【创新设计】（江苏专用）高考物理二轮复习专题精讲 第3讲 力与曲线运动.doc

第3讲力与曲线运动一、单项选择题1“神舟”九号飞船于2012年6月16日发射升空，如图所示，在“神舟”九号靠近轨道沿曲线从m点到n点的飞行过程中，速度逐渐减小在此过程中“神舟”九号所受合力的方向可能是()解析做曲线运动的物体所受合力的方向总是指向曲线凹侧，a、d错误；由于速度逐渐减小，故力f的方向与速度方向的夹角应大于90，c正确答案c2(2013云南部分名校统考，20)如图1319为湖边一倾角为30的大坝横截面示意图，水面与大坝的交点为o.一人站在a点以速度v0沿水平方向扔一小石子，已知ao40 m，不计空气阻力，g取10 m/s2.下列说法正确的是()图1319a若v018 m/s，则石块可以落入水中b若v017.3 m/s的石子均能落入水中，a项正确b项错误；若石子落入水中，由平抛运动规律有aosin 30gt2，vygt20 m/s，设其落入水中时的速度与水平面夹角为，则tan ，vy一定，v0增大，减小，c项错；不能落入水中时，根据中点定理得石子落到斜面上时的速度方向与斜面夹角都相等，与v0大小无关，d项错误答案a32012年10月25日，我国将第十六颗北斗卫星“北斗g6”送入太空，并定点于地球静止轨道东经110.5.由此，具有完全自主知识产权的北斗系统将首先具备为亚太地区提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，将具短报文通信能力其定位精度优于20 m，授时精度优于100 ns.关于这颗“北斗g6”卫星以下说法中正确的有()a这颗卫星轨道平面与东经110.5的经线平面重合b通过地面控制可以将这颗卫星定点于杭州正上方c这颗卫星的线速度大小比离地350 km高的“天宫一号”空间站线速度要 大d这颗卫星的周期一定等于地球自转周期解析由题意知该卫星是一颗地球同步卫星，它的轨道平面与赤道平面重合，它的周期等于地球的自转周期，它离地高度大于350 km，它的线速度要比离地高度等于350 km的“天宫一号”空间站线速度要小，故只有选项d正确答案d4(2013广东卷，14)如图1320，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为m和2m的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是()图1320a甲的向心加速度比乙的小b甲的运行周期比乙的小c甲的角速度比乙的大d甲的线速度比乙的大解析由万有引力提供向心力得gmm2rmamr，变形得：a，v ， ，t2 ，只有周期t和m成减函数关系，而a、v、和m成增函数关系，故选a.答案a5(2013安徽卷，17)质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为ep，其中g为引力常量，m为地球质量，该卫星原来在半径为r1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为r2，此过程中因摩擦而产生的热量为()agmm bgmmc. d.解析由万有引力提供向心力知gm，所以卫星的动能为mv2，则卫星在半经为r的轨道上运行时机械能为emv2ep.故卫星在轨道r1上运行：e1，在轨道r2上运行：e2，由能的转化和守恒定律得产生的热量为qe1e2，故正确选项为c.答案c二、多项选择题6(2013全国新课标，21)公路急转弯处通常是交通事故多发地带如图1321，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处，()图1321a路面外侧高内侧低b车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动c车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动d当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小解析当汽车行驶的速度为vc时，路面对汽车没有摩擦力，路面对汽车的支持力与汽车重力的合力提供向心力，此时要求路面外侧高内侧低，选项a正确当速度稍大于vc时，汽车有向外侧滑动的趋势，因而受到向内侧的摩擦力，当摩擦力小于最大静摩擦力时，车辆不会向外侧滑动，选项c正确同样，速度稍小于vc时，车辆不会向内侧滑动，选项b错误vc的大小只与路面的倾斜程度和转弯半径有关，与地面的粗糙程度无关，d错误答案ac7地球同步卫星轨道必须在赤道平面上空，和地球有相同的角速度，才能和地球保持相对静止关于各国发射的地球同步卫星，下列表述正确的是()a所受的万有引力大小一定相等b离地面的高度一定相同c运行的速度都小于7.9 km/sd都位于赤道上空的同一个点解析由于各国卫星的质量不同，所以卫星受到的万有引力不同，a错误；所有同步卫星均做匀速圆周运动，则有gmm2r，因为所有同步卫星的角速度相同，所以r相同，即离地高度相同，b对；由于半径越大，速度越小，同步卫星运行的速度均小于 7.9 km/s，c对；地球同步卫星是在赤道上方同一个轨道上，而不是在同一个点上，所以d错误答案bc8(2013全国新课标，20)2012年6月18日，神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343 km的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气，下面说法正确的是()a为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速 度之间b如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加c如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低d航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用解析地球所有卫星的运行速度都小于第一宇宙速度，故a错误轨道处的稀薄大气会对天宫一号产生阻力，不加干预其轨道会缓慢降低，同时由于降低轨道，天宫一号的重力势能一部分转化为动能，故天宫一号的动能可能会增加，b、c正确；航天员受到地球引力作用，此时引力充当向心力，产生向心加速度，航天员处于失重状态，d错误答案bc9如图1322所示，2011年中俄联合实施探测火星活动计划，由中国负责研制的“萤火一号”火星探测器与俄罗斯研制的“福布斯土坡”火星探测器一起由俄罗斯“天顶”运载火箭发射前往火星如果火星的质量为地球质量的，火星的半径为地球半径的.那么关于火星探测器，下列说法中正确的是()图1322a探测器的发射速度只有达到了第三宇宙速度才可以发射成功b火星的密度是地球密度的倍c探测器在火星表面上的重力是在地球表面上重力的倍d火星探测器环绕火星运行的最大速度为绕地球运行的第一宇宙速度的2倍解析探测器发射速度达到第二宇宙速度即可，a错；，38，b对；由mg知24，c对；由m得v ， ，d错答案bc三、非选择题10(2013福建卷，20)如图1323，一不可伸长的轻绳上端悬挂于o点，下端系一质量m1.0 kg的小球现将小球拉到a点(保持绳绷直)由静止释放，当它经过b点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的c点地面上的d点与ob在同一竖直线上，已知绳长l1.0 m，b点离地高度h1.0 m，a、b两点的高度差h0.5 m，重力加速度g取10 m/s2，不计空气影响，求：图1323(1)地面上dc两点间的距离s；(2)轻绳所受的最大拉力大小解析(1)小球从a到b过程机械能守恒，有mghmv小球从b到c做平抛运动，在竖直方向上有hgt2在水平方向上有svbt由式解得s1.41 m(2)小球下摆到达b点时，绳的拉力和重力的合力提供向心力，有fmgm由式解得f20 n根据牛顿第三定律得轻绳所受的最大拉力为20 n.答案(1)1.41 m(2)20 n11如图1324所示，ab段为一半径r0.2 m的光滑圆形轨道，ef为一倾角为30的光滑斜面，斜面上有一质量为0.1 kg的薄木板cd，木板的下端d离斜面底端的距离为15 m，开始时木板被锁定一质量也为0.1 kg的物块从a点由静止开始下滑，通过b点后被水平抛出，经过一段时间后恰好以平行于薄木板的方向滑上木板，在物块滑上木板的同时木板解除锁定已知物块与薄木板间的动摩擦因数为.取g10 m/s2，求：图1324(1)物块到达b点时对圆形轨道的压力大小；(2)物块做平抛运动的时间；(3)若下滑过程中某时刻物块和木板达到共同速度，则这个速度为多大？解析(1)物块由a到b由动能定理得：mgrmv解得：v02 m/s，在b点由牛顿第二定律得：fnmgm，解得：fnmgm3 n，由牛顿第三定律可知物块对轨道的压力为3 n.(2)设物块到达斜面的竖直速度为vy，则tan ，vygt，解得：t s.(3)物块在e点的速度：v m/s，对物块：vva1t，a1g(sin cos )2.5 m/s2.对木板：va2t，a2g(sin cos )7.5 m/s2.解得：v2 m/s.答案(1)3 n(2) s(3)2 m/s12(2013江苏苏州模拟，15)如图1325是检验某种防护罩承受冲击力的装置，m为半径r1.6 m、固定于竖直平面内的光滑半圆弧轨道，a、b分别是轨道的最低点和最高点；n为防护罩，它是一个竖直固定的圆弧，其半径r m，圆心位于b点在a处放置有一支水平向左的弹簧枪，可向m轨道发射速度不同、质量均为m0.01 kg的小钢珠，弹簧枪可将弹簧弹性势能完全转化为小钢珠的动能假设某次发射的小钢珠沿轨道恰好能经过b点，水平飞出后落到防护罩的某一点上，取g10 m/s2.求：图1325(1)该小钢珠在b点的速度v；(2)钢珠从圆弧轨道m上b点飞出至落到防护罩n上所用的时间t；(3)若在圆弧轨道的b位置处，安装上压力传感器，当弹簧枪以不同弹性势能ep发射来的小钢珠经过该点时，传感器就会显示出轨道