河北省衡水市高考物理专题万卷检测 专题三 曲线运动与万有引力（含解析）.doc

2014年衡水万卷物理专题三曲线运动与万有引力一、选择题1如图所示，倾角为足够大的 光滑斜面上，有一个xoy坐标系，x轴沿水平方向。若将光滑金属小球从o点分别施以不同的初始运动条件，关于其后运动规律，下列分析不正确的有（ ）a将小球以其初速度分别沿x和y的方向抛出后，将同时到达斜面底边b将小球以初速度分别沿x的正方向和y的负方向抛出，到达斜面底时速度一样大c将小球以速度沿x正方向抛出和无初速度释放小球，到达斜面底边的 时间相同d无论怎样将小球沿斜面抛出或释放，小球做的都是匀变速运动，加速度大小均为2如图所示，斜面上有abcd四个点，ab=bc=cd从a点正上方的o点以速度v水平抛出一个小球，它落在斜面上b点若小球从o点以速度2v水平抛出，不计空气阻力，则它落在斜面上的( )ab与c之间某一点 bc点cc与d之间某一点 dd点3如图所示，小球ab的质量分别是m和2ma从倾角为的光滑固定斜面的顶端无初速度下滑，b从与斜面等高处以初速度平抛（不计空气阻力)比较ab落地前的运动过程有（ ）aa的运动时间等于b的运动时间ba的运动时间比b的运动时间短cab都做匀变速运动d落地前瞬间ab的速度相同4如图所示，倾角为的斜面长为l，在顶端a点水平抛出一石子，刚好落在这个斜面的底端b点，则抛出石子的初速度大小是（ ）acosbcoscsindcos5如图所示，在网球的网前截击练习中，若练习者在球网正上方距地面h处，将以速度v沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上。已知底线到网线的距离为l，重力加速度取g，将球的运动视作平抛运动，下列表述正确的是（ ）a球的速度v等于 b球从击出至落地所用的时间为c球从击球点至落地点的位移等于l d球从击球点至落地点的位移与球的质量有关6一水平放置的木板上放有砝码，砝码与木板间的摩擦因数为，如果让木板在竖直平面内做半径为r的匀速圆周运动，假如运动中木板始终保持水平，砝码始终没有离开木板，那么下列说法正确的是( )a在通过轨道最高点时砝码处于超重状态b在经过轨道最低点时砝码所需静摩擦力最大c匀速圆周运动的速度小于d在通过轨道最低点和最高点时，砝码对木板的压力之差为砝码重力的6倍7如图所示，轻杆长为3l，在杆的ab两端分别固定质量均为m的球a和球b，杆上距球a为l处的点o装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖直面内转动在转动的过程中，忽略空气的阻力若球b运动到最高点时，球b对杆恰好无作用力，则下列说法正确的是（ ）a球b在最高点时速度为零 b此时球a的速度也为零c球b在最高点时，杆对水平轴的作用力为1.5mg d球b转到最低点时，其速度为8我国发射的“北斗系列”卫星中同步卫星到地心距离为r，运行速率为v1，向心加速度为a1；在地球赤道上的观测站的向心加速度为a2，近地卫星做圆周运动的速率为v2，向心加速度为a3，地球的半径为r，则下列比值正确的是( ) a b c d9太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星“glicsc581”运行的行星“gl-581c”却很值得我们期待。该行星的温度在到之间，质量是地球的6倍，直径是地球的1.5倍公转周期为13个地球日。“glicsc581”的质量是太阳质量的0.31倍。设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做匀速圆周运动，则( )a在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同b如果人到了该行星，其体重是地球上的倍c该行星与“glicsc581”的距离是日地距离的倍d由于该行星公转速率比地球大，地球上的米尺如果被带上该行星，其长度一定会变短10“北斗”卫星导航定位系统由地球静止轨道卫星（同步卫星）中轨道卫星和倾斜同步卫星组成。地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行，它们距地面的高度分别约为地球半径的6倍和3.4倍，下列说法中正确的是( )a静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的2倍b静止轨道卫星的线速度大小约为中轨道卫星的2倍c静止轨道卫星的角速度大小约为中轨道卫星的1/7d静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的1/711如图所示，a为绕地球做椭圆轨道运动的卫星，b为地球同步卫星，p为ab两轨道的交点。下列说法中正确的是( )a卫星a所受万有引力完全提供向心力b卫星b相对地面静止，一定不会与a相撞c卫星b加速后其轨道可与卫星a轨道相同d卫星a在远地点加速后其轨道可以变成比b轨道半径更大的圆轨道12地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为，向心加速度为，线速度为，角速度为；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所受的向心力为，向心加速度为，线速度为， 角速度为；地球同步卫星所受的向心力为，向心加速度为，线速度为 ，角速度为；地球表面重力加速度为g ，第一宇宙速度为v ，假设三者质量相等，则下列结论错误的是 ( )a b c d 13某卫星在赤道上空飞行，轨道平面与赤道平面重合，距地面高度为h已知地球半径为r，地球表面的重力加速度为g，地球自转的角速度为，则该卫星的周期为（ ）a b c d二、实验题14某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，abc三点的位置在运动轨迹上已标出。则：（1）小球平抛的初速度为 m/s。（g取10m/s2）（2）小球开始做平抛运动的位置坐标为 cm， cm。（3）小球运动到b点的速度为 m/s。15“研究平抛物体的运动”实验的装置如图所示，在实验前应（ ）a将斜槽的末端切线调成水平b将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行c小球每次必须从斜面上同一位置由静止开始释放 d 在白纸上记录斜槽末端槽口的位置o，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点三、大题16如图所示，半径r=2 m 的四分之一粗糙圆弧轨道ab置于竖直平面内，轨道的b端切线水平，且距水平地面高度为h=1.25 m，现将一质量m=0.2 kg 的小滑块从a点由静止释放，滑块沿圆弧轨道运动至b点以的速度水平飞出（g取10 m/s2）求：（1）小滑块经过b点时对圆轨道的压力大小；（2）小滑块着地时的速度大小和方向17如图所示，摩托车做特技表演时，以v0=10.0m/s的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出。若摩托车冲向高台的过程以p=4.0kw的额定功率行驶，冲到高台上所用时间t=3.0s，人和车的总质量 kg，台高h=5.0m，摩托车的落地点到高台的水平距离x=10.0m。不计空气阻力，取。求：(1)摩托车从高台飞出到落地所用时间；(2)摩托车落地时速度的大小；(3)摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功。18如图所示，在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上，离轴心r=20 cm 处放置一小物块a，其质量为m=2 kg，a与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍（k=0.5），试求：（1）当圆盘转动的角速度=2 rad/s 时，物块与圆盘间的摩擦力大小多大？方向如何？（2）欲使a与盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的最大角速度多大？（g=10 m/s2）万卷物理答案专题三 曲线运动与万有引力1.a 【解析】 考查抛体运动规律.运动的合成与分解。对a选项，沿着y轴方向，到达斜面底边位移相同，一个先减速后加速，一个直接加速运动到达斜面底边，故时间一定不同，沿着y轴方向抛出的小球后到达斜面底边，a不正确；对b选项，由动能定理，重力做功相同，故末动能相同，到达底边时速率相同，即速度一样大，b正确；对c选项，沿y轴方向，到达斜面底边位移相同，初.末速度及加速度相等，则时间相同，c正确；无论如何抛出，小球的加速度大小始终为gsin，d正确。2.a 3.c 4.a 5.ab 【解析】本题考查平抛运动的规律，考查考生应用运动的合成与分解解决平抛运动问题的能力。球做平抛运动，从击出至落地所用时间为，b项正确；球的速度 ，a项正确；球从击球点至落地点的位移为，这个位移与球的质量无关，c.d项错误。6.c 【解析】在通过轨道最高点时，向心加速度竖直向下，是失重，a项错误；木板和砝码在竖直平面内做匀速圆周运动，则所受合外力提供向心力，砝码受到重力g.木板支持力和静摩擦力，由于重力g和支持力在竖直方向上，因此只有当砝所需向心力在水平方向上时静摩擦力有最大值，此位置是当木板和砝码运动到与圆心在同一水平面上时的位置，最大静摩擦力必须大于或等于砝码所需的向心力，即，此时在竖直方向上,故，b项错误，c项正确.在最低点，在最高,，则，d项错误。7.c 8.ab 【解析】由于在地球赤道上的观测站的运动和同步卫星的运动具有相同的角速度，根据可知，a项正确，再根据近地卫星做圆周运动的向心加速度为a3，由万有引力定律和牛顿第二定律可知，由，知，因此b项正确。9.【答案】： b 【 解析】：卫星做近地环绕时，第一宇宙速度：，易得两者不相同，选项a正确；在行星表面总有，得，根据行星.地球的质量比和直径比，得，人到此星球表面，体重增加，选项b正确；环绕天体与中心天体间：，得，其中t为公转周期，易判断选项c错误；在不同的环绕系统下，都有，得出,代入数字，知道根据相对论，高速状态尺短钟慢效应，则地球上的物体在该星球上长度会变长，选项d错误。10.a由万有引力提供向心力可知，整理可得周期，线速度，角速度，向心加速度，设地球的半径为r，由题意知静止轨道卫星的运行半径是=7r，中轨道卫星的运行半径是=4.4r，由比例关系可得静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的倍，故a正确；同理可判断出选项bcd均错误。11.d 12.abc 13.b实验题14.（1）2 （2）， （3）2.515.abc 大题16.解：（1）在b点由牛顿第二定律