高考物理第二轮课堂综合演练试题3.doc

2013届高考物理第二轮课堂综合演练试题31如图313所示，两个小球从水平地面上方同一点o分别以初速度v1、v2水平抛出，落在地面上的位置分别是a、b，o是o在地面上的竖直投影，且oaab13。若不计空气阻力，则两小球()a抛出的初速度大小之比为14b落地速度大小之比为13 图313c落地速度与水平地面夹角的正切值之比为13d通过的位移大小之比为1解析：两个小球落地时间相同，小球水平方向做匀速直线运动，根据xvt，oaob14，解得抛出的初速度大小之比为v1v214，a正确；落地速度与水平地面夹角的正切值之比为，c错误。答案：a2(2011重庆高考)某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过n年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图314所示。该行星与地球的公转半径之比为()a()b() 图314c() d() 解析：由gmr ()2，得()，又nt1(n1)t2，联立解得()。答案：b3(2011江苏高考改编)一行星绕恒星做圆周运动。由天文观测可得，其运行周期为 t，速度为 v。引力常量为 g，则下列说法错误的是()a恒星的质量为b行星的质量为c行星运动的轨道半径为d行星运动的加速度为解析：因vr，所以r，c正确；结合万有引力定律公式m，可解得恒星的质量m，a正确；因不知行星和恒星之间的万有引力的大小，所以行星的质量无法计算，b错误；行星的加速度a2r，d正确。答案：b4如图315所示，光滑半圆轨道竖直固定放置，半径为r，一水平光滑轨道与半圆轨道相切，物块a在水平光滑轨道上以4 m/s的速度向右运动，然后从轨道最高点水平抛出。分析当半圆轨道半径r多大时，物块a平抛运动的水平位移最大，并求出最大值。g取10 m/s2。 解析：对于物块a，由轨道最低点运动到最高点的过程中，由机械能守恒得mvmv22mgr水平抛出后，有xvt,2rgt2联立解得x 当r0.2 m时，水平位移最大，且为xmax m0.8 m。答案：0.2 m0.8 m5有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图316所示，长为l的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为，不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度与夹角的关系。 图316解析：设转盘转动的角速度为时，钢绳与竖直方向的夹角为。座椅到中心轴的距离：rrlsin对座椅分析有：f向mgtanmr2联立两式得 。答案： 一、选择题（本题共9个小题，每小题7分，共63分，每小题只有一个或两个选项符合题意，其中双选已标明，请将正确选项前的字母填在题后的括号内）1一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图1中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为()atanb2tanc. d. 图1解析：设小球的初速度为v0，飞行时间为t。由速度三角形可得tan。故有，答案为d。答案：d2(2011江苏高考)如图2所示，甲、乙两同学从河中 o 点出发，分别沿直线游到 a 点和 b 点后，立即沿原路线返回到 o 点，oa、ob 分别与水流方向平行和垂直，且 oa ob。若水流速度不变，两人在静水中游速相等，则他们所用时间 t甲、t乙的大小关系为 () 图2a. t甲t乙 d无法确定解析：设水流的速度为v水，学生在静水中的速度为v人，从题意可知v人v水，设oaobl，对甲同学t甲，对乙同学来说，要想垂直到达b点，其速度方向要指向上游，并且来回时间相等，即t乙，则即t甲t乙，c正确。答案：c 3(2011福建高考)“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星。若测得“嫦娥二号”在月球(可视为密度均匀的球体)表面附近圆形轨道运行的周期t，已知引力常量为g，半径为r的球体体积公式vr3，则可估算月球的()a密度 b质量c半径 d自转周期解析：“嫦娥二号”在近月表面做匀速圆周运动，已知周期t，有gmr。无法求出月球半径r及质量m，但结合球体体积公式可估算出密度，a正确。答案：a4(2011四川高考)据报道，天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”，名为“55 cancri e”，该行星绕母星(中心天体)运行的周期约为地球绕太阳运行周期的，母星的体积约为太阳的60倍。假设母星与太阳密度相同，“55cancri e”与地球均做匀速圆周运动，则“55 cancri e”与地球的()a轨道半径之比约为 b轨道半径之比约为 c向心加速度之比约为 d向心加速度之比约为 解析：行星绕恒星做圆周运动，万有引力充当向心力，即gm()2r，mv，解得：r，故“55 cancri e”与地球的轨道半径之比为 ，b项正确；a向()2r，所以“55 cancri e”与地球的向心加速度之比为，c、d项错误。答案：b5如图3所示，在同一竖直平面内有两个正对着的半圆形光滑轨道，轨道的半径都是r。轨道端点所在的水平线相隔一定的距离x。一质量为m的小球能在其间运动而不脱离轨道，经过最低点b时的速度为v。小球在最低点b与最高点a对轨道的压力之差为f(f0)，不计空气阻力。则()am、x一定时，r越大，f一定越大 图3bm、x一定时，v越大，f一定越大cm、r一定时，x越大，f一定越大dm、r一定时，v越大，f一定越大解析：小球到达最高点a时的速度va不能为零，否则小球早在到达a点之前就离开了圆形轨道，m、r一定时，x越大，小球到达最高点a时的速度越小，小球在最低点b与最高点a对轨道的压力之差f一定越大，c正确。答案：c6近年来，人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探究，为我们将来登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础。如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该运动的周期为t，则火星的平均密度的表达式为(k为某个常数)()akt bckt2 d解析：火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动时，mr，又mr3，可得：，故只有d正确。答案：d7双选如图4所示，a为静止于地球赤道上的物体，b为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，c为绕地球做圆周运动的卫星，p为b、c两卫星轨道的交点。已知a、b、c绕地心运动的周期相同。相对于地心，下列说法中正确的是()a物体a和卫星c具有相同大小的加速度b卫星c的运行速度小于物体a的速度 图4c可能出现：在每天的某一时刻卫星b在a的正上方d卫星b在p点的加速度大小与卫星c在该点加速度相等解析：因a、c的周期相同，由ar可知，acaa，a错误；由vr可知，vcva，b错误；因b、a运行周期相同，如出现卫星b在a的正上方，则以后每天的同一时刻一定出现b在a的正上方，c正确；由ma得，卫星的加速度a，卫星在p点与c在同一轨道上，r相同，必有abac，d正确。答案：cd8双选如图5所示，用长为l的轻绳把一个小铁球悬挂在高2l的o点处，小铁球以o为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点b处，则有 ()a小铁球在运动过程中轻绳的拉力最大为6mg 图5b小铁球在运动过程中轻绳的拉力最小为mgc若运动中轻绳断开，则小铁球落到地面时的速度大小为d若小铁球运动到最低点轻绳断开，则小铁球落到地面时的水平位移为2l解析：小铁球在最高点b处，此时重力提供向心力。轻绳拉力最小为0。有mgm，v；小铁球运动到最低点时动能mvmv2mg2l。在最低点轻绳的拉力最大，fmgm，得f6mg；选项a正确，b错误；以地面为重力势能参考平面，小铁球在b点处的总机械能为mg3lmv2mgl，到达地面时的动能mv2mgl，落到地面时的速度大小为v，选项c正确；小铁球运动到最低点时速度v1，由xv1t，lgt2，联立解得小铁球落到地面时的水平位移为xl，选项d错误。答案：ac9双选随着人们生活水平的提高，高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐。如图6所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球。由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直落入距击球点水平距离为l的a穴。则() 图6a球被击出后做平抛运动b该球从被击出到落入a穴所用的时间为c球被击出时的初速度大小为ld球被击出后受到的水平风力的大小为解析：由于受到恒定的水平风力的作用，球被击出后在水平方向做匀变速运动，a错误；由hgt2得球从被击出到落入a穴所用的时间为t，b正确；由题述高尔夫球竖直地落入a穴可知球水平末速度为零，由l得球被击出时的初速度大小为v0l，c正确；球水平方向加速度大小 a，球被击出后受到的水平风力的大小为fma，d错误。答案：bc二、计算题(本题共3个小题，共37分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)10(10分)(2011海南高考)如图7，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆。ab为沿水平方向的直径。若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球，小球会击中坑壁上的c点。已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半，求圆的半径。 图7解析：如图所示，h，则odr，小球做平抛运动的水平位移xrr竖直位移yh根据ygt2，xv0t，联立以上两式解得r。答案：11(12分)如图8所示，abc和def是在同一竖直平面内的两条光滑轨道，其中abc的末端水平，def是半径为r0.4 m的半圆形轨道，其直径df沿竖直方向，c、d可看成重合。现有一可视为质点的小球从轨道abc上距c点高为h的位置由静止释放。 (1)若要使小球经c处水平进入轨道def后能沿轨道运动，h至少要有多高？ 图8(2)若小球静止释放处离c点的高度h小于(1)中h的最小值，小球可击中与圆心等高的e点，求h。(g10 m/s2)解析：(1)小球从abc轨道下滑，设到达c点时速度大小为v，则：mghmv2。要使小球能在竖直平面def内做圆周运动，在d点，有mgm，联立以上两式并代入数据得：h0.2 m。(2)若hh，小球过c点只能做平抛运动，设小球经c点时速度大小为vx，小球能击中e点，则有mghmv，rvxt，rgt2，由以上三式解得：h0.1 m。答案：(1)h0.2 m(2)0.1 m12(15分)如图9甲所示，一竖直平面内的轨道由粗糙斜面ad和光滑圆轨道dce组成，ad与dce相切于d点，c为圆轨道的最低点，将一小物块置于轨道adc上离地面高为h处由静止下滑，用力传感器测出其经过c点时对轨道的压力n，改变h的大小，可测出相应的n的大小，n随h的变化关系如图乙折线pqi所示(pq与qi两直线相连接于q点)，qi反向延长交纵轴于f点(0,5.8 n)，重力加速度g取10 m/s2，求：图9(1)小物块的质量m；(2)圆轨道的半径及轨道dc所对应的圆心角；(可用角度的三角函数值表示)(