2015年高考物理必考热点抛体运动与圆周运动.doc

【原创精品】按知识点每周精练物理（第4卷） 一 、基础知识1、关于运动的合成，下列说法中正确的是（）A、合运动的速度一定比每一个分运动的速度大B、两个直线运动的合运动一定是直线运动C、两个分运动的时间一定与合运动时间相等D、合运动的加速度一定比每个分运动加速度大2、由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28m3/min，水离开喷口时的速度大小为，方向与水平面夹角为60度，在最高处正好到达着火位置，忽略空气阻力，则空中水柱的高度和水量分别是（重力加速度g取10m/s2）（ ）A、28.8m 1.1210-2m3B、28.8m 0.672m3C、38.4m 1.2910-2m3D、38.4m 0.776m33、如图所示，一个小球绕圆心O做匀速圆周运动，已知圆周半径为r，该小球运动的角速度为，则它运动线速度的大小为（ ） A、B、C、D、4、如图所示，“旋转秋千冶中的两个座椅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（ ）A、A的速度比B的大B、A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5、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6、“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1/77、如图，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（ ）A、甲的向心加速度比乙的小B、甲的运行周期比乙的小C、甲的角速度比乙大D、甲的线速度比乙大8、某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的经典力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动（ ）A、半径越大，加速度越大B、半径越小，周期越大C、半径越大，角速度越小D、半径越小，线速度越小9、在轨道上稳定运行的空间站中，有如图所示的装置，半径分别为r和R(Rr)的甲、乙两个光滑的圆形轨道在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD相连，宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过粗糙的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，那么下列说法正确的是()A、小球在CD间由于摩擦力而做减速运动B、小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大C、如果减小小球的初速度，小球有可能不能到达乙轨道的最高点D、小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力10、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（ ）A、B、C、D、11、如图所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，下列说法正确的是()A、a、b和c三点的线速度大小相等B、a、b和c三点的角速度相等C、a、b的角速度比c的大D、c的线速度比a、b的大12、如图7，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道。甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处，下列说法正确的有（ ）A、甲的切向加速度始终比乙的大B、甲、乙在同一高度的速度大小不相等C、甲、乙在同一时刻总能到达同一高度D、甲比乙先到达B处13、如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同。 空气阻力不计，则（ ）A、B的加速度比A的大B、B的飞行时间比A的长C、B在最高点的速度比A在最高点的大D、B在落地时的速度比A在落地时的大14、如图所示光滑管形圆轨道半径为R（管径远小于R），小球a、b大小相同，质量均为m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动两球先后以相同速度v通过轨道最低点，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，以下说法正确的是（）A、当小球b在最高点对轨道无压力时，小球a比小球b所需向心力大5mgB、当时，小球b在轨道最高点对轨道无压力C、速度v至少为，才能使两球在管内做圆周运动D、只要，小球a对轨道最低点的压力比小球b对轨道最高点的压力大6mg15、2012年10月25日，我国第16颗北斗导航卫星发射成功。它是一颗地球静止轨道卫星（即地球同步卫星），现已与先期发射的15颗北斗导航卫星组网运行并形成区域服务能力。在这16颗北斗导航卫星中，有多颗地球静止轨道卫星，下列关于地球静止轨道卫星的说法中正确的是（）A、它们的运行速度都小于7.9km/sB、它们运行周期的大小可能不同C、它们离地心的距离可能不同 D、它们的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度16、在竖直的井底，将一物块以11m/s的速度竖直向上抛出，物块经过井口时被人接住，在被人接住前1s内物块的位移是4m，位移方向向上，不计空气阻力，g取10m/s2，求：（1）物块从抛出到被人接住所经历的时间；（2）此竖直井的深度。17、一个气球以4m/s的速度竖直上升，气球下面系着一个重物，当气球上升到下面的重物离地面217m时，系重物的绳断了，问从这时起，重物经过多长时间落到地面？重物着地时速度多大?18、如图所示，距地面高为H500m，飞行的水平速度v1100 m/s的飞机，追击一辆速度为v220 m/s的同向行驶的汽车，欲使投弹击中汽车，飞机应在距汽车多远处投弹？(g取10 m/s2，不计空气阻力)19、如图左所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明1_ 。某同学设计了如图10右的实验：将两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板平滑相接，则他将观察到的现象是2_，这说明3_。20、如图所示，在圆柱形屋顶中心天花板O点，挂一根L=3 m的细绳，绳的下端挂一个质量为的小球，已知绳能承受的最大拉力为10 N。小球在水平面内做圆周运动，当速度逐渐增大到绳断裂后，小球以的速度落在墙边。求这个圆柱形房屋的高度和半径。（g取10 m/s2）?21、质量m=1kg的质点开始静止在xoy平面上原点O，某一时刻受到沿+x方向恒力F12N的作用。若力F1作用一段时间t1到达A点（图上位置未知）后撤去，立即施加沿y轴方向的力F2，再经时间t2=2s，质点恰好通过该平面上的B点，如图所示，B点的坐标为x = 12m，y =4m。在B点时撤去F2并立即施加力F3，经过t3=2s质点到达C时速度刚好为零。不计其它作用。（1）求力F2大小；（2）求力F1的作用时间t1；（3）求力F3的大小和方向；（4）在图上标出C点的位置。（不必写出计算过程）22、一个小球在1s时间内在水平方向上向右发生了3m位移，同在这1s中，它也下落了4m。问：(1)该小球在这1s内的位移是多大？(2)方向如何？23、如图所示，薄板形斜面体竖直固定在水平地面上，其倾角为37一个“”的物体B紧靠在斜面体上，并可在水平面上自由滑动而不会倾斜，B的质量为M2kg。一根质量为m=1kg。的光滑细圆柱体A搁在B的竖直面和斜面之间。现推动B以水平加速度a4m/s2向右运动，并带动A沿斜面方向斜向上运动。所有摩擦都不计，且不考虑圆柱体的滚动，g=10m/s2。（sin37=0.6，cos37=0.8，）求：（1）圆柱体A的加速度；（2）B物体对A的推力F的大小；（3）当A被缓慢推至离地高为h1m的P处时停止运动，放手后A下滑时带动B一起运动，当到达斜面底端时B的速度为多大？24、如图68（a）所示，跨过定滑轮的轻绳两端的物体A和B的质量分别为M和m，物体A在水平面上。A由静止释放，当B沿竖直方向下落h时，测得A沿水平面运动的速度为v，这时细绳与水平面的夹角为，试分析计算B下降h过程中，地面摩擦力对A做的功？（滑轮的质量和摩擦均不计）25、2007年10月24日，中国首颗探月卫星“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心发射升空，准确进入预定轨道随后，“嫦娥一号”经过变轨和制动成功进入环月轨道如图所示，阴影部分表示月球，设想飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道上作匀速圆周运动，到达A点时经过暂短的点火变速，进入椭圆轨道，在到达轨道近月点B点时再次点火变速，进入近月圆形轨道，而后飞船在轨道上绕月球作匀速圆周运动已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为不考虑其它星体对飞船的影响，求：（1）飞船在轨道、的速度之比（2）飞船从轨道上远月点A运动至近月点B所用的时间（3）如果在、轨道上有两只飞船，它们绕月球飞行方向相同，某时刻两飞船相距最近（两飞船在月球球心的同侧，且两飞船与月球球心在同一直线上），则经过多长时间，他们又会相距最近？26、如图5-7-4所示，在水平固定的光滑平板上，有一质量为m的质点P与穿过中央小孔O的轻绳一端相连着，平板与小孔都是光滑的，用手拉着绳子下端，使质点做半径为A、角速度为0的匀速圆周运动.若绳子突然放松至某一长度B而立即被拉紧，质点就能在半径为B的圆周上做匀速圆周运动.求质点由半径A到半径B所需的时间及质点在半径为B的圆周上运动的角速度.图5-7-427、如图5-7-7所示，两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮水平放置，半径Ra=2Rb.当主动轮a匀速转动时，在a轮边缘放置的小木块恰能与a保持相对静止.若将小木块放在b轮上，欲使它相对b轮也静止，则此时木块与b轮转轴的最大距离是多少？图5-7-728、有一水平转台，在离转轴20 cm处放一物体，当转速超过300 r/min时，物体就不能和转台保持相对静止.要使转速达到500 r/min时，物体仍能和转台保持相对静止而不滑动，物体必须放在离转轴距离为多大的范围之内？29、如图5-7-11所示，水平转台上放有质量均为m的两个小物块A、B，A离转轴的距离为L，A、B间用长为L的绳线相连，开始时，A、B与轴心在同一直线上，线被拉直，A、B与水平转台间的动摩擦因数均为.当转台的角速度达到多大时线上出现张力？当转台的角速度达到多大时物块开始滑动？图5-7-1130、用火箭发射人造地球卫星，假设最后一节火箭的燃料用完后，火箭壳体和卫星一起以速度v=7.0103 m/s绕地球做匀速圆周运动；已知卫星质量m=500 kg,最后一节火箭壳体的质量M=100 kg;某时刻火箭壳体与卫星分离，分离时刻卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度u=1.8103 m/s,试分析计算：分离后卫星的速度增加到多大？火箭壳体的速度多大？分离后它们将如何运动？答案及解析1、【答案】C【解析】A、根据平行四边形定则，合速度不一定比分速度大故A错误B、分运动是直线运动，合运动不一定是直线运动，比如：平抛运动故B错误C、分运动与合运动具有等时性故C正确D、根据平行四边形定则，合加速度可能比分加速度大，可能比分加速度小，可能与分加速度相等故D错误故选C2、【答案】A【解析】水速的竖直分量24m/s，空中水柱的高度28.8m，水在空中的时间，空中水柱的水量是0.28m3/min4.8s=1.1210-2m3，故A对，B、C、D错。3、【答案】B【解析】4、【答案】D【解析】当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，A与B的角速度相等，A的半径比B的小，由vr，可得A的速度比B的小，故A错；由得，A的向心加速度比B的小，故B错；座椅受重力mg和拉力T，mgtan=，A与竖直方向的夹角比B的小，故C错；拉力，悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小，故D对。5、【答案】C【解析】太阳位于木星运行轨道的一个焦点上，故A错；火星和木星绕太阳运行的轨道不同，运行速度的大小不等，根据开普勒第二定律，相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积不等于木星与太阳连线扫过的面积，故B、D错；根据开普勒第三定律，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，故C对。6、【答案】A【解析】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。7、【答案】A【解析】由万有引力提供向心力得：变形得：只有周期T和M成减函数关系，其他三个a v 和M成增函数关系故选A8、【答案】C【解析】电子绕原子核做匀速圆周运动，库仑力充当向心力，有，结合以上关系式分析各选项可知半径越大，加速度越小，角速度越小；半径越小，周期越小，线速度越大，只有选项C正确。9、【答案】D【解析】10、【答案】A【解析】行星绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有，所以，选项A正确。11、【答案】B【解析】12、【答案】D【解析】13、【答案】CD【解析】抛体运动的加速度相同，都为g，故A错；两球运动的最大高度相同，表明两小球A、B的竖直方向运动相同，运动时间相同，故B错；小球B水平距离远，表明小球B的水平速度大，B在最高点的速度比A在最高点的大，故C对；落地时，两小球A、B竖直方向速度相同，而小球B的水平速度大，B在落地时的速度比A在落地时的大，故D对。14、【答案】BD【解析】小球在最高点恰好对轨道没有压力时，小球b所受重力充当向心力，小球从最高点运动到最低点过程中，只有重力做功，小球的机械能守恒，解以上两式可得：，B项正确；小球在最低点时，在最高点和最低点所需向心力的差为4mg，A项错；小球在最高点，内管对小球可以提供支持力，所以小球通过最高点的最小速度为零，再由机械能守恒定律可知，解得v，C项错；当时，小球在最低点所受支持力，由最低点运动到最高点，到最高点小球对轨道压力设为F2有：F2 ，解得：F1F26mg，可见小球a对轨道最低点压力比小球b对轨道最高点压力大6mg，D项正确所以BD正确。15、【答案】AD【解析】设地球半径为R，质量为M。由可得，可知轨道半径越大，卫星的运行速度越小，第一宇宙速度，因（地球静止轨道卫星）同步卫星的轨道半径r R, 故地球静止轨道卫星的运行速度都小于7.9km/s，A项正确；（地球静止轨道卫星）同步卫星的运行周期均为24h，故B项错；由可知地球静止轨道卫星离地心的距离相同，C项错；地球静止轨道卫星的角速度与静止在赤道上物体的角速度相同，由ar2知关于地球静止轨道卫星的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度，D项正确。16、【答案】(1)1.2s(2)6m【解析】17、【答案】7s;66m/s【解析】如图，绳未断时，重物随气球以4 m/s的速度匀速上升，绳断后由于惯性，物体将在离地h=217 m处以v0=4 m/s做竖直上抛运动解法1：分段法 绳断后重物上升的高度 h1=m=0.8m 上升到最高点的时间 t1=s=0.4s 下降阶段：h1+h= 解得；t2=6.6 s 故从绳断到重物着地历时t=t1+t2=7s 着地速度vt=gt2=106.6 m/s=66 ms解法2：整体法 h=v0t一gt2 取竖直向上为正方向。则h=-217m -217=4t-10t2 解得t=7s或t=-6.2s(舍去) 又vt=v0-gt=(4-l07) ms =-66 ms 负号表示速度方向竖直向下18、【答案】800m【解析】炸弹做平抛运动，运动时间为tH=水平位移 在相同时间，汽车发生的位移相距19、【答案】1：平抛运动在竖直方向上是自由落体运动(运动的等时性)2：球1落到光滑水平板上并击中球2；3：平抛运动在水平方向上是匀速运动。:【解析】20、【答案】4.8m【解析】设绳与竖直方向夹角为，则，所以，小球在绳断时离地高度为：小球做匀速圆周运动的半径为：联立式求得：，平抛运动时间为：，水平距离为：，圆柱半径为：21、【答案】（1）2N（2）2s（3）力F3方向沿vB的反方向即与x轴负方向成450角斜向下（4）C坐标是（16m，8m）【解析】1） 研究质点沿+y方向的运动，有 a = F2 = may = 2N（2） 在力F1作用的时间内，质点沿+x方向做匀加速直线运动，则在撤去F1时，质点沿+x方向运动的速度为则 t1 = 2s （3）质点在B点的速度vx=axt1=4m/s vy=ayt2=4m/s所以方向与水平的成450由题意,力F3方向沿vB的反方向即与x轴负方向成450角斜向下，（4）C坐标是（16m，8m22、【答案】(1) 5 m(2)与水平向右方向的夹角为53度.或与竖直方向夹角为37度【解析】s=5m方向：与水平向右方向的夹角为53度.或与竖直方向夹角为37度23、【答案】(1) (2) (3) 【解析】1）A 的合加速度方向沿斜面向上，其水平向右的分加速度和B的加速度相同，则（2）对A：由牛顿第二定律：（3）24、【答案】mghMV2/2m（Vcos）2/2【解析】把物体A、B看成一个整体，对该系统进行受力分析。B下降过程中，B的重力做正功mgh，摩擦力对A做负功，设为Wf。由于A与水平面间的正压力是变化的，又不知动摩擦因数、Wf不能用功的定义求得，只能通过动能定理来求解Wf。1A的实际运动沿速度v的方向，它可以分解为分别是沿绳方向和绕滑轮转动两个分运动；根据第1步的分析和平行四边形法则，画出如图b的矢量图；由图（b）中可知，V1为绳的速度，也就是该时刻物体B的瞬时速度，V1Vcos。对系统列动能定理表达式： mghWfMV2/2mV12/2，可得WfmghMV2/2m（Vcos）2/2 。25、【答案】（1）由万有引力提供向心力有： （2）设飞船在轨道I上的运动周期为T1，在轨道I有： 在月球表面有： 由以上可得： 设飞船在轨道II上的运动周期T2，而轨道II的半长轴为2.5R，根据开普勒定律得： ，可解得： 所以飞船从A到B的飞行时间为：（3）设飞船在轨道I上的的角速度为、在轨道上的角速度为，有： 设两飞船再经t时间相距最近，有： 【解析】26、【答案】.【解析】本题考查利用圆周运动、离心运动以及运动的合成和分解等知识综合分析、处理问题的能力.要注意分析质点的运动过程，要明确绳松开后，向心力突然消失，质点沿切线方向飞出，沿光滑平板做匀速直线运动，这是该题的易错点.质点在半径为A的圆周上以角速度0做匀速圆周运动，其线速度为：va=0a图5-7-5突然松绳后，向心力消失，质点沿切线方向飞出，以va的速度做匀速直线运动，直到质点m距O点的距离为B时，绳子将被拉直.如图5-7-5所示，作出质点这一过