2018年高考物理二轮复习第一部分二轮专题突破专题一力与运动课时作业3力与物体的曲线运动一

课时作业3 力与物体的曲线运动(一) 一、选择题(1～7题为单项选择题，8～11题为多项选择题)

1．如图所示，小鸟沿图中虚线向上加速飞行，空气对其作用力可能是( )

A ．F 1

B ．F 2

C ．F 3

D ．F 4

解析：根据做加速曲线运动的条件可知，小鸟所受重力与空气对其作用力的合力方向只能沿着左斜向上方向，因此只有F 4可能正确，选项D 正确．

答案：D

2．(2017·北京市西城区高三期末考试)如图所示，地球绕着太阳公转，而月球又绕着地球转动，它们的运动均可近似看成匀速圆周运动．如果要通过观测求得地球的质量，需要测量下列哪些量( )

A ．地球绕太阳公转的半径和周期

B ．月球绕地球转动的半径和周期

C ．地球的半径和地球绕太阳公转的周期

D ．地球的半径和月球绕地球转动的周期

解析：由万有引力提供向心力可得，G Mm r 2＝m ⎝ ⎛⎭

⎪⎫2πT 2r ，解得M ＝4π2r 3GT 2，要求出地球质量，需要知道月球绕地球转动的轨道半径和周期，选项B 正确，A 、C 、D 错误．

答案：B

3．(2017·洛阳市高中三年级统一考试)神舟十一号飞船经历多次变轨，到达与天宫二号距离地面393 km 高的相同轨道，终于与天宫二号自动交会对接成功．地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，卫星距离地球表面的高度约为36 000 km ，运行周期与地球自转一周的时间相等，即23时56分4秒．探空火箭在3 000 km 高空仍发现有稀薄大气．由以上信息可知( )

A ．神舟十一号飞船变轨前发动机点火瞬间，飞船速度的变化量小于其所喷出气体速度的变化量

B ．神舟十一号飞船在点火后的变轨过程中机械能守恒

C ．仅由题中已知量可以求出天宫二号在对接轨道的公转周期

D ．神舟十一号飞船在返回地球的过程中速率在逐渐减小

解析：神舟十一号飞船变轨前发动机点火瞬间，根据动量定理，飞船动量的变化量与所喷出气体动量的变化量大小相等，由于飞船质量大于所喷出气体的质量，所以飞船速度变化量小于其所喷出气体速度的变化量，选项A 正确；神舟十一号飞船在点火后的变轨过程中，发动机做功使飞船的机械能增大，选项B 错误；由于题中没有给出地球半径，不能得出天宫二号的轨道半径和同步卫星运动的轨道半径，不能求出天宫二号在对接轨道的公转周期，选项C 错误；神舟十一号飞船在返回地球的过程中由于重力做功，速率在逐渐增大，选项D 错误．

答案：A

4.

如图所示，一半圆柱体放在地面上，横截面半径为R，圆心为O，在半圆柱体的右侧B 点正上方离地面高为2R处的A点水平向左抛出一个小球，小球恰好能垂直打在半圆柱体上，小球从抛出到落到半圆柱体上所用的时间为t，重力加速度为g，则小球抛出的初速度大小为( )

A.

2Rgt

4R＋gt2

B.

Rgt

4R＋gt2

C.

Rgt

R＋4gt2

D.

2Rgt

R＋4gt2

解析：

由题意及平抛运动的规律知，小球打在半圆柱体上时速度方向的延长线过圆心，反向延长线过水平位移的中点，设小球运动过程中下落的高度为y，水平位移为x，则

x

2

y

＝

R－x

2R－y

，x ＝v0t，y＝

1

2

gt2，解得v0＝

2Rgt

4R＋gt2

，A正确．

答案：A

5.

如图所示，竖直面内的光滑圆轨道处于固定状态，一轻弹簧一端连接在圆轨道圆心的光滑转轴上，另一端与圆轨道上的小球相连，小球的质量为1 kg，当小球以2 m/s的速度通过圆轨道的最低点时，球对轨道的压力为20 N，轨道的半径r＝0.5 m，重力加速度g＝10 m/s2，则小球要能通过圆轨道的最高点，小球在最高点的速度至少为( )

A．1 m/s B．2 m/s

C．3 m/s D．4 m/s

解析：设小球在轨道最低点时所受轨道支持力为F1、弹簧弹力大小为F N，则F1－mg－F N ＝m

v21

r

，求得F N＝2 N，可判断出弹簧处于压缩状态．小球以最小速度通过最高点时，球对轨道的压力刚好为零，则mg－F N＝m

v22

r

，求得v2＝2 m/s，B项正确．

答案：B

6.

2016年9月24日，中华龙舟大赛(昆明·滇池站)开赛，吸引上万名市民来到滇池边观战．如图所示，假设某龙舟队在比赛前划向比赛点的途中要渡过288 m 宽、两岸平直的河，河中水流的速度恒为v 水＝5.0 m/s.龙舟从M 处开出后实际沿直线MN 到达对岸，若直线MN 与河岸成53°角，龙舟在静水中的速度大小也为5.0 m/s ，已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，龙舟可看作质点．则龙舟在水中的合速度大小v 和龙舟从M 点沿直线MN 到达对岸所经历的时间t 分别为( )

A ．v ＝6.0 m/s ，t ＝60 s

B ．v ＝6.0 m/s ，t ＝72 s

C ．v ＝5.0 m/s ，t ＝72 s

D ．v ＝5.0 m/s ，t ＝60 s

解析：

设龙舟头与航线MN 之间的夹角为α，船速、水速与龙舟在水中的合速度如图所示，由几何知识得α＝53°，龙舟在水中的合速度大小v ＝6.0 m/s.航线MN 的长度为L ＝288 m/sin53°＝360 m ，故龙舟从M 点沿直线MN 到达对岸所经历的时间为t ＝60 s.

答案：A

7.

2017年1月18日，世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”在圆满完成4个月的在轨测试任务后，正式交付用户单位使用．如图为“墨子号”变轨示意图，轨道A 与轨道B 相切于P 点，轨道B 与轨道C 相切于Q 点，以下说法正确的是( )

A ．“墨子号”在轨道

B 上由P 向Q 运动的过程中速率越来越大

B ．“墨子号”在轨道

C 上经过Q 点的速率大于在轨道A 上经过P 点的速率

C ．“墨子号”在轨道B 上经过P 点时的加速度大于在轨道A 上经过P 点时的加速度

D ．“墨子号”在轨道B 上经过Q 点时受到的地球的引力小于经过P 点时受到的地球的引力

解析：“墨子号”在轨道B 上由P 向Q 运动的过程中，逐渐远离地心，速率越来越小，

选项A 错误；“墨子号”在A 、C 轨道上运行时，轨道半径不同，根据G Mm r 2＝m v 2r 可得v ＝GM r

，轨道半径越大，线速度越小，选项B 错误；“墨子号”在A 、B 两轨道上经过P 点时，离地心的距离相等，受地球的引力相等，所以加速度是相等的，选项C 错误；“墨子号”在轨道B 上经过Q 点比经过P 点时离地心的距离要远些，受地球的引力要小些，选项D 正确．

答案：D

8.

一球形行星对其周围物体的万有引力使物体产生的加速度用a 表示，物体到球形行星表面的距离用h 表示，a 随h 变化的图象如图所示，图中a 1、h 1、a 2、h 2及万有引力常量G 均为已知．根据以上数据可以计算出( )

A ．该行星的半径