高中物理 第3、4、5章 抛体运动 匀速圆周运动 万有引力定律及其应用 15单元测试 鲁科版必修2.doc

第3、4、5章抛体运动匀速圆周运动万有引力定律及其应用单元测试第卷（选择题 共31分）一、单项选择题本题共5小题，每小题3分，共15分每小题只有一个选项符合题意.ab地球1、如图所示，a、b两颗质量相同的人造地球卫星分别在半径不同的轨道上绕地球作匀速圆周运动，则( )a卫星a的周期大于卫星b的周期b卫星a的动能大于卫星b的动能c卫星a的势能大于卫星b的势能d卫星a的加速度小于卫星b的加速度2、在一次汽车拉力赛中，汽车要经过某半径为r的圆弧形水平轨道，地面对汽车的最大静摩擦力为车重的0.1倍，汽车要想通过该弯道时不发生侧滑，那么汽车的行驶速度不应大于（ ）3、我国“嫦娥一号”探月卫星经过无数人的协作和努力,终于在2007年10月24日晚6点多发射升空。 如图所示,“嫦娥一号”探月卫星在由地球飞向月球时,沿曲线从m点向n点飞行的过程中，速度逐渐减小。在此过程中探月卫星所受合力方向可能的是 （ ） a b c d4、如图所示，一根不可伸长的轻绳一端拴着一个小球，另一端固定在竖直杆上，当竖直杆以角速度转动时，小球跟着杆一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角为，下列关于与关系的图象正确的是（ ）0000abcd 5、我国第一颗绕月探测卫星嫦娥一号于2007年10月24日成功发射如图所示，嫦娥一号进入地月转移轨道段后，关闭发动机，在万有引力作用下，嫦娥一号通过p点时的运动速度最小嫦娥一号到达月球附近后进入环月轨道段若地球质量为 m，月球质量为 m，地心与月球中心距离为r ，绕月球运动的轨道半径为 r，g 为万有引力常量，则下列说法正确的是（ ）ap 点距离地心的距离为bp 点距离地心的距离为c嫦娥一号绕月运动的线速度为d嫦娥一号绕月运动的周期为二、多项选择题本题共4小题，每小题4分，共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，有选错或不答的得0分6、下面说法中正确的是（ ）a物体做曲线运动时一定有加速度b平抛运动是匀变速运动，任意相等时间内速度的变化都相同c匀速圆周运动虽然不是匀变速运动，但任意相等时间内速度的变化仍相同d当物体受到的合外力为零时，物体仍然可以做曲线运动7、平抛物体的初速度为v0，当水平方向分位移与竖直方向分位移相等时（ ）a运动的时间 b瞬时速率c水平分速度与竖直分速度大小相等 d位移大小等于8、“嫦娥奔月”的过程可以简化为：“嫦娥一号”升空后，绕地球沿椭圆轨道运动，远地点a距地面高为h1，然后经过变轨被月球捕获，再经多次变轨，最终在距离月球表面高为h2的轨道上绕月球做匀速圆周运动。若已知地球的半径为r1、表面重力加速度为g0，月球的质量为m、半径为r2，引力常量为g，根据以上信息，可以确定（ ）a“嫦娥一号”在远地点a时的速度b“嫦娥一号”在远地点a时的加速度c“嫦娥一号” 绕月球运动的周期d月球表面的重力加速度9、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ac处物块的向心加速度最大 ba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处的物块班级 姓名 成绩 123456789第卷（非选择题 共89分）三、计算题或推导证明题：本题共7小题，共计89分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的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10、如图甲所示，在一端封闭、长约lm的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每1s上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，每1s通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm图乙中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t=0时蜡块位于坐标原点（1）请在图乙中画出蜡块4s内的轨迹；（2）求出玻璃管向右平移的加速度；甲蜡块乙40y/cm0 10 20 30 40 x/cm301020（3）求t=2s时蜡块的速度v11、如图所示，将一根光滑的细金属棒折成v形，顶角为2，其对称轴竖直，在其中一边套上一个质量为m的小金属环p，（1）若固定v形细金属棒，小金属环p从距离顶点o为 x的a点处由静止自由滑下，则小金属环由静止下滑至顶点o点时需多少时间？（2）若小金属环p随v形细金属棒绕其对称轴以每秒n转匀速转动时，则小金属环离对称轴的距离为多少？12、2005年10月12日9时，神舟六号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，返回舱于10月17日凌晨4时32分按照预定计划返回内蒙古四子王旗阿木古朗牧场的主着陆场。神舟六号载人航天飞行的圆满成功，标志着我国在载人航天技术方面取得了又一个具有里程碑意义的重大胜利。（已知地球半径为r，地球表面的重力加速度为g）（1）神舟六号载人飞船搭乘长征2号f型运载火箭从地面竖直发射升空，在地面附近上升高度为h时获得的速度为v，若把这一过程看作匀加速直线运动，则这段时间内飞船对飞船中质量为m的宇航员的作用力有多大？（2）神舟六号载人飞船在离地面高度为h的圆轨道上运行的周期多大？13、如图所示,ab是固定在竖直平面内半径为r的光滑半圆弧,cd是与ab在同一竖直平面内半径为1.5r的四分之一光滑圆弧轨道，其底端d切线水平，且与ab弧圆心o1等高。现将质量为m的小球（可视为质点）从圆弧cd上与圆心o2等高的c处由静止开始释放，小球落进半圆弧ab并与之内壁碰撞，碰撞过程中不损失机械能，结果小球刚好能回到d点并能沿dc弧返回c处。求：小球刚滑倒d点时，对d段的压力大小cd弧底端d距ab弧圆心o1的距离小球与圆弧ab的内壁碰撞时的速度大小。14、一内壁光滑的环形细圆管，固定于竖直平面内，环的半径为r（比细管的半径大得多）在圆管中有两个直径略小于细管内径相同的小球（可视为质点）a球的质量为m1，b球的质量为m2它们沿环形圆管顺时针运动，经过最低点时的速度都为v0设a球运动到最低点时，b球恰好运动到最高点，重力加速度用g表示（1）若此时b球恰好对轨道无压力，题中相关物理量满足何种关系？（2）若此时两球作用于圆管的合力为零，题中各物理量满足何种关系？（3）若m1=m2=m ，试证明此时a、b两小球作用于圆管的合力大小为6mg，方向竖直向下ba15、(15分)质量为m的小球由长为l的细线系住，细线的另一端固定在 a点，ab是过a的竖直线，且ab=l，e为ab的中点，过e作水平线 ef，在ef上某一位置钉一小钉d，如图所示现将小球悬线拉至水平，然后由静止释放，不计线与钉碰撞时的机械能损失(1)若钉子在e点位置，则小球经过b点前后瞬间，绳子拉力分别为多少？(2)若小球恰能绕钉子在竖直平面内做圆周运动，求钉子d的位置离e点的距离x(3)保持小钉d的位置不变，让小球从图示的p点静止释放，当小球运动到最低点时，若细线刚好达到最大张力而断开，最后小球运动的轨迹经过b点试求细线能承受的最大张力t参考答案123456789bdcdc40y/cm0 10 20 30 40 x/cm301020ababdbcdac10、（1）如图（3分）（2）x=at2（2分）a=（2分）（3）vy=（1分）vx=at=0.1m/s（1分）v=（2分）11、（10分）解：（1）设小环沿棒运动的加速度为a，由牛顿第二定律得 （2分） 由运动学公式得 （2分）由式得小环运动的时间 （1分） （2）设小环离对称轴的距离为r，由牛顿第二定律得 （2分） （2分）由式得 （1分）12、（1）火箭竖直匀加速上升，加速度为a，有：飞船对宇航员的作用力为f，有：得：（2）用r表示飞船圆轨道半径，则r = r+h，用m表示地球质量，m表示飞船质量，t表示飞船做圆周运动的周期。由万有引力定律和牛顿定律得：在地球表面，有：（2分）；解得：13、3mg 14、设b球经过最高点时速度为v（1）b球的重力提供向心力m2g=m2 （1分）根据机械能守恒 （1分）得 （1分）（2）因为a球对管的压力向下，所以b球对管的压力向上（1分）设a球受管的支持力为fa，a球受管的压力为fb，根据牛顿第三定律，依题意fa=fb （1分）根据牛顿第二定律 （1分） （1分）又 联立各式得 （1分）（3）a球受管的支持力为fa，方向竖直向上；设b球受管的弹力为fb，取竖直向上为fb的正方向，根据牛顿第二定律 （1分）又 （1分）两球受圆管的合力f合=fa+bb，方向竖直向上 （1分）联立以上各式得f合=6mg，方向竖直向上 （1分）根据牛顿第三定律，a、b两小球对轨道作用力的合力大小为6mg，方向竖直向下（1分）15、(15分)解:(1)mgl=mv2 t1-mg=mt2-mg=m t1=3mg t2=