2012高中物理 第3、4、5章 抛体运动 匀速圆周运动 万有引力定律及其应用 21单元测试 鲁科版必修2

用心 爱心 专心1 第第 3 3 4 4 5 5 章章 抛体运动抛体运动 匀速圆周运动匀速圆周运动 万有引力定律及万有引力定律及 其应用其应用 单元测试单元测试 第第 卷卷 选择题选择题 共共 4848 分分 一 选择题 本大题共一 选择题 本大题共 1212 小题 每小题小题 每小题 4 4 分 共分 共 4848 分 在每小题给出的四个选项中 至分 在每小题给出的四个选项中 至 少一个选项正确 选对的得少一个选项正确 选对的得 4 4 分 对而不全得分 对而不全得 2 2 分 选错或不选的得分 选错或不选的得 0 0 分 分 1 关于曲线运动下列说法中正确的是 A 物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B 物体在变力作用下不可能做直线运动 C 曲线运动的速度大小一定改变 D 曲线运动一定是变速运动 2 两个互成角度的匀加速直线运动 初速度的大小分别为v1和v2 加速度的大小分别为 a1和a2 则它们的合运动的轨迹 A 如果v1 v2 那么轨迹一定是直线 B 如果v1 0 v2 0 那么轨迹一定是曲线 C 如果a1 a2 那么轨迹一定是直线 D 如果 那么轨迹一定是直线 11 22 av av 3 将一物体从斜面的顶端水平抛出后 又落在斜面上 若第一次抛出时的速度是v0 第 二次抛出时的速度是 2 v0 则物体两次运动的水平位移之比为 A 1 2B 1 3C 1 4D 1 5 4 一个物体以初速度v0水平抛出 落地时速度为v 则 A 物体在空中运动的时间是B 物体在空中运动的时间是 0 vv g 22 0 vv g C 物体抛出时的竖直高度是D 物体抛出时的竖直高度是 2 2 v g 22 0 2 vv g 5 火车轨道在转弯处外轨高于内轨 其高度差由转弯半径与火车速度确定 若在某转弯处 规定行驶的速度为v 则下列说法中正确的是 A 当以v的速度通过此弯路时 火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力 B 当以v的速度通过此弯路时 火车重力 轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提 供向心力 用心 爱心 专心2 C 当速度大于v时 轮缘挤压外轨 D 当速度小于v时 轮缘挤压外轨 6 如图 1 所示 为一皮带传动装置 右轮的半径为r a是它边缘上的一点 左侧是一轮 轴 大轮的半径为 4r 小轮的半径为 2r b点在小轮上 到小轮中心的距离为r c点和 d点分别位于小轮和大轮的边缘上 若在传动过程中 皮带不打滑 则 A a点与b点的线速度大小相等 B a点与b点的角速度大小相等 C a点与c点的线速度大小相等 D a点与d点的向心加速度大小相等 7 如图 2 所示 竖直薄壁圆筒内壁光滑 半径为R 上部侧面A处开有小口 在小口A的 正下方h处亦开有与A大小相同的小口B 小球从小口A沿切线方向水平射入筒内 使小 球紧贴筒内壁运动 要使小球从B口处飞出 小球进入A口的最小速率v0为 A B 2 g R h p 2g R h p C D 2h R g p2 g R h p 8 两颗人造地球卫星 都绕地球作圆周运动 它们的质量之比m1 m2 2 1 轨道半径之 比r1 r2 1 2 则它们的速度大小之比v1 v2等于 A 2 B C D 42 1 2 9 人造地球卫星在运行中 由于受到稀薄大气的阻力作用 其运动轨道半径会逐渐减小 在此过程中 以下说法中正确的是 A 卫星的速率将增大 B 卫星的周期将增大 C 卫星的向心加速度将增大 D 卫星的角速度将减小 10 两个靠近的天体称为双星 它们以两者连线上某点O为圆心做匀速圆周运动 其质量 分别为m1 m2 如图 3 所示 以下说法不正确的是 A 它们的角速度相同 B 线速度与质量成正比 C 向心力与质量的乘积成正比 D 轨道半径与质量成反比 r r 2r 4r a b c d 图 1 R A B h 图 2 O m1 m2 图 3 用心 爱心 专心3 11 如图 4 所示 a和b是某天体M的两个卫星 它们绕天体公转的周期为Ta和Tb 某一 时刻两卫星呈如图所示位置 且公转方向相同 则下列说法中正确的是 A 经后 两卫星相距最近 ab ba T T TT B 经后 两卫星相距最远 2 ab ba T T TT C 经后 两卫星相距最近 2 ab TT D 经后 两卫星相距最远 2 ab TT 12 已知甲 乙两行星的半径之比为a 它们各自的第一宇宙速度之比为b 则下列结论正 确的是 A 甲 乙两行星的质量之比为b2a 1 B 甲 乙两行星表面的重力加速度之比为b2 a C 甲 乙两行星的各自的卫星的最小周期之比为a b D 甲 乙两行星的各自的卫星的最小角速度之比为a b 第第 卷 非选择题 共卷 非选择题 共 5252 分 分 二 填空题 本大题共二 填空题 本大题共 5 5 小题 每小题小题 每小题 3 3 分 共分 共 1515 分 把正确答案填写在题中横线上 分 把正确答案填写在题中横线上 13 汽车沿半径为R的水平圆轨道行驶 设跑道的路面是水平的 路面作用于车的摩擦力 的最大值是车重的 0 2 倍 要使汽车不致滑出圆轨道 车速最大不能超过 重力加速度g 10m s2 14 汽车起重机用 5m 长的缆绳吊着重G 1 0 103kg 的货物在水平路面上以v 2m s 的速 度作匀速直线运动 若汽车突然停止运动 这一瞬间缆绳所受的拉力大小 N 重力加速度g 10m s2 15 质量为M的飞机 以速率v在空中的水平面内做半径为R的匀速圆周运动 空气对飞 机的作用力大小等于 16 质量为 60kg 的宇航员 他在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上绕地球运行时 他 所受地球的吸引力是 N 这时他对卫星中的座椅的压力是 地 面重力加速度g0 10m s2 17 某星球半径是地球半径的 2 倍 当你到这个星球表面去旅行时 发觉自己的体重是地 球表面体重的一半 则可以粗略地估计该行星的平均密度是地球平均密度的 倍 三 实验题 本大题共三 实验题 本大题共 2 2 小题 每小题小题 每小题 5 5 分 共分 共 1010 分 分 18 宇宙飞船进入靠近某行星表面的圆形轨道 绕行数圈后着陆在该行星上 宇航员在绕 行及着陆后各做一次测量 依据所测量的数据 可以求出该行星的质量M 半径R 已 M a b 图 4 用心 爱心 专心4 知万有引力常量为G 如果宇宙飞船上备有的实验仪器有 A 一只秒表 B 一个弹簧秤 C 一个质量为 m 的钩码 D 一把毫米刻度尺 1 宇航员两次测量所选用的仪器分别是 和 2 宇航员两次测量的物理量分别是 和 3 用测得的数据求得该行星的半径R 质量M 19 某同学在做 研究平抛物体的运动 实验时 得到了如图 5 所 示的物体运动轨迹 a b c 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 s2 g 10m s2 2 小球开始做平抛运动的位置坐标为 cm y cm 四 计算题 本大题共四 计算题 本大题共 3 3 小题 计小题 计 2727 分 解答应写出必要的文字说明 方程式和重要演算分 解答应写出必要的文字说明 方程式和重要演算 步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单 位 位 20 9 分 如图 6 所示 半径为R 内径很小的光滑半圆管竖直放置 两个质量均为m的 小球a b以不同的速度进入管内 a通过最高点A时 对管壁上部的压力为 3mg b 通过最高点A时 对管壁下部的压力为 0 75mg 求a b两球落地点间的距离 21 8 分 一颗在赤道上空运行的人造卫星 其轨道半径r 2R0 R0为地球半径 卫星 的运转方向与地球的自转方向相同 设地球自转的角速度为 0 若某时刻卫星通过 赤道上某建筑物的正上方 求它再次通过该建筑物上方所需时间 已知地球表面的重已知地球表面的重 力加速度为力加速度为g g O x cm 2040 10 20 30 y cm a b c 图 5 ab A 图 6 用心 爱心 专心5 22 10 分 在勇气号火星探测器着陆的最后阶段 着陆器降落到火星表面上 再经过多次 弹跳才停下来 假设着陆器第一次落到火星表面弹起后 到达最高点时高度为h 速 度方向是水平的 速度大小为v0 求它第二次落到火星表面时速度的大小 计算时不 计火星大气阻力 已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r 周期为T 火星可视为半 径为r0的均匀球体 参参 考考 答答 案案 一 选择题一 选择题 1 D2 D3 C4 BD 5 AC6 CD7 B8 B 9 AC10 B11 AB12 ABC 二 填空题二 填空题 13 2R 用心 爱心 专心6 14 1 08 104 1515 2 2 2 v Mg R 16 150 0 17 0 25 三 实验题三 实验题 18 1 A BC 2 飞船环绕星球的周期T 弹簧秤悬挂质量为m的钩码时弹簧秤的示数F 3 2 2 4 FT m 34 43 16 F T G m 19 1 2 2 10 1 25 四 计算题四 计算题 20 解析解析 以a球为对象 设其到达最高点时的速度为va 根据向心力公式有 2 a a v mgFm R 即 2 4 a v mgm R 所以 2 a vgR 以b球为对象 设其到达最高点时的速度为vb 根据向心力公式有 2 b b v mgFm R 即 2 1 4 b v mgm R 所以 1 2 b vgR a b两球脱离轨道的最高点后均做一平抛运动 所以a b两球的水平位移分别为 4 24 aa R sv tgRR g 14 2 bb R sv tgRR g 故a b两球落地点间的距离 s sa sb 3R 21 解析解析 绕地球运行的卫星 地球对卫星的万有引力提供向心力 设卫星的角速度为 根据向心力公式有 2 0 2 0 2 2 Mm GmR R 解得 0 8 g R 设经过时间t卫星再次通过建筑物上方 根据几何关系有 用心 爱心 专心7 0 t 2 联立解得 0