（江苏专用）2019版高考物理大一轮复习 第4单元 曲线运动 万有引力与航天测评手册.doc

第四单元 曲线运动万有引力与航天单元小结卷(四)时间 / 45分钟分值 / 100分一、选择题(每小题6分,共48分,15小题为单选,68小题为多选)1.如图d4-1所示的曲线为运动员抛出的铅球(视为质点)的运动轨迹,a、b、c为曲线上的三点,则铅球在b点的速度()图d4-1a.沿ab方向b.沿bc方向c.沿bd方向d.沿be方向2.有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河,一条小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直,已知小船在静水中的速度大小为,则其回程与去程所用时间之比为()a.32 b.21c.31 d.213.如图d4-2所示,质量相同的钢球、分别放在a、b盘的边缘,a、b两盘半径之比为21,a、b分别是与a盘、b盘同轴的轮,a、b两轮半径之比为12.当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时,钢球、受到的向心力大小之比为()图d4-2a.21 b.41c.14 d.814.如图d4-3所示,铁路在弯道处内、外轨道的高低是不同的,已知内、外轨道平面与水平面的夹角为,弯道处的圆弧半径为r.若质量为m的火车转弯时的速度小于(g为重力加速度),则()图d4-3a.内轨对内侧车轮轮缘有挤压b.外轨对外侧车轮轮缘有挤压c.轨道与轮缘无挤压d.无法确定轨道与轮缘是否有挤压5.我国首颗量子科学实验卫星“墨子”已于酒泉成功发射,在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信.“墨子”由火箭发射至高度为500 km的预定圆形轨道.此前在西昌卫星发射中心成功发射了第二十三颗北斗导航卫星g7.g7属地球静止轨道卫星(高度约为36 000 km),它将使北斗系统的可靠性进一步提高.关于卫星,以下说法中正确的是()a.这两颗卫星的运行速度可能大于7.9 km/sb.通过地面控制可以将北斗g7定点于西昌正上方c.量子科学实验卫星“墨子”的周期比北斗g7的小d.量子科学实验卫星“墨子”的向心加速度比北斗g7的小6.如图d4-4所示,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,下列说法中正确的是()图d4-4a.球1和球2运动的时间之比为21b.球1和球2的动能增加量之比为12c.球1和球2抛出时的初速度之比为21d.球1和球2运动时的加速度之比为127.gps全球定位系统有24颗卫星在轨运行,每个卫星的环绕周期为12 h.gps系统的卫星与地球同步卫星相比较,下面说法正确的是()a.gps系统的卫星轨道半径是地球同步卫星轨道半径的b.gps系统的卫星轨道半径是地球同步卫星轨道半径的c.gps系统的卫星线速度是地球同步卫星线速度的倍d.gps系统的卫星线速度是地球同步卫星线速度的倍8.“神舟十一号”飞船于北京时间2016年10月17日发射升空,并与“天宫二号”实现自动交会对接.交会对接前“神舟十一号”飞船先在较低的圆轨道1上运动,在适当位置经变轨与在圆轨道2上运动的“天宫二号”对接.如图d4-5所示,m、q两点在轨道1上,p点在轨道2上,三点连线过地球球心,把飞船的加速过程简化为只做一次短时加速.下列关于“神舟十一号”飞船变轨过程的描述正确的是()图d4-5a.“神舟十一号”飞船必须在q点加速,才能在p点与“天宫二号”相遇b.“神舟十一号”飞船在m点经一次加速,即可变轨到轨道2c.“神舟十一号”飞船在m点变轨后的速度大于变轨前的速度d.“神舟十一号”飞船变轨后的运行周期总大于变轨前的运行周期二、非选择题(共52分,要求解答过程有必要的文字说明)9.(14分)在一光滑的水平面上建立xoy平面坐标系,一质点在水平面上从坐标原点开始运动,沿x轴方向和y轴方向的x-t图像和vy-t图像如图d4-6所示,求:(1)运动后4 s内质点的最大速度;(2)4 s末质点离坐标原点的距离.图d4-610.(18分)如图d4-7所示,底端切线水平且竖直放置的光滑圆弧轨道的半径为l,其轨道底端p距地面的高度及与右侧竖直墙的距离均为l,q为圆弧轨道上的一点,它和圆心o的连线oq与竖直方向的夹角为60.现将一质量为m、可视为质点的小球从q点由静止释放,不计空气阻力,重力加速度为g.试求:(1)小球在p点时受到的支持力大小;(2)在以后的运动过程中,小球第一次与墙壁的碰撞点离墙角b点的距离.图d4-711.(20分)某工厂的生产流水线示意图如图d4-8所示,半径r=1 m的水平圆盘边缘e点固定一小桶,在圆盘直径de正上方平行放置的水平传送带沿顺时针方向匀速转动,传送带右端c点与圆盘圆心o在同一竖直线上,竖直高度差h=1.25 m.ab为一个与co在同一竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道,半径r=0.45 m,且与水平传送带相切于b点.一质量m=0.2 kg的滑块(可视为质点)从a点由静止释放,滑块与传送带间的动摩擦因数=0.2,当滑块到达b点时,圆盘从图示位置以一定的角速度绕过圆心o的竖直轴匀速转动,滑块到达c点时恰与传送带同速并水平飞出,刚好落入圆盘边缘的小桶内.g取10 m/s2,求:(1)滑块到达圆弧轨道b点时对轨道的压力fnb;(2)传送带bc部分的长度l;(3)圆盘转动的角速度应满足的条件.图d4-8测评手册单元小结卷(四)1.c解析 由于做曲线运动的物体在某点的速度沿曲线在该点的切线方向,因此,铅球在b点的速度沿bd方向,选项c正确.2.b解析 设河宽为d,则去程所用时间为t1=,回程时的合速度v= ,回程所用时间为t2=,故回程与去程所用时间之比为t2t1=21,选项b正确.3.d解析 皮带传动中,边缘上的点线速度大小相等,所以va=vb,a轮、b轮半径之比为12,所以,共轴转动时各点的角速度相等,故两个钢球的角速度分别与共轴轮的角速度相等,则,根据向心加速度an=r2,因,故,根据f=man,因m1=m2,故f1f2=81,d正确,a、b、c错误.4.a解析 若火车转弯时仅由重力和支持力的合力提供向心力,则有mgtan =m,解得v=,当火车转弯时的速度小于时,有靠近圆心运动的趋势,所以内轨对内侧车轮轮缘有挤压,选项a正确.5.c解析 根据g可知,轨道半径越大,线速度越小,第一宇宙速度对应的轨道半径为地球的半径,所以第一宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动的最大环绕速度,故a错误;地球静止轨道卫星即同步卫星,只能定点于赤道正上方,故b错误;根据g,得t=,所以量子科学实验卫星“墨子”的周期比北斗g7的小,故c正确;卫星的向心加速度an=,半径小的量子科学实验卫星“墨子”的向心加速度比北斗g7的大,故d错误.6.bc解析 因为ac=2ab,所以a、c的高度差是a、b的高度差的2倍,根据h=,则球1和球2运动的时间之比为1,故a错误;根据动能定理得mgh=ek,则球1和球2的动能增加量之比为12,故b正确;b、d的水平距离是d、c的水平距离的2倍,结合x=v0t,可得初速度之比为21,故c正确;平抛运动的加速度均为g,两球的加速度相同,故d错误.7.bd解析 设gps系统的卫星轨道半径为r1,周期为t1,地球同步卫星轨道半径为r2,周期为t2,由万有引力提供向心力,有gr,可得卫星运动的周期t=2,又,所以,选项a错误,b正确;根据v=,可得,选项c错误,d正确.8.cd解析 飞船经一次加速后由圆轨道1变轨到与加速点相切的椭圆轨道,加速点为近地点,椭圆轨道的远地点与圆轨道2相切,近地点与远地点分别在地球两侧,因此飞船必须在m点加速,才能在p点与“天宫二号”相遇,a错误;飞船在m点经一次加速后由圆轨道1变轨到椭圆轨道,在椭圆轨道的远地点再经一次加速变轨到圆轨道2,b错误;飞船在m点加速后由圆轨道1变轨到椭圆轨道,则在m点变轨后的速度大于变轨前的速度,c正确;由t=2可知,因轨道半径增大,故周期增大,d正确.9.(1)2 m/s(2)8 m解析 (1)由图像可知,质点沿x轴正方向做匀速直线运动,速度大小为vx=2 m/s在运动后4 s内,沿y轴方向运动的最大速度为4 m/s则运动后4 s内质点运动的最大速度vm= m/s.(2)02 s内质点沿y轴正方向做匀加速直线运动,24 s内先沿y轴正方向做匀减速直线运动,再沿y轴负方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小a= m/s2=3 m/s2质点沿y轴正方向做匀减速运动的时间t2= s则运动后4 s内沿y轴方向的位移y= m=0因此4 s末质点离坐标原点的距离等于沿x轴方向的位移,由图像可知,4 s末质点离坐标原点的距离s=x=8 m.10.(1)2mg(2)l解析 (1)对小球滑到圆弧轨道底端的过程,由动能定理得mgl(1-cos 60)=mv2解得v=小球在p点时,由牛顿第二定律得fn-mg=m解得fn=2mg(2)小球离开p点后做平抛运动,设其水平位移为l时所用时间为t,则l=vt小球下落的高度为h=gt2联立解得h=故小球第一次与墙壁的碰撞点离b的距离为d=l-h=l.11.(1)6 n,方向竖直向下(2)1.25 m(3)=2n rad/s(n=1,2,3,)解析 (1)滑块从a到b过程中,由动能定理得mgr=解得vb=3 m/s滑块到达b点时,由牛顿第二定律得fnb-mg=m解得fnb=