【南方新课堂】高考物理总复习 专题四 曲线运动 万有引力定律课时检测(1).doc

专题四曲线运动万有引力定律第1讲运动的合成与分解 知能训练 一、单项选择题1质量为1 kg的物体在水平面内做曲线运动，已知该物体在互相垂直方向上的分运动的速度时间图象如图k411所示，则下列说法正确的是()图k411a2 s末质点速度大小为7 m/sb质点所受的合外力大小为3 nc质点的初速度大小为5 m/sd质点初速度的方向与合外力方向垂直2(2013年福建五校联考)如图k412所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向左运动时，物体m的受力和运动情况是()图k412a绳的拉力等于m的重力b绳的拉力大于m的重力c物体m向上匀速运动d物体m向上匀加速运动3(湛江一中2011届高三月考)运动员面朝对岸，以恒定的速率游向对岸，当水速突然增大时，下列说法正确的是()a路程增加、时间增加b路程增加、时间不变c路程增加、时间缩短d路程、时间均与水速无关二、双项选择题4互成角度(0，180)的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动()a有可能是直线运动 b一定是曲线运动c有可能是匀速运动 d一定是匀变速运动5(2013年湛江模拟)在一个光滑水平面内建立平面直角坐标系xoy，质量为1 kg的物体原来静止在坐标原点o(0,0)，从t0时刻起受到如图k413所示随时间变化的外力作用，fy表示沿y轴方向的外力，fx表示沿x轴方向的外力，下列说法正确的是()a前2 s内物体沿x轴做匀加速直线运动b后2 s内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿y轴方向c4 s末物体坐标为(4 m,4 m)d4 s末物体坐标为(12 m,4 m) 图k413 图k4146(2013年潮州模拟)如图k414所示，套在竖直细杆上的环a由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物b相连，由于b的质量较大，故在释放b后，a将沿杆上升，当a环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，其上升速度v10，若这时b的速度为v2，则()av2v1 bv2v1cv20 dv207船在静水中的速率为3 m/s，要横渡宽为30 m的河，河水的流速为5 m/s.则下列说法正确的是()a该船不可能渡过河去b该船渡河的最小位移为30 mc该船渡河所用时间至少是10 sd该船渡河所经位移的大小至少是50 m三、非选择题8在一个无风的雨天，雨滴竖直下落至地表的速度为v18 m/s，一辆汽车以v26 m/s的速度匀速向东行驶，如图k415所示求车上的人看到的雨滴的速度大小和方向(cos 370.8，sin 370.6)图k4159一探照灯照射在云层底面上，这底面是与地面平行的平面，如图k416所示，云层底面高h，探照灯以角速度在竖直平面内匀速转动当光束转过与竖直线夹角为时，此刻云层底面上光点的移动速度等于多少？图k416 真题回放 10(双选，2013年上海卷)如图k417所示为在平静海面上，两艘拖船a、b拖着驳船c运动的示意图a、b的速度分别沿着缆绳ca、cb方向，a、b、c不在一条直线上由于缆绳不可伸长，因此c的速度在ca、cb方向的投影分别与a、b的速度相等，由此可知c()a速度大小可以介于a、b的速度大小之间b速度大小一定不小于a、b的速度大小c速度方向可能在ca和cb的夹角范围外d速度方向一定在ca和cb的夹角范围内 图k417 图k41811(2010年江苏卷)如图k418所示，一块橡皮用细线悬挂于o点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度()a大小和方向均不变 b大小不变，方向改变c大小改变，方向不变 d大小和方向均改变第2讲抛体运动 知能训练 一、单项选择题1(2013年汕头期末)运动员抛出铅球，其运动轨迹如图k421所示已知在b点时的速度与加速度相互垂直，不计空气阻力，则下列表述正确的是()a铅球在b点的速度为零b铅球从b 点到d点加速度与速度始终垂直c铅球在b点和d点的机械能相等d铅球在水平方向做匀加速直线运动 图k421 图k4222(2013年湛江二模)农民在精选谷种时，常用一种叫“风车”的农具进行分选在同一风力作用下，谷种和瘪谷(空壳)都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，m处是瘪谷，n处是谷种，如图k422所示若不计空气阻力，对这一现象，下列分析正确的是()a谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度大些b谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动c谷种运动过程中加速度较大d瘪谷从飞出洞口到落地所用的时间较长3(2012年上海卷)如图k423所示，斜面上a、b、c三点等距，小球从a点正上方o点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点若小球初速变为v，其落点位于c，则()图k423av0v2v0 bv2v0c2v0v3v0 dv3v0二、双项选择题4(2013年揭阳二模)如图k424所示是乒乓球发射器示意图，发射口距桌面高度为0.45 m，假定乒乓球水平射出，落在桌面上与发射口水平距离为2.4 m的p点，飞行过程中未触网，不计空气阻力，取g10 m/s2，则()a球下落的加速度逐渐变大b球从发射口到桌面的时间为0.3 sc球从发射口射出后动能不变d球从发射口射出的速率为8 m/s 图k424 图k4255(2013年深圳二模)a、b两个物体做平抛运动的轨迹如图k425所示，设它们抛出的初速度分别为va、vb，从抛出至碰到台上的时间分别为ta、tb，则()avavb bvatb dtax3x2，e1e2e3cx2x1x3x2，e1e2e3dx2x1x3x2，e1e2e312(双选，2012年新课标卷)如图k4212所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则()aa的飞行时间比b的长bb和c的飞行时间相同ca的水平速度比b的小db的初速度比c的大 图k4212 图k421313(双选，2011年广东卷)如图k4213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，将球以速度v沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上，已知底线到网的距离为l，重力加速度取g，将球的运动视做平抛运动，下列表述正确的是()a球的速度v等于lb球从击出至落地所用时间为c球从击球点至落地点的位移等于ld球从击球点至落地点的位移与球的质量有关第3讲圆周运动及其应用 知能训练 一、单项选择题1(2013年揭阳一模)下列关于向心力的说法正确的是()a做匀速圆周运动的物体，一定是所受的合外力充当向心力b做匀速圆周运动的物体，其向心力是不变的c做圆周运动的物体，所受合力一定等于向心力d向心力会改变做圆周运动物体速度的大小2(2013年汕头模拟)如图k431所示，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球放在a盘的边缘，钢球放在b盘的边缘，a、b两盘的半径之比为21.a、b分别是与a盘、b盘同轴的轮a轮、b轮半径之比为12，当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时，钢球、受到的向心力之比为()图k431a21 b41 c14 d813近年来我国高速铁路发展迅速，现已知某新型国产机车总质量为m，如图k432所示，已知两轨间宽度为l，内外轨高度差为h，重力加速度为g，如果机车要进入半径为r的弯道，请问，该弯道处的设计速度最为适宜的是()图k432a. b.c. d.二、双项选择题4(2013年汕头期末)在地球表面上，除了两极以外，任何物体都要随地球的自转而做匀速圆周运动，如图k433当同一物体先后位于a和b两地时，下列表述正确的是()图k433a该物体在a、b两地所受合力都指向地心b该物体在a、b两地时角速度一样大c该物体在b时线速度较大d该物体在b时的向心加速度较小5(2014年深圳一模)如图k434所示为过山车以及轨道简化模型，以下判断正确的是()图k434a过山车在圆轨道上做匀速圆周运动b过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于c过山车在圆轨道最低点时乘客处于超重状态d过山车通过相同高度时对环道的压力相同6(2013年广州调研)如图k435所示，当正方形薄板绕着过其中心o并与板垂直的转动轴匀速转动时，板上a、b两点的()a角速度之比ab11b角速度之比ab1c线速度之比vavb1d线速度之比vavb1 图k435 图k4367(2013年广州二模)摩天轮顺时针匀速转动时，重为g的游客经过图k436中a、b、c、d四处时，座椅对其竖直方向的支持力大小分别为na、nb、nc、nd，则()anagcncg dndf供，物体将做离心运动；若f需f供，物体将做近心运动现有一根长l1 m的刚性轻绳，其一端固定于o点，另一端系着质量m0.5 kg的小球(可视为质点)，将小球提至o点正上方的a点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图k438所示不计空气阻力，取g10 m/s2，则：(1)为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在a点至少应施加给小球多大的水平速度？(2)在小球以速度v14 m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？(3)在小球以速度v21 m/s水平抛出的瞬间，绳中若有张力，求其大小；若无张力，试求绳子再次伸直时所经历的时间图k438 真题回放 11(2013年江苏卷)如图k439所示，“旋转秋千装置中的两个座椅a、b质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是()aa的速度比b的大ba与b的向心加速度大小相等c悬挂a、b的缆绳与竖直方向的夹角相等d悬挂a的缆绳所受的拉力比悬挂b的小 图k439 图k431012(双选，2013年新课标卷)公路急转弯处通常是交通事故多发地带如图k4310所示，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()a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13(2013年福建卷)如图k4311所示，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：(1)地面上dc两点间的距离s.(2)轻绳所受的最大拉力大小图k4311第4讲万有引力定律及其应用 知能训练 一、单项选择题1已知万有引力常量g，那么在下列给出的各种情景中，能根据测量的数据求出火星平均密度的是()a在火星表面使一个小球做自由落体运动，测出下落的高度h和时间tb发射一颗贴近火星表面绕火星做圆周运动的飞船，测出飞船的周期tc观察火星绕太阳的圆周运动，测出火星的直径d和火星绕太阳运行的周期td发射一颗绕火星做圆周运动的卫星，测出卫星离火星表面的高度h和卫星的周期t2(2013年山东卷)双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化若某双星系统中两星做圆周运动的周期为t，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为()a.t b.tc.t d.t3属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中()a真空中光速不变b时间间隔具有相对性c物体的质量不变d物体的能量与质量成正比二、双项选择题4(2011年汕尾高三调研)在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径r.地面上的重力加速度为g，则()a卫星运动的速度为b卫星运动的周期为4c卫星运动的加速度为d卫星的动能为5(2013年惠州高三调研)“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点m和远地点n的高度分别为439 km和2384 km，如图k441所示，则()a卫星在m点的速度小于n点的速度b卫星在m点的角速度大于n点的角速度c卫星在m点的加速度大于n点的加速度d卫星在n点的速度大于7.9 km/s 图k441 图k4426(2013年浙江卷)如图k442所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为m，半径为r.下列说法正确的是()a地球对一颗卫星的引力大小为b一颗卫星对地球的引力大小为c两颗卫星之间的引力大小为d三颗卫星对地球引力的合力大小为三、非选择题7我国已启动“嫦娥工程”，在“嫦娥一号”和“嫦娥二号”成功发射后，2013年12月14日21时11分，“嫦娥三号”在月球正面的虹湾以东地区着陆并于15日晚，拍下玉兔月球车上五星红旗画面传回地球(1)若已知地球半径为r，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为t，月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动，请求出月球绕地球运动的轨道半径r.(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t，小球落回抛出点已知月球半径为r月，引力常量为g，请求出月球的质量m月 真题回放 8(2013年江苏卷)火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知()a太阳位于木星运行轨道的中心b火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等c火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方d相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积9(2013年福建卷)设太阳质量为m，某行星绕太阳公转周期为t，轨道可视为r的圆已知万有引力常量为g，则描述该行星运动的上述物理量满足()agm bgmcgm dgm10(双选，2013年新课标卷)2012年6月18日，“神舟九号”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空气，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专题四曲线运动万有引力定律第1讲运动的合成与分解1d2b解析：当小车匀速向左运动时，沿绳子方向的速度vcos 增大，物体m向上做变加速运动，绳的拉力大于m的重力，选项b正确3b4bd解析：互成角度的一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动合成后，加速度不变，是匀变速运动，且合速度的方向与合加速度的方向不在一条直线上，故其做曲线运动，所以选bd.5ad解析：前2 s内物体只受x轴方向的作用力，故沿x轴做匀加速直线运动，a正确；其加速度为ax2 m/s2，位移为x1axt24 m后2 s内物体沿x轴方向做匀速直线运动，位移为x28 m，沿y轴方向做匀加速直线运动，加速度为ay2 m/s2，位移为yayt24 m，故4 s末物体坐标为(12 m,4 m)，d正确6ad解析：如图d51所示，环上升过程其速度v1可分解为两个分速度v和v，如图所示，其中v为沿绳方向的速度，其大小等于重物b的速度v2；v为绕定滑轮转动的线速度关系式为v2v1cos ，为v1与v间的夹角当a上升至与定滑轮的连线水平的位置时，90，cos 0，即此时v20，且v2v1，故a、d正确图d517cd解析：船头垂直流水渡河时用时最少，最短时间为10 s，c对；最短渡河位移为sl河宽50 m，d对8解：以车为参考系，雨滴的运动由两个分运动合成，如图d52所示所以人看到的雨滴的速度大小为图d52v10 m/s方向偏西与竖直方向夹角37.9解：光点的运动为实际的合运动，分解为垂直光线和沿光线的运动，如图d53所示，则v，voa所以v.图d5310bd解析：根据题述，c的速度大小一定不小于a、b的速度大小，选项a错误，b正确c的速度方向一定在ca和cb的夹角范围内，选项c错误，d正确11a解析：橡皮在水平方向匀速运动，在竖直方向匀速运动，合运动是匀速运动第2讲抛体运动1c2.b3.a4.bd5.ad6.ac7ad解析：平抛运动规律xvt，hgt2，所以xv，若xl，则第1次落地前能相遇，所以取决于v，a正确；a落地后还可能与b相遇，所以b、c错误，d正确8解：根据sat2，本题中sgt2水平方向xv0t竖直方向sgt2由得t s0.10 s代入得v02.0 m/s.9解：网球在水平方向通过网所在处历时为t10.2 s下落高度h1gt0.2 m因h1t1，所以应先释放气球释放气球与掷飞镖之间的时间间隔tt2t1 .11b解析：物体做平抛运动，机械能守恒，三次实验中，机械能的变化量都为零，e1e2e3.由小球在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动可知，x2x1x3x2，选项b正确12bd解析：平抛运动的时间是由下落高度决定的，高度相同，时间一样，高度高，飞行时间长；a错，b正确水平位移由速度和高度决定，由xv得c错d正确13ab第3讲圆周运动及其应用1a2.d3b解析：机车拐弯处视为圆周运动，此时向心力是由火车的重力和轨道对火车的支持力来提供的，如图d54所示，设轨道与水平面的夹角为，则图d54sin 由向心力公式和几何关系可得mgtan m，tan 解得v.4bc5.bc6.ad7.ac8解：(1)女运动员做圆周运动的角速度即为男运动员转动的角速度则30 r/min rad/s由vr得r1.5 m.(2)由fcos 30m2r解得f850 n(10 n均可)9解：(1)汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力由车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有fm0.6mgm由速度v30 m/s，得弯道半径r150 m.(2)汽车过拱桥，可看成在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有mgfnm为了保证安全，车对路面间的弹力fn必须大于或等于零，有mgm，则r90 m.10解：(1)小球做圆周运动的临界条件在a点为重力刚好提供物体做圆周运动的向心力，即图d55mgm解得v0 m/s.(2)由于v1v0，故绳中有张力根据牛顿第二定律有tmgm解得t3 n.(3)因为v2v0，故绳中无张力，小球将做平抛运动，其运动轨迹如图d55中实线所示，有l2(yl)2x2，xv2t竖直方向做自由落体运动，有ygt2联立解得t0.6 s.11d解析：当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，二者的角速度相等，由vr可知，a的速度比b的小，选项a错误由a2r可知，选项b错误，由于二者加速度不相等，悬挂a、b的缆绳与竖直方向的夹角不相等，选项c错误悬挂a的缆绳所受的拉力比悬挂b的小，选项d正确12ac解析：汽车以速率vc转弯，需要指向内侧的向心力，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，说明此处公路内侧较低外侧较高，选项a正确车速只要低于vc，车辆便有向内侧滑动的趋势，但不一定向内侧滑动，选项b错误车速虽然高于vc，由于车轮与地面有摩擦力，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动，选项c正确根据题述，汽车以速率vc转弯，需要指向内侧的向心力，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，没有受到摩擦力，所以当路面结冰时，与未结冰时相比，转弯时vc的值不变，选项d错误13解：(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