2019届高三物理一轮复习单元测试题(曲线运动与万有引力定律B卷)
高三物理一轮复习(第四章 曲线运动 万有引力)测试题
1高三物理一轮复习 (第四章曲线运动万有引力测试题 06.10.班成绩 110分 75分钟完卷一.选择题 (本大题共 8小题,每小题 6分,共 48分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确.全选对得 6分,对而不全得 3分,有选错或不选的得 0分.请将答案填在答卷上的表格中。
1、某船在静水中的速率为 3m/s,要横渡宽为 30m 的河,河水的流速为 5m/s。
下列说法中正确的是 (A .该船不可能沿垂直于河岸的航线抵达对岸B .该船渡河的最小速度是 4m/sC .该船渡河所用时间至少是 10sD .该船渡河所经位移的大小至少是 50m 2、如图,某人正通过定滑轮用不可伸长的轻质细绳将质量为 m 的货物提升到高处。
已知人拉绳的端点沿平面向右运动,若滑轮的质量和摩擦均不计,则下列说法中正确的是 ( A .人向右匀速运动时,绳的拉力 T 大于物体的重力 mg B .人向右匀速运动时,绳的拉力 T 等于物体的重力 mg C .人向右匀加速运动时,物体做加速度增加的加速运动 D .人向右匀加速运动时,物体做加速度减小的加速运动3、 2003年 2月 1日美国哥伦比亚号航天飞机在返回途中解体,造成在人类航天史上又一悲剧。
若哥伦比亚号航天飞机是在赤道上空飞行,轨道半径为 r ,飞行方向与地球自转方向相同。
设地球的自转速度为ω0, 地球半径为 R ,地球表面重力加速度为 g 。
在某时刻航天飞机通过赤道上某建筑物的上方 , 则它下次通过该建筑物上方所需的时间为A.2π/(32rgR -ω0B.2π/(23gR r + 01ω C.2π23gR rD.2π/(32r gR +ω04、杂技演员表演水流星, 能使水碗中的水在竖直平面内做圆周运动。
已知圆周运动的半径为 r , 欲使水碗运动到最高点处而水不流出,则在最高点时: ( A .线速度v ≥rg B .角速度ω≥r /gC .向心加速度a ≥gD .碗底对水的压力N ≥G5、地球赤道上的物体重力加速度为 g ,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为 a ,要使赤道上的物体“飘”起来,则地球的转速应变为原来的 ( A . a g /倍 B . a a g / +倍 C . a a g / (-倍 D . g/a倍26、如图所示,在竖直的转轴上, b a 、两点的间距 , 40cm 细线 , 50cm ac 长 ,30cm bc 长在 c 点系一质量为 m 的小球,在转轴带着小球转动过程中,下列说法错误的是( A. 转速较小时线 ac 受拉力,线 bc 松弛 B. 线 bc 刚拉直时线 ac 的拉力为 mg 25.1 C. 线 bc 拉直后转速增大,线 ac 拉力不变D. 线 bc 拉直后转速增大,线 ac 拉力增大7、“借助引力”技术开发之前,行星探测飞船只能飞至金星、火星和木星,因为现代火箭技术其实相当有限,不能提供足够的能量,使行星探测飞船直接飞往更遥远的星体.但如果“借助引力”,可使行星探测飞船“免费”飞往更遥远的星体.如图为美国航空天局设计的“ 卡西尼” 飞船的星际航程计划的一部分图形.当飞船接近木星时,会从木星的引力中获取动量,当飞船离开木星后,也会从木星的引力中获取动量,从而可飞抵遥远的土星.由此可知以下说法正确的是 (A .飞船由于木星的吸力提供能量,机械能大大增加B .木星会因为失去能量而轨迹发生较大改变C . 飞船受到太阳的引力一直比受到木星的引力小D . 飞船飞过木星前后速度方向会发生改变 8、某同学记录了一些与地球、月球有关的数据如下:地球半径R=6400km,月球半径 r=1740km, 地球表面重力加速度 g 0=9.80m/s2,月球表面重力加速度g ′ =1.56m/s2,月球绕地球转动的线速度 v =1000m/s,月球绕地球转动一周时间为 T=27.3天,光速 C=2.998×105km/s, 1969年 8月 1日第一次用激光器向位于天顶的月球表面发射出激光光束,经过约 t=2.565s接收到从月球表面反射回来的激光信号,利用上述数据可算出地球表面与月球表面之间的距离 s ,则下列方法正确的是(A .利用激光束的反射, 2t c s ⋅=来算;B .利用月球线速度、周期关系, Tr R s v (2++=π来算;C .利用地球表面的重力加速度,地球半径及月球运动的线速度关系, rR s v m m ++=20g 月月来算;D .利用月球表面的重力加速度,地球半径及月球运动周期关系, (422r R s Tm g m ++='π月月来算。
鲁科版新高三物理2019-2020年一轮复习测试专题《曲线运动 万有引力》含答案
绝密★启用前鲁科版新高三物理2019-2020学年一轮复习测试专题《曲线运动万有引力》本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.如右图所示，人在河岸上用轻绳拉船。
某时刻人的速度为v，船的速度为v1，绳与水平方向的夹角为θ，则下列有关速度的合成或分解图正确的是：（）2.皮带传送机传送矿石的速度v大小恒定，在轮缘A处矿石和皮带恰好分离，如图所示，若轮子的半径为R，则通过A点的半径OA和竖直方向OB的夹角θ为( )A．B．C．D．3.如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度（）A．大小和方向均不变B．大小不变，方向改变C．大小改变，方向不变D．大小和方向均改变4.我国首次太空课在距地球300多千米的“天宫一号”上举行，如图所示的是宇航员王亚萍在“天宫一号”上所做的“水球”。
若已知地球的半径为6400km，地球表面的重力加速度为g=9.8m/s2，下列说法正确的是( )A．“水球”在太空中不受地球引力作用B．“水球’’相对地球运动的加速度为零C．若王亚萍的质量为m，则她在“天宫一号”中受到地球的引力为mgD．“天宫一号”的运行周期约为1.5h5.今年4月30日，西昌卫星发射中心的中圆轨道卫星，其轨道半径为2.8 × 107m。
它与另一颗同质量的同步轨道卫星（轨道半径为4.2 × 107m）相比（）A．向心力较小B．动能较大C．发射速度都是第一宇宙速度D．角速度较小6.关于平抛运动，下列说法不正确的是(）A．平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动B．平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变C．平抛运动的速度大小是时刻变化的D．平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小7.如图所示，AB杆以恒定角速度绕A点转动，并带动套在水平杆OC上的小环M运动，运动开始时，AB杆在竖直位置，则小环M的加速度将（）A．逐渐增大B．先减小后增大C．先增大后减小D．逐渐减小8.两相同高度的斜面，倾角分别为300、600，两小球分别由斜面顶端以相同水平速度v抛出，如图所示，假设两球能落在斜面上，则两球下落高度之比（）A． 1:2B． 3:1C． 1:9D． 9:19.如图所示,小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是（）A．f的方向总是指向圆心B．圆盘匀速转动时f=0C．在物体与轴O的距离一定的条件下,f跟圆盘转动的角速度成正比D．在转速一定的条件下，f跟物体到轴O的距离成正比10.各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机，如图所示，该起重机的旋臂保持不动，可沿旋臂“行走”的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，二是吊着货物沿旋臂水平运动．现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶，同时又启动天车上的起吊电动机，使货物沿竖直方向做匀减速运动．此时，我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的(）11.如图所示，一铁球用细线悬挂于天花板上，静止垂在桌子的边缘，悬线穿过一光盘的中间孔，手推光盘在桌面上平移，光盘带动悬线紧贴着桌子的边缘以水平速度v匀速运动，当光盘由A位置运动到图中虚线所示的B位置时，悬线与竖直方向的夹角为θ，此时铁球()A．竖直方向速度大小为v cosθB．竖直方向速度大小为v sinθC．竖直方向速度大小为v tanθD．相对于地面速度大小为v12.小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动．则经过足够长的时间后，小行星运动的(）A．半径变大B．速率变大C．角速度变大D．加速度变大13.我国相继发射了天宫一号，神州8号和一箭发射两颗实验卫星，天宫一号和神州8号的两次对接实验圆满成功，神州8号顺利回收．关于人造地球卫星和宇宙飞船，下列说法中不正确的是（）A．若“神舟8号”仅向运动的相反方向喷气加速，它将可能在此轨道上和“天宫1号”相遇实现对接B．若已知人造地球卫星的轨道半径和它的周期，利用引力常量，就可以算出地球质量C．卫星在轨道上做匀速圆周运动的圆心必定与地心重合D．神舟8号在降落过程中向下减速时产生超重现象14.为了探测X星球，某探测飞船先在以该星球中心为圆心，高度为h的圆轨道上动，随后飞船多次变轨，最后围绕该星球做近表面圆周飞行，周期为T.引力常量G已知．则()A．变轨过程中必须向运动的反方向喷气B．变轨后与变轨前相比，飞船的机械能增大C．可以确定该星球的质量D．可以确定该星球的平均密度15.一物体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上。
2019届高考物理大一轮复习金考卷：曲线运动、万有引力与航天(含解析)
阶段示范性金考卷(四) (教师用书独具)本卷测试内容：曲线运动万有引力与航天本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共110分．第Ⅰ卷(选择题，共60分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在第2、3、5、6、8、10、11小题给出的4个选项中，只有一个选项正确；在第1、4、7、9、12小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)1. 下列说法正确的是( )A．物体在恒力作用下能做曲线运动也能做直线运动B．物体在变力作用下一定是做曲线运动C．物体做曲线运动，沿垂直速度方向的合力一定不为零D．两个直线运动的合运动一定是直线运动解析：物体是否做曲线运动，取决于物体所受合外力方向与物体运动方向是否共线，只要两者不共线，无论物体所受合外力是恒力还是变力，物体都做曲线运动，若两者共线，做直线运动，则选项A正确，B错误；由垂直速度方向的力改变速度的方向，沿速度方向的力改变速度的大小可知，C正确；两个直线运动的合运动可能是直线运动，也可能是曲线运动，则选项D错误．答案：AC2. [2018·湖南嘉禾一中高三摸底]民族运动会上有一骑射项目，运动员骑在奔跑的马上，弯弓放箭射击侧向的固定目标，假设运动员骑马奔跑的速度为v1，运动员静止时射出的弓箭速度为v2，跑道离固定目标的最近距离为d.要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则( )A．运动员放箭处离目标的距离为dv2 v1B．运动员放箭处离目标的距离为dC．箭射到靶的最短时间为dv2D．箭射到靶的最短时间为dv21－v22解析：设运动员放箭的位置处离目标的距离为x，运动员要在最短的时间内击中目标，射箭方向必须垂直于跑道，同时合速度必须指向目标，运动员合速度与分速度的矢量三角形如图所示，则射击时间t＝dv2，在射击时间内马沿跑道的位移s1＝v1t＝v1dv2，故放箭位置距目标的距离：x＝d2＋s2＝d v21＋v22v2.答案：C3. [2018·福建南平]如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是( )A ．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来B ．人在最高点时对座位不可能产生大小为mg 的压力C ．人在最低点时对座位的压力等于mgD ．人在最低点时对座位的压力大于mg解析：人在最低点，由向心力公式可得，F －mg ＝m v 2R ，即F ＝mg ＋m v2R >mg ，故C 项错误，D 项正确；人在最高点，由向心力公式可得，F ＋mg ＝m v2R ，当v ＝gR 时，F ＝0，A 项错误；当v>gR 时，F>0，人对座位能产生压力；当v<gR 时，F<0，安全带对人产生拉力，B 项错误．答案：D4. 如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的( )A ．周期相同B ．线速度的大小相等C ．角速度的大小相等D ．向心加速度的大小相等解析：设圆锥摆的高为h ，则mg·r h ＝m v 2r ＝m ω2r ＝m(2πT)2r ＝ma ，故v ＝rgh ，ω＝gh ，T ＝2πh g，a ＝rh g.因两圆锥摆的h 相同，而r 不同，故两小球运动的线速度不同，角速度的大小相等，周期相同，向心加速度不同．答案：AC5. 在发射某人造地球卫星时，首先让卫星进入低轨道，变轨后进入高空轨道，假设变轨前后该卫星始终做匀速圆周运动，不计卫星质量的变化，若变轨后的动能减小为原来的14，则卫星进入高空轨道后( )A ．向心加速度为原来的14B ．角速度为原来的12C ．周期为原来的8倍D ．轨道半径为原来的12解析：根据GMm R 2＝m v 2R 和E k ＝12mv 2得，变轨后的轨道半径为原来的4倍，选项D 错误；由a ＝GMR 2知a 1∶a 2＝16∶1，选项A 错误；由ω＝GMR 3知ω1∶ω2＝8∶1，选项B 错误；由T ＝4π2R3GM知T 1∶T 2＝1∶8，选项C 正确． 答案：C6. 2019年6月20日，中国首次太空授课活动成功举行，“神舟十号”航天员在“天宫一号”空间站上展示了失重环境下的物理现象．“空间站”是科学家进行天文探测和科学实验的特殊而又重要的场所．假设某“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上匀速率运行，其离地高度约为地球半径的120(同步卫星离地高度约为地球半径的5.6倍)，且运行方向与地球自转方向一致，则( )A. “神舟十号”飞船要与“天宫一号”对接，必须在高轨道上减速B. “天宫一号”运行的速度大于地球的第一宇宙速度C. 站在地球赤道上的人观察到该“空间站”向东运动D. 在“空间站”工作的宇航员因受到平衡力而在其中悬浮解析：“神舟十号”飞船要与“天宫一号”对接，可以在低轨道上加速，A 错；由GMm/r 2＝mv 2/r 得v ＝GM r<GMR，即“天宫一号”运行的速度小于地球的第一宇宙速度，B 错；由于“空间站”轨道高度低于同步卫星轨道高度，即“空间站”运行角速度大于地球自转角速度，所以站在地球赤道上的人观察到“空间站”向东运动，C 对；在“空间站”工作的宇航员因完全失重而在其中悬浮，D 错．答案：C7. 如图所示，从半径为R ＝1 m 的半圆PQ 上的P 点水平抛出一个可视为质点的小球，经t ＝0.4 s 小球落到半圆上．已知当地的重力加速度g ＝10 m/s 2，据此判断小球的初速度可能为( )A. 1 m/sB. 2 m/sC. 3 m/sD. 4 m/s解析：由h ＝12gt 2可得h ＝0.8 m ，如图所示，小球落点有两种可能，若小球落在左侧，由几何关系得平抛运动水平距离为0.4 m ，初速度为1 m/s ；若小球落在右侧，平抛运动的水平距离为1.6 m ，初速度为4 m/s ，AD 正确．答案：AD8. [2018·河南开封一模]随着世界航空事业的发展，深太空探测已逐渐成为各国关注的热点，假设深太空中有一颗外星球，其质量是地球质量的2倍，半径是地球半径的12，则下列判断正确的是( )A. 该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星的周期B. 某物体在该外星球表面所受的重力是在地球表面所受重力的4倍C. 该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍D. 绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星运行速度相同解析：由于不知该外星球的自转周期，故不能判断该外星球的同步卫星周期与地球同步卫星的周期的关系，选项A 错误；由g ＝GM/R 2，可知该外星球表面的重力加速度为地球表面的8倍，选项B 错误；由v ＝GMR可知，该外星球的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的2倍，选项C 正确；由于中心天体的质量不同，则绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星的运行速度不相同，选项D 错误．答案：C9. [2018·四川绵阳]如图所示，足够长的斜面上有a 、b 、c 、d 、e 五个点，ab ＝bc ＝cd ＝de ，从a 点水平抛出一个小球，初速度为v 时，小球落在斜面上的b 点，落在斜面上时的速度方向与斜面夹角为θ；不计空气阻力，初速度为2v 时，则( )A ．小球可能落在斜面上的c 点与d 点之间B ．小球一定落在斜面上的e 点C ．小球落在斜面上时的速度方向与斜面夹角大于θD ．小球落在斜面上时的速度方向与斜面夹角等于θ解析：根据平抛运动规律可得，y ＝12gt 2，x ＝v 0t ，tan θ＝y x ，解得，x ＝2v 20tan θg ；当小球由初速度v 改为2v 时，小球的水平位移变为原来的4倍，小球将落于e 点，A 项错误，B 项正确；y x ＝tan θ，v yv x ＝2tan θ，根据小球的运动位移方向的夹角不变可知，小球落在斜面时的速度方向与斜面间的夹角也不变，C 项错误，D 项正确．答案：BD10. 无缝钢管的制作原理如图所示，竖直平面内，管状模型置于两个支承轮上，支承轮转动时通过摩擦力带动管状模型转动，铁水注入管状模型后，由于离心作用，紧紧地覆盖在模型的内壁上，冷却后就得到无缝钢管．已知管状模型内壁半径为R ，则下列说法正确的是( )A ．铁水是由于受到离心力的作用才覆盖在模型内壁上B ．模型各个方向上受到的铁水的作用力相同C ．若最上部的铁水恰好不离开模型内壁，此时仅重力提供向心力D ．管状模型转动的角速度ω最大为gR解析：离心力是一种惯性的表现，实际不存在，A 错误；模型最下部受到铁水的作用力最大，最上方受到的作用力最小，B 错误；最上部的铁水如果恰好不离开模型内壁，则重力提供向心力，由mg ＝m ω2R 可得ω＝gR，故管状模型转动的角速度ω至少为gR，C 正确，D 错误． 答案：C11. 在稳定轨道上的空间站中，有如图所示的装置，半径分别为r 和R 的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD 相通，宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过动摩擦因数为μ的CD 段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，那么( )A ．小球在C 、D 两点对轨道没有压力B ．小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大C ．小球在同一圆轨道运动时对轨道的压力处处大小相等D ．当小球的初速度减小时，小球有可能不能到达乙轨道的最高点解析：在空间站中，小球处于完全失重状态，在水平轨道运动时，对轨道没有压力，也不受摩擦力，在同一圆轨道运动时，做匀速圆周运动，对轨道的压力处处大小相等，且无论小球的初速度多小，都可到达圆轨道的最高点，故正确答案为C 项．答案：C12. 宇航员在某星球表面做平抛运动，测得物体离星球表面的高度随时间变化的关系如图甲所示、水平位移随时间变化的关系如图乙所示，则下列说法正确的是( )A ．物体抛出的初速度为5 m/sB ．物体落地时的速度为20 m/sC ．星球表面的重力加速度为8 m/s 2D ．物体受到星球的引力大小为8 N解析：物体抛出时的初速度为水平速度，即5 m/s ，竖直方向下落25 m 用时2.5 s ，则重力加速度g ＝2ht ＝8 m/s 2，落地时竖直方向的速度为v h ＝2h t＝20 m/s ，则落地时的速度为202＋52m/s ＝425 m/s ，由于物体的质量未知，所以引力大小不能确定．答案：AC第Ⅱ卷 (非选择题，共50分)二、非选择题(本题共5小题，共50分) 13. (6分)在“研究平抛物体的运动”的实验中(1)让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹．为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上________．a ．斜槽必须光滑b ．通过调节使斜槽的末端保持水平c ．每次释放小球的位置必须相同d ．每次必须由静止释放小球e ．记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格的等距离下降f ．小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触g ．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线(2)某同学只记录了A 、B 、C 三点，各点的坐标如图所示，则物体运动的初速度为________m/s(g ＝10 m/s 2)，开始做平抛运动的初始位置的坐标为________．解析：(2)竖直方向做匀变速直线运动，根据y 2－y 1＝gt 2，可求出时间间隔为t ＝0.1 s ，水平方向做匀速直线运动，根据x ＝v 0t ，可求出v 0＝1 m/s ，该抛出点坐标为(x ，y)，到A 点的时间为t ，从抛出点到A 点，⎩⎪⎨⎪⎧－x ＝v 0t －y ＝12gt 2从抛出点到B 点，⎩⎪⎨⎪⎧0.10－x ＝v 0＋0.15－y ＝12＋2可求出抛出点坐标为(－0.1 m ，－0.05 m)． 答案：(1)b c d f (2)1 (－0.1 m ，－0.05 m)14. (10分)[2018·安徽高考](1)开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a 的三次方与它的公转周期T 的二次方成正比，即a3T ＝k ，k 是一个对所有行星都相同的常量．将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你推导出太阳系中该常量k 的表达式．已知引力常量为G ，太阳的质量为M 太．(2)开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立．经测定月地距离为3.84×108m ，月球绕地球运动的周期为2.36×106s ，试计算地球的质量M 地．(G ＝6.67×10－11N·m 2/kg 2，结果保留一位有效数字)解析：(1)因行星绕太阳做匀速圆周运动，于是轨道半长轴a 即为轨道半径r ，根据万有引力定律和牛顿第二定律有Gm 行M 太r 2＝m 行⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2r ①于是有r 3T 2＝G4π2M 太 ②即k ＝G4π2M 太 ③ (2)在地月系统中，设月球绕地球运动的轨道半径为R ，周期为T ，由②式可得R 3T 2＝G 4π2M 地 解得M 地＝6×1024kg (M 地＝5×1024kg 也算对) 答案：(1)k ＝G 4π2M 太 (2)M 地＝6×1024kg 15. (10分)[2018·北京丰台]一根长l ＝0.8 m 的轻绳一端固定在O 点，另一端连接一质量m ＝0.1 kg 的小球，悬点O 距离水平地面的高度H ＝1 m ．开始时小球处于A 点，此时轻绳拉直处于水平方向上，如图所示．让小球从静止释放，当小球运动到B 点时，轻绳碰到悬点O 正下方一个固定的钉子P 时立刻断裂．不计轻绳断裂的能量损失，取重力加速度g ＝10 m/s 2.(1)求小球运动到B 点时的速度大小；(2)绳断裂后球从B 点抛出并落在水平地面的C 点，求C 点与B 点之间的水平距离；(3)若OP ＝0.6 m ，轻绳碰到钉子P 时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂，求轻绳能承受的最大拉力． 解析：(1)设小球运动到B 点时的速度大小v B ，由机械能守恒定律得，12mv 2B ＝mgl解得，v B ＝2gl ＝4.0 m/s.(2)小球从B 点抛出后做平抛运动，由平抛运动规律得，x ＝v B t y ＝H －l ＝12gt 2解得，x ＝v B ·－g＝0.80 m.(3)轻绳碰到钉子时，轻绳拉力恰好达到最大值F m ，由牛顿第二定律得，F m －mg ＝m v 2Brr ＝l －d 解得，F m ＝9 N轻绳能承受的最大拉力为9 N. 答案：(1)4 m/s (2)0.8 m (3)9 N16. (10分)[2018·重庆江北中学高三水平测试]如图所示，倾角为37°的斜面长l ＝1.9 m ，在斜面底端正上方的O 点将一小球以速度v 0＝3 m/s 的速度水平抛出，与此同时静止释放置于斜面顶端的滑块，经过一段时间后小球恰好能够以垂直斜面的方向击中滑块．(小球和滑块均视为质点，重力加速度g ＝10 m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，求：(1)抛出点O 离斜面底端的高度； (2)滑块与斜面间的动摩擦因数μ.解析：(1)设小球击中滑块时的速度为v ，竖直速度为v y ，由几何关系得v 0v y＝tan37° ①设小球下落的时间为t ，竖直位移为y ，水平位移为x ，由运动学规律得 v y ＝gt ② y ＝12gt 2③x ＝v 0t ④设抛出点到斜面最低点的距离为h ，由几何关系得 h ＝y ＋xtan37° ⑤ 由①②③④⑤得h ＝1.7 m(2)在时间t 内，滑块的位移为s ，由几何关系得 s ＝l －xcos37°⑥设滑块的加速度为a ，由运动学公式得s ＝12at 2⑦对滑块，由牛顿第二定律得 mgsin37°－μmgcos37°＝ma ⑧ 由①②③④⑥⑦⑧得μ＝0.125. 答案：(1)1.7 m (2)0.12517. (14分)如图所示，一水平传送带AB 长为L ＝6 m ，离水平地面的高为h ＝5 m ，地面上C 点在传送带右端点B 的正下方．一物块以水平初速度v 0＝4 m/s 自A 点滑上传送带，传送带匀速转动，物块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.2，重力加速度为g ＝10 m/s 2.(1)要使物块从B 点抛出后的水平位移最大，传送带运转的速度应满足什么条件？最大水平位移多大？ (2)若物块从A 点滑上传送带到落地所用的时间为2.3 s ，求传送带运转的速度(10＝3.162，14.24＝3.77，结果保留三位有效数字)．解析：(1)要使物块平抛的位移最大，则物块应一直做加速运动，传送带必须沿顺时针转动，且转动的速度满足v 2≥v 20＋2μgL v≥210 m/s物块所能达到的最大速度为v 2＝210 m/s 做平抛运动的过程h ＝12gt 2t ＝2hg＝1 s 则最大的水平位移为 s max ＝v 2t ＝210 m(2)若物块从A 点滑上传送带到落地所用的时间为2.3 s ，由于平抛运动的时间为1 s ，因此物块在传送带上运动的时间为t 1＝1.3 s若物块从A 到B 以v 0＝4 m/s 匀速运动，需要的时间为t 2＝Lv 0＝1.5 s若物块一直匀加速运动，则所用的时间为t 3＝v 2－v 0μg ＝210－42 s ＝(10－2) s ＝1.162 s由于t 2>t 1>t 3，所以物块在传送带上先加速再匀速 则v′－v 0μg ＋L －v′2－v 22μg v′＝t 1v′2－13.2v′＋40＝0解得v′＝13.2－14.242 m/s ＝4.72 m/s.答案：(1)v≥210 m/s 210 m (2)4.72 m/s。
浙江鸭2019版高考物理大一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天单元滚动检测卷20180329384
第四章 曲线运动 万有引力与航天单元滚动检测卷四考生注意：1．本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，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．第Ⅰ卷一、选择题Ⅰ(本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)1.(2016·浙江10月学考·5)在G20峰会“最忆是杭州”的文艺演出中，芭蕾舞蹈演员保持如图1所示姿势原地旋转，此时手臂上A 、B 两点角速度大小分别为ωA 、ωB ，线速度大小分别为v A 、v B ，则( )图1A ．ωA <ωB B ．ωA >ωBC ．v A <v BD ．v A >v B 答案 D解析 由于A 、B 两点在演员转动的过程中周期一样，所以根据ω＝2πT可知，A 、B 两点的角速度一样，所以A 、B 选项错误．根据v ＝r ω 可知A 点转动半径大，所以A 点的线速度大，即选项D 正确．2．如图2所示，在O 处有一点光源，MN 为竖直屏，屏MN 的垂线OM 中点O ′处有一静止小球．释放小球，小球做自由落体运动，在屏上得到小球的投影点．则投影点做( )图2A ．匀速直线运动B ．初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动C ．初速度为零、加速度为2g 的匀加速直线运动D ．初速度不为零、加速度为2g 的匀加速直线运动 答案 C解析 OM 中点O ′处小球做自由落体运动h ＝12gt 2，由相似三角形知识，投影点的位移与时间的关系y ＝2h ＝gt 2，故投影点做初速度为零、加速度为2g 的匀加速直线运动，故C 正确． 3．如图3所示是乒乓球发射器示意图，发射口距桌面高度为0.45 m ，假定乒乓球水平射出，落在桌面上与发射口水平距离为2.4 m 的P 点，飞行过程中未触网，不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2，则( )图3A ．球下落的加速度逐渐变大B ．球从发射口到桌面的时间为0.5 sC ．球从发射口射出后速度不变D ．球从发射口射出的速率为8 m/s 答案 D解析 不计空气阻力，球下落的加速度为g ，A 错误；由h ＝12gt 2得：t ＝2hg＝0.3 s ，B错误；由x ＝v 0t ，解得球的初速度v 0＝8 m/s ，D 正确；球的速度v ＝v 20＋gt2，随t 逐渐增大，C 错误．4．A 、B 两个质点分别做匀速圆周运动，在相等时间内通过的弧长之比s A ∶s B ＝4∶3，转过的圆心角之比θA ∶θB ＝3∶2，则下列说法中正确的是( ) A ．它们的线速度大小之比v A ∶v B ＝4∶3 B ．它们的角速度大小之比ωA ∶ωB ＝2∶3C ．它们的周期之比T A ∶T B ＝3∶2D ．它们的向心加速度大小之比a A ∶a B ＝3∶2 答案 A解析 A 、B 两质点分别做匀速圆周运动，在相等时间内它们通过的弧长之比为s A ∶s B ＝4∶3，根据公式v ＝s t，线速度之比为v A ∶v B ＝4∶3，A 正确；通过的圆心角之比θA ∶θB ＝3∶2，根据公式ω＝θt ，角速度之比为ωA ∶ωB ＝3∶2，B 错误；根据公式T ＝2πω，周期之比为T A ∶T B＝2∶3，C 错误；根据a n ＝ωv ，可知，a A ∶a B ＝2∶1，D 错误．5.如图4所示，一辆轿车正在水平路面上转弯，下列说法正确的是( )图4A ．水平路面对轿车支持力的方向斜向上B ．轿车转弯所需的向心力来源于重力和支持力的合力C ．轿车转弯所需的向心力来源于重力、支持力和牵引力的合力D ．轿车转弯时速度过大，可能因离心运动造成交通事故 答案 D6．如图5所示，把地球看成大“拱形桥”，当一辆“汽车”速度达到一定值时，“汽车”对地面压力恰好为零，此时“汽车”( )图5A ．受到的重力消失了B ．仍受到重力，其值比原来的小C ．仍受到重力，其值与原来相等D ．座椅对驾驶员的支持力大于驾驶员的重力 答案 C解析 重力是由于地球的吸引而产生的，跟物体的运动状态无关，“汽车”通过“拱形桥”时，若“汽车”对地面压力恰好为零，重力提供向心力，重力的大小不变，其值与原来相等，此时座椅对驾驶员的支持力为零，故C 正确．7．如图6所示，半径为r 的圆筒绕竖直中心轴OO ′旋转，小物块a 靠在圆筒的内壁上，它与圆筒内壁间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，要使a 不下落，则圆筒转动的角速度ω至少为( )图6A.μgrB.μgC.g rD.gμr答案 D解析 对物块受力分析知F f ＝mg ，F n ＝F N ＝m ω2r ，又由于F f ≤μF N ，所以解这三个方程得角速度ω至少为gμr，D 选项正确．8．如图7所示，自行车后架上装有给车头灯供电的小发电机，小发电机的上端有一个摩擦小轮．行驶过程中，当需要小发电机向车头灯供电时，摩擦小轮压紧车轮，此时摩擦小轮在自行车车轮摩擦力的作用下转动，发电机发电，已知此时摩擦小轮与自行车车轮之间不打滑，则( )图7A ．车轮转动角速度大于大齿轮转动角速度B ．车轮边缘的线速度等于小齿轮边缘的线速度C ．摩擦小轮转动角速度小于小齿轮转动角速度D ．摩擦小轮边缘的线速度小于大齿轮边缘的线速度 答案 A解析 大齿轮边缘线速度和小齿轮边缘线速度大小相等，所以大齿轮转动角速度小于小齿轮的转动角速度，小齿轮和车轮转动角速度相等，所以大齿轮转动角速度小于车轮转动角速度，故A 正确；小齿轮边缘的线速度小于车轮边缘的线速度，故B 错误；车轮边缘的线速度和摩擦小轮边缘线速度相等，因此摩擦小轮的转动角速度大于车轮的转动角速度，即大于小齿轮的转动角速度，故C 错误；摩擦小轮边缘线速度大于小齿轮边缘线速度，即大于大齿轮边缘线速度，故D 错误．9.如图8所示，长为L 的轻杆一端固定质量为m 的小球，另一端固定转轴O ，现使小球在竖直平面内做圆周运动．P 为圆周轨道的最高点．若小球通过圆周轨道最低点时的速度大小为32gL2，不计空气阻力和摩擦，则以下判断正确的是( )图8A ．小球不能到达P 点B ．小球到达P 点时的速度等于gLC ．小球能到达P 点，但在P 点不会受到轻杆的弹力D ．小球能到达P 点，且在P 点受到轻杆向上的弹力 答案 D解析 根据动能定理得－mg ·2L ＝12mv 2P －12mv 2，又v ＝32gL 2，解得v P ＝2gL2.小球在最高点的临界速度为零，所以小球能到达最高点，故A 、B 错误；设杆在P 点对小球的作用力表现为支持力，则mg －F ＝mv 2P L ，解得F ＝12mg ，故小球在P 点受到轻杆向上的弹力，故D 正确，C错误．10．2016年8月10日，我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭成功发射高分三号卫星，高分三号卫星是我国第一颗分辨率达到1米的C 频段多极化合成孔径雷达(SAR)卫星，也是国内第一颗寿命达8年的地轨遥感卫星，关于高分三号卫星，下列说法正确的是( ) A ．卫星的发射速度一定小于7.9 km/sB ．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大C ．绕地球运行的加速度比月球绕地球运行的加速度小D ．卫星在预定轨道上没有加速度 答案 B解析 7.9 km/s 是最小发射速度，A 错误；该卫星轨道半径一定比月球绕地球运动的轨道半径小，因此角速度大，向心加速度大，B 正确，C 错误；卫星在预定轨道上有向心加速度，D 错误．11．如图9所示是生活中常见的情景，下列说法正确的是( )图9A ．传送带靠物体的惯性把货物从低处送往高处B ．汽车轮胎表面的花纹状沟槽不同主要是为了轮胎的美观C ．自行车的滚动轴轮，把滚珠沾上润滑油后放入“轴碗”，以减少摩擦损耗D ．盘上小物体随盘做匀速圆周运动的向心力是由盘对小物体的滑动摩擦力提供 答案 C解析 传送带靠静摩擦力把货物从低处送往高处，选项A 错误；汽车轮胎表面的花纹状沟槽不同主要是为了增大轮胎与地面间的摩擦力，选项B 错误；自行车的滚动轴轮，把滚珠沾上润滑油后放入“轴碗”，以减小摩擦损耗，选项C 正确；盘上小物体随盘做匀速圆周运动的向心力是由盘对小物体的静摩擦力提供，选项D 错误．12．(2017·杭州市四校联考)始终定点在某地面上方的人造卫星，称为地球同步卫星，已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍，下列说法正确的是( ) A ．杭州的正上方可能就有一颗地球同步卫星B ．一天内地球同步卫星能接收太阳光的时间为12小时C ．若使用地球同步卫星转播电视信号，只要一颗就能覆盖全球D ．离地面高度约为地球半径2倍的人造卫星，周期约为0.28天 答案 D解析 地球同步卫星只能位于赤道平面内，杭州正上方不可能有地球同步卫星，故A 错误；地球同步卫星相对地球静止，地球同步卫星的周期与地球自转周期相等，为24 h ，一天内地球同步卫星能接收太阳光的时间一定大于12 h ，故B 错误；若使用地球同步卫星转播电视信号，至少需要3颗才能覆盖全球，故C 错误；万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G Mm r 2＝m (2πT)2r ，解得：T ＝2πr 3GM ，T T 同步＝ r 3r 3同步＝ R3R3，已知：T 同步＝1天，解得：T ≈0.28天，故D 正确．13．2017年4月20日19时41分，“天舟一号”货运飞船在海南文昌发射成功，在随后几天内，“天舟一号”与七个月前发射的“天宫二号”空间实验室进行了三次交会对接，对接后的轨道高度与“天宫二号”原轨道高度相同．已知万有引力常量为G ，地球半径为R ，对接前“天宫二号”的轨道半径为r 、运行周期为T .根据以上信息，以下判断正确的是( )A ．地球的质量为4π2r2GT2B ．地球的第一宇宙速度为2πTr 3RC ．对接前，“天宫二号”的运行速度为2πRTD ．对接后，“天舟一号”与“天宫二号”组合体的运行周期大于T 答案 B解析 对接前由GMm r 2＝m 4π2T 2r 得地球质量M ＝4π2r3GT 2，A 错误；第一宇宙速度即地球近地卫星的运行速度，由G Mm R 2＝m v21R，得v 1＝GM R ＝2πT r 3R，故B 正确；对接前，“天宫二号”运行速度v ＝2πrT，C 错误；对接后的轨道高度与“天宫二号”的原轨道高度相同，故组合体的运行周期等于T ，故D 错误．二、选择题Ⅱ(本题共3小题，每小题2分，共6分．每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分) 14．如图10所示，水平的木板B 托着木块A 一起在竖直平面内做匀速圆周运动，从与圆心O 等高的位置a 点沿逆时针方向运动到最高点b 的过程中( )图10A ．B 对A 的支持力越来越大 B ．B 对A 的支持力越来越小C ．B 对A 的摩擦力越来越大D ．B 对A 的摩擦力越来越小 答案 BD解析 以A 为研究对象，由于其做匀速圆周运动，故合力提供向心力．在a 点时，向心力水平向左，由B 对它的静摩擦力提供，F f ＝m ω2r ；重力与B 对它的支持力平衡，即F N ＝mg .在最高点b 时，向心力竖直向下，由重力与B 对它的支持力的合力提供，mg －F N ＝m ω2r ，此时F f ＝0.由此可见，B 对A 的支持力越来越小，B 对A 的摩擦力越来越小，选项B 、D 正确．15．山地自行车赛场采用的是250 m 赛道，赛道宽度为7.5 m ，赛道形如马鞍形，由直线段、过渡曲线以及圆弧段组成，按2003年国际自盟UCI 赛道标准的要求，其直线段倾角为13°，圆弧段倾角为45°，过渡曲线段由13°向45°过渡．假设运动员在赛道上的速率不变，则下列说法中可能正确的是( )A ．在直线段赛道上的运动员处于平衡状态B ．在圆弧段赛道上的运动员加速度不变C ．在直线段赛道上的自行车受到沿赛道平面斜向上的摩擦力D ．在圆弧段赛道上的自行车可能不受摩擦力作用 答案 ACD解析 在直线段赛道上的运动员做匀速直线运动，处于平衡状态，选项A 正确；在圆弧段赛道上的运动员做匀速圆周运动，加速度方向总指向圆弧形赛道的圆心，时刻发生改变，选项B 错误；在直线段赛道上的自行车，根据平衡条件可知，自行车受到沿赛道平面斜向上的摩擦力作用，选项C 正确；在圆弧段赛道上，当自行车运动员所受到的重力和支持力的合力恰好提供运动员所需向心力时，自行车不受摩擦力作用，选项D 正确．16.如图11所示的皮带传动中，小轮半径r a 是大轮半径r b 的一半，a 、b 分别是小轮和大轮边缘上的点，大轮上c 点到轮心O 的距离恰好等于r a ，若皮带不打滑，则图中a 、b 、c 三点()图11A ．线速度之比为2∶1∶1B ．角速度之比为2∶1∶2C ．转动周期之比为1∶2∶2D ．向心加速度大小之比为4∶2∶1 答案 CD解析 a 、b 线速度相等，则v a ∶v b ＝1∶1，b 、c 角速度相等，即ωb ∶ωc ＝1∶1，得ωa ωb ＝v ar av br b ＝r b r a ＝21， 所以ωa ∶ωb ∶ωc ＝2∶1∶1，v b v c ＝ωb ·r b ωc ·r c ＝r b r c ＝21，得v a ∶v b ∶v c ＝2∶2∶1，a a a b ＝v2a r a v 2b r b＝r b r a ＝21，又a b a c ＝r b ω 2b rc ω 2c ＝r b r c ＝21，所以a a ∶a b ∶a c ＝4∶2∶1，周期T a T b ＝2πωa 2πωb＝ωb ωa ＝12，T b T c ＝ωc ωb ＝11，所以T a ∶T b ∶T c ＝1∶2∶2.选项C 、D 正确．第Ⅱ卷三、非选择题(本题共6小题，共55分)17．(5分)在研究平抛运动实验中，实验室准备了下列器材：铁架台、斜槽、竖直挡板、有水平卡槽的木板、白纸、复写纸、图钉、小球、刻度尺等．部分的实验步骤如下：图12(1)按图12安装实验装置，应使斜槽末端________，从而保证小球离开斜槽后做平抛运动． (2)每次在斜槽上静止释放小球时应做到________，从而保证小球每次在空中做平抛运动的轨迹是相同的．答案 (1)切线水平 (2)从同一位置释放解析 (1)为保证小球做平抛运动，必须保持斜槽末端切线水平．(2)每次在斜槽上静止释放小球时要从同一位置释放，以保证小球每次在空中做平抛运动的轨迹是相同的．18．(9分)如图13所示，两个完全相同的圆弧轨道分别固定在竖直板上的不同高度处，轨道的末端切线水平，在它们相同位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住相同小铁球A 、B ，断开开关，两个小球同时开始运动．离开圆弧轨道后，A 球做平抛运动，B 球进入一个光滑的水平轨道，则：图13(1)B 球进入水平轨道后将做________运动；改变A 轨道的高度，多次重复上述实验过程，总能观察到A 球正好砸在B 球上，由此现象可以得出的结论是____________________． (2)若某次两个小球相碰的位置恰在水平轨道上的P 点处，固定在竖直板上的方格纸的正方形小格边长均为5 cm ，则可算出A 铁球刚到达P 点的速度为________ m/s.(g 取10 m/s 2，结果保留三位有效数字)．答案 (1)匀速直线 A 球的水平分运动是匀速直线运动 (2)3.35解析 (1)让两小球从相同的圆弧轨道上相同高度静止滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度．小球A 做平抛运动，小球B 做匀速直线运动，当两个小球相遇时则说明A 小球平抛运动水平方向是匀速直线运动．(2)A 球做平抛运动，因此有：竖直方向：h ＝9L ＝12gt 2，v y ＝gt水平方向：9L ＝v 0tA 球到达P 点的速度为：v ＝v 20＋v 2y 将L ＝5 cm 代入并联立解得v ≈3.35 m/s19.(9分)女排比赛时，某运动员进行了一次跳发球，若击球点恰在发球处底线上方 3.04 m 高处，击球后排球以25.0 m/s 的速度水平飞出，球的初速度方向与底线垂直，排球场的有关尺寸如图14所示，试计算说明：(不计空气阻力，g 取10 m/s 2)图14(1)此球能否过网？(2)若此球能过网，球是落在对方界内，还是界外？ 答案 (1)能过网 (2)界外解析 (1)当排球在竖直方向下落Δh ＝(3.04－2.24) m ＝0.8 m 时，设所用时间为t 1，满足Δh ＝12gt 21，x ＝v 0t 1，解以上两式得x ＝10 m ＞9 m ，故此球能过网． (2)当排球落地时，设所用时间为t 2，满足h ＝12gt 22，x ′＝v 0t 2，将h ＝3.04 m 代入得x ′≈19.5m ＞18 m ，故排球落在界外．20.(10分)如图15所示为赛车场的一个“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R ＝90 m 的大圆弧和r ＝40 m 的小圆弧，直道与弯道相切．大、小圆弧圆心O ′、O 距离L ＝100 m ．赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍，假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短．(发动机功率足够大，重力加速度g 取10 m/s 2)．求：图15(1)在两个弯道上的最大速度分别是多少？(2)应从什么位置开始加速，加速度是多大？答案 见解析解析 (1)在弯道上做匀速圆周运动时，径向摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律kmg ＝m v 2m r，在小圆弧弯道上的最大速度v m r ＝kgr ＝ 2.25×10×40 m/s ＝30 m/s ，在大圆弧弯道上的最大速度为v m R ＝kgR ＝ 2.25×10×90 m/s ＝45 m/s.(2)当弯道半径一定时，在弯道上的最大速度是一定的，且在大弯道上的最大速度大于小弯道上的最大速度，故要想时间最短，故可在绕过小圆弧弯道后加速，直道的长度为x ＝L 2－R －r 2＝50 3 m ，由运动学公式v 2m R －v 2m r ＝2ax ，代入数据可得加速度大小为a ＝v 2m R －v 2m r 2x ＝452－3022×503m/s 2≈6.50 m/s 2. 21.(10分)如图16所示，某人站在平台边沿用一根长1 m 、只能承受92 N 的拉力的绳子，拴着一个质量为2 kg 的小球，在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O 离地面h ＝6 m ．转动中小球在最低点时绳子恰好断了．取g ＝10 m/s 2.求：图16(1)绳子断时小球运动角速度的大小；(2)绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离．答案 (1)6 rad/s (2)6 m解析 (1)设绳断时角速度为ω，则有F －mg ＝m ω2L代入数据得ω＝6 rad/s.(2)绳断后，小球做平抛运动，其初速度v ＝ωL ＝6 m/s由平抛运动规律有h －L ＝12gt 2解得t ＝1 s水平距离x ＝vt ＝6 m.22.(12分)如图17所示，一个可视为质点的质量m ＝2 kg 的木块从P 点以初速度v 0＝5 m/s 向右运动，木块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4，木块运动到M 点后水平抛出，恰好沿竖直的粗糙圆弧AB 的A 点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力)．已知圆弧的半径R ＝0.5 m ，半径OA 与竖直半径OB 间的夹角θ＝53°，木块到达A 点时的速度v A ＝5 m/s ，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g ＝10 m/s 2.图17(1)求P 到M 的距离l ；(2)求M 、A 间的距离s ；(3)若木块到达圆弧底端B 点时速度大小v B ＝5 m/s ，求此时木块对轨道的压力．答案 (1)2 m (2)2135m (3)120 N ，方向竖直向下 解析 (1)木块到A 点时，木块做平抛运动的初速度v 等于v A 的水平分速度，可知：v ＝v x ＝v A cos θ＝3 m/s木块在水平面上滑行时的加速度大小a ＝μg ＝4 m/s 2P 到M 的距离l ＝v 20－v 2x 2a ＝2 m. (2)木块运动至A 点时竖直方向的分速度为v y ＝v A sin θ＝4 m/s ，设M 点与A 点的水平距离为x ，竖直高度为h ，有v y ＝gtv 2y ＝2ghx ＝v x ts ＝h 2＋x 2解得s ＝2135m. (3)根据F N －mg ＝m v 2B R，可得 F N ＝120 N由牛顿第三定律可知，木块对轨道的压力大小F N ′＝F N ＝120 N ，方向竖直向下．。
2019-2020年高三高考物理一轮复习《万有引力定律及应用》专项练习卷
万有引力定律及应用一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.“嫦娥三号”任务是我国探月工程“绕、落、回”三步走中的第二步，“嫦娥三号”分三步实现了在月球表面平稳着陆。
一、从100公里×100公里的绕月圆轨道上，通过变轨进入100公里×15公里的绕月椭圆轨道；二、着陆器在15公里高度开启发动机反推减速，进入缓慢的下降状态，到100米左右着陆器悬停，着陆器自动判断合适的着陆点；三、缓慢下降到距离月面4米高度时无初速自由下落着陆。
下图是“嫦娥三号”飞行轨道示意图（悬停阶段示意图未画出）。
下列说法错误的是（）A．“嫦娥三号”在椭圆轨道上的周期小于圆轨道上的周期B．“嫦娥三号”在圆轨道和椭圆轨道经过相切点时的加速度相等C．着陆器在100米左右悬停时处于失重状态D．着陆瞬间的速度一定小于9m/s2.我国第16颗北斗导航卫星升空，北斗卫星导航系统是继美G PS和俄G LONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。
这些卫星中含有地球轨道卫星，地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星，其中地球静止轨道卫星是位于赤道上空的同步卫星，倾斜地球同步轨道卫星的轨道平面与赤道平面有一定的夹角，其周期与地球自转周期相同。
这些卫星的轨道均可看做圆。
以下关于倾斜地球同步轨道卫星的说法正确的是（）A．如果它受到意外撞击速度变小，其轨道将变大B．它的运行速度比第一宇宙速度大C．它的向心加速度大小和位于赤道上空的同步卫星的向心加速度大小相等D．若倾斜角度适当，该卫星可以始终位于河南郑州的正上方3.已成为我国首个人造太阳系小行星的嫦娥二号卫星，2月再次刷新我国深空探测最远距离纪录，超过7000万公里。
嫦娥二号是我国探月工程二期的先导星，它先在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，运行周期为T；然后从月球轨道出发飞赴日地拉格朗日L2点进行科学探测。
若以R表示月球的半径，引力常量为G，则( )A．嫦娥二号卫星绕月运行时的线速度为B．月球的质量为C．物体在月球表面自由下落的加速度为D．嫦娥二号卫星在月球轨道经过减速才能飞赴拉格朗日L2点4.“嫦娥三号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面100km的P点进行第一次变轨后被月球捕获，先进入距月球表面100 km圆轨道绕月飞行，如图所示。
高三一轮曲线运动和万有引力基础训练(含答案).doc
A. 1RB. 2RC. 4RD. 8R
23、环绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，距地面高度越大，以下说法中正确的是（）
A.线速度和周期越大B.线速度和周期越小
C.线速度越大，周期越小D.线速度越小，周期越大
24、某质点做匀速圆周运动的轨道半径为80 cm，周期为2 s，则它做匀速圆周运动的角速度为
）
A．线速度大小相等
B．角速度相等
C．向心加速度大小相等D．M点的向心加速度大于N点的向心加速度M
N
11、人造卫星绕地球做圆周运动时，卫星离地面的高度越高（）
A．线速度越大
B．角速度越大
C．周期越大
D．向心加速度越大
12、一架飞机水平地匀速飞行，从飞机上每隔
1秒钟释放一个铁球，先后共释放
4个，若不计空气
曲线运动基础练习题
班级姓名成绩
1、关于曲线运动，下列说法中正确的是（）
A．做曲线运动的物体，速度大小时刻在改变，一定是变速运动
B．做曲线运动的物体，物体所受合外力方向与速度方向一定不在同一直线上，必有加速度
C．物体不受力或受到的合外力为零时，也可能做曲线运动
D．做曲线运动的物体不可能处于平衡状态
2、如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动。
b同时从斜
面顶端以速度
v0水平抛出，对二者运动过程以下说法正确的是（
）
v0
ab
A．落地前的瞬间二者速率相同
B．整个运动过程重力对二者做功相同
C．a、b都做匀变速运动
D
．a、b同时落地
450
8、如图所示，以9.8m/s
的水平速度
高考物理曲线运动万有引力定律第一轮复习测试题
必修2第四章 曲线运动 万有引力与航天第 1 课时 曲线运动 质点在平面内的运动基础知识归纳1.曲线运动(1)曲线运动中的速度方向做曲线运动的物体，速度的方向时刻在改变，在某点(或某一时刻)的速度方向是曲线上该点的 切线 方向. (2)曲线运动的性质 由于曲线运动的速度方向不断变化，所以曲线运动一定是 变速 运动，一定存在加速度.(3)物体做曲线运动的条件物体所受合外力(或加速度)的方向与它的速度方向 不在同一直线 上.①如果这个合外力的大小和方向都是恒定的，即所受的合外力为恒力，物体就做 匀变速曲线 运动，如平抛运动.①如果这个合外力大小恒定，方向始终与速度方向垂直，物体就做 匀速圆周 运动. ①做曲线运动的物体，其轨迹向合外力所指一方弯曲，即合外力总是指向曲线的内侧.根据曲线运动的轨迹，可以判断出物体所受合外力的大致方向.说明：当物体受到的合外力的方向与速度方向的夹角为锐角时，物体做曲线运动的速率将 增大 ，当物体受到的合外力的方向与速度方向的夹角为钝角时，物体做曲线运动的速率将 减小 .2.运动的合成与分解(1)合运动与分运动的特征①等时性：合运动和分运动是 同时 发生的，所用时间相等.①等效性：合运动跟几个分运动共同叠加的效果 相同 .①独立性：一个物体同时参与几个分运动，各个分运动 独立 进行，互不影响.(2)已知分运动来求合运动，叫做运动的合成，包括位移、速度和加速度的合成，遵循 平行四边形 定则.①两分运动在同一直线上时，先规定正方向，凡与正方向相同的取正值，相反的取负值，合运动为各分运动的代数和.①不在同一直线上，按照平行四边形定则合成(如图所示).①两个分运动垂直时，x 合＝22y x x x +，v 合＝22y x v v +，a 合＝22y x a a +(3)已知合运动求分运动，叫运动的分解，解题时应按实际“效果”分解，或正交分解.重点难点突破一、怎样确定物体的运动轨迹1.同一直线上的两个分运动(不含速率相等，方向相反的情形)的合成，其合运动一定是直线运动.2.不在同一直线上的两分运动的合成.(1)若两分运动为匀速运动，其合运动一定是匀速运动.(2)若两分运动为初速度为零的匀变速直线运动，其合运动一定是初速度为零的匀变速直线运动.(3)若两分运动中，一个做匀速运动，另一个做匀变速直线运动，其合运动一定是匀变速曲线运动(如平抛运动).(4)若两分运动均为初速度不为零的匀加(减)速直线运动，其合运动不一定是匀加(减)速直线运动，如图甲、图乙所示.图甲情形为匀变速曲线运动；图乙情形为匀变速直线运动(匀减速情形图未画出)，此时有2121a a v v =.二、船过河问题的分析与求解方法1.处理方法：船在有一定流速的河中过河时，实际上参与了两个方向的运动，即随水流的运动(水冲船的运动)和船相对水的运动(即在静水中船的运动)，船的实际运动是这两种运动的合运动.2.对船过河的分析与讨论.设河宽为d ，船在静水中速度为v 船，水的流速为v 水.(1)船过河的最短时间如图所示，设船头斜向上游与河岸成任意夹角θ，这时船速在垂直河岸方向的速度分量为v 1＝v 船sin θ，则过河时间为t ＝θsin 1船v d v d =，可以看出，d 、v 船一定时，t 随sin θ增大而减小.当θ＝90°时，即船头与河岸垂直时，过河时间最短t min ＝船v d ，到达对岸时船沿水流方向的位移x ＝v 水t min ＝船水v v d . (2)船过河的最短位移①v 船>v 水如上图所示，设船头斜指向上游，与河岸夹角为θ.当船的合速度垂直于河岸时，此情形下过河位移最短，且最短位移为河宽d .此时有v 船cos θ＝v 水，即θ＝arccos 船水v v . ①v 船<v 水如图所示，无论船向哪一个方向开，船不可能垂直于河岸过河.设船头与河岸成θ角，合速度v 合与河岸成α角.可以看出：α角越大，船漂下的距离x 越短，那么，在什么条件下α角最大呢？以v 水的矢尖为圆心，v 船为半径画圆，当v 合与圆相切时，α角最大，根据cos θ＝水船v v ，船头与河岸的夹角应为θ＝arccos 水船v v ，船沿河漂下的最短距离为x min ＝(船水v v -cos θ) θ sin 船v d .此情形下船过河的最短位移x ＝d v v d 船水=θ cos . 三、如何分解用绳(或杆)连接物体的速度1.一个速度矢量按矢量运算法则分解为两个速度，若与实际情况不符，则所得分速度毫无物理意义，所以速度分解的一个基本原则就是按实际效果进行分解.通常先虚拟合运动(即实际运动)的一个位移，看看这个位移产生了什么效果，从中找到两个分速度的方向，最后利用平行四边形画出合速度和分速度的关系图，由几何关系得出它们的关系.2.由于高中研究的绳都是不可伸长的，杆都是不可伸长和压缩的，即绳或杆的长度不会改变，所以解题原则是：把物体的实际速度分解为垂直于绳(或杆)和平行于绳(或杆)的两个分量，根据沿绳(杆)方向的分速度大小相同求解.典例精析1.曲线运动的动力学问题【例1】光滑平面上一运动质点以速度v 通过原点O ，v 与x 轴正方向成α角(如图所示)，与此同时对质点加上沿x 轴正方向的恒力F x 和沿y 轴正方向的恒力F y ，则( )A.因为有F x ，质点一定做曲线运动B.如果F y ＞F x ，质点向y 轴一侧做曲线运动C.质点不可能做直线运动D.如果F x ＞F y cot α，质点向x 轴一侧做曲线运动【解析】当F x 与F y 的合力F 与v 共线时质点做直线运动，F 与v 不共线时做曲线运动，所以A 、C 错；因α大小未知，故B 错，当F x ＞F y cot α时，F 指向v 与x 之间，因此D 对.【答案】D【思维提升】(1)物体做直线还是曲线运动看合外力F 与速度v 是否共线.(2)物体做曲线运动时必偏向合外力F 一方，即合外力必指向曲线的内侧.【拓展1】如图所示，一物体在水平恒力作用下沿光滑的水平面做曲线运动，当物体从M 点运动到N 点时，其速度方向恰好改变了90°，则物体在M 点到N 点的运动过程中，物体的动能将( C )A.不断增大B.不断减小C.先减小后增大D.先增大后减小【解析】水平恒力方向必介于v M 与v N 之间且指向曲线的内侧，因此恒力先做负功后做正功，动能先减小后增大，C 对.2.小船过河模型【例2】小船渡河，河宽d ＝180 m ，水流速度v 1＝2.5 m/s.(1)若船在静水中的速度为v 2＝5 m/s ，求：①欲使船在最短的时间内渡河，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？①欲使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？(2)若船在静水中的速度v 2＝1.5 m/s ，要使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？【解析】(1)若v 2＝5 m/s①欲使船在最短时间内渡河，船头应朝垂直河岸方向.当船头垂直河岸时，如图所示，合速度为倾斜方向，垂直分速度为v 2＝5 m/st ＝51802==⊥v d v d s ＝36 sv 合＝2221v v +=525 m/s s ＝v 合t ＝905 m ②欲使船渡河航程最短，应垂直河岸渡河，船头应朝上游与垂直河岸方向成某一角度α.垂直河岸过河这就要求v ∥＝0，所以船头应向上游偏转一定角度，如图所示，由v 2sin α＝v 1得α＝30°所以当船头向上游偏30°时航程最短.s ＝d ＝180 mt ＝324s 32518030 cos 2==︒=⊥v d v d s (2)若v 2＝1.5 m/s与(1)中②不同，因为船速小于水速，所以船一定向下游漂移，设合速度方向与河岸下游方向夹角为α，则航程s ＝αsin d ，欲使航程最短，需α最大，如图所示，由出发点A 作出v 1矢量，以v 1矢量末端为圆心，v 2大小为半径作圆，A 点与圆周上某点的连线即为合速度方向，欲使v 合与水平方向夹角最大，应使v 合与圆相切，即v 合⊥v 2.sin α＝535.25.112==v v 解得α＝37°t ＝2.118037 cos 2=︒=⊥v d v d s ＝150 s v 合＝v 1cos 37°＝2 m/ss ＝v 合•t ＝300 m【思维提升】(1)解决这类问题的关键是：首先要弄清楚合速度与分速度，然后正确画出速度的合成与分解的平行四边形图示，最后依据不同类型的极值对应的情景和条件进行求解.(2)运动分解的基本方法：按实际运动效果分解.【拓展2】在民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上，弯弓放箭射击侧向的固定目标.假设运动员骑马奔驰的速度为v 1，运动员静止时射出的弓箭速度为v 2，跑道离固定目标的最近距离为d ，则( BC )A.要想命中目标且箭在空中飞行时间最短，运动员放箭处离目标的距离为12v dv B.要想命中目标且箭在空中飞行时间最短，运动员放箭处离目标的距离为22221v v v d + C.箭射到靶的最短时间为2v d D.只要击中侧向的固定目标，箭在空中运动的合速度的大小为v ＝2221v v +易错门诊3.绳(杆)连物体模型【例3】如图所示，卡车通过定滑轮牵引河中的小船，小船一直沿水面运动.在某一时刻卡车的速度为v ，绳AO 段与水平面夹角为θ，不计摩擦和轮的质量，则此时小船的水平速度多大？【错解】将绳的速度按右图所示的方法分解，则v 1即为船的水平速度v 1＝v•cos θ【错因】上述错误的原因是没有弄清船的运动情况.船的实际运动是水平向左运动，每一时刻船上各点都有相同的水平速度，而AO 绳上各点的运动比较复杂.以连接船上的A 点来说，它有沿绳的速度v ，也有与v 垂直的法向速度v n ，即转动分速度，A 点的合速度v A 即为两个分速度的矢量和v A ＝θ cos v 【正解】小船的运动为平动，而绳AO 上各点的运动是平动加转动.以连接船上的A 点为研究对象，如图所示，A 的平动速度为v ，转动速度为v n ，合速度v A 即与船的平动速度相同.则由图可以看出v A ＝θcos v 【思维提升】本题中不易理解绳上各点的运动，关键是要弄清合运动就是船的实际运动，只有实际位移、实际加速度、实际速度才可分解，即实际位移、实际加速度、实际速度在平行四边形的对角线上.第 2 课时 抛体运动的规律及其应用基础知识归纳1.平抛运动(1)定义：将一物体水平抛出，物体只在 重力 作用下的运动.(2)性质：加速度为g 的匀变速 曲线 运动，运动过程中水平速度 不变 ，只是竖直速度不断 增大 ，合速度大小、方向时刻 改变 .(3)研究方法：将平抛运动分解为水平方向的 匀速直线 运动和竖直方向的 自由落体 运动，分别研究两个分运动的规律，必要时再用运动合成方法进行合成.(4)规律：设平抛运动的初速度为v 0，建立坐标系如图.速度、位移：水平方向：v x ＝v 0，x ＝v 0t竖直方向：v y ＝gt ，y ＝21gt 2 合速度大小(t 秒末的速度)：v t ＝22y x v v +方向：tan φ＝00v gt v v y= 合位移大小(t 秒末的位移)：s ＝22y x +方向：tan θ＝00222/v gt t v gt x y ==所以tan φ＝2tan θ运动时间：由y ＝21gt 2得t ＝ 2 g y (t 由下落高度y 决定). 轨迹方程：y ＝ 2 220x v g(在未知时间情况下应用方便).可独立研究竖直分运动：a.连续相等时间内竖直位移之比为1①3①5①…①(2n －1)(n ＝1,2,3…)b.连续相等时间内竖直位移之差为Δy ＝gt 2一个有用的推论：平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半.2.斜抛运动(1)将物体斜向上射出，在 重力 作用下，物体做曲线运动，它的运动轨迹是 抛物线 ，这种运动叫做“斜抛运动”.(2)性质：加速度为g 的 匀变速曲线 运动.根据运动独立性原理，可以把斜抛运动看成是水平方向的 匀速直线 运动和竖直方向的 上抛 运动的合运动来处理.取水平方向和竖直向上的方向为x 轴和y 轴，则这两个方向的初速度分别是：v 0x ＝v 0cos θ，v 0y ＝v 0sin θ.重点难点突破一、平抛物体运动中的速度变化水平方向分速度保持v x ＝v 0，竖直方向，加速度恒为g ，速度v y ＝gt ，从抛出点看，每隔Δt 时间的速度的矢量关系如图所示.这一矢量关系有两个特点：1.任意时刻v 的速度水平分量均等于初速度v 0；2.任意相等时间间隔Δt 内的速度改变量均竖直向下，且Δv ＝Δv y ＝g Δt .二、类平抛运动平抛运动的规律虽然是在地球表面的重力场中得到的，但同样适用于月球表面和其他行星表面的平抛运动.也适用于物体以初速度v 0运动时，同时受到垂直于初速度方向，大小、方向均不变的力F 作用的情况.例如带电粒子在电场中的偏转运动、物体在斜面上的运动以及带电粒子在复合场中的运动等等.解决此类问题要正确理解合运动与分运动的关系.三、平抛运动规律的应用平抛运动可看做水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动.物体在任意时刻的速度和位移都是两个分运动对应时刻的速度和位移的矢量和.解决与平抛运动有关的问题时，应充分注意到两个分运动具有独立性和等时性的特点，并且注意与其他知识的结合.典例精析1.平抛运动规律的应用【例1】(•广东)为了清理堵塞河道的冰凌，空军实施投弹爆破.飞机在河道上空高H 处以速度v 0水平匀速飞行，投掷炸弹并击中目标.求炸弹刚脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离及击中目标时的速度大小(不计空气阻力).【解析】设飞行的水平距离为s ，在竖直方向上H ＝21gt 2解得飞行时间为t ＝g H 2 则飞行的水平距离为s ＝v 0t ＝v 0g H 2 设击中目标时的速度为v ，飞行过程中，由机械能守恒得mgH ＋2021mv ＝21mv 2 解得击中目标时的速度为v ＝202v gH +【思维提升】解平抛运动问题一定要抓住水平与竖直两个方向分运动的独立性与等时性，有时还要灵活运用机械能守恒定律、动能定理、动量定理等方法求解.【拓展1】用闪光照相方法研究平抛运动规律时，由于某种原因，只拍到了部分方格背景及小球的三个瞬时位置(见图).若已知闪光时间间隔为t ＝0.1 s ，则小球运动中初速度大小为多少？小球经B 点时的竖直分速度大小多大？(g 取10 m/s 2，每小格边长均为L ＝5 cm).【解析】由于小球在水平方向做匀速直线运动，可以根据小球位置的水平位移和闪光时间算出水平速度，即抛出的初速度.小球在竖直方向做自由落体运动，根据匀变速直线运动规律即可算出竖直分速度.因A 、B (或B 、C )两位置的水平间距和时间间隔分别为x AB ＝2L ＝(2×5) cm ＝10 cm ＝0.1 mt AB ＝Δt ＝0.1 s所以，小球抛出的初速度为v 0＝ABAB t x ＝1 m/s 设小球运动至B 点时的竖直分速度为v By 、运动至C 点时的竖直分速度为v Cy ，B 、C 间竖直位移为y BC ，B 、C 间运动时间为t B C .根据竖直方向上自由落体运动的公式得BC B C gy v v y y 222=- 即(v By ＋gt BC )2－BC B gy v y22= v By ＝BCBC BC t gt y 222- 式中y BC ＝5L ＝0.25 mt BC ＝Δt ＝0.1 s代入上式得B 点的竖直分速度大小为v By ＝2 m/s2.平抛运动与斜面结合的问题【例2】如图所示，在倾角为θ的斜面上A 点以水平速度v 0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上B 点所用的时间为( )A.g v θ sin 20B. g v θ tan 20C. g v θ sin 0D. gv θ tan 0 【解析】设小球从抛出至落到斜面上的时间为t ，在这段时间内水平位移和竖直位移分别为x ＝v 0t ，y ＝21gt 2 如图所示，由几何关系可知tan θ＝002221v gt t v gt x y ==所以小球的运动时间t ＝g v θ tan 20 【答案】B 【思维提升】上面是从常规的分运动方法来研究斜面上的平抛运动，还可以变换一个角度去研究. 如图所示，把初速度v 0、重力加速度g 都分解成沿斜面和垂直斜面的两个分量.在垂直斜面方向上，小球做的是以v 0y 为初速度、g y 为加速度的竖直上抛运动.小球“上、下”一个来回的时间等于它从抛出至落到斜面上的运动时间，于是立即可得t ＝gv g v g v y yθθθ tan 2 cos sin 22000== 采用这种观点，还可以很容易算出小球从斜面上抛出后的运动过程中离斜面的最大距离、从抛出到离斜面最大的时间、斜面上的射程等问题.【拓展2】一固定的斜面倾角为θ，一物体从斜面上的A 点平抛并落到斜面上的B 点，试证明物体落在B 点的速度与斜面的夹角为定值.【证明】作图，设初速度为v 0，到B 点竖直方向速度为v y ，设合速度与竖直方向的夹角为α，物体经时间t 落到斜面上，则tan α＝yx gt t v gt v v v y x 2200=== α为定值，所以β＝(2π－θ)－α也为定值，即速度方向与斜面的夹角与平抛初速度无关，只与斜面的倾角有关.3.类平抛运动【例3】如图所示，有一倾角为30°的光滑斜面，斜面长L 为10m ，一小球从斜面顶端以10 m/s 的速度沿水平方向抛出，求：(1)小球沿斜面滑到底端时的水平位移x ；(2)小球到达斜面底端时的速度大小(g 取10 m/s 2).【解析】(1)在斜面上小球沿v 0方向做匀速运动，垂直v 0方向做初速度为零的匀加速运动，加速度a ＝g sin 30°x ＝v 0t① L ＝21g sin 30°t 2② 由②式解得t ＝︒30 sin 2g L ③ 由①③式解得x ＝v 0︒30 sin 2g L ＝105.010102⨯⨯ m ＝20 m (2)设小球运动到斜面底端时的速度为v ，由动能定理得mgL sin 30°＝21mv 2－2021mv v ＝101010220⨯+=+gL v m/s≈14.1 m/s【思维提升】物体做类平抛运动，其受力特点和运动特点类似于平抛运动，因此解决的方法可类比平抛运动——采用运动的合成与分解.关键的问题要注意：(1)满足条件：受恒力作用且与初速度的方向垂直.(2)确定两个分运动的速度方向和位移方向，分别列式求解.易错门诊【例4】如图所示，一高度为h ＝0.2 m 的水平面在A 点处与一倾角为θ＝30°的斜面连接，一小球以v 0＝5 m/s 的速度在水平面上向右运动.求小球从A 点运动到地面所需的时间(平面与斜面均光滑，取g ＝10 m/s 2).【错解】小球沿斜面运动，则θ sin h ＝v 0t ＋21g sin θ•t 2，可求得落地的时间t . 【错因】小球应在A 点离开平面做平抛运动，而不是沿斜面下滑. 【正解】落地点与A 点的水平距离x ＝v 0t ＝v 0102.0252⨯⨯=g h m ＝1 m 斜面底宽l ＝h cot θ＝0.2×3m ＝0.35 m因为x >l ，所以小球离开A 点后不会落到斜面，因此落地时间即为平抛运动时间.所以t ＝102.022⨯=g h s ＝0.2 s 【思维提升】正确解答本题的前提是熟知平抛运动的条件与平抛运动的规律.第 3 课时 描述圆周运动的物理量 匀速圆周运动基础知识归纳1.描述圆周运动的物理量(1)线速度：是描述质点绕圆周 运动快慢 的物理量，某点线速度的方向即为该点 切线 方向，其大小的定义式为 tl v ∆∆=. (2)角速度：是描述质点绕圆心 运动快慢 的物理量，其定义式为ω＝t∆∆θ，国际单位为 rad/s .(3)周期和频率：周期和频率都是描述圆周 运动快慢 的物理量，用周期和频率计算线速度的公式为 π2π2 rf T r v ==，用周期和频率计算角速度的公式为 π2π2 f T==ω. (4)向心加速度：是描述质点线速度方向变化快慢的物理量，向心加速度的方向指向圆心，其大小的定义式为 2rv a =或 a ＝rω2 . (5)向心力：向心力是物体做圆周运动时受到的总指向圆心的力，其作用效果是使物体获得向心加速度(由此而得名)，其效果只改变线速度的 方向 ，而不改变线速度的 大小 ，其大小可表示为 2rv m F = 或 F ＝mω2r ，方向时刻与运动的方向 垂直 ，它是根据效果命名的力.说明：向心力，可以是几个力的合力，也可以是某个力的一个分力；既可能是重力、弹力、摩擦力，也可能是电场力、磁场力或其他性质的力.如果物体做匀速圆周运动，则所受合力一定全部用来提供向心力.2.匀速圆周运动(1)定义：做圆周运动的物体，在相同的时间内通过的弧长都 相等 .在相同的时间内物体与圆心的连线转过的角度都 相等 .(2)特点：在匀速圆周运动中，线速度的大小 不变 ，线速度的方向时刻 改变 .所以匀速圆周运动是一种 变速 运动.做匀速圆周运动的物体向心力就是由物体受到的 合外力 提供的. 3.离心运动 (1)定义：做匀速圆周运动的物体，当其所受向心力突然 消失 或 力不足以 提供向心力时而产生的物体逐渐远离圆心的运动，叫离心运动.(2)特点：①当合F ＝mrω2的情况，即物体所受合外力等于所需向心力时，物体做圆周运动.①当合F <mrω2的情况，即物体所受合外力小于所需向心力时，物体沿曲线逐渐远离圆心做离心运动.了解离心现象的特点，不要以为离心运动就是沿半径方向远离圆心的运动.①当合F >mrω2的情况，即物体所受合外力大于所需向心力时，表现为向心运动的趋势. 重点难点突破一、描述匀速圆周运动的物理量之间的关系共轴转动的物体上各点的角速度相同，不打滑的皮带传动的两轮边缘上各点线速度大小相等.二、关于离心运动的问题物体做离心运动的轨迹可能为直线或曲线.半径不变时物体做圆周运动所需的向心力是与角速度的平方(或线速度的平方)成正比的.若物体的角速度增加了，而向心力没有相应地增大，物体到圆心的距离就不能维持不变，而要逐渐增大使物体沿螺线远离圆心.若物体所受的向心力突然消失，将沿着切线方向远离圆心而去.典例精析1.圆周运动各量之间的关系【例1】(•上海)小明同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度.他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度.经过骑行，他得到如下的数据：在时间t 内踏脚板转动的圈数为N ，那么踏脚板转动的角速度ω＝ ；要推算自行车的骑行速度，还需要测量的物理量有 ；自行车骑行速度的计算公式v ＝ .【解析】根据角速度的定义式得ω＝tN t π2=θ；要求自行车的骑行速度，还要知道自行车后轮的半径R ，牙盘的半径r 1、飞轮的半径r 2、自行车后轮的半径R ；由v 1＝ωr 1＝v 2＝ω2r 2，又ω2＝ω后，而v ＝ω后R ，以上各式联立解得v ＝2121π2tr Nr R R r r =ω 【答案】tN π2；牙盘的齿轮数m 、飞轮的齿轮数n 、自行车后轮的半径R (牙盘的半径r 1、飞轮的半径r 2、自行车后轮的半径R )；nm Rω或2πR nt mN （2πR t r N r 21或21r r Rω) 【思维提升】在分析传动问题时，要抓住不等量和相等量的关系.同一个转轮上的角速度相同，而线速度跟该点到转轴的距离成正比.【拓展1】如图所示，O 1为皮带传动装置的主动轮的轴心，轮的半径为r 1；O 2为从动轮的轴心，轮的半径为r 2；r 3为与从动轮固定在一起的大轮的半径.已知r 2＝1.5r 1，r 3＝2r 1.A 、B 、C 分别是三个轮边缘上的点，那么质点A 、B 、C的线速度之比是 3∶3∶4 ，角速度之比是 3∶2∶2 ，向心加速度之比是 9∶6∶8 ，周期之比是 2∶3∶3 .【解析】由于A 、B 轮由不打滑的皮带相连，故v A ＝v B又由于v ＝ωr ，则235.111===r r r r A B B A ωω由于B 、C 两轮固定在一起 所以ωB ＝ωC 由v ＝ωr 知4325.111===r r r r v v C B C B所以有ωA ∶ωB ∶ωC ＝3∶2∶2v A ∶v B ∶v C ＝3∶3∶4由于v A ＝v B ，依a ＝rv 2得23==A B B A r r a a由于ωB ＝ωC ，依a ＝ω2r 得43==C B C B r r a aa A ∶a B ∶a C ＝9∶6∶8再由T ＝ωπ2知T A ∶T B ∶T C ＝31∶21∶21＝2∶3∶32.离心运动问题【例2】物体做离心运动时，运动轨迹( ) A.一定是直线 B.一定是曲线 C.可能是直线，也可能是曲线 D.可能是圆【解析】一个做匀速圆周运动的物体，当它所受的向心力突然消失时，物体将沿切线方向做直线运动，当它所受向心力逐渐减小时，则提供的向心力比所需要的向心力小，物体做圆周运动的轨道半径会越来越大，物体的运动轨迹是曲线.【答案】C【思维提升】理解离心运动的特点是解决本题的前提.【拓展2】质量为M ＝1 000 kg 的汽车，在半径为R ＝25 m 的水平圆形路面转弯，汽车所受的静摩擦力提供转弯的向心力，静摩擦力的最大值为重力的0.4倍.为了避免汽车发生离心运动酿成事故，试求汽车安全行驶的速度范围.(取g ＝10 m/s 2)【解析】汽车所受的静摩擦力提供向心力，为了保证汽车行驶安全，根据牛顿第二定律，依题意有kMg ≥M Rv 2，代入数据可求得v ≤10 m/s易错门诊3.圆周运动的向心力问题【例3】如图所示，水平转盘的中心有个竖直小圆筒，质量为m 的物体A 放在转盘上，A 到竖直筒中心的距离为r .物体A 通过轻绳、无摩擦的滑轮与物体B 相连，B 与A 质量相同.物体A 与转盘间的最大静摩擦力是正压力的μ倍，则转盘转动的角速度在什么范围内，物体A 才能随盘转动.【错解】当A 将要沿盘向外滑时，A 所受的最大静摩擦力F m ′指向圆心，则F m ′＝m 2m ωr ① 由于最大静摩擦力是压力的μ倍，即 F m ′＝μF N ＝μmg② 由①②式解得ωm ＝rgμ。
高考物理一轮复习 第04章 曲线运动与万有引力定律单元
第04章曲线运动与万有引力定律【满分：110分时间：90分钟】一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分。
在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求； 9~12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3分，有选错的得0分。
)1．关于平抛运动和圆周运动,下列说法正确的是：（）A. 圆周运动是匀变速曲线运动B. 匀速圆周运动是速度不变的运动C. 平抛运动是匀变速曲线运动D. 做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的【答案】C【名师点睛】此题考查了平抛运动和圆周运动的特点；要知道匀速圆周运动的加速度大小及速度的大小都是不变的，但是方向不断改变，故时非匀变速曲线运动；而平抛运的加速度恒定为g，所以是匀变速曲线运动.2．如图所示为在空中某一水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆,关于摆球A的受力情况,下列说法中正确的是：（）A.摆球A受重力、拉力和向心力的作用B.摆球A受拉力和向心力的作用C.摆球A受拉力和重力的作用D.摆球A受重力和向心力的作用【答案】C【解析】对小球受力分析可知，小球受细线的拉力和重力的作用，故选C.【名师点睛】此题是对物体的受力分析问题；要掌握受力分析的步骤，先重力后弹力，最后是摩擦力；注意向心力是效果力，不是性质力，向心力是重力和细线的拉力的合力，所以受力分析时一定要找到这个力的施力物体.3．如图所示，从A点由静止释放一弹性小球，一段时间后与固定斜面上B点发生碰撞，碰后小球速度大小不变，方向变为水平方向，又经过相同的时间落于地面上C点，已知地面上D点位于B 点正下方，B 、D 间的距离为h ，则： （ ）A ．A 、B 两点间的距离为2h B ．A 、B 两点间的距离为4h C ．C 、D 两点间的距离为h 2 D ．C 、D 两点间的距离为233h 【答案】C【名师点睛】此题考查了平抛运动的规律；解决本题的关键知道平抛运动在水平方向做匀速运动和竖直方向上做自由落体运动，结合运动学公式灵活求解，此题是基础题，意在考查学生对基本规律的灵活运用的能力.4．如图，MN 为转轴'OO 上固定的光滑硬杆，且MN 垂直于'OO 。
高三新物理第一轮复习单元测试(曲线运动、万有引力)
14．（14分）已知地球半径为R，一只静止在赤道上空的热气球（不计气球离地高度）绕地心运动的角速度为 EMBED Equation.3 ，在距地面h高处圆形轨道上有一颗人造地球卫星，设地球质量为M，热气球的质量为m，人造地球卫星的质量为m1，根据上述条件，有一位同学列出了以下两个式子：
15．（10分）如图是一种叫做“魔盘”的娱乐设施示意图。某物理兴趣小组想测量“魔盘”的转速，他们先测量了“魔盘”的半径r=1.5m，“魔盘”上边缘离地的高度h=0.8m，然后将一毛巾用水浸湿后用网袋装好固定在“魔盘”上的边缘，当“魔盘”转动起来后，从毛巾上飘落到地面的水滴离转轴的最大半径为R=2.5m，若不计空气阻力对水滴的影响，取g为10m/s2.那么“魔盘”的最大转速为多少转/分？
A．与飞机速度相当 B．小于“神舟”六号飞船的速度
C．可以达到7.9km/s D．无法预测
8．如图所示，小朋友在玩一种运动中投掷的游戏，目的是在运动中将手中的球投进离地面
高3m的吊环，他在车上和车一起以2m/s的速度向吊环运动，小朋友抛球时手离地面1.2m，
当他在离吊环的水平距离为2m时将球相对于自己竖直上抛，球刚好进入吊环，他将球竖
A． EMBED Equation.3 值适中，不小于某值，不大于另一值Q，即 EMBED Equation.3
B． EMBED Equation.3 较大，且不小于某值Q，即 EMBED Equation.3
C． EMBED Equation.3 较小，且不大于某值P，即 EMBED Equation.3
直向上抛出的速度是（g取10m/s2） （ ）
A．1.8m/s B．3.2m/s
C．6.8m/s D．3.6m/s
高三物理一轮复习曲线运动和万有引力习题
多练出技巧巧思出硕果1、2、4、6、7、8、9、10、12．15为单选题。
3、5、11、13、14为多选题。
1．如图，这是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图。
已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直，则下列说法中正确的是( )A．C点的速率小于B点的速率B．A点的加速度比C点的加速度大C．C点的速率大于B点的速率D．从A点到C点加速度与速度的夹角先增大后减小，速率是先减小后增大2.雨滴由静止开始下落，遇到水平方向吹来持续、稳定的风，下述说法中正确的是( )A.风速越大，雨滴着地时速度越大B.风速越大，雨滴下落时间越长C.雨滴下落时间与风速有关D.雨滴着地速度与风速无关3.A、D分别是斜面的顶端、底端，B、C是斜面上的两个点，AB＝BC＝CD，E点在D点的正上方，与A等高．从E点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程( )A．球1和球2运动的时间之比为2∶1B．球1和球2动能增加量之比为1∶2C．球1和球2抛出时初速度之比为D．球1和球2运动时的加速度之比为1∶24.如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大圆环上的质量为m的小环（可视为质点），从大圆环的最高处由静止滑下，重力加速度为g。
当小圆环滑到大圆环的最低点时，大圆环对轻杆拉力的大小为：( )A. Mg-5mgB. Mg+mgC. Mg+5mgD. Mg+10mg5.如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l。
木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。
若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）A．b一定比a先开始滑动B．a、b所受的摩擦力始终相等C．ω＝lkg2是b开始滑动的临界角速度D．当ω＝lkg32时，a所受摩擦力的大小为kmg6.两质量之比为12:2:1m m=的卫星绕地球做匀速圆周运动，运动的轨道半径之比12:1:2R R=，则下列关于两颗卫星的说法中正确的是( )A．线速度大小之比为12:2:1v v=B．向心加速度大小之比为12:1:2a a=C．运动的周期之比为12:1:2T T=D．动能之比为12:4:1k kE E=7.我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站，如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近，并将与空间站在B处对接，已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，下列说法中错误的是( )A．图中航天飞机正加速飞向B处B．航天飞机在B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速C．根据题中条件可以算出月球质量D．根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小8.如图是质量为1 kg的质点在水平面上运动的v-t图像，以水平向右的方向为正方向。
2019版高考物理一轮复习 专题四 曲线运动 万有引力定律综合检测
专题四综合检测(满分110分 考试时间60分钟)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．(2017年宁夏固原一中检测)在2016年的夏季奥运会上，我国跳水运动员获得多枚奖牌，为祖国赢得荣誉．高台跳水比赛时，运动员起跳后在空中做出各种动作，最后沿竖直方向进入水中．若此过程中运动员头部连续的运动轨迹示意图如图41中虚线所示，a 、b 、c 、d 为运动轨迹上的四个点．若这四个点曲线的切线均沿竖直方向，关于运动员头部经过这四个点时的速度方向，下列说法正确的是( )图41A ．经过a 、b 、c 、d 四个点的速度方向均一定竖直向下B ．只有经过a 、c 两个点的速度方向一定竖直向下C ．经过b 、d 两个点的速度方向可能竖直向下D ．只有经过c 点的速度方向是竖直向下2．(2017年江西宜春高三第一次大联考)如图42所示，在竖直放置的半圆形容器的中心O 点分别以水平初速度v 1、v 2抛出两个小球(可视为质点)，最终它们分别落在圆弧上的A 点和B 点，已知OA 与OB 互相垂直，且OA 与竖直方向成α角，则两小球初速度之比v 1v 2为( )图42A ．tan αB ．tan α·tan α C.cos αsin αD ．cos α·cos α 3．(2017年安徽淮南一模)在中轴线竖直且固定的光滑圆锥形容器中，固定了一根光滑的竖直细杆，细杆与圆锥的中轴线重合，细杆上穿有小环(小环可以自由转动，但不能上下移动)，小环上连接了一轻绳，与一质量为m 的光滑小球相连，让小球在圆锥内做水平面上的匀速圆周运动，并与圆锥内壁接触，如图43所示，图甲中小环与小球在同一水平面上，图乙中轻绳与竖直轴成θ角，设图甲和图乙中轻绳对小球的拉力分别为F Ta 和F Tb ，圆锥内壁对小球的支持力分别为F Na 和F Nb ，则在下列说法正确的是( )甲 乙图43A ．F Ta 一定为零，F Tb 一定为零B ．F Ta 可以为零，F Tb 可以为零C ．F Na 一定不为零，F Nb 一定不为零D ．F Na 可以为零，F Nb 可以为零4．(2017年福建高三期中)据报道，我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经770赤道上空的同步轨道．关于成功定点后的“天链一号01星”，下列说法正确的是( )A ．运行速度大于7.9 k m/sB ．离地面高度一定，相对地面静止C ．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度小D ．向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等5．(2017年广东佛山一模)如图44所示，内壁光滑质量为m 的管形圆轨道，竖直放置在光滑水平地面上，恰好处在两固定光滑挡板M 、N 之间，圆轨道半径为R ，质量为m 的小球能在管内运动，小球可视为质点，管的内径忽略不计．当小球运动到轨道最高点时，圆轨道对地面的压力刚好为零，下列判断正确的是( )图44A ．圆轨道对地面的最大压力大小为8mgB ．圆轨道对挡板M 、N 的压力总为零C ．小球运动的最小速度为gRD ．小球离挡板N 最近时，圆轨道对挡板N 的压力大小为5mg6．(2017年安徽六校教育研究会高三检测)电动机以恒定的功率P 和恒定的转速n 卷动绳子，拉着质量为M 的木箱在光滑的水平地面上前进，如图45所示，电动机卷绕绳子的轮子的半径为R ，当运动至绳子与水平面成θ角时，下列说法正确的是( )图45A ．木箱将匀速运动，速度是2πnRB ．木箱将匀加速运动，此时速度是2πnR cos θC ．此时木箱对地的压力为Mg －P sin θ2πnRD ．此过程木箱所受的合外力方向不变7．(2017年湖北孝感一模)2016年7月18日，我国空军组织了航空兵赴南海战斗巡航，此次赴南海例行性战斗巡航，紧贴使命任务和实战准备，轰6K 和歼击机、侦察机、空中加油机等遂行战巡任务，以空中侦察、对抗空战和岛礁巡航为主要样式组织行动，达成了战斗巡航目的．假若以速度v 1在高空水平匀速直线飞行的轰炸机，追击黄岩岛附近某处以速度v 2同向匀速航行的敌舰，第一次投弹时，在敌舰的前方爆炸，若再次处在相同的相对位置，欲投弹击中敌舰，你认为应作出的合理调整为(不计空气阻力)( )A ．适当减小轰炸机初速度，抛出点高度不变B ．适当增大轰炸机初速度，抛出点高度不变C ．轰炸机初速度不变，适当降低投弹的高度D ．轰炸机初速度不变，适当提高投弹的高度8．(2016年四川检测)欧洲航天局(ESA)计划于2022年发射一颗专门用来研究光合作用的卫星“荧光探测器”．已知地球的半径为R ，引力常量为G ，假设这颗卫星在距地球表面高度为h (h <R )的轨道上做匀速圆周运动，运行的周期为T ，则下列说法正确的是( )A ．该卫星正常运行时一定处于赤道正上方B ．该卫星一昼夜围绕地球运动一周C ．该卫星运行时的向心加速度为4π2R ＋h T2 D ．地球质量为4π2R ＋h3GT 2二、非选择题(本大题共4小题，共62分)9．(15分)如图46所示，长为L 的细绳上端系一质量不计的环，环套在光滑水平杆上，在细绳的下端吊一个质量为m 的铁球(可视作质点)，球离地的高度h ＝L .现让环与球一起以v ＝2gL 的速度向右运动，在A 处环被挡住而立即停止，已知A 离右墙的水平距离也为L ，当地的重力加速度为g ，不计空气阻力．求：(1)在环被挡住而立即停止时，绳对小球的拉力大小．(2)若在环被挡住后，细绳突然断裂，则在以后的运动过程中，球的第一次碰撞点离墙角B 点的距离是多少？图4610．(15分)(2017年河北定州中学摸底)双星系统中两个星球A 、B 的质量都是m ，A 、B 相距L ，它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动．实际观测该系统的周期T 要小于按照力学理论计算出的周期理论值T 0，且TT 0＝k (k <1)，于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球C 的影响，并认为C 位于双星A 、B 的连线正中间，相对A 、B 静止，求：(1)两个星球A 、B 组成的双星系统周期理论值T 0.(2)星球C 的质量．11．(16分)(2017年吉林大学附中测试)某星球的半径为R ，在该星球表面某一倾角为θ的山坡上以初速度v 0平抛一物体，经过时间t 该物体落到山坡上．(1)求该星球的环绕速度．(2)若在距离该星球表面高h处有一颗卫星绕着星球做匀速圆周运动，问：卫星运行的周期是多少？(不计一切阻力的影响)12．(16分)(2017年江苏泰州中学高三测试)如图47所示，将质量m＝1.0 kg的小物块放在长L＝3.0 m的平板车左端，车的上表面粗糙，物块与车上表面间的动摩擦因数μ＝0.6，光滑半圆形固定轨道与光滑水平轨道在同一竖直平面内，半圆形轨道的半径r＝1.2 m，直径MON竖直，车的上表面和轨道最低点高度相同，开始时车和物块一起以v0＝10 m/s的初速度在水平轨道上向右运动，车碰到轨道后立即停止运动，g取10 m/s2，求：(1)物块刚进入半圆形轨道时的速度大小．(2)物块刚进入半圆形轨道时对轨道的压力大小．(3)物块回落至车上时距右端的距离．图47。
人教版高中物理2019年高三复习：曲线运动 万有引力检测试卷
人教版高中物理高三曲线运动 万有引力检测卷第Ⅰ卷 选择题一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．1. 下列关于运动和力的叙述中，正确的是( )A ．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的B ．物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心C ．物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动D ．物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同2. 一架飞机水平匀加速飞行，从飞机上每隔一秒释放一个铁球，先后共释放4个，若不计空气阻力，则人从飞机上看四个球 ( )A ．在空中任何时刻总排成抛物线，它们的落地点是不等间距的B ．在空中任何时刻总是在飞机的正下方排成竖直的线，它们的落地点是不等间距的C ．在空中任何时刻总是在飞机的下方排成倾斜的直线，它们的落地点是不等间距的D ．在空中排成的队列形状随时间的变化而变化3.长度不同的两根细绳悬于同一点，另一端各系一个质量相同的小球，使它们在同一水平面内作圆锥摆运动，如图所示，则两个圆锥摆相同的物理量是( )A ．周期B ．线速度的大小C ．向心力D ．绳的拉力4.在越野赛车时，一辆赛车在水平公路上减速转弯，从俯视图中可以看到，赛车沿圆周由P 向Q 行驶。
下列图中画出了赛车转弯时所受合力的四种方式，你认为正确的是（ ）5. 2007年我国发射了环月无人宇宙飞船——“嫦娥一号”。
已知月球半径为R ，当“嫦娥一号”到达距月球表面高度为R 处时，地面控制中心将其速度调整为u “嫦娥一号”恰能绕月球匀速飞行；当其下降到月球表面附近匀速绕行时，地面控制中心应将飞船速度调整为（ ） A ．2u B ．u 22 C ．u 2 D ．u 2二、多项选择题：本题共4小题．每小题4分．共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分。
选对但不全的得2分。
错选或不答的得O 分．6. 我国发射的神州七号载人宇宙飞船的周期约为90min ，如果把它绕地球的运动看作是匀速圆周运动，飞船的运动和人造地球同步卫星的运动相比，下列判断中正确的是( )A.飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径B.飞船的运行速度大于同步卫星的运行速度C.飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度D.飞船运动的角速度小于同步卫星的角速度7. 如图所示，水平转盘上的A 、B 、C 三处有三块可视为质点的由同一种材料做成的正立方体物块；B 、C 处物块的质量相等且为m ，A 处物块的质量为2m ；点A 、B 与轴O 的距离相等且为r ，点C 到轴O 的距离为2r ，转盘以某一角速度匀速转动时，A 、B 、C 处的物块都没有发生滑动现象，下列说法中正确的是( )A ．C 处物块的向心加速度最大B ．A 处物块受到的静摩擦力最小C ．当转速增大时，最先滑动起来的是C 处的物块D ．当转速继续增大时，最后滑动起来的是A 处的物块8. 如图，一物体从光滑斜面AB 底端A 点以初速度v 0上滑，沿斜面上升的最大高度为h 。
- 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)。
2019届高三物理一轮复习单元测试题 （曲线运动与万有引力定律B 卷）一、选择题（共14小题.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确,有的 小题有多个选项正确;全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分）1、一个物体在相互垂直的恒力F 1和F 2作用下，由静止开始运动，经过一段时间后，突然 撤去F 2，则物体的运动情况将是:A ．物体做匀变速曲线运动B ．物体做变加速曲线运动C ．物体做匀速直线运动D ．物体沿F 1的方向做匀加速直线运动2、在漂流探险中，探险者驾驶摩托艇想上岸休息．假设江岸是平直的，江水沿江向下游流 去，水流速度为v 1，摩托艇在静水中的航速为v 2，原来地点A 离岸边最近处O 的距离为 d .如果探险者想在最短时间内靠岸，则摩托艇登陆的地点离O 点的距离为:A.d v 2v 22－v 12 B ．0 C .d v 1v 2 D.d v 2v 13、如图所示，一条小船位于200 m 宽的河正中A 点处，从这里向下游100 3 m 处有一危险区，当时水流速度为4 m/s ，为了使小船避开危险区沿直线到达对岸，小船在静水中的速 度至少是A .433 m/s B.833 m/s C ．2 m/s D ．4 m/s4、如图所示，三个小球从同一高度处的O 点分别以水平初速度v 1、v 2、v 3抛出，落在水平面上的位置分别是A 、B 、C ，O ′是O 在水平面上的射影点，且O ′A ∶O ′B ∶O ′C ＝1∶3∶5.若不计空气阻力，则下列说法正确的是 A ．v 1∶v 2∶v 3＝1∶3∶5 B ．三个小球下落的时间相同 C ．三个小球落地的速度相同 D ．三个小球落地的动能相同第4题图第5题图4、如图所示，一长为2L 的木板，倾斜放置，倾角为45°,今有一弹性小球，自与木板 上端等高的某处自由释放，小球落到木板上反弹时,速度大小不变，碰撞前后，速度方向 与木板夹角相等，欲使小球一次碰撞后恰好落到木板下端，则小球释放点距木板上端的水 平距离为A ．.L/2B ．.L/3C ．L/4D ．.L/56、如图，两个质量均为m 的小木块a 和b （可视为质点）放在水平圆盘上，a 与转轴错误！未找到引用源。
的距离为l ，b 与转轴的距离为2l ，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k 倍，重 力加速度为g 。
若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用错误！未找到引用源。
表示圆盘转动的角速度， 下列说法正确的是：A .b 一定比a 先开始滑动 B.a 、b 所受的摩擦力始终相等 C .错误！未找到引用源。
是b 开始滑动的临界角速度D.当错误！未找到引用源。
时，a 所受的摩擦力大小为km g第7题图 第6图图7、用一根细线一端系一小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥顶上，如图所示，设小 球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω，细线的张力为F T ，则F T 随ω2变化的图象 是图中的:8、太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学家称为“行星冲日”。
据报道，2018年各行星冲日时间分别是：1月6日木星冲日；4月9日火星冲日；5月 11日土星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日。
已知地球及各地外行星 绕太阳运动的轨道半径如下表所示，则下列判断正确的是地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径（AU ）1.01.55.29.51930A.各地外行星每年都会出现冲日现象B.在2018年内一定会出现木星冲日C.天王星相邻的两次冲日的时间间隔为土星的一半D .地外行星中，海王星相邻两次冲日时间间隔最短9、如图所示是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器，球P 和Q 可以在光滑杆上无 摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，m P ＝2m Q ，当整个装置以ω匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，则此时A ．两球受到的向心力大小相等B ．P 球受到的向心力大于Q 球受到的向心力C ．当ω增大时，P 球将沿杆向外运动D ．当ω增大时，Q 球将沿杆向外运动10、如图所示，M 、N 是两个共轴圆筒的横截面，外筒半径为R ，内筒半第9题图第10题图径比R 小很多，可以忽略不计，筒的两端是封闭的，两筒之间抽成真空。
两筒以相同的角速度 ω绕其中 心轴线（图中垂直于纸面）做匀速转动。
设从M 筒内部可以通过窄缝 s （与M 筒的轴 线平行）连续向外射出速率分别为 v 1 和v 2的粒子，粒子运动方向都沿筒的半径方向， 粒子到达N 筒后就附着在N 筒上。
如果R 、v 1 和v 2都不变，而ω取某一合适的值，则: A ．粒子落在N 筒上的位置可能都在 a 处一条与 s 缝平行的窄条上B ．粒子落在N 筒上的位置可能都在某一处如b 处一条与 s 缝平行的窄条上C ．粒子落在N 筒上的位置可能分别在某两处如b 处和c 处与 s 缝平行的窄条上D ．只要时间足够长，N 筒上将到处都落有粒子11、卫星电话信号需要通过地球同步卫星传送．如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则 从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于(可能用到的数据：月球绕地球运 动的轨道半径约为3.8×105 km ，运行周期为27天，地球半径约为6 400 km ，无线电信 号的传播速度为3×108 m/s.)A ．0.1 sB ．0.25 sC ．0.5 sD ．1 s12、“嫦娥”二号卫星于2018年10月1日发射成功，它经过三次近月制动后，在近月轨道 上做匀速圆周运动(运动半径可看做月球半径)．若地球质量为M ，半径为R ，第一宇宙 速度为v ；月球半径为r ，质量为m .则“嫦娥”二号在近月轨道上运动的速度大小为：A.mr MR ·v B .mR Mr ·v C.Mr mR ·v D.MRmr·v13、我国在已2018年发射“天宫”一号空间站，随后将发射“神舟”八号无人飞船，它们 的运动轨迹如图所示．假设“天宫”一号绕地球做圆周运动的轨道半径为r ，周期为T ， 万有引力常量为G ，则下列说法正确的是： A ．在近地点P 处，“神舟”八号的加速度比“天宫”一号大 B ．根据题中条件可以计算出地球的质量C ．根据题中条件可以计算出地球对“天宫”一号的引力大小D ．要实现“神舟”八号与“天宫”一号在近地点P 处对接，“神舟”八号需在靠近P 处 点火减速第13题图 第14题图14、图a 为测量分子速率分布的装置示意图。
圆筒绕其中心匀速转动，侧面开有狭缝N ， 内侧贴有记录薄膜，M 为正对狭缝的位置。
从原子炉R 中射出的银原子蒸汽穿过屏上 的S 缝后进入狭缝N ，在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上。
展开的 薄膜如图b 所示，NP ，PQ 间距相等。
则：A 、到达M 附近的银原子速率较大B 、到达Q 附近的银原子速率较大C 、位于PQ 区间的分子百分率大于位于NP 区间的分子百分率D 、位于PQ 区间的分子百分率小于位于NP 区间的分子百分率R S N M 图aN P Q M 图b二、实验题（15分）15、在探究平抛运动的规律时，可以选用下列各种装置图，以下操作合理的是:A ．选用装置图1研究平抛物体竖直分运动，应该用眼睛看A 、B 两球是否同时落地最好 B ．选用装置图2要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端A 一定要低于水面C ．选用装置图3要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢 球D ．除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨 迹16、如图a 所示为测量电动机匀速转动时角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电 动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动，在圆形卡纸的一侧垂直安装一个改装了的电 火花计时器，已知它可以每隔相同的时间T ，在圆形卡纸上留下一个圆形斑点。
（1）请将下列实验步骤按先后排序______________。
①使电火花计时器与圆形卡保持良好接触 ②接通电火花计时器的电源，使其工作起来 ③启动电动机，使圆形卡纸转动起来④关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹，如图b 所示。
写 出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值。
（2）要得到角速度ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是：（ ） A ．秒表 B ．毫米刻度尺 C ．圆规 D ．量角器 （3）写出ω____________的表达式。
（4）为了避免卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接 触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。
则卡 纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图c 所示。
这对测量 结果有影响吗？____________________。
三、本题共4小题，39分，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. 17、如图所示，斜面体ABC 固定在地面上，小球p 从A 点静止下滑。
当小球p 开始下滑时，装置 1 装置2 装置3电动机底座圆形卡纸电火花器a b c另一小球q 从A 点正上方的D 点水平抛出，两球同时到达斜面底端的B 处。
已知斜面 AB 光滑，长度L=2.5m ，斜面倾角为θ=30°。
不计空气阻力，g 取10m/s 2。
求： (1)小球p 从点滑到B 点的时间； （2）小球q 抛出时初速度的大小。
18、如图所示，倾角为37°的粗糙斜面的底端有一质量m=1kg 的凹形小滑块，小滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25。
现小滑块以某一初速度v 从斜面底端上滑，同时在斜面底端正上方有一小球以初速度v 0水平抛出，经过0.4s ，小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，此时，小滑块还在上滑过程中。
（已知sin37°＝0.6, cos37°＝0.8），g 取10m/s 2，求： （1）小球水平抛出的速度v 0。
（2）小滑块的初速度v 。
（3）0.4s 内小滑块损失的机械能△E 。
19、如图是为供儿童娱乐的滑梯的示意图，其中AB 为斜面滑槽，与水平方向的夹角为 θ=37°，水平滑槽BC 与半径R=0.2m 的1/4圆弧CD 相切。
ED 为地面．已知儿童在滑槽 上滑动时的动摩擦因数μ=0.5，在B 点由斜面转到水平面的运动速率不变，A 点离地面的 竖直高度AE 为H=2m ．（取g=10 m/s 2,sin37°=0.6, cos37°=0.8）试求：（1）儿童在斜面滑槽上滑下时的加速度大小？（2）儿童从A 处由静止开始滑到B 处时的速度大小？（结果可用根号表示）（3）为了使儿童在娱乐时不会从C 处平抛滑出，水平滑槽BC 的长度L 至少为多少？20、《愤怒的小鸟》是一款时下非常流行的游戏，故事也相当有趣，如图甲，为了报复偷走图甲鸟蛋的肥猪们，鸟儿以自己的身体为武器，如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒。