2020届高考物理一轮复习 课时作业 第4单元 曲线运动 万有引力与航天

1、2020届高三物理总复习精品单元测试 第4单元 曲线运动 万有引力与航天一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分1据中新社3月10日消息，我国于2020年上半年发射“天宫一号”目标飞行器，2020年下半年发射“神舟八号”飞船并与“天宫一号”实现对接某同学得知上述消息后，画出“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的假想图如图所示，A代表“天宫一号”，B代表“神舟八号”，虚线为各自的轨道由此假想图，可以判定()A“天宫一号”的运行速度小于第二宇宙速度B

2、“天宫一号”的周期小于“神舟八号”的周期C“天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度D“神舟八号”加速有可能与“天宫一号”实现对接【解析】环绕地球运行的卫星或飞船的线速度都小于第一宇宙速度，故更小于第二宇宙速度，A正确；轨道半径越大，运行周期越长，向心加速度越小，B、C都不对；如“神舟八号”加速将做离心运动，所以有可能与“天宫一号”实现对接，D正确【答案】AD2一个质量为2 kg的物体，在5个共点力作用下处于匀速直线运动状态现同时撤去大小分别为15 N和10 N的两个力，其余的力保持不变关于此后该物体的运动，下列说法中正确的是()A可能做匀变速曲线运动，加速度大小可能是10 m/s2

3、B可能做匀速圆周运动，向心加速度大小是5 m/s2C可能做匀减速直线运动，加速度大小是2 m/s2D一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5 m/s2【解析】当同时撤去大小分别为15 N和10 N的两个力后，其余的三个力的合力应该和撤去的这两个力的合力等大反向由于15 N和10 N的两个力的方向不确定，二者的合力可在5 N和25 N之间，所以物体的加速度可在2.5 m/s2和12.5 m/s2之间剩余力的合力方向可能和物体运动方向一致，也可能有夹角，所以物体可能做曲线运动，也可能做直线运动，但因合力恒定，不可能做圆周运动【答案】A3如图所示，取稍长的细杆，其一端固定一枚铁钉，另一端用羽毛做一个

4、尾翼，做成A、B两只飞镖，将一软木板挂在竖直墙壁上，作为镖靶在离墙壁一定距离的同一处，将它们水平掷出，不计空气阻力，两只飞镖插在靶上的状态如图所示(侧视图)则下列说法中正确的是()AA镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度大BB镖插入靶时的末速度比A镖插入靶时的末速度大CB镖的运动时间比A镖的运动时间长DA镖的质量一定比B镖的质量大【解析】平抛运动可以分为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动即xv0t，ygt2.题目中两飞镖在同一处水平抛出，飞镖B在竖直方向下落的距离大，说明飞镖B在空中运动的时间长又因为两飞镖抛出时距墙壁的水平距离相同，所以飞镖B的水平速度小所以选项A、C正确；两飞镖

5、的质量大小不能确定，所以选项D错误；飞镖B的水平速度比飞镖A小，但飞镖B的竖直速度比飞镖A大，而末速度指的是水平速度和竖直速度的合速度因此不能确定两飞镖的末速度，所以选项B错误【答案】AC4如图所示，一小物块在开口向上的半圆形曲面内以某一速率开始下滑，曲面内各处动摩擦因数不同，此摩擦作用使物块下滑时的速率保持不变则下列说法正确的是()A因物块下滑速率保持不变，故加速度为零B物块所受合外力大小不变，方向改变C在滑到最低点以前，物块对曲面的压力越来越大D在滑到最低点以前，物块受到的摩擦力越来越大【解析】物块下滑速率不变，可理解为物块的运动是匀速圆周运动的一部分，物块所受合外力充当所需的向心力，故合

6、外力大小不变，而方向改变，向心加速度不为零；设下滑过程中物块和圆心的连线与竖直方向的夹角为，对物块进行受力分析可得FNmgcos m，其中越来越小，所以FN越来越大；Ffmgsin ，越来越小时Ff越来越小，故选项B、C正确【答案】BC5如图所示，发射远程弹道导弹，弹头脱离运载火箭后，在地球引力作用下，沿椭圆轨道飞行，击中地面目标B.C为椭圆轨道的远地点，距地面高度为h.已知地球的半径为R，地球的质量为M，引力常量为G.关于弹头在C点处的速度v和加速度a，下列结论正确的是()Av，aBvDv，a【解析】离地面高h绕地球做匀速圆周运动的飞行器的线速度v，该弹头落回地面，因此弹头在C点的速度v1年

7、)，轨道半径为R，引力常量为G，则()A高锟星公转的线速度大于地球公转的线速度B由上述数据可计算出太阳的质量C由上述数据可计算出太阳和高锟星之间的引力D地球和高锟星的轨道半径之比为【解析】离太阳越远的行星公转的线速度越小，根据题意可知A不对；根据GmR可知太阳的质量M，B正确；由于不知道高锟星的质量，无法计算太阳和高锟星之间的引力，C不对；由于地球绕太阳公转的周期为1年，所以根据Gm1R和Gm2r可计算出，地球和高锟星的轨道半径之比为，所以D选项不对【答案】B7随着人们生活水平的提高，高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球由于恒定的

8、水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴则()A球被击出后做平抛运动B该球从被击出到落入A穴所用的时间为 C球被击出时的初速度大小为L D球被击出后受到的水平风力的大小为【解析】由于受到恒定的水平风力的作用，球被击出后在水平方向做匀减速运动，A错误；由hgt2得球从被击出到落入A穴所用的时间t，B正确；由题述高尔夫球竖直地落入A穴可知球水平末速度为零，由L得球被击出时的初速度大小v0L ，C正确；由v0at得球在水平方向的加速度大小a，球被击出后受到的水平风力的大小Fma，D错误【答案】BC8如图所示，在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球，经过时间ta恰好落在斜面底端P处

9、；今在P点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球，经过时间tb恰好落在斜面的中点Q处若不计空气阻力，下列关系式正确的是()AvavbBvavbCtatb Dtatb【解析】做平抛运动的物体的运动时间由竖直方向的高度决定t，a物体下落的高度是b的2倍，有tatb，D正确；水平方向的距离由高度和初速度决定，有xv0 ，由题意得a的水平位移是b的2倍，可知vavb，B正确【答案】BD二、非选择题：本题共4小题，共52分把答案填在题中的横线上或按题目要求作答解答时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位9(12分)图甲为测

10、量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器(1)请将下列实验步骤按先后排序：_.A使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触B接通电火花计时器的电源，使它工作起来C启动电动机，使圆形卡纸转动起来D关闭电动机，拆除电火花计时器；用量角器测出相邻n个点对应的圆心角，写出角速度的表达式，代入数据，得出的测量值(2)已知打点的时间间隔为t，写出角速度的表达式：_.【答案】(1)ACBD(2)10(4分)如图所示，在倾角30的光滑斜面上，有一根长L0.8 m的细绳，一端固定在O点，另一端系一质量m0.2 kg的小

11、球，小球沿斜面做圆周运动若要小球能通过最高点A，则小球在最低点B的最小速度是_m/s.(g取10 m/s2)【解析】通过A点的最小速度vA2 m/s，则根据机械能守恒定律得：mvmvmgL，解得vB2 m/s.【答案】211(16分)将一个物体放置在航天飞机中，当航天飞机以a的加速度随火箭竖直向上加速升空的过程中，某时刻测得物体与航天飞机中的支持物在竖直方向上的相互挤压力为在起飞前静止时压力的.(1)求此时航天飞机所处位置的重力加速度的大小(2)求此时航天飞机距地面的高度(3)若航天飞机在此高度绕地球飞行一周，所需的时间T为多大？(地球半径取R6.4106 m，g取10 m/s2)【解析】(1

12、)航天飞机起飞前静止时： Nmg ，当a时， Nmgma又NN，故：gg4.4 m/s2.(2)又有：mg, Gmg故可解得：h3.2106 m.(3)由牛顿第二定律和万有引力定律有：mgm(Rh)解得： T29.23103 s2.6 h.【答案】(1)4.4 m/s2(2)3.2106 m(3)2.6 h12(20分)如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧轨道，其半径为R，平台与轨道的最高点Q等高一小球从平台边缘的A处水平射出，恰能沿圆弧轨道上P点的切线方向进入轨道内侧，轨道半径OP与竖直线的夹角为45，试求：(1)小球从平台上的A点射出时的速度v0.(2)小球从平台上射出点A到圆轨道入射点P之间的距离l.(3)小球能否沿轨道通过圆弧的最高点？请说明理由【解析】(1)小球从A到P的高度差hR(1cos