教材走向高考学案+作业含解析2
第四章曲线运动万有引力与航天
【迁移深化】
1－1。
C [由h＝错误!gt2得
l AB sin 30°＝错误!gt2
l AB cos 30°＝v0t
解得t＝错误!tan 30°＝错误!v0
v y＝gt，v＝错误!，
代入数据解得v＝错误!m/s，
故选项C正确.］
1－2。
A [小球做平抛运动,其运动轨迹如图所示。
设斜面的倾角为θ。
平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，x＝v0t，h＝错误!gt2，由图中几何关系，可得tan θ＝错误!，解得t＝错误!；
从抛出到落到斜面上,由动能定理可得：
mgh＝错误!mv′2－错误!mv错误!，可得：
v′＝错误!＝错误!·v0,
则错误!＝错误!＝错误!＝错误!，选项A正确。
］
2－1。
D ［由万有引力定律提供向心力知G错误!＝m错误!r,联立M＝ρ·错误!πR3和r＝R,解得ρ＝错误!，3π为一常数，设为k，故选项D正确.]
2－2.C [毫秒脉冲星稳定自转时由万有引力提供其表面物体做圆
周运动的向心力，根据G Mm
R2＝m错误!，M＝ρ·错误!πR3，得ρ＝错误!，
代入数据解得ρ≈5×1015 kg/m3,C正确。
］。
高考物理一轮复习《曲线运动》练习题(含答案)
高考物理一轮复习《曲线运动》练习题（含答案）一、单选题1．在弯道上高速行驶的汽车，后轮突然脱离赛车，关于脱离了的后轮的运动情况，以下说法正确的是（）A．仍然沿着汽车行驶的弯道运动B．沿着与弯道垂直的方向飞出C．沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道D．上述情况都有可能2．“旋转纽扣”是一种传统游戏。
如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。
拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50r/s，此时纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约为（）A．10m/s2B．100m/s2C．1000m/s2D．10000m/s23．如图所示，A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的是（）A．A比B先落入篮筐B．A、B运动的最大高度相同C．A在最高点的速度比B在最高点的速度小D．A、B上升到某一相同高度时的速度方向相同4．无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为3m的半圆弧BC与长8m的直线路径AB相切于B点，与半径为4m的半圆弧CD相切于C点。
小车以最大速度从A点驶入路径，到适当位置调整速率运动到B点，然后保持速率不变依次经过BC和CD。
为保证安全，小车速率最大为4m/s。
在ABC段的加速度最大为21m/s。
小车2m/s，CD段的加速度最大为2视为质点，小车从A 到D 所需最短时间t 及在AB 段做匀速直线运动的最长距离l 为（ ）A ．7π2s,8m 4t l ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭B ．97πs,5m 42⎛⎫=+= ⎪⎝⎭t lC ．576π26s, 5.5m 126⎛⎫=++= ⎪⎝⎭t lD ．5(64)π26s, 5.5m 122⎡⎤+=++=⎢⎥⎣⎦t l 5．如图所示，某同学用一个小球在O 点对准前方的一块竖直放置的挡板，O 与A 在同一高度，小球的水平初速度分别是123v v v 、、，不计空气阻力。
2021版高考物理一轮单元检测四 曲线运动 万有引力与航天(含解析)
单元检测四 曲线运动 万有引力与航天考生注意：1．本试卷共4页．2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上．3．本次考试时间90分钟，满分100分．4．请在密封线内作答，保持试卷清洁完整．一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分.1～6小题只有一个选项符合要求，选对得4分，选错得0分；7～10小题有多个选项符合要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．(2020·陕西咸阳市模拟)下列说法正确的是( )A ．在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式r 3T2＝k ，这个关系式是开普勒第三定律，是可以在实验室中得到证明的B ．在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式F ＝m v 2r，这个关系式实际上是牛顿第二定律，是可以在实验室中得到验证的C ．在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式v ＝2πr T，这个关系式实际上是匀速圆周运动的线速度定义式D ．在探究太阳对行星的引力规律时，使用的三个公式都是可以在实验室中得到证明的2．(2019·江苏泰州市期末)2018年2月，我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空，标志着我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一．该卫星在距地面约500 km 的圆形轨道上运行，则其( )A ．线速度大于第一宇宙速度B ．周期大于地球自转的周期C ．角速度大于地球自转的角速度D ．向心加速度大于地面的重力加速度3．(2019·山东临沂市2月质检)质量为m ＝2 kg 的物体(可视为质点)静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点处，先用沿x 轴正方向的力F 1＝8 N 作用2 s ，然后撤去F 1；再用沿y 轴正方向的力F 2＝10 N 作用2 s ．则物体在这4 s 内的运动轨迹为( )4．(2019·河南名校联盟2月联考)已知万有引力常量G ，那么在下列给出的各种情景中，能根据测量的数据求出火星平均密度的是( )A ．在火星表面使一个小球做自由落体运动，测出下落的高度H 和时间tB ．发射一颗贴近火星表面绕火星做圆周运动的飞船，测出飞船的周期TC ．观察火星绕太阳的圆周运动，测出火星的直径D 和火星绕太阳运行的周期TD ．发射一颗绕火星做圆周运动的卫星，测出卫星离火星表面的高度H 和卫星的周期T5.(2019·山东菏泽市第一次模拟)如图1，太阳周围除了八大行星，还有许多的小行星，在火星轨道与木星轨道之间有一个小行星带，假设此小行星带中的行星只受太阳引力作用，并绕太阳做匀速圆周运动，则( )图1A ．小行星带中各行星绕太阳做圆周运动的周期相同B ．小行星带中各行星绕太阳做圆周运动的加速度大于火星做圆周运动的加速度C ．小行星带中各行星绕太阳做圆周运动的周期大于木星公转周期D ．小行星带中某两颗行星线速度大小不同，受到太阳引力可能相同6.(2019·河北省“五个一名校联盟” 第一次诊断)如图2是1969年7月20日，美国宇航员阿姆斯特朗在月球表面留下的人类的“足迹”．根据天文资料我们已知月球的质量约为地球质量的181，月球的半径约为地球半径的14，地球上的第一宇宙速度约为7.9 km/s.则月球上的第一宇宙速度约为( )图2A ．1.8 km /sB ．2.7 km/sC ．7.9 km /sD ．3.7 km/s7.(2019·山东烟台市下学期高考诊断)如图3所示，平面直角坐标系xOy 的x 轴水平向右，y 轴竖直向下，将一个可视为质点的小球从坐标原点O 沿x 轴正方向以某一初速度向着一光滑固定斜面抛出，不计空气阻力，小球运动到斜面顶端a 点时速度方向恰好沿斜面向下，并沿ab 斜面滑下．若小球沿水平方向的位移和速度分别用x 和v x 表示，沿竖直方向的位移和速度分别用y 和v y 表示，小球运动到a 点的时间为t a ，运动到b 点的时间为t b ，则在小球从O 点开始到运动到斜面底端b 点的过程中，以上四个物理量随时间变化的图象可能正确的是( )图38．(2020·安徽宿州市模拟)如图4甲所示，一长为l 的轻绳，一端系在过O 点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O 点在竖直面内转动．小球通过最高点时，绳对小球的拉力F 与其速度平方v 2的关系如图乙所示，重力加速度为g ，下列判断正确的是( )图4A ．图象函数表达式为F ＝m v 2l＋mgB ．重力加速度g ＝b lC ．绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的图线斜率更大D ．绳长不变，用质量较小的球做实验，图线b 点的位置不变9．(2019·陕西西安市调研)如图5所示，倾角为θ的斜面上有A 、B 、C 三点，现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球，三个小球均落在斜面上的D 点，今测得AB ∶BC ∶CD ＝5∶3∶1，由此可判断(不计空气阻力)( )图5A ．A 、B 、C 处三个小球运动时间之比为1∶2∶3B ．A 、B 、C 处三个小球落在斜面上时速度与初速度间的夹角之比为1∶1∶1C ．A 、B 、C 处三个小球的初速度大小之比为3∶2∶1D ．A 、B 、C 处三个小球的运动轨迹可能在空中相交10．(2019·陕西渭南市教学质检(二))2018年12月8日，“嫦娥四号”月球探测器在我国西昌卫星发射中心成功发射，探测器奔月过程中，被月球俘获后在月球上空某次变轨是由椭圆轨道a 变为近月圆形轨道b ，如图6所示，a 、b 两轨道相切于P 点．不计变轨过程探测器质量变化，下列说法正确的是( )图6A ．探测器在a 轨道上P 点的动能小于在b 轨道上P 点的动能B ．探测器在a 轨道上P 点的加速度大于在b 轨道上P 点的加速度C ．探测器在a 轨道运动的周期大于在b 轨道运动的周期D ．为使探测器由a 轨道进入b 轨道，在P 点必须减速二、实验题(本题共2小题，共16分)11.(8分)(2019·广东清远市期末质量检测)某校学生在“验证F n ＝m v 2R”的实验中，设计了如下实验：(如图7)图7第1步：先用粉笔在地上画一个直径为2L 的圆；第2步：通过力传感器，用绳子绑住一质量为m 的物块，人站在圆内，手拽住绳子离物块距离为L 的位置，用力甩绳子，使物块做匀速圆周运动，调整位置，让转动物块的手肘的延长线刚好通过地上的圆心，量出手拽住处距离地面的高度为h ，记下力传感器的读数为F ； 第3步：转到一定位置时，突然放手，让物块自由抛出去；第4步：另一个同学记下物块的落地点C ，将通过抛出点A 垂直于地面的竖直线在地面上的垂足B 与落地点C 连一条直线，这条直线近似记录了物块做圆周运动时的地面上的投影圆在B 处的运动方向，量出BC 间的距离为s .第5步：保持物块做圆周运动半径不变，改变物块做圆周运动的速度，重复上述操作． 试回答：(用题中的m 、L 、h 、s 和重力加速度g 表示)(1)放手后，物块在空中运动的时间t ＝________.(2)物块做圆周运动的速度大小v 0＝________.(3)物块落地时的速度大小v ＝________.(4)在误差范围内，有F ＝________.12．(8分)(2019·北京卷·21)用如图8所示装置研究平抛运动．将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上．钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上．由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点．移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点．图8(1)下列实验条件必须满足的有________．A．斜槽轨道光滑B．斜槽轨道末段水平C．挡板高度等间距变化D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球(2)为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系．a．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的________(选填“最上端”“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时________(选填“需要”或者“不需要”)y轴与重垂线平行．b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据；如图9所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，则y1y2________13(选填“大于”“等于”或者“小于”)．可求得钢球平抛的初速度大小为________________(已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示)．图9(3)为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是________．A．用细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹B．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹C．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹(4)伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样．这实际上揭示了平抛物体________．A ．在水平方向上做匀速直线运动B ．在竖直方向上做自由落体运动C ．在下落过程中机械能守恒(5)牛顿设想，把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点就一次比一次远，如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星．同样是受地球引力，随着抛出速度增大，物体会从做平抛运动逐渐变为做圆周运动，请分析原因．三、计算题(本题共3小题，共44分)13．(12分)(2019·吉林省“五地六校”合作体联考)一艘宇宙飞船绕着某行星做匀速圆周运动，已知运动的轨道半径为r ，周期为T ，引力常量为G ，行星半径为R .求：(1)行星的质量M ；(2)行星表面的重力加速度g ；(3)行星的第一宇宙速度v .14.(16分)(2020·湖北宜昌市调研)2013年我国相继完成“神十”与“天宫”对接、“嫦娥”携“玉兔”落月两大航天工程．某航天爱好者提出“玉兔”回家的设想：如图10，将携带“玉兔”的返回系统由月球表面发射到h 高度的轨道上，与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接，然后由飞船送“玉兔”返回地球．设“玉兔”质量为m ，月球半径为R ，月球表面的重力加速度为g 月．以月球表面为零势能面，“玉兔”在h 高度的引力势能可表示为E p ＝mg 月Rh R ＋h.若忽略月球的自转，求：图10(1)“玉兔”在h 高度的轨道上的动能；(2)从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功．15．(16分)(2019·山西运城市期末)某高速公路的一个出口段如图11所示，情景简化：轿车从出口A进入匝道，先匀减速直线通过下坡路段至B点(通过B点前后速率不变)，再匀速率通过水平圆弧路段至C点，最后从C点沿平直路段匀减速到D点停下．已知轿车在A点的速度v0＝72 km/h，AB长L1＝150 m；BC为四分之一水平圆弧段，限速(允许通过的最大速度)v ＝36 km/h，轮胎与BC段路面间的动摩擦因数μ＝0.5，最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，CD段长L2＝50 m，重力加速度g取10 m/s2.图11(1)若轿车到达B点速度刚好为v＝36 km/h，求轿车在AB下坡段加速度的大小；(2)为保证行车安全，车轮不打滑，求水平圆弧段BC半径R的最小值；(3)轿车从A点到D点全程的最短时间．答案精析1．B [在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式r 3T 2＝k ，这个关系式是开普勒第三定律，是通过研究行星的运动数据推理出的，不能在实验室中得到证明，故A 错误；在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式F ＝m v 2r，这个关系式是向心力公式，实际上是牛顿第二定律，是可以在实验室中得到验证的，故B 正确；在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式v ＝2πr T，这个关系式不是匀速圆周运动的线速度定义式，匀速圆周运动的线速度定义式为v ＝Δs Δt，故C 错误；通过A 、B 、C 的分析可知D 错误．] 2．C [第一宇宙速度是所有环绕地球做圆周运动的卫星的最大速度，则该卫星的线速度小于第一宇宙速度，选项A 错误；根据T ＝2πr 3GM可知，该卫星的周期小于地球同步卫星的周期，即小于地球自转的周期，由ω＝2πT可知，角速度大于地球自转的角速度，选项B 错误，C 正确；根据g ＝GM r2可知，该卫星的向心加速度小于地面的重力加速度，选项D 错误．] 3．D [物体在F 1的作用下由静止开始从坐标系的原点沿x 轴正方向做匀加速运动，加速度a 1＝F 1m ＝4 m /s 2，作用2 s 时速度为v 1＝a 1t 1＝8 m/s ，对应位移x 1＝12a 1t 12＝8 m ，到2 s 末撤去F 1再受到沿y 轴正方向的力F 2的作用，物体在y 轴正方向做匀加速运动，y 轴正方向的加速度a 2＝F 2m ＝5 m/s 2，对应的位移y ＝12a 2t 22＝10 m ，物体在x 轴正方向做匀速运动，x 2＝v 1t 2＝16 m ，物体做曲线运动，再根据曲线运动的加速度方向大致指向轨迹的凹侧可知，D 正确，A 、B 、C 错误．]4．B [估算天体密度的一般思路是给定以天体第一宇宙速度运行的卫星的周期T ，根据G Mm R2＝m 4π2R T 2，天体密度ρ＝M 43πR 3＝3πGT 2，即已知引力常量G 和以第一宇宙速度运行的卫星的周期T 即可获取天体的平均密度．对A 选项，小球自由落体的高度和时间给定可求出火星表面的重力加速度，由于未知火星的半径，故无法得到火星表面的卫星的周期，A 错，B 对；对C选项，必须告知火星的卫星的运行条件，即必须以待求取密度的星体为中心天体，而该选项是给定火星绕太阳的运行数据，故C 错；对任意一个火星的卫星运行周期T 0及圆周运动轨道高度H ，根据开普勒第三定律可知T 02(R ＋H )3＝T 2R 3，由于火星的半径R 未知，D 错．] 5．D [由G Mm r 2＝mr (2πT)2可知，小行星做圆周运动半径不同，则周期不同，A 项错误；小行星带中各行星绕太阳做圆周运动的半径小于木星绕太阳公转的半径，因此小行星带中各行星绕太阳做圆周运动周期小于木星公转周期，C 项错误；由G Mm r 2＝ma 可知，小行星带中各行星绕太阳做圆周运动的加速度小于火星做圆周运动的加速度，B 项错误；F ＝m v 2r，某两颗行星线速度大小v 不同，但m v 2r有可能相同，D 项正确．] 6．A [第一宇宙速度为卫星绕地球在近地轨道上运动的速度，由G Mm R 2＝mg ＝m v 2R，得v ＝gR ＝ GM R ＝7.9 km/s ；同理可得，月球的第一宇宙速度为v 1＝GM 1R 1，则v 1v ＝ M 1R MR 1＝29，解得v 1≈1.8 km /s ，故选A.]7．BC [在平抛运动阶段，水平方向做匀速直线运动，v x ＝v 0保持不变，水平位移x ＝v x t 随时间均匀增加；竖直方向做自由落体运动，v y ＝gt ，即v y 随时间均匀增大，竖直位移y ＝12gt 2；当小球运动到斜面顶端a 点时速度方向恰好沿斜面向下，则小球在斜面上做匀加速直线运动，将加速度沿水平方向和竖直方向分解，可知在水平方向上以初速度v 0做匀加速直线运动，此时v x ＝v 0＋a x t ，随时间均匀增大，水平位移x ＝v 0t ＋12a x t 2；在竖直方向上继续做匀加速直线运动，v y 仍随时间均匀增大，由于加速度小于原来的加速度，故增加的幅度变小，由此分析可知A 、D 错误，B 、C 正确．]8．BD [小球在最高点，F ＋mg ＝m v 2l ，解得F ＝m v 2l－mg ，所以A 错误．当F ＝0时，mg ＝m v 2l ，解得g ＝v 2l ＝b l ，所以B 正确．根据F ＝m v 2l －mg 知，图线的斜率k ＝m l，绳长不变，用质量较小的球做实验，斜率更小，所以C 错误．当F ＝0时，b ＝gl ，可知b 点的位置与小球的质量无关，所以D 正确．]9．BC [由于斜面上AB ∶BC ∶CD ＝5∶3∶1，故三个小球竖直方向运动的位移之比为9∶4∶1，则运动时间之比为3∶2∶1，A 项错误；斜面上平抛的小球落在斜面上时，速度与初速度之间的夹角α满足tan α＝2tan θ，与小球抛出时的初速度大小和位置无关，B 项正确；同时tan α＝gt v 0，所以三个小球的初速度大小之比等于运动时间之比，为3∶2∶1，C 项正确；三个小球的运动轨迹(抛物线)在D 点相交，不会在空中相交，D 项错误．]10．CD [从高轨道a 到低轨道b 需要在P 点进行减速，所以，在a 轨道上P 点的动能大于在b 轨道上P 点的动能，A 错误，D 正确；根据牛顿第二定律有：G Mm r 2＝ma ，在a 、b 轨道上P 点到月球中心的距离r 相同，所以加速度一样，B 错误；根据开普勒第三定律：T 2a T 2b＝r 3a r 3b ，所以在a 轨道运动的周期大于在b 轨道运动的周期，C 正确．]11．(1)2h g (2)s g 2h (3) gs 22h ＋2gh (4)mgs 22hL解析 (1)物块飞出后做平抛运动，根据h ＝12gt 2得，物块在空中运动的时间t ＝2h g . (2)物块做圆周运动的速度大小v 0＝s t ＝s g 2h； (3)落地时的竖直分速度大小v y ＝2gh ，根据平行四边形定则知，物块落地时的速度大小v ＝v 02＋v y 2＝ s 2g 2h＋2gh (4)绳子的拉力等于物块做圆周运动的向心力，则拉力大小F ＝F n ＝m v 20L ＝mgs 22hL. 12．(1)BD (2)a.球心 需要 b ．大于 x g y 2－y 1(3)AB (4)B (5)物体初速度较小时，运动范围很小，引力可以看作恒力——重力，做平抛运动；随着物体初速度增大，运动范围变大，引力不能再看作恒力；当物体初速度达到第一宇宙速度时，做圆周运动而成为地球卫星．解析 (1)因为本实验是研究平抛运动，只需要每次实验都能保证钢球做相同的平抛运动，即每次实验都要保证钢球从同一高度无初速度释放并水平抛出，没必要要求斜槽轨道光滑，因此A 错误，B 、D 正确；挡板高度可以不等间距变化，故C 错误．(2)a.因为钢球做平抛运动的轨迹是其球心的轨迹，故将钢球静置于Q 点，钢球的球心对应白纸上的位置即为坐标原点(平抛运动的起始点)；在确定y 轴时需要y 轴与重垂线平行．b.由于平抛的竖直分运动是自由落体，故自开始下落起，相邻相等时间内竖直方向上位移之比为1∶3∶5…，故两相邻相等时间内竖直方向上的位移之比越来越大，因此y 1y 2＞13；由y 2－y 1＝gT 2，x ＝v 0T ，联立解得v 0＝x g y 2－y 1.(3)将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，由于铅笔受摩擦力作用，且不一定能始终保证铅笔水平，铅笔将不能始终保持垂直白纸板运动，铅笔将发生倾斜，故不会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹，故C 不可行，A 、B 可行．(4)从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，可认为做平抛运动，因此不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样，这实际上揭示了平抛物体在竖直方向上做自由落体运动，故选项B 正确．(5)物体初速度较小时，运动范围很小，引力可以看作恒力——重力，做平抛运动，例如(4)中从同一炮台水平发射的炮弹做平抛运动；随着物体初速度增大，运动范围变大，引力不能再看作恒力，当物体初速度达到第一宇宙速度时，做圆周运动而成为地球卫星．13．(1)4π2r 3GT 2 (2)4π2r 3T 2R 2 (3)2πr T r R解析 (1)设宇宙飞船的质量为m ，根据万有引力定律有G Mm r 2＝m (2πT)2r 解得：行星质量M ＝4π2r 3GT 2 (2)在行星表面有G Mm R2＝mg 解得：g ＝G M R 2＝4π2r 3T 2R 2 (3)在行星表面有G Mm R 2＝m v 2R解得：v ＝2πr T r R14．(1)mg 月R 22(R ＋h ) (2)mg 月R (R ＋2h )2(R ＋h )解析 (1)设月球质量为M ，“玉兔”在h 高度的轨道上的速度大小为v ，由牛顿第二定律有G Mm (R ＋h )2＝m v 2R ＋h设“玉兔”在h 高度的轨道上的动能为E k ，有E k ＝12m v 2， 设月球表面有一质量为m ′的物体，有G Mm ′R 2＝m ′g 月 联立解得E k ＝mg 月R 22(R ＋h )； (2)由题意知“玉兔”在h 高度的引力势能为E p ＝mg 月Rh R ＋h， 故从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功W ＝E k ＋E p ＝mg 月R (R ＋2h )2(R ＋h ). 15．(1)1 m/s 2 (2)20 m (3)23.14 s解析 (1)v 0＝72 km/h ＝20 m/s ，AB 长L 1＝150 m ，v ＝36 km /h ＝10 m/s ，轿车在AB 段做匀减速直线运动，有v 2－v 02＝－2aL 1代入数据解得a ＝1 m/s 2(2)轿车在BC 段做圆周运动，静摩擦力提供向心力，F f ＝m v 2R为了确保安全，则须满足F f ≤μmg联立解得：R ≥20 m ，即R min ＝20 m(3)设通过AB 段所用时间为t 1，通过BC 段所用最短时间为t 2，通过CD 段所用时间为t 3，全程所用最短时间为t .L 1＝v ＋v 02t 112πR min＝v t 2 L 2＝v 2t 3 t ＝t 1＋t 2＋t 3解得：t ＝23.14 s。
高中物理高考一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 课后习题 (Word版含解析 )
单元质检四曲线运动万有引力与航天(时间:45分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.野外骑行在近几年越来越流行,越来越受到人们的青睐,对于自行车的要求也在不断地提高,很多都是可变速的。
不管如何变化,自行车装置和运动原理都离不开圆周运动。
下面结合自行车实际情况与物理学相关的说法正确的是()A.图乙中前轮边缘处A、B、C、D四个点的线速度相同B.大齿轮与小齿轮的齿数如图丙所示,则大齿轮转1圈,小齿轮转3圈C.图乙中大齿轮边缘处E点和小齿轮边缘处F点角速度相同D.在大齿轮处的角速度不变的前提下,增加小齿轮的齿数,自行车的速度将变大2.(2021四川南充三模)右图为某公园水轮机的示意图,水平管中流出的水流直接冲击到水轮机圆盘边缘上的某小挡板时,其速度方向刚好沿圆盘边缘切线方向,水轮机稳定转动时的角速度为ω,圆盘的半径为R,冲击挡板时水流的速度是该挡板线速度的2倍,该挡板和圆盘圆心连线与水平方向夹角为30°,不计空气阻力,则水从管口流出速度的大小为()A. B.ωRC.2ωRD.4ωR3.2021年央视春节晚会采用了无人机表演。
现通过传感器获得无人机水平方向速度v x、竖v y(取竖直向上为正方向)与飞行时间的关系如图所示,则下列说法正确的是()A.无人机在t1时刻上升至最高点B.无人机在t2时刻处于超重状态C.无人机在0~t1时间内沿直线飞行D.无人机在t1~t3时间内做匀变速运动4.(2021安徽定远中学高三模拟)如图,一个人拿着一个小球想把它扔进前方一堵竖直墙的洞里,洞比较小,球的速度必须垂直于墙的方向才能进入,洞离地面的高度H=3.3 m,人抛球出手时,球离地面高度h0=1.5 m,人和墙之间有一张竖直网,网高度h=2.5 m,网离墙距离L=2 m,不计空气阻力,g取10 m/s2,下列说法正确的是()A.只要人调整好抛球速度大小以及抛射角度,不管人站在离网多远的地方,都可以把球扔进洞B.要使球扔进洞,人必须站在离网距离至少1 m处C.要使球扔进洞,人必须站在离网距离至少1.5 m处D.要使球扔进洞,人必须站在离网距离至少2 m处5.图甲所示为球形铁笼中进行的摩托车表演,已知同一辆摩托车在最高点A时的速度大小为8 m/s,在最低点B时的速度大小为16 m/s,铁笼的直径为8 m,取重力加速度g取10 m/s2,摩托车运动时可看作质点。
专题4 曲线运动-2021高考物理一轮复习压轴题剖析(力学部分)(解析版)
专题4 曲线运动一、选择题（1-3题为单项选择题，4-10为多项选择题）1．如图所示，固定半圆弧容器开口向上，AOB 是水平直径，圆弧半径为R ，在A 、B 两点，分别沿AO 、BO 方向同时水平抛出一个小球，结果两球落在了圆弧上的同一点，从A 点抛出的小球初速度是从B 点抛出小球初速度的3倍，不计空气阻力，重力加速度为g ，则）（ ）A ．从B 点抛出的小球先落到圆弧面上 B ．从B 3RgC ．从A 33gRD ．从A 点抛出的小球落到圆弧面上时，速度的反向延长线过圆心O 【答案】BC【解析】A ．由于两球落在圆弧上的同一点，因此两球做平抛运动下落的高度相同，运动的时间相同，由于同时抛出，因此一定同时落到圆弧面上，A 错误；B ．由水平方向的位移关系可知，由于A 点处抛出的小球初速度是B 点处抛出小球的3倍，因此A 点处抛出小球运动的水平位移是B 点处抛出小球运动的水平位移的3倍，由于2A B x x R +=，因此B 点处小球运动的水平位移12B x R =3R ，运动的时间23hRt g g==，B 正确； C ．A 点抛出的小球初速度33323A R gR v R g==，C 正确； D ．由于O 点不在A 点抛出小球做平抛运动的水平位移的中点，D 错误． 故选：BC ．2．如图所示，光滑轨道由AB 、BCDE 两段细圆管平滑连接组成，其中圆管AB 段水平，圆管BCDE 段是半径为R 的四分之三圆弧，圆心O 及D 点与AB 等高，整个管道固定在竖直平面内。
现有一质量为m 。
初速度010gRv =的光滑小球水平进入圆管AB 。
设小球经过管道交接处无能量损失，圆管内径远小于R 。
小球直径略小于管内径，下列说法正确的是（ ）A ．小球通过E 点时对外管壁的压力大小为2mgB ．小球从B 点到C 点的过程中重力的功率不断增大 C ．小球从E 点抛出后刚好运动到B 点D ．若将DE 段圆管换成等半径的四分之一内圆轨道DE ，则小球不能够到达E 点 【答案】CD【解析】A ．从A 至E 过程，由机械能守恒定律得2201122E mv mv mgR =+ 解得2E gRv =在E 点时2Ev mg N m R-=解得2mgN =即小球通过E 点时对内管壁的压力大小为2mg，选项A 错误； B ．小球在C 点时竖直速度为零，则到达C 点时重力的瞬时功率为零，则小球从B 点到C 点的过程中重力的功率不是不断增大，选项B 错误；C ．从E 点开始小球做平抛运动，则由222E gR Rx v t R g==⋅= 小球能正好平抛落回B 点，故C 正确；D ．若将DE 段圆管换成等半径的四分之一内圆轨道DE ，则小球到达E 点的速度至少为gR ，由于2E gR v gR =<可知，小球不能够到达E 点，选项D 正确。
第四章 曲线运动-2024年高考物理一轮复习单元精品(测试)(解析版)
第四章曲线运动-2024年高考物理一轮复习精品测试卷（考试时间：90分钟试卷满分：100分）注意事项：1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。
答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。
2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。
3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。
第Ⅰ卷（选择题共48分）一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
）1．在足球场上罚任意球时，运动员踢出的“香蕉球”，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，其轨迹如图所示。
关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法正确的是（）A．合外力的方向与速度方向在一条直线上B．合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧C．合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向D．合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向【答案】C【分析】足球做曲线运动，则其速度方向为轨迹的切线方向；根据物体做曲线运动的条件可知，合外力的方向一定指向轨迹的内侧。
【详解】AB．足球做曲线运动，合外力的方向与速度方向不在一条直线上，速度方向为轨迹的切线方向，所以合外力的方向与轨迹切线方向不在一条直线上，AB错误；CD．足球做曲线运动，合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向，C正确，D错误。
故选C。
2．某物理兴趣小组的同学在研究运动的合成和分解时，驾驶一艘快艇进行了实地演练．如图所示，在宽度一定的河中的O点固定一目标靶，经测量该目标靶距离两岸的最近距离分别为MO＝15m、NO＝12m，水流的速度平行河岸向右，且速度大小为v 1＝8m/s ，快艇在静水中的速度大小为v 2＝10m/s 。
现要求快艇从图示中的下方河岸出发完成以下两个过程：第一个过程以最短的时间运动到目标靶；第二个过程由目标靶以最小的位移运动到图示中的上方河岸，则下列说法正确的是（）A ．第一个过程快艇的出发点位于M 点左侧8m 处B ．第一个过程所用的时间约为1.17sC ．第二个过程快艇的船头方向应垂直河岸D ．第二个过程所用的时间为2s 【答案】D【详解】AB ．快艇在水中一方面航行前进，另一方面随水流向右运动，当快艇的速度方向垂直于河岸时，到达目标靶的时间最短，所以到达目标靶所用时间t ＝2MOv ＝1.5s 快艇平行河岸向右的位移为x ＝v 1t ＝12m 则出发点应位于M 点左侧12m 处，选项AB 错误；C ．第二个过程要求位移最小，因此快艇应垂直到达对岸，则船头应指向河岸的上游，C 错误；D ．要使快艇由目标靶到达正对岸，快艇的位移为12m ，快艇的实际速度大小为v6m/s所用的时间为t ′＝NOv＝2s ，D D 。
2021版高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天课时1曲线运动及运动的合成与分解课时训练(含解析)
课时1 曲线运动及运动的合成与分解1.关于曲线运动,下列说法中正确的是( B )A.变速运动一定是曲线运动B.曲线运动一定是变速运动C.速率不变的曲线运动是匀速运动D.曲线运动也可以是速度不变的运动解析:匀加速直线运动和匀减速直线运动都是变速运动,所以变速运动不一定是曲线运动,故A 错误;既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动,故B正确,C,D错误。
2.若已知物体的速度方向和它所受合力的方向如图所示,则可能的运动轨迹是( C )解析:物体做曲线运动时,轨迹夹在速度方向和合力方向之间,合力大致指向轨迹凹的一侧,故A,B,D错误,C正确。
3.质点在一平面内沿曲线从P运动到Q,如果用v,a,F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力,下面图象可能正确的是( D )解析:质点做曲线运动,速度沿运动轨迹的切线方向,排除A;而根据物体做曲线运动的条件:加速度(合外力)与速度不在同一直线上,物体受到的合力应指向运动轨迹弯曲的内侧,并且合力的方向和加速度的方向是相同的,又排除B,C,而D符合要求。
4.一小船在静水中的速度为3 m/s,它在一条河宽为150 m,水流速度为4 m/s的河流中渡河,则该小船( C )A.能到达正对岸B.渡河的时间可能少于50 sC.以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大小为200 mD.以最短位移渡河时,位移大小为150 m解析:因为小船在静水中的速度小于水流速度,所以小船不能到达正对岸,故A错误;当船头与河岸垂直时渡河时间最短,最短时间t==50 s,渡河时间不能少于50 s,故B错误;以最短时间渡河时,沿水流方向位移x=v水t=200 m,故C正确;当v船与实际运动方向垂直时渡河位移最短,设此时船头与河岸的夹角为θ,则cos θ=,故渡河位移s==200 m,故D错误。
5.在光滑的水平面上有一质量为 2 kg的物体,在几个共点力的作用下做匀速直线运动。
2021届高考物理一轮专题重组卷：第一部分 单元四 曲线运动 含解析
考点
1.运动的合成与分解(Ⅱ)；2.抛体运动(Ⅱ)；3.匀速圆周运动、角速度、 线速度、向心加速度(Ⅰ)；4.匀速圆周运动的向心力(Ⅱ)；5.离心现象(Ⅰ)
1.运动的合成与分解；2.平抛运动的特点及应用；3.圆周运动的特点及 知识点
应用；4.平抛运动和圆周运动的综合问题
第Ⅰ卷(选择题，共 48 分)
-2-
解析 当 OP 与 OQ 垂直时，设∠PQO＝θ，此时活塞的速度为 v，将 P 的速
度 v0 分解为沿杆方向和垂直于杆方向的速度，将活塞的速度 v 分解为沿杆方向和
垂直于杆方向的速度，则此时 v0cosθ＝vcosθ，即 v＝v0，A 正确，B 错误；当 O、
P、Q 在同一直线时，P 沿杆方向的速度为零，则活塞运动的速度等于 0，C、D 错 误。
一、选择题(本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选 项中，第 1～7 题只有一项符合题目要求，第 8～12 题有多项符合题目要求。全部 选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分)
1．(2019·湖南永州市高三第二次模拟)在光滑的水平面上有一冰球以速度 v0
-1-
B．这条船过河时间可能为 15 s
C．这条船可以渡过这条河，而且过河时的合速度可以为 9 m/s
D．这条船能够过河的最小位移为 80 m
答案 D
解析 当静水船速与河岸不平行时，船就能渡过河，A 错误；当船头方向与
河岸垂直时，渡河时间最短，最短时间为：tmin＝ d ＝20 s>15 s，B 错误；若小船可 v1
以渡河，则要求船头方向与水流方向的夹角大于 0°而小于 180°，则渡河的合速度
小于 7 m/s，故 C 错误；当静水船速与合速度垂直时，船的位移最小，设合速度与
高考物理一轮复习第四单元曲线运动单元B卷(2021年整理)
2019年高考物理一轮复习第四单元曲线运动单元B卷编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2019年高考物理一轮复习第四单元曲线运动单元B卷）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为2019年高考物理一轮复习第四单元曲线运动单元B卷的全部内容。
第四单元曲线运动注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交.一、选择题：本题共10小题，每小题5分.在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得2分，有选错的得0分.1。
如图所示,在同一竖直平面内，小球a、b从高度不同的两点（h a>h b）分别以初速度v a和v b沿水平方向抛出，经时间t a和t b后落到与两抛出点水平距离相等的P点,若不计空气阻力，则（)A．t a＞t b，v a＜v b B．t a＞t b，v a＞v bC．t a＜t b,v a＜v b D．t a＜t b,v a＞v b2。
如图所示,在斜面顶点以大小相同的速度v0同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B,两侧斜坡的倾角分别为37°和53°，小球均落在坡面上，若不计空气阻力，则A和B两小球的运动时间之比为( )A．16∶9 B．9∶16C．3∶4 D．4∶33。
2021版高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天章末综合测试
2021版高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天章末综合测试章末综合测试(四)(时刻：60分钟 分数：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1.(2021·安徽合肥一模)在长约一米的一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个适当的圆柱形的红蜡块，玻璃管的开口端用胶塞塞紧，将其迅速竖直倒置，红蜡块就沿玻璃管由管口匀速上升到管底．现将此玻璃管倒置安装在置于粗糙桌面上的小车内，小车从A 位置以初速度v 0开始运动，同时红蜡块沿玻璃管匀速上升，通过一段时刻后，小车运动到虚线表示的B位置．按照上图建立的坐标系，在这一过程中红蜡块实际运动的轨迹可能是下图中的( )解析：A 依照题述，红蜡块沿玻璃管匀速上升，即沿y 方向做匀速直线运动；在粗糙桌面上的小车从A 位置以初速度v 0开始运动，即沿x 方向做匀减速直线运动，在这一过程中红蜡块实际运动的轨迹是关于y 轴对称的抛物线，可能是图A.2.如图所示，三个小球在离地面不同高度处，同时以相同的速度向左水平抛出，小球A 落到D 点，DE ＝EF ＝FG ，不计空气阻力，每隔相等的时刻间隔小球依次碰到地面，则关于三小球( )A ．B 、C 两球落在D 点左侧B ．B 球落在E 点，C 球落在F 点C ．三小球离地面的高度AE ∶BF ∶CG ＝1∶3∶5D ．三小球离地面的高度AE ∶BF ∶CG ＝1∶4∶9解析：D 相同的初速度抛出，而A 、B 、C 三个小球的运动时刻之比为1∶2∶3，可得水平位移之比为1∶2∶3，而DE ＝EF ＝FG ，因此B 、C 两球也落在D 点，故A 、B 错误；由h ＝12gt 2可得，A 、B 、C 三个小球抛出点离地面的高度之比为1∶4∶9，故C 错误，D 正确． 3.如图所示，P 、Q 是固定在竖直平面内的一段内壁光滑弯管的两端，P 、Q 间的水平距离为d .直径略小于弯管内径的小球以速度v 0从P 端水平射入弯管，从Q 端射出，在穿过弯管的整个过程中小球与弯管无挤压．若小球从静止开始由P 端滑入弯管，经时刻t 恰好以速度v 0从Q 端射出．重力加速度为g ，不计空气阻力，那么( )A ．v 0<gdB ．v 0＝2gdC ．t ＝d gD ．t >d g解析：D 第一次运动时，由平抛运动的规律得，水平方向d ＝v 0t 1，竖直方向h ＝12gt 21；第二次运动时，由机械能守恒定律得mgh ＝12mv 20，即2gh ＝v 20.联立各式解得v 0＝gd ，选项A 、B 错误．将v 0的表达式代入d ＝v 0t 1得t 1＝d g，由于第二个过程中小球在竖直方向不是自由落体运动，一定有t >t 1，因此选项C 错误，D 正确．4.(2021·课标Ⅱ)如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直．一小物块以速度v 从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时对应的轨道半径为(重力加速度大小为g )( )A.v 216gB.v 28gC.v 24g D.v 22g解析：B 设轨道半径为R ，小物块从轨道上端飞出时的速度为v 1，由于轨道光滑，依照机械能守恒定律有mg ×2R ＝12mv 2－12mv 21，小物块从轨道上端飞出后做平抛运动，对运动分解有：x ＝v 1t,2R ＝12gt 2，求得x ＝－16R －v 28g 2＋v 44g 2，因此当R －v 28g ＝0，即R ＝v 28g时，x 取得最大值，B 项正确，A 、C 、D 项错误．5.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 为两卫星轨道的切点，也是a 卫星的远地点，Q 为a 卫星的近地点．卫星在各自的轨道上正常运行，下列说法中正确的是( )A ．卫星a 通过P 点时的速率一定等于卫星b 通过P 点时的速率B ．卫星a 通过P 点时的速率一定小于卫星b 通过P 点时的速率C ．卫星a 的周期一定大于卫星b 的周期D ．卫星a 的周期一定等于卫星b 的周期解析：B 卫星a 通过P 点时做向心运动，说明所受万有引力大于需要的向心力，即F >m v 2a r a；卫星b 通过P 点时做匀速圆周运动，说明所受万有引力等于需要的向心力，即F ＝m v 2b r b；而r b ＝r a ，因此v b >v a ，A 错误，B 正确．由于卫星a 的轨道半长轴小于卫星b 的轨道半径，依照开普勒第三定律可知，卫星a 的周期一定小于卫星b 的周期，C 、D 错误．6.如图所示，A 、B 两球分别套在两光滑无限长的水平直杆上，两球通过一轻绳绕过一定滑轮(轴心固定不动)相连，某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为α、β，A 球向左的速度为v ，下列说法正确的是( )A ．现在B 球的速度为cos αcos βv B ．现在B 球的速度为cos βcos αv C ．当β增大到等于90°时，B 球的速度达到最大D ．在β增大到90°的过程中，绳对B 球的拉力一直做正功解析：ACD 将A 球的速度v 沿轻绳方向和垂直轻绳方向分解，沿轻绳方向分速度v 1＝v cos α；将B 球的速度v B 沿轻绳方向和垂直轻绳方向分解，沿轻绳方向分速度v 2＝v B cos β；两小球沿轻绳方向的分速度相等，即v cos α＝v B cos β，解得现在B 球的速度为v B ＝cos αcos βv ，A 正确，B 错误．由v B ＝cos αcos βv ，当β增大到等于90°时，B 球的速度达到最大，C 正确．由于拉力与B 球位移方向夹角小于90°，因此在β增大到90°的过程中，绳对B 球的拉力一直做正功，D 正确．7．组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，如此的星球有一个最大的自转速率，假如超出了该速率，星球的万有引力将不足以坚持其赤道邻近的物体随星球做圆周运动，假设地球可视为质量平均分布的星球，地球半径为R 、地球北极表面邻近的重力加速度为g 、引力常量为G 、地球质量为M ，则地球的最大自转角速度ω为( )A ．ω＝2πGM R 3 B ．ω＝GM R 3 C ．ω＝g R D ．ω＝2πR g解析：BC 取地球赤道上一质量专门小的质点，设其质量为m ，要坚持该质点随地球一起以最大角速度ω转动，则质点与地球之间的万有引力等于向心力，有G MmR 2＝mRω2，解得ω＝GM R 3，A 错误，B 正确．在地球北极表面邻近，G Mm ′R2＝m ′g ，则GM ＝gR 2，代入上式可得ω＝g R ，C 正确，D 错误．8.荡秋千是大伙儿喜爱的一项体育活动．如图是荡秋千的示意图，若人直立站在踏板上，从绳与竖直方向成90°角的A 点由静止开始运动，摆到最低点B 时，两根绳对踏板的总拉力是人所受重力的两倍．随后，站在B 点正下面的某人推一下，使秋千恰好能摆到绳与竖直方向成90°角的C 点．设人的重心到悬杆的距离为l ，人的质量为m ，踏板和绳的质量不计，人所受空气阻力与人的速度成正比．则下列判定中正确的是( )A ．人从A 点运动到最低点B 的过程中缺失的机械能等于12mgl B ．人从A 点运动到最低点B 的过程中缺失的机械能等于14mgl C ．站在B 点正下面的某人推一下做的功小于mglD ．站在B 点正下面的某人推一下做的功大于mgl解析：AD 在最低点B 时，对人和踏板整体，由牛顿第二定律得F T －mg ＝m v 2l.据题意F T ＝2mg ，得v ＝gl ，则人从A 点运动到最低点B 的过程中缺失的机械能为ΔE ＝mgl －12mv 2＝12mgl ，A 正确，B 错误，由于站在B 点正下面的某人要对该人做功，在最低点，人的速度将大于gl ，由于空气阻力与人的速度成正比，则从B 运动到C ，人缺失的机械能ΔE ′>12mgl ；要使人运动到C ，依照动能定理：W 人－mgl －ΔE ′＝0－12mv 2，因此W 人>(mgl －12mv 2)＋12mgl ＝mgl ，D 正确，C 错误．二、非选择题(本大题共3小题，第9、10题各16分，第11题20分，共52分)9.如图所示，滑板运动员从倾角为53°的斜坡顶端滑下，滑下的过程中他突然发觉在斜面底端有一个高h ＝1.4 m 、宽L ＝1.2 m 的长方体障碍物，为了不触及那个障碍物，他必须在距水平地面高度H ＝3.2 m 的A 点沿水平方向跳起离开斜面．忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s 2.(已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)，求：(1)若运动员不触及障碍物，他从A 点起跳后落至水平面的过程所经历的时刻．(2)运动员为了不触及障碍物，他从A 点沿水平方向起跳的最小速度．解析：(1)运动员从斜面上起跳后沿竖直方向做自由落体运动，依照自由落体公式 H ＝12gt 2(3分)解得：t ＝2H g＝0.8 s(2分) (2)为了不触及障碍物，运动员以速度v 沿水平方向起跑后竖直下落高度为H －h 时，他沿水平方向运动的距离为Htan 53°＋L 设他在这段时刻内运动的时刻为t ′，则：H －h ＝12gt ′2(3分) H tan 53°＋L ＝vt ′(3分) 解得v ＝6.0 m/s(1分)答案：(1)0.8 s (2)6.0 m/s10．发射宇宙飞船的过程要克服引力做功，已知将质量为m 的飞船在距地球中心无限远处移到距地球中心为r 处的过程中，引力做功为W ＝GMm r ，飞船在距地球中心为r 处的引力势能公式为E p ＝－GMm r，式中G 为引力常量，M 为地球质量，若在地球的表面发射一颗人造地球卫星，假如发射的速度专门大，此卫星能够上升到离地心无穷远处(即地球引力作用范畴之外)，那个速度称为第二宇宙速度(也称逃逸速度)．(1)试推导第二宇宙速度的表达式．(2)已知逃逸速度大于真空中光速的天体叫黑洞，设某黑洞的质量等于太阳的质量M ＝1.98×1030kg ，求它的可能最大半径？解析：(1)设无穷远处的引力势能为零，地球的半径为R ，第二宇宙速度为v ，所谓第二宇宙速度，确实是卫星摆脱中心天体束缚的最小发射速度．则卫星由地球表面上升到离地球表面无穷远的过程，依照机械能守恒定律得 E k ＋E p ＝0(4分)即12mv 2－G Mm R＝0(4分) 解得v ＝2GM R(2分) (2)由题意知v >c ，即2GM R >c (3分) 得R <2GM c 2＝2×6.67×10－11×1.98×10309×1016 m ＝2.93×103m(3分)则该黑洞的最大半径为2.93×103 m.答案：(1) 2GMR (2)2.93×103m 11．(2021·河南洛阳统考)某物理爱好小组制作了一个游戏装置，其简化模型如图所示，选手在A 点用一弹射装置可将小滑块以水平速度弹射出去，沿水平直线轨道运动到B 点后，进入半径R ＝0.3 m 的光滑竖直圆形轨道，运行一周后自B 点向C 点运动，C 点右侧有一陷阱，C 、D 两点的竖直高度差h ＝0.2 m ，水平距离s ＝0.6 m ，水平轨道AB 长为L 1＝1 m ，BC 长为L 2＝2.6 m ，小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g ＝10 m/s 2.(1)若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点，求小滑块在A 点被弹出时的速度大小；(2)若游戏规则为小滑块沿着圆形轨道运行一周后只要不掉进陷阱即为选手获胜，求获胜选手在A 点将小滑块弹射出的速度大小的范畴．解析：(1)设小滑块恰能通过圆形轨道最高点时的速度为v ，由牛顿第二定律有mg ＝m v 2R(2分) 从B 点到最高点，小滑块机械能守恒，有12mv 2B ＝2mgR ＋12mv 2(2分) 从A 点到B 点由动能定理得－μmgL 1＝12mv 2B －12mv 21(2分) 由以上三式解得A 点的速度为v 1＝5 m/s(1分)(2)若小滑块刚好停在C 处，从A 点到C 点由动能定理得－μmg (L 1＋L 2)＝0－12mv 22(2分) 解得A 点的速度为v 2＝6 m/s(1分)若小滑块停在BC 段，应满足5 m/s ≤v A ≤6 m/s(1分)若小滑块能通过C 点并恰好越过陷阱，利用平抛运动规律有竖直方向：h ＝12gt 2(2分) 水平方向：s ＝v C t (2分)从A 点到C 点由动能定理得－μmg (L 1＋L 2)＝12mv 2C －12mv 23(2分)解得v3＝3 5 m/s(1分)因此初速度的范畴满足5 m/s≤v A≤6 m/s或v A≥3 5 m/s.(2分)答案：(1)5 m/s (2)5 m/s≤v A≤6 m/s或v A≥3 5 m/s。
浙江专版2021年高考物理一轮复习单元评估检测四曲线运动含解析
高考物理一轮复习：单元评估检测(四) 曲线运动(90分钟100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分)1.一只小船在静水中的速度为v2,河水自西向东流动,流速为v1,且v2>v1,用小箭头表示船头的指向及小船在不同时刻的位置,虚线表示小船过河的路径,则图中可能的是( )A.①③B.②③C.③④D.①④【解析】选C。
若静水速度的方向垂直河岸,水流速度自西向东,根据平行四边形定则,则合速度的方向偏向下游,渡河的轨迹为倾斜的直线。
故①错误,③正确。
静水速度斜向下游,根据平行四边形定则知,合速度的方向不可能与静水速度的方向重合,故②错误。
根据平行四边形定则知,合速度的方向夹在静水速度和水流速度之间,因v2>v1,可以垂直河岸,故④正确。
由以上分析可知,A、B、D错误,C正确。
2.一水平固定的水管,水从管口以不变的速度源源不断地喷出。
水管距地面高h=1.8 m,水落地的位置到管口的水平距离x=1.2 m。
不计空气及摩擦阻力,水从管口喷出的初速度大小是( )A.1.2 m/sB.2.0 m/sC.3.0 m/sD.4.0 m/s【解析】选B。
水平喷出的水,运动规律为平抛运动,根据平抛运动规律h=gt2可知,水在空中的时间为0.6 s,根据x=v0t可知水平速度为v0=2.0 m/s。
因此选项B正确。
3.(2019·温州模拟)嘉兴某高中开设了糕点制作的选修课,小明同学在体验糕点制作“裱花”环节时,他在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸(20 cm)的蛋糕,在蛋糕上每隔4 s 均匀“点”一次奶油,蛋糕一周均匀“点”上15个奶油,则下列说法正确的是 ( )A.圆盘转动的转速约为2πr/minB.圆盘转动的角速度大小为 rad/sC.蛋糕边缘的奶油线速度大小约为 m/sD.蛋糕边缘的奶油向心加速度约为90 m/s2【解析】选B。
蛋糕上每隔4 s均匀“点”一次奶油,蛋糕一周均匀“点”上15个奶油,则圆盘转一圈的周期T=60 s,故转速为1 r/min,故A错误;由角速度ω== rad/s,故B正确;蛋糕边缘的奶油线速度大小,v=ωr= m/s=m/s,故C错误;蛋糕边缘的奶油向心加速度,a=ω2r=×0.1 m/s2=m/s2,故D错误。
2021年高考物理一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天章末检测卷
2021年高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天章末检测卷一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．(xx·山西四校第三次联考)在空中某一高度将一小球水平抛出，取抛出点为坐标原点，初速度方向为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，得到其运动的轨迹方程为y＝ax2(a为已知量)，重力加速度为g.则根据以上条件可以求得( )A．物体距离地面的高度B．物体作平抛运动的初速度C．物体落地时的速度D．物体在空中运动的总时间【解析】平抛物体的运动可分解为在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，结合平抛运动的规律求出y与x的关系式，从而进行求解，根据x＝v0t，得t＝xv0，由y＝12gt2得y＝12g(xv)2，由题意知y＝ax2，则a＝12gv2，可以求出平抛运动的初速度，B选项正确；由于高度未知，无法求出运动的时间，也无法求出竖直分速度以及落地的高度，故A、C、D错误．【答案】B2．(xx·吉林长春调研)如图1所示，长度不同的两根轻绳L1和L2，一端分别连接质量为m1和m2的两个小球，另一端悬于天花板上的同一点O，两小球质量之比m1∶m2＝1∶2，两小球在同一水平图1面内做匀速圆周运动，绳L 1、L 2与竖直方向的夹角分别为30°与60°，下列说法中正确的是( )A ．绳L 1、L 2的拉力大小之比为1∶3B ．小球m 1、m 2运动的向心力大小之比为1∶6C ．小球m 1、m 2运动的周期之比为2∶1D ．小球m 1、m 2运动的线速度大小之比1∶2【解析】 小球运动的轨迹圆在水平面内，运动形式为匀速圆周运动，在指向轨迹圆圆心方向列向心力力表达式方程，在竖直方向列平衡方程，可得，拉力大小T 1＝m 1gcos 30°，T 2＝m 2gcos 60°，T 1T 2＝36，A 选项错误；向心力大小F 1＝m 1g tan 30°，F 2＝m 2g tan 60°，F 1F 2＝16，B 选项正确；周期T ＝2πL cos θg，因连接两小球的绳的悬点距两小球运动平面的距离相等，所以周期相等，C 选项错误；由v ＝2πr T 可知，v 1v 2＝tan 30°tan 60°＝13，D 选项错误．【答案】 B3．(xx·河北石家庄质检)xx 年12月“14日21时许，嫦娥三号携带“玉兔”探测器在月球虹湾成功软着陆，在实施软着陆过程中，嫦娥三号离月球表面4 m 高时最后一次悬停，确认着陆点．若总质量为M 的嫦娥三号在最 图2 后一次悬停时，反推力发动机对其提供的反推力为F ，已知引力常量为G ，月球半径为R ，则月球的质量为( )A.FR 2MGB.FR MGC.MG FRD.MG FR 2【解析】 在月球表面附近： mg ＝GM 月mR 2，嫦娥三号悬停时，F ＝Mg ，由以上两式解得：M 月＝FR 2MG，选项A 对．【答案】 A4．(xx·吉林长春调研)如图3所示，水平地面上固定一个光滑轨道ABC ，该轨道由两个半径均为R 的14圆弧AB 、BC 平滑连接而成，O 1、O 2分别为两段圆弧所对应的圆心，O 1O 2的连线竖直， 图3现将一质量为m 的小球(可视为质点)由轨道上A 点静止释放，则小球落地点到A 点的水平距离为( )A ．2R B.5R C ．3RD.13R【解析】 由题意结合机械能守恒定律，可得小球下滑至第二个四分之一圆轨道顶端时的速度大小为v ＝2gR ，方向水平向右．在第二个四分之一圆轨道顶端的临界速度v 0＝gR ，由于v >v 0，所以小球将做平抛运动，结合平抛运动规律，可得R ＝12gt 2，x ＝vt ，解得落地点到A 点的水平距离x ＝3R ，C 项正确，A 、B 、D 项错误．【答案】 C5．[xx·陕西渭南质检(一)]如图4所示，长度为l 的细线，一端固定于O 点，另一端拴一小球，先将线拉直呈水平，使小球位于P 点，然后由静止释放小球，当小球运动到最低点时，悬线遇到在O 点正下方水平固定着的钉子K ，不计任何阻力，若要求小球能绕钉子 图4 在竖直面内做完整圆周运动，则K 与O 点的距离可以是( )A.25lB.34lC.12l D.13l 【解析】 设K 与O 的距离为x ，则根据机械能守恒mgl ＝12mv 20，若恰能完成完整的圆周运动，则12mv 20＝mg ×2(l －x )＋12mv 2且mg ＝mv 2l －x ，整理得x ＝35l, 因此K 与O 的距离至少为35l ，因此B 正确，A 、C 、D 错误． 【答案】 B6．一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v .假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m 的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N .已知引力常量为G ，则这颗行星的质量为( )A.mv 2GNB.mv 4GNC.Nv 2GmD.Nv 4Gm【解析】 设卫星的质量为m ′由万有引力提供向心力，得G Mm ′R 2＝m ′v 2R①m ′v 2R＝m ′g ②由已知条件：m 的重力为N 得N ＝mg ③由③得g ＝N m ，代入②得：R ＝mv 2N代入①得M ＝mv 4GN，故B 项正确．【答案】 B7．(xx·湖北武昌调研)小船横渡一条两岸平行的河流，船本身提供的速度(即静水速度)大小不变、船身方向垂直于河岸，水流速度与河岸平行，已知小船的运动轨迹如图5所示，则( ) 图5A ．越接近河岸水流速度越小B ．越接近河岸水流速度越大C ．无论水流速度是否变化，这种渡河方式耗时最短D ．该船渡河的时间会受水流速度变化的影响【解析】 由船的运动轨迹可知，切线方向即为船的合速度方向，将合速度分解，由于静水速度不变，可知越接近河岸水流速度越小，选项A 正确，B 错误；小船渡河的时候，当船身方向垂直河岸时渡河时间是最短的，而且时间是不受水流速度影响的，选项C 正确，D 错误．【答案】 AC8．(xx·贵州六校联盟联考)光明学校xx 年8月28～31日举行了第七十届秋季运动会，该运动会在全体同学和老师的共同努力下获得了圆满成功．其中高三(1)班张明同学参加了三级跳远，并获得了高三年级组本项目的冠军．设张明同学在空中只受重力和沿跳远方向恒定的水平风力作用，地面水平、无杂物、无障碍，每次和地面的作用时间不计，假设人着地反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变方向相反，每一次起跳的速度方向和第一次相同，张明同学从A 点开始起跳到D 点的整个过程中均在竖直平面内运动，下列说法正确的是( )图6A ．每次从最高点下落的过程都是平抛运动B ．每次起跳到着地水平位移AB ∶BC ∶CD ＝1∶3∶5 C ．从起跳到着地三段过程中水平方向速度变化量相等 D ．三段过程时间相等【解析】 张明每次从最高点下落过程中水平方向都在加速，根据平抛运动的定义可知，下落过程不是平抛运动，A 错误；根据运动的独立性和矢量性，且地面水平、无杂物、无障碍，每次和地面的作用时间不计，假设张明着地反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变方向相反，每一次起跳的速度方向和第一次相同，但由于张明从A 点处跳起的初速度不为零，由此可知，每次起跳到着地水平位移AB ∶BC ∶CD 不是1∶3∶5，B 错误；每次着地反弹竖直方向分速度大小不变方向相反，故三段过程时间相等．根据运动的等时性，从起跳到着地三段过程中水平方向速度变化量相等，C 、D 正确．【答案】 CD9．(xx·山东潍坊市模拟)四颗地球卫星a 、b 、c 、d 的排列位置如图7所示，其中，a 是静止在地球赤道上还未发射的卫星，b 是近地轨道卫星，c 是地球同步卫星，d 是高空探测卫星，四颗卫星相比较( )图7A ．a 的向心加速度最大B ．相同时间内b 转过的弧长最长C ．c 相对于b 静止D ．d 的运动周期可能是25 h【解析】 卫星a 和同步卫星c 相对静止，角速度相同，由r a <r c 和a ＝rω2知a a <a c ，A项错误；由v ＝rω知v a <v c ，卫星b 、c 、d 都是万有引力提供向心力，由G Mm r 2＝m v 2r 得v ＝GMr，而r b <r c <r d ，所以v b >v c >v d ，即卫星b 的线速度最大，相同时间内转过的弧长l ＝vt ，所以b 的最长，B 项正确；由GMm r 2＝mrω2得ω＝GMr 3，所以b 和c 的角速度不相等，c 不可能相对于b 静止，C 项错误；由G Mm r 2＝mr (2πT )2得T ＝4π2r3GM，同步卫星c 的周期为24 h ，而r c <r d ，所以T d >T c ＝24 h ，D 正确．【答案】 BD10．(xx·山东滨州模拟)欧盟和我国合作的“伽利略”全球定位系统的空间部分由平均分布在三个轨道面上的30颗轨道卫星组成，每个轨道平面上等间距部署10颗卫星，从而实现高精度的导航定位．现假设“伽利略”系统中每颗卫星均绕地心O 做匀速圆周运动，轨道半径为r ，一个轨道平面上某时刻10颗卫星所在位置分布如图8所示．其中卫星1和卫星3分别位于轨道上的A 、B 两位置．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g ，地球半径为R ，不计卫星间的相互作用力，下列说法中正确的是 ( )图8A ．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2B ．这10颗卫星的加速度大小相等，均为R 2gr2C ．卫星1由位置A 运动到位置B 所需的时间为2πr5R r gD ．卫星环绕地球运动的过程中，卫星处于超重状态【解析】 卫星1向后喷气加速做离心运动，不能追上同轨道上的卫星2，A 项错误； 对卫星由万有引力提供向心力得GMmr 2＝ma n ① 在地面上有：GMmR 2＝mg ② 联立解得a n ＝R 2r 2g ，B 项正确；GMm r 2＝mr (2πT)2③ 由②③联立得卫星的运动周期T ＝2πr Rr g ，则卫星1由A 运动到B 的时间为t ＝210T ＝2πr5R rg，C 项正确；万有引力提供向心力，故卫星处于失重状态，D 项错误． 【答案】 BC二、非选择题(本题共6小题，共60分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)11．(6分)一位同学玩飞镖游戏，已知圆盘的直径为d ，飞镖距离圆盘为L .飞镖对准圆盘上边缘的A 点水平抛出，初速度为v 0，在飞镖抛出的同时，圆盘绕过盘心O 垂直于圆盘的水平轴匀速转动，角 图9速度为ω.若飞镖恰好击中A 点，则v 0与ω之间的关系为__________．【解析】 飞镖水平抛出，在水平方向做匀速直线运动，因此t ＝L v 0.由题意知，飞镖击中A 点时，A 恰好在最下方，有d ＝12gt 2，解得2dv 20＝gL 2.飞镖击中A 点，则A 点转过的角度满足θ＝ωt ＝π＋2n π(n ＝0,1,2，…)，解得ω＝2n ＋1πv 0L(n ＝0,1,2，…)．【答案】 ωL ＝(1＋2n )πv 0 (n ＝0,1,2,3……)12．(6分)如图10所示，圆弧形凹槽固定在水平地面上，其中ABC 是以O 为圆心的一段圆弧，位于竖直平面内．现有一小球从一水平桌面的边缘P 点向右水平飞出，该小球恰好能从A 点沿圆弧的切线方向进入轨道．OA 与竖直 图10方向的夹角为θ1，PA 与竖直方向的夹角为θ2，θ1、θ2之间的关系为__________．【解析】 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．小球在A 点的速度与水平方向的夹角为θ1，tan θ1＝v y v 0＝gt v 0，位移与竖直方向的夹角为θ2，tan θ2＝x y ＝v 0t 12gt2＝2v 0gt，则tan θ2tan θ1＝2.【答案】 tan θ1tan θ2＝213．(12分)(xx·河北邯质检)如图11所示，在水平地面上固定一倾角θ＝37°、表面光滑且足够长的斜面体，物体A 以v 1＝6 m/s 的初速度沿斜面上滑，同时在物体A 的正上方，有一物体B 以 图11某一初速度水平抛出．如果当A 上滑到最高点时恰好被B 物体击中．(A 、B 均可看作质点，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g ＝10 m/s 2)求：(1)物体A 上滑到最高点所用的时间t ； (2)物体B 抛出时的初速度v 2； (3)物体A 、B 间初始位置的高度差h .【解析】 (1)物体A 上滑过程中，A 做匀减速直线运动． 由牛顿第二定律得mg sin θ＝ma ① 代入数据得a ＝6 m/s 2②设经过t 时间A 上滑到最高点，由运动学公式有 0＝v 1－at ③ 代入数据得t ＝1 s ④(2)因为两物体运动时间及水平位移相等，有： 12v 1t cos θ＝v 2t ⑤ 代入数据得v 2＝2.4 m/s ⑥(3)设两物体碰撞时，A 物体上升高度为h A ，B 物体下降高度为h B ，h A＝12v1t sin θ⑦h B＝12gt2⑧则物体A、B间的高度差h＝h A＋h B＝6.8 m【答案】(1)1 s (2)2.4 m/s (3)6.8 m14．(12分)如图12所示，用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S”形轨道固定于竖直平面内，其弯曲部分是由两个半径均为R的半圆平滑对接而成(圆的半径远大于细管内径)，轨道底端D点与粗糙的水平地面相切．现一辆质量为m的玩具小车以恒定的功率从P点开始行驶，经过一段时间之后，出现了故障，发动机自动关闭，小车在水平地面继续运动并进入“S”形轨道，从轨图12道的最高点A飞出后，恰好垂直撞在固定斜面B上的C点，C点与下半圆的圆心等高．已知小车与地面之间的动摩擦因数为μ，PD之间的距离为x0，斜面的倾角为30°.求：(1)小车到达C点时的速度大小为多少？(2)在A点小车对轨道的压力是多少？方向如何？【解析】(1)把C点处小车的速度v分解为水平方向的v A和竖直方向的v y，有v A v y ＝tan 30°，v y＝gt,3R＝12gt2，v＝v2A＋v2y解得v＝22gR(2)小车在A点的速度大小v A＝2gR因为v A＝2gR>gR，则小车对外轨有压力，即轨道对小车的作用力向下，有mg＋F N＝m v2R解得F N＝mg根据作用力与反作用力，小车对轨道的压力F N＝mg，方向竖直向上．【答案】(1)22gR(2)mg竖直向上15．(12分)(xx·新疆乌鲁木齐一诊)2013年12月14日“嫦娥三号”成功实现了月球表面软着陆．嫦娥三号着陆前，先在距月球表面高度为h的圆轨道上运行，经过变轨进入远月点高度为h、近月点高度忽略不计的椭圆图13轨道上运行，为下一步月面软着陆做准备．已知月球半径为R，月球质量为M.(1)求“嫦娥三号”在距月球表面高度为h的圆轨道上运行的周期T1；(2)在开普勒第三定律r3T2＝k中，常数k可由“嫦娥三号”在圆轨道上运行的规律推出．求“嫦娥三号”在椭圆轨道上运行的周期T2.【解析】(1)对圆轨道，由牛顿第二定律和万有引力定律得GMmR＋h2＝m(2πT1)2(R＋h)解得T1＝2π(R＋h)R＋h GM(2)对椭圆轨道，由开普勒第三定律得R＋h23T22＝k对圆轨道k＝R＋h3T21＝GM4π2解得T2＝π(2R＋h)2R＋h 2GM【答案】(1)2π(R＋h)R＋hGM(2)π(2R＋h)2R＋h2GM16．(12分)(xx·重庆高考)图14为“嫦娥三号”探测器在月球上着陆最后阶段的示意图．首先在发动机作用下，探测器受到推力在距月面高度为h1处悬停(速度为0，h1远小于月球半径)；接着推力改变，探测器开始竖直下降，到达距月面高度为h2处的速图14度为v，此后发动机关闭，探测器仅受重力下落至月面，已知探测器总质量为m(不包括燃料)，地球和月球的半径比为k1，质量比为k2，地球表面附近的重力加速度为g，求：(1)月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚接触月面时的速度大小；(2)从开始竖直下降到刚接触月面时，探测器机械能的变化．【解析】设地球质量和半径分别为M和R，月球的质量、半径和表面附近的重力加速度分别为M′、R′和g′，探测器刚接触月面时的速度大小为v1.由mg′＝G M′mR′2和mg＝GMmR2，得g′＝k21k2g.由v21－v2＝2g′h2，得v1＝v2＋2k21gh2 k2.(2)设机械能变化量为ΔE，动能变化量为ΔE k，重力势能变化量为ΔE p 由ΔE＝ΔE k＋ΔE p，有ΔE＝12m(v2＋2k21gh2k2)－mk21k2gh1，得ΔE＝12mv2－k21k2mg(h1－h2)【答案】(1)k21k2g v2＋2k21gh2k2(2)12mv2－k21k2mg(h1－h2)Z D23744 5CC0 峀26870 68F6 棶39649 9AE1 髡{35715 8B83 讃24552 5FE8 忨38394 95FA 闺lB37586 92D2 鋒6L。
江苏省2021高考物理一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 章末检测(四)(含解析)
章末检测(四）(时间：50分钟满分：100分)一、单项选择题（共6题，每小题5分，共30分)1.(2019·沭阳月考)在我国探月工程计划中，“嫦娥五号”将会登月取样返回地球。
当“嫦娥五号"离开绕月轨道飞回地球的过程中，地球和月球对它的引力F1和F2的大小变化情况是（)A。
F1增大，F2减小B。
F1减小，F2增大C。
F1和F2均增大D。
F1和F2均减小解析根据F＝G错误!知，当“嫦娥五号”离开绕月轨道飞回地球的过程中，与月球之间的距离变大,与地球之间的距离减小，可知地球对它的万有引力F1增大，月球对它的万有引力F2减小。
故A项正确，B、C、D 项错误。
答案A2.(2019·江苏省扬州中学高三4月质检）如图1，A、B两物体叠放在水平地面上，A物体质量m＝20 kg，B 物体质量M＝30 kg。
处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A物体相连，弹簧处于自然状态，其劲度系数为250 N/m，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为0。
5.现有一水平推力F作用于物体B 上，使B缓慢地向墙壁移动，当B移动0。
2 m时，水平推力的大小为（g取10 m/s2)( ）图1A.200 NB.250 NC。
300 N D。
350 N解析若A物块与B间未发生相对滑动，则弹簧的压缩量为0.2 m，则弹簧的弹力F1＝kx＝250×0.2 N＝50 N＜μmg＝100 N，假设成立.对B在竖直方向上平衡，在水平方向上受推力F、A对B的静摩擦力、地面的滑动摩擦力,根据平衡有F＝f1＋f2＝F1＋μ（M＋m）g＝(50＋250） N＝300 N。
故C正确，A、B、D错误。
答案C3。
（2019·江苏省南通市高考物理二模）如图2所示，地球绕太阳的运动与月亮绕地球的运动可简化成同一平面内的匀速圆周运动，农历初一前后太阳与月亮对地球的合力约为F1,农历十五前后太阳与月亮对地球的合力约为F2，则农历初八前后太阳与月亮对地球的合力表达式正确的是( ）图2A.F1＋F2B。
2021届高三物理一轮复习第四单元曲线运动 万有引力与航天训练卷 B卷 word版含解析答案
2021届高三一轮复习单元训练卷·物理(B)卷第四单元万有引力与航天注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、(本题共10小题，每小题4分，共40分。
在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．2018年10月2日，美法加三名科学家获得了诺贝尔物理学奖，以表彰他们在激光物理领域的突破性发明。
许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下列说法正确的是() A．牛顿首次在实验室里测出了引力常量并发现了万有引力定律B．牛顿在发现万有定律的过程中应用了牛顿第三定律C．开普勒通过研究、观测和记录发现行星绕太阳做匀速圆周运动D．开普勒发现了行星运动定律并认为“在高山上水平抛出一物体，只要速度足够大就不会再落在地球上”2．如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法中正确的是()A．质点经过C点的速率比D点的大B．质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°C．质点经过D点时的加速度比B点的大D．质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小3．如图所示，质量为m的物体随水平传送带一起顺时针匀速运动，A为传送带的终端皮带轮。
皮带轮半径为r，要使物体通过右端时能水平抛出，皮带轮的转速至少为()A．12πgr B．gr C．gr D．gr2π4．自行车变速器的工作原理是依靠线绳拉动变速器，变速器通过改变链条的位置，使链条跳到不同的齿轮上而改变速度，自行车的部分构造如图所示。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
A.所用时间 t 2h g
B.水平位移大小 x 2v0
2h g
C.初速度的竖直分量大小为 2 gh
D.初速度大小为 v02 gh
【答案】B
【解析】
A.竖直方向由
h 1 gt 2 2
可得 t
Байду номын сангаас
2h g
，该斜抛运动等效为两个完全相同的平抛运动，时间是
2
倍，故
A
错误；
B.水平位移
x v0 2t 2v0
A.汽车在最高点有
mg
FN
mv 2 r
可知
FN mg
故处于失重状态，故 A 错误； B.如图 b 所示是一圆锥摆，重力和拉力的合力
F mg tan m 2r
又
r L sin
可得
g g L cos h
故增大θ，但保持圆锥的高不变，圆锥摆的角速度不变，故 B 正确； C.小球靠重力和支持力的合力提供向心力，重力不变，根据平行四边形定则知，支持力大小相等，向心力相 等，由于转动的半径不等，则角速度不等，故 C 错误； D.火车转弯超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不足以提供向心力，则外轨对内轮缘会有挤压作用，
4 / 17
A.如图 a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态 B.如图 b 所示是一圆锥摆，增大θ，若保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变 C.如图 c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的 A、B 位置先后分别做匀速圆周运动，则在 A、B 两位置小 球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等
D.火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对火车轮缘会有挤压作用 【答案】B 【解析】
方向上的自由落体运动，故 C 正确；
D.平抛运动的落地速度等于水平分速度和竖直分速度的合速度，竖直分速度与高度有关，可知平抛运动的
落地速度与高度以及初速度有关，运动的时间由高度决定，与初速度无关，故 D 错误。
本题选不正确的，故选 D。
3.（2020·四川省高一期中）两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，若两个
【解析】
A.平抛运动的加速度不变即为重力加速度，做匀变速曲线运动，故 A 正确；
B.平抛运动的加速度不变，方向竖直向下，速度变化量的方向与加速度的方向相同，所以任何时间内速度变
化量的方向都是竖直向下的，故 B 正确；
C.由于平抛运动只受重力和具有水平方向初速度，则平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直
所以由三角形的相似得最短位移为
s vs d 4 150 200m vc 3
故 B 错误； C.当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短
tmin
d vc
150 3
50s
则渡河的时间不可能小于 50s，故 C 错误；
D.以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为
1 / 17
故 D 正确；
x=vstmin=4×50m=200m
5 / 17
故 D 错误。 故选 B。 7.（2020·山东省滕州市月考）一个物体以初速度 v0 水平抛出，落地时速度为 v，则（ ）
A.物体在空中运动的时间是 v v0 g
B.物体在空中运动的时间是 v2 v02 g
v2
C.物体抛出时的竖直高度是
A.3m/s
B.4m/s
C.5m/s
D.1.8m/s
【答案】C
【解析】设小物块沿水平地面向左运动速度为 v1 ，根据运动的合成与分解可知 v1 cos v ，解得小物块的
速度大小为 v1
v cos
5m
/s
，故
C 正确，A、B、D
错误；
故选 C.
6.（2020·凌海市月考）有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
2h g
故 B 正确； C.初速度的竖直分量大小为
3 / 17
vy gt 2gh
故 C 错误； D.根据速度的合成得，初速度大小为
v v02 2gh
故 D 错误。 故选 B。 5.（2020·江西省南昌月考）如图，A、B 分别为固定的定滑轮，一根不可伸长的细绳跨过定滑轮，用一外力 使细绳上端以 v=3m/s 向右匀速运动，下端连接的小物块沿水平地面向左运动，当角度β=θ=530 时,小物块的 速度大小为（已知：sin53°＝0.8，cos53°＝0.6 ）（ ）
故选 D。
2.（2019·邢台市月考）关于平抛运动，下列说法中不正确的是（ ）
A.平抛运动是匀变速运动
B.做平抛运动的物体，在任何时间内，速度改变量的方向都是竖直向下的
C.平抛运动可以分解为水平的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
D.平抛运动物体的落地速度和在空中运动时间只与抛出点离地面高度有关
【答案】D
小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，相对位置关
系示意图正确的是图中的( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B 【解析】小球做匀速圆周运动，对其受力分析如图所示，由牛顿第二定律则有
mgtanθ＝mω2Lsinθ 整理得：
2 / 17
g Lcosθ＝ 2 是定值
则两球处于同一高度，故 B 项与分析相符。
4.（2020·江苏省镇江月考）如图所示，“跳一跳”游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到 旁边等高平台上。棋子在某次跳跃过程中的轨迹为抛物线，经最高点时速度为 v0，此时离平台的高度为 h。 棋子质量为 m，空气阻力不计，重力加速度为 g。则此跳跃过程（ ）
优创卷·一轮复习单元测评卷
第四章 曲线运动
B 卷 培优优选提升卷
一、选择题(本题共 8 小题，每小题 4 分.在每小题给出的四个选项中，第 1～6 题只有一项符合题目要求， 第 7～10 题有多项符合题目要求.全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分.) 1.（2019·邢台市月考）一小船在静水中的速度为 3m/s，它在一条河宽 150m、水流速度为 4m/s 的河流中渡 河，则该小船（ ） A.过河路径可以垂直于河岸，即能到达正对岸 B.以最短位移渡河时，位移大小为 150m C.渡河的时间可能少于 50s D.以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为 200m 【答案】D 【解析】 A.因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直 河岸正达对岸，故 A 错误； B.因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河 岸正达对岸；