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第四章综合测试题本卷分第卷选择题和第卷非选择题两部分满分100分,考试时间90分钟第卷选择题共40分一、选择题共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有些小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分1物体在平抛运动的过程中,在相等的时间内,下列物理量相等的是A速度的增量B加速度C位移D平均速度答案AB解析平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为重力加速度G,由加速度定义A,可知速度增量VGT,所以相等时间内速度VT的增量和加速度是相等的位移和平均速度是矢量,平抛运动是曲线运动,相等时间内位移和平均速度的方向均在变化综上所述,该题的正确答案是A、B2小球在水平桌面上做匀速直线运动,当它受到如图所示的力的作用时,小球可能运动的方向是AOABOBCOCDOD答案D解析小球受到力F作用后,运动轨迹将向力的方向一侧发生弯曲,所以轨迹可能为OD方向而OA、OB、OC都是不可能的3汽车沿平直的公路向左匀速行驶,如图所示,经过一棵树附近时,恰有一颗果子从上面自由落下,则车中的人以车为参照物,看到果子的运动轨迹是下列选项中的答案B解析车中的人以车为参考系,看到果子的运动轨迹是向右的平抛运动42012信息卷小船横渡一条河,在静水中船速度的大小和方向都不变已知小船的运动轨迹如图所示,则河水的流速A由A岸到B岸水速越来越小B由A岸到B岸水速越来越大C由A岸到B岸水速先增大后减小D水流速度恒定答案C解析合速度的方向沿着运动轨迹的切线方向,由于垂直河岸方向的船速为定值,结合速度矢量三角形可知水速先增大后减小,正确选项为C52012太原模拟如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方,若使三角板沿刻度尺向右匀速运动的同时,一支铅笔从三角板直角边的最下端,由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动,下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断,其中正确的有A笔尖留下的痕迹是一条倾斜的直线B笔尖留下的痕迹是一条抛物线C在运动过程中,笔尖的速度方向始终保持不变D在运动过程中,笔尖的加速度方向始终保持不变答案BD解析笔尖实际参与的是水平向右的匀速直线运动和向上的初速度为零的匀加速度直线运动的合运动,合运动是类平抛运动,其运动轨迹为抛物线,A错,B对;笔尖做曲线运动,在运动过程中,笔尖的速度方向不断变化,C错;笔尖的加速度方向始终向上,D对62012长春模拟三颗人造地球卫星A,B,C绕地球做匀速圆周运动,运行方向如图所示已知MAMBVBVCB卫星轨道半径与运行周期关系为R3AT2AR3BT2BR3CT2CC已知万有引力常量G,现测得卫星A的运行周期TA和轨道半径RA,可求地球的平均密度D为使A与B同向对接,可对A适当加速答案C解析由GM推出V,可知选项A正确;根据MMR2V2RGMR开普勒三定律可知选项B正确;由于地球半径未知,故无法求其密度,选项C错误;要想实现对接,A必须适当加速,选项D正确故本题选C72012哈尔滨模拟如图所示,某同学为了找出平抛运动物体的初速度之间的关系,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V1,V2,V3,打在挡板上的位置分别是B,C,D,且ABBCCD135则V1,V2,V3之间的正确关系是AV1V2V3321BV1V2V3531CV1V2V3632DV1V2V3941答案C解析根据平抛运动规律可知,小球在竖直方向上做自由落体运动,由于ABBCCD135,则Y1Y2Y3149,又因为XVT,则Y,即V1V2V3632,选项C正确GX22V21Y11Y21Y382012南通模拟“嫦娥一号”和“嫦娥二号”飞行器绕月运动的轨迹都是圆,若两飞行器轨道半径分别为R1,R2,向心加速度分别为A1,A2,角速度分别为1,2,则ABA1A2R21R2A1A2R1R2CD12R1R212R32R31答案D解析飞行器和月球的万有引力提供飞行器做圆周运动的向心力,则有MAM2R,所以得加速度与半径平方成反比,ABGMMR2错误;角速度,C错误,D正确GMR392012咸阳模拟如图所示,从倾角为的斜面上的M点水平抛出一个小球,小球的初速度为V0,最后小球落在斜面上的N点,则A不能求出M、N之间的距离B不能求出小球落到N点时速度的大小和方向C可求小球到达N点时的动能D可以断定,当小球速度方向与斜面平行时,小球与斜面间的距离最大答案D解析根据平抛运动的规律XV0T,YGT2,TAN,再根据12YXL可以求出M,N之间的距离,A错;小球落到N点时,速度X2Y2方向与水平方向的正切值等于2TAN,速度大小根据V可V2XV2Y以求出,其中VYGT,B错;由于不知道小球的质量,所以无法求出小球的动能,C错;小球的速度V和位移可以沿斜面及垂直于斜面分解,当小球速度方向与斜面平行时,V垂直于斜面的分速度正好为零,而且是一个从正变为负的临界点,此刻也是位移从越来越大到越来越小的临界点,所以此刻小球与斜面间的距离最大,D对102012信息卷“天宫一号”于2011年9月29日21时16分成功发射它将与随后发射的“神舟八号”、“神舟九号”、“神舟十号”飞船对接,从而建立中国第一个空间实验室“天宫一号”将完成我国载人航天工程首次空间交会对接任务交会对接是两个航天器在空间轨道上会合并在结构上连成一个整体的技术,一般是先将目标飞行器发射入轨,精确测定运行轨道,当其飞经待发飞行器发射场上空时,择机发射待发飞行器,使后者与前者运行在相同的轨道上,而且两者之间的距离控制在几千米至十几千米的范围内然后,依靠飞行器本身的机动能力使两者逐渐接近、连接成一体下列说法正确的是A“神舟八号”与“天宫一号”交会对接时轨道半径与运行速度都相同B“神舟八号”与“天宫一号”交会对接时轨道半径相同,运行速度不一定相同C低轨道的航天器要与高轨道的航天器交会对接必须加速D“神舟八号”、“神舟九号”、“神舟十号”飞船都能与“天宫一号”交会对接,其机械能必然相同答案AC解析据GM,得V,“神舟八号”与“天宫一MMR2V2RGMR号”交会对接时轨道半径相同,运行速度也一定相同,选项A正确,B错误;低轨道的航天器要与高轨道的航天器交会对接,必须加速,使其所需的向心力大于万有引力,做离心运动,远离地球进入较高轨道,选项C正确;“神舟八号”、“神舟九号”、“神舟十号”飞船都能与“天宫一号”交会对接,其运行速度大小相同,飞行高度相同,但质量不一定相等,故机械能不一定相同,选项D错误第卷非选择题共60分二、填空题共3小题,每小题6分,共18分把答案直接填在横线上116分如图所示,台阶的高度都是04M,一球以水平速度由第一级台阶上抛出欲打在第五级台阶上,则水平速度V的取值范围是_答案M/SV2M/S62解析台阶的高度都是04M,小球欲打在第五级台阶上,初速度最小时应擦着第四级台阶边缘落下,初速度最大时应擦着第五级台阶边缘落下,这两种情况下与台阶碰撞位移夹角一定是45,TAN,可知下落的高度越大,初速度越大YXGT2V0由T,得2YGVMINM/SM/SS1MAXM/S2M/SS2T24044042102故M/SVM,即V才会在低轨道做椭MMRH2V2RHGMRH圆运动;由GMA得A;由于地心是导弹做椭圆运MMRH2GMRH2动的一个焦点,故椭圆的半长轴一定小于RH,由开普勒第三定律可知,导弹做椭圆运动的周期T一定小于在距地面高度为H的圆轨道上运动的卫星的周期T0,且导弹沿ACB运动的过程不足一个周期,故导弹从A点运动到B点的时间一定小于T0三、论述计算题共4小题,共42分解答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1410分2012杭州模拟某电视台娱乐节目,要求选手要从较高的平台上以水平速度V0跃出后,落在水平传送带上,已知平台与传送带高度差H18M,水池宽度S012M,传送带AB间的距离L02085M,由于传送带足够粗糙,假设人落到传送带上后瞬间相对传送带静止,经过一个T05S反应时间后,立刻以A2M/S2,方向向右的加速度跑至传送带最右端1若传送带静止,选手以V03M/S水平速度从平台跃出,求从开始跃出到跑至传送带右端经历的时间;2若传送带以U1M/S的恒定速度向左运动,选手若要能到达传送带右端,则从高台上跃出的水平速度V1至少多大答案156S2325M/S解析1HGT/2T106S212HGX1V0T118ML0X1S0AT/2T245S2TT1T2T56S2选手以水平速度V1跃出落到传送带上,先向左匀速运动后向左匀减速运动,刚好不从传送带上掉下时水平速度V1最小则V1T1S0UTU22AV1325M/S1510分2012天津河西模拟如图所示,竖直圆筒内壁光滑,半径为R,顶部有入口A,在A的正下方H处有出口B,一质量为M的小球从入口A沿切线方向水平射入圆筒内,要使球从B处飞出,小球进入入口A的速度V0应满足什么条件在运动过程中,球对筒的压力多大答案2N22MGR/HN1,2,3,解析小球在竖直方向做自由落体运动,在桶内运动时间T2HG故V0应满足TNN1,2,3,2RV0所以V0NRN1,2,3,2NRT2GH由牛顿第二定律得FNM2N22MGR/HN1,2,3,V20R1611分2012信息卷宇航员登上某一星球并在该星球表面做实验用一根不可伸缩的轻绳跨过轻质定滑轮,一端拴一吊椅,另一端被坐在吊椅上的宇航员拉住,如图所示宇航员的质量M165KG,吊椅的质量M215KG,当宇航员与吊椅以加速度A1M/S2匀加速上升时,宇航员对吊椅的压力为175N忽略定滑轮摩擦1求该星球表面的重力加速度G0;2若该星球的半径为R06106M,地球半径为R64106M,地球表面的重力加速度为G10M/S2,求该星球的平均密度与地球的平均密度之比0答案16M/S221625解析1设宇航员受到轻绳向上的拉力为F,由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等,吊椅受到轻绳的拉力也是F对他和吊椅整体进行受力分析如图所示,则2FM1M2G0M1M2A设吊椅对宇航员的支持力为FN,宇航员对吊椅的压力为FN,由牛顿第三定律得FNFN对宇航员,由牛顿第二定律得FFNM1G0M1A解得G06M/S22星球密度0M043R30MG0GM0MR20得该星球的平均密度与地球的平均密度之比是0G0RGR0代入数值解得01625172012临沂模拟某电视台“快乐向前冲”节目中的场地设施如图所示,AB为水平直轨道,上面安装有电动悬挂器,可以载人运动,水面上漂浮着一个半径为R,角速度为,铺有海绵垫的转盘,转盘的轴心离平台的水平距离为L,平台边缘与转盘平面的高度差为H选手抓住悬挂器,可以在电动机带动下,从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零,加速度为A的匀加速直线运动选手必须作好判断,在合适的位置释放,才能顺利落在转盘上设人的质量为M不计身高大小,人与转盘间的最大静摩擦力为MG,重力加速度为G1假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零,为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘,转盘的角速度应限制在什么范围2若已知H5M,L8M,A2M/S2,G10M/S2,且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上,则他是从平台出发后多长时间释放悬挂器的3若电动悬挂器开动后,针对不同选手的动力与该选手重力关系皆为F06MG,悬挂器在轨道上运动时存在恒定的摩擦阻力,选手在运动到上面2中所述位置C点时,因恐惧没有释放悬挂器,但立即关闭了它的电动机,则按照2中数据计算悬挂器载着选手还能继续向右

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