（新课标）2017版高考物理一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天单元过关检测（3）.doc

曲线运动 万有引力与航天 考试时间：100分钟；满分：100分 班级 姓名 第i卷（选择题）评卷人得分一、单项选择题（本题共7道小题，每小题4分，共28分）1.如图所示，甲图为船在静水中的vt图象，乙图为河水的流速与到一河岸距离的关系图象，则（）a船渡河的最短距离等于河宽300mb船渡河的最短时间等于100sc若船头始终与河岸垂直，则船在河水中航行的轨迹是一条直线d若船头始终与河岸垂直，则船在河水中作匀变速曲线运动2.在一次投球游戏中，小刚同学调整好力度，将球水平抛向放在地面的小桶中，结果球沿如图所示划着一条弧线飞到小桶的右方不计空气阻力，则下次再投时，他可能作出的调整为（）a增大初速度，抛出点高度不变b减小初速度、抛出点高度c初速度大小不变，提高抛出点高度d初速度大小不变，降低抛出点高度3.如图所示，斜面底端上方高h处有一小球以水平初速度v0抛出，恰好垂直打在斜面上，斜面的倾角为30，则关于h和初速度v0，的关系，下列图象正确的是（）abcd4.一物体由静止开始自由下落一小段时间后突然受一恒定的水平风力的影响，则其运动轨迹可能的情况是图中的 5.一只小船渡河，运动轨迹如图所示。水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于岸边；小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，船相对于静水的初速度大小均相同，方向垂直于岸边，且船在渡河过程中船头方向始终不变。由此可以确定船a沿ad轨迹运动时，船相对于静水做匀减速直线运动 b沿三条不同路径渡河的时间相同 c沿ab轨迹渡河所用的时间最短 d沿ac轨迹船到达对岸的速度最小6.如图所示，水平面上固定有一个斜面，从斜面顶端向右平抛一只小球，当初速度为v0时，小球恰好落到斜面底端，平抛的飞行时间为t0。现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这只小球，以下哪个图象能正确表示平抛的飞行时间t随v变化的函数关系（ ）7.如图所示，质量为m=2kg的薄壁细圆管竖直放置，圆管内部光滑，圆半径比细管的内径大得多。已知圆的半径r=0.4m，一质量m=0.5kg的小球，在管内最低点a的速度大小为，g取10m/s2，则以下说法正确的是a 小球恰能做完整的圆周运动b 小球沿圆轨道上升的最大高度为0.8mc 圆管对地的最大压力为20nd圆管对地的最大压力等于40n评卷人得分二、多项选择题（本题共5道小题，每小题4分，共20分，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得得0分）8.如图所示，m,n是两个共轴圆筒的横截面，外筒半径为r，内筒半径比r小很多，可以忽略不计。简的两端是封闭的，两筒之间抽成真空，两筒以相同角速度。转其中心轴线（图中垂直于纸面）作匀速转动，设从m筒内部可以通过窄缝s(与m筒的轴线平行）不断地向外射出两种不同速率v1和v2的微粒，从s处射出时初速度方向都是沿筒的半径方向，微粒到达n筒后就附着在n筒上，如果r、v1和v2都不变，而取某一合适的值，则a.有可能使微粒落在n筒上的位置都在c处一条与s缝平行的窄条上b.有可能使微粒落在n筒上的位置都在某一处如b处一条与s缝平行的窄条上c.有可能使微粒落在n筒上的位置分别在某两处如b处和c处与s缝平行的窄条上d.只要时间足够长，n筒上将到处落有微粒9.2014年11月1日早上6时42分，被誉为“嫦娥5号”的“探路尖兵”再人返回飞行试验返回器在内蒙古四子 王旗预定区域顺利着陆，标志着我国已全面突破和掌握航天器以接近第二宇宙速度的高速再入返回关键技 术，为“嫦娥5号”任务顺利实施和探月工程持续推进奠定了坚实基础。已知人造航天器在月球表面上空绕 月球做匀速圆周运动，经过时间t(t小于航天器的绕行周期)，航天器运动的弧长为s，航天器与月球的中心 连线扫过角度为，引力常量为g，则 a 航天器的轨道半径为 b航天器的环绕周期为 c月球的质量为 d月球的密度为10.2012年6月18日14时许，在完成捕获、缓冲、拉近和锁紧程序后，“神舟九号”与“天宫一号”紧紧相牵，中国首次载人交会对接取得圆满成功。对接完成、两飞行器形成稳定运行的组合体后，航天员于17时22分进入天宫一号目标飞行器。“神舟九号“飞船发射前约20天，“天宫一号”目标飞行器从350km轨道上开始降轨，进入高度约为343千米的对接轨道，建立载人环境，等待与飞船交会对接。根据以上信息，若认为它们对接前、后稳定飞行时均做匀速圆周运动，则 a“天宫一号”在350km轨道上飞行的速度比第一宇宙速度大 b“天宫一号”在350km轨道上飞行的动能比在343km对接轨道上小 c“天宫一号”在350km轨道上飞行的向心加速度比在343km对接轨道上的大 d“天宫一号”在350km轨道上飞行的动能比在343km对接轨道上小11.如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为1；金星转过的角度为2（1、2均为锐角），则由此条件可求得（ ）a水星和金星绕太阳运动的周期之比b水星和金星的密度之比c水星和金星到太阳的距离之比d水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比12.欧洲南方天文台发布消息称，科学家在太阳系附近发现有三颗适宜生命繁衍的“超级地球”，这三颗行星都围绕着天蝎座的一颗名为“格利泽667c”的恒星运行。其中两颗“超级地球”，甲和乙的公转周期分别是28天和39天，假设“超级地球”绕“格利泽667c”均做匀速圆周运动，不考虑“超级地球”间的万有引力及其他星球对它们的影响，根据以上信息可以判断a“超级地球甲的质量大于“超级地球”乙的质量b“超级地球甲的轨道半径大于“超级地球”乙的轨道半径c“超级地球甲的加速度大于“超级地球”乙的加速度d“超级地球”甲和乙两次相距最近的最短时间间隔约为99天第ii卷（非选择题）评卷人得分三、计算题（本题共4道小题,共52分）13. (10分)a、b两球质量分别为m1与m2，用一劲度系数为k的弹簧相连，一长为l1的细线与m1相连，置于水平光滑桌面上，细线的另一端拴在竖直轴oo上，如图所示，当m1与m2均以角速度绕oo做匀速圆周运动时，弹簧长度为l2求：（1）此时弹簧伸长量多大？绳子张力多大？（2）将线突然烧断瞬间两球加速度各多大？14. (12分)如图所示，某人距离平台右端x0=10m处起跑，以恒定的加速度向平台右端冲去，离开平台后恰好落在地面上的小车车箱底板中心设平台右端与车箱底板间的竖直高度h=1.8m，与车箱底板中心的水平距离x=1.2m，取g=10m/s2求：人运动的总时间15. (14分)如图所示，a、b是水平传送带的两个端点，起初以v0=1m/s的速度顺时针运转今将一小物块（可视为质点）无初速度地轻放在a处，同时传送带以a0=1m/s2的加速度加速运转，物体和传送带间的动摩擦因素为0.2，水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道cpn，其形状为半径r=0.8m的圆环剪去了左上角1350的圆弧，pn为其竖直直径，c点与b点的竖直距离为r，物体离开传送带后由c点恰好无碰撞落入轨道取g=10m/s2，求：（1）物块由a端运动倒b端所经历的时间（2）ac间的水平距离（3）判断物体能否沿圆轨道到达n点16. (16分)探月卫星的发射过程可简化如下：首先进入绕地球运行的“停泊轨道”，在该轨道的p处通过变速在进入地月“转移轨道”，在快要到达月球时，对卫星再次变速，卫星被月球引力“俘获”后，成为环月卫星，最终在环绕月球的“工作轨道”上绕月飞行（视为圆周运动），对月球进行探测已知“工作轨道”周期为t，距月球表面的高度为h，月球半径为r，引力常量为g，忽略其它天体对探月卫星在“工作轨道”上环绕运动的影响（1）要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”，应增大速度还是减小速度？（2）求探月卫星在“工作轨道”上环绕的线速度大小；（3）求月球的第一宇宙速度试卷答案1.b 2.bd 3.d 4.d 5.a 6.c 7.d 8.abc 9.bc 10. bd 11.acd 12.cd13.【解析】：（1）对b球有：，又根据胡克定律得：f=kx所以对a球有：tf=所以故弹簧的伸长量为，绳子的张力为（2）烧断细绳的瞬间，拉力t=0，弹力f不变根据牛顿第二定律，对a球有：对b球有：细绳烧断的瞬间两球的加速度分别为：，14.【解析】：人在平台上运动的时间为t1，离开平台后做平抛运动的初速度为，运动的时间为t2，则：由平抛运动的公式得x=t2h=gt22解得t2=0.6s =2m/s 人在平台上运动x0=，代入数据解得t1=10s 人运动的总时间t=t1+t2=10.6s 【答案】人运动的总时间为10.6s15. 【解析】：（1）物体离开传送带后由c点无碰撞落入轨道，则得在c点物体的速度方向与c点相切，与竖直方向成45，有vcx=vcy，物体从b点到c作平抛运动，竖直方向：vcy=gt3水平方向：xbc=vbt3（vb=vcx）得出vb=vcx=vcy=4m/s物体刚放上传送带时，由牛顿第二定律有：mg=ma得：a=2m/s2物体历时t1后与传送带共速，则有：at1=v0+a 0t1，t1=1s得：v1=2 m/s4 m/s故物体此时速度还没有达到vb，且此后的过程中由于a0g，物体将和传送带以共同的加速度运动，设又历时t2到达b点vb=v1+a 0t2得：t2=2s所以从a运动倒b的时间为：t=t1+t2=3s ab间的距离为：s=7m（2）从b到c的水平距离为：sbc=vbt3=2r=1.6m所以a到c的水平距离为：sac=s+sbc=8.6m（3）物体能到达n点的速度要求：mg=解得：=m/s对于小物块从c到n点，设能够到达n位置且速度为vn，由机械能守恒得： =解得：vn=vn故物体不能到达n点【答案】（1）物块由a端运动倒b端所经历的时间为3s（2）ac间的水平距离为8.6m（3）物体不能沿圆轨道到达n点16.【解析】：（1）要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”，应减小速度做近心运动（2）根据线速度与轨道半径和周期的关系可知探月卫星线速度的大小为（3）设月球的质量为m，探月卫星的