2012高考物理 第4章 章末强化训练 新人教版

用心 爱心 专心 1 章末强化训练章末强化训练 一 选择题 每小题 5 分 共 40 分 1 物体以初速度 v0水平抛出 当抛出后竖直位移是水平位移的 2 倍时 则物体抛出的时间 是 A B g v0 g v02 C D g v04 g v08 解析 物体做平抛运动 其水平方向的位移为 x v0t 竖直方向的位移为 y 且 y 2x 2 2 1 gt 解得 t 故 C 正确 g v04 答案 C 2 如图所示 一物体在 O 点以初速度 v 开始做曲线运动 已知物体只受到沿 x 轴方向的恒 力 F 的作用 则物体速度大小 A 先减小后增大 B 先增大后减小 C 不断增大 D 不断减小 解析 把 v 沿 x 轴 y 轴方向进行分解 由图可知物体在 x 轴方向先减速后加速 在 y 轴 方向为匀速运动 因此其速度先减小后增大 A 正确 答案 A 3 在平直公路上行驶的汽车中 某人从车窗相对于车静止释放一个小球 不计空气阻力 用固定在路边的照相机对小球进行闪光照相 在照相机的闪光灯连续闪亮两次的过程中 通 过照相机拍得一张包含小球和汽车两个像的照片 已知闪光灯两次闪光的时间间隔为 0 5 s 第一次闪光时小球刚好释放 第二次闪光时小球恰好落地 对照片进行分析可知 在两次闪 光时间间隔内 小球移动的水平距离为 5 m 汽车前进了 5 m 根据以上信息尚不能确定的是 已知 g 10 m s2 A 小球释放点离地的高度 B 第一次闪光时汽车的速度 C 汽车做匀速直线运动 D 两次闪光的时间间隔内汽车的平均速度 解析 小球做平抛运动 由 h 可确定 A 选项 由 s v0t 可确定 B 选项 由 x t 2 1 2 gtv 用心 爱心 专心 2 可确定 D 选项 由 x v0t 可确定 B 选项 由 x t 可确定 D 选项 不能确定的是 C 选项 v 答案 C 4 科学研究表明地球的自转在变慢 四亿年前 地球每年是 400 天 地球每自转一周的 时间为 21 5 小时 比现在要快 2 5 小时 据科学家分析 地球自转变慢的原因主要有两个 一个是潮汐时海水与海岸碰撞 与海底摩擦而使能量变成内能 另一个是由于潮汐的作用 地球把部分自转能量传给了月球 使月球的机械能增加了 不考虑对月球自转的影响 由 此可以判断 与四亿年前相比月球绕地球公转的 A 半径减小 B 速度增大 C 周期增大 D 角速度增大 解析 月球的机械能增加 围绕地球做离心运动 半径增大 当月球在更高的轨道上 稳定运行时 其速度变小 周期变大 角速度变小 故 C 选项正确 答案 C 5 2009 年 2 月 11 日 一颗美国商业卫星与一颗俄罗斯废弃的军用通信卫星在俄罗斯的西伯 利亚北部上空 790 km 处发生碰撞 两颗卫星的质量分别为 450 kg 和 560 kg 若近似认为这 两颗卫星的轨道为匀速圆周运动轨道 且相撞前两颗卫星都在各自预定的轨道上运行 则关 于这两颗卫星的描述正确的是 A 这两颗卫星均为地球同步卫星 B 这两颗卫星的运行速度均大于 7 9 km s C 这两颗卫星的运行周期是相同的 D 这两颗卫星的向心加速度的大小是相同的 6 嫦娥一号 于 2009 年 3 月 1 日下午 4 时 13 分成功撞月 从发射到撞月历时 433 天 标 志我国一期探月工程圆满结束 其中 卫星发射过程先在近地圆轨道绕行 3 周 再长途跋涉 进入近月圆轨道绕月飞行 若月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的 1 6 月球半径 为地球半径的 1 4 根据以上信息得 A 绕月与绕地飞行周期之比为 32 B 绕月与绕地飞行周期之比为 23 C 绕月与绕地飞行向心加速度之比为 1 6 D 月球与地球质量之比为 1 96 解析 由可得月球与地球质量之比 D 正确 由于在mg R GMm 2 96 1 2 2 地 月 地 月 地 月 R R g g M M 近地及近月轨道中 嫦娥一号 运行的半径分别可近似为地球的半径与月球的半径 由 用心 爱心 专心 3 可得 A 正确 由可得 R T m R GMm 2 2 2 2 3 3 3 月地 地月 地 月 MR MR T T ma R GMm 2 C 正确 正确答案为 A C D 6 1 2 2 月地 地月 地 月 RM RM a a 解析 通过计算发现三艘载人飞船绕地球运行的周期近似相等 根据开普勒第三定律可知 三艘载人飞船绕地球飞行的半径是相等的 所以它们绕地球飞行的线速度大小相同 但三艘 载人飞船的质量不一定相等 因而它们所受的万有引力不一定相等 它们在绕地球飞行的过 程中 宇航员不是处于平衡状态 而是处于失重状态 因而宇航员不能使用弹簧测力计来测 量自身所受到的重力 故 B 正确 答案 B 8 如图所示 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 2 1 a b 分别是与 A 盘 B 盘同轴的轮 a 轮 b 轮 半径之比为 1 2 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 A 2 1 B 4 1 C 1 4 D 8 1 解析 a b 两轮在同一皮带带动下匀速转动 说明 a b 两轮的线速度相等 即 va vb 又 因 a 轮与 A 盘同轴 b 轮与 B 盘同轴 对应的角速度相等 再利用向心力公式得 D 项正确 答案 D 二 非选择题 共 60 分 9 10 分 载人飞船在起飞阶段 宇航员的血液处于超重状态 严重时会发生黑视 甚至危 及生命 假设飞船起飞时的加速度大小为 a 6g 方向竖直向上 宇航员躺在飞船内的水平躺 椅上 则躺椅对他的作用力约为他体重的 倍 为使宇航员适应上述情况 必须进行 专门的适应性训练 若训练时宇航员乘坐的转椅在竖直平面内做半径 R 13 5 m 的匀速圆周 运动 则转椅每分钟至少应转 圈 已知 2 g 解析 设宇航员质量为 m 所受支持力为 F 则 用心 爱心 专心 4 F mg ma 解得 7 mg F 当运动到最低点时支持力最大 则 F mg m 2R 2 n 解得 n r s 20 r min 3 1 答案 7 20 10 15 分 如图所示 水平转盘上放有质量为 m 的物块 当物块到转轴的距离为 r 时 连接 物块和转轴的绳刚好被拉直 绳上张力为零 物块和转盘间最大静摩擦力是其正压力的 倍 求 1 当转盘的角速度 1 时 细绳的拉力 F1 r g 2 2 当转盘的角速度 2 时 细绳的拉力 F2 r g 2 3 解析 设角速度为 0时 绳恰好拉直而无张力 有 mg rm 2 0 得 0 r g 1 由于 1 0 故绳未拉紧 此时静摩擦力未达到最大值 得 F1 0 r g 2 2 由于 2 0 故绳被拉紧 r g 2 3 由 F2 mg rm 2 2 得 F2 mg 2 1 答案 1 0 2 mg 2 1 11 17 分 如图所示 AB 为半环 ACB 的水平直径 C 为环上的最低点 环半径为 R 一个小 用心 爱心 专心 5 球从 A 点以速度 v0被水平抛出 设重力加速度为 g 不计空气阻力 1 要使小球掉到环上时的竖直分速度最大 v0应为多大 2 若 v0取值不同 小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角就不同 同学甲认为 总可以找到一个 v0值 使小球垂直撞击半圆环 同学乙认为 无论 v0取何值 小球都不可能垂直撞击半圆环 你认为哪位同学的分析正确 如果认为甲同学正确 求出相应的 v0值 如果认为乙同学正确 说明理由 解析 1 要使小球的竖直分速度最大 小球应落到 C 点 则 R v0t R 得 v0 2 1 2 gt 2 gR 2 乙正确 小球如能垂直撞击半圆环 则其速度方向必过圆心 设速度与水平方向的夹角为 则 Rsin 2 1 2 gt R 1 cos v0t tan gt v0 解得 0 这是不可能的 所以无论 v0取何值 小球都不可能垂直撞击半圆环 答案 1 2 见解析 2 gR 12 18 分 利用航天飞机 人们可以到太空维修出现故障的人造地球卫星 1 已知一颗人造地球卫星在离地面高度一定的圆轨道上运行 当航天飞机接近这颗卫星并与 它运动情况基本相同时 速度达到了 6 4 km s 取地球半径为 R 6 400 km 地球表面的重力 加速度为 g 9 8 试求这颗卫星离地面的高度 2 m s 2 航天飞机返回地面时能够无动力着陆 当速度减到 54 km h 时从尾部弹出减速伞 滑行