高考物理二轮复习押题专练专题03牛顿运动定律与曲线运动

1、名校名 推荐1.如图 1 所示，帆板在海面上以速度v 朝正西方向运动， 帆船以速度v 朝正北方向航行， 以帆板为参照物()图 1a. 帆船朝正东方向航行，速度大小为vb. 帆船朝正西方向航行，速度大小为vc.帆船朝南偏东45方向航行，速度大小为2vd. 帆船朝北偏东45方向航行，速度大小为2v答案d2.如图 2 所示，某轮渡站两岸的码头a 和 b 正对，轮渡沿直线往返于两码头之间，已知水流速度恒定且小于船速 .下列说法正确的是()图 2a. 往返所用的时间不相等b. 往返时船头均应垂直河岸航行c.往返时船头均应适当偏向上游d. 从 a 驶往 b，船头应适当偏向上游，返回时船头应适当偏向下游答案

2、c解析根据矢量的合成法则，及各自速度恒定，那么它们的合速度也确定，则它们所用的时间也相等，故 a错误；从a 到 b，合速度方向垂直于河岸，水流速度水平向右，根据平行四边形定则，则船头的方向偏向上游一侧 .从 b 到 a，合速度的方向仍然垂直于河岸，水流速度水平向右，船头的方向仍然偏向上游一侧.故c 正确， b 、d 错误 .3.如图 3 所示，在斜面顶端a 以速度 v 水平抛出一小球，经过时间t1 恰好落在斜面的中点p；若在 a 点以速度 2v 水平抛出小球，经过时间t2 完成平抛运动.不计空气阻力，则()1名校名 推荐图 3a. t22t 1b. t2 2t1c.t22t1d.落在 b 点答

3、案c4.从 a点斜向上抛出一个小球，曲线 abcd 是小球运动的一段轨迹.建立如图4 所示的正交坐标系xoy，x 轴沿水平方向，轨迹上三个点的坐标分别为a( l,0)、 c(l,0)，d (2l,3l)，小球受到的空气阻力忽略不计，轨迹与 y 轴的交点b 的坐标为 ()图 4la.(0 ， 2)b.(0 ， l)3lc.(0 ， 2 )d.(0 ， 2l)答案b解析由函数图象可知，轨迹为二次函数，过点( l,0)和 (l,0)，设函数解析式 y a(x l)(x l)将(2l,3l)1代入方程，解得 a l1y l (x l)(x l)，将 x 0 代入得 y l .5.如图5 所示，正方体空

4、心框架abcd a1b1 c1d 1 下表面在水平地面上，将可视为质点的小球从顶点a 在 bad 所在范围内 (包括边界 )沿不同的水平方向分别抛出，落点都在b1c1d 1 平面内 (包括边界 ).不计空气阻力，以地面为重力势能参考平面.则下列说法正确的是 ()图 52名校名 推荐a. 小球初速度的最小值与最大值之比是12b. 落在 c1 点的小球，运动时间最长c.落在 b1d 1 线段上的小球，落地时机械能的最小值与最大值之比是12d. 轨迹与 ac1 线段相交的小球，在交点处的速度方向都相同答案d解析 由 h 1gt2 得 t2h，下落高度相同，平抛运动的时间相等，故b 错误；小球落在a1

5、c1 线段中点2g时水平位移最小，落在c1 时水平位移最大，水平位移的最小值与最大值之比是1 2，由 xv0t ， t 相等得小球初速度的最小值与最大值之比是1 2，故 a 错误；落在 b1d1 线段中点的小球， 落地时机械能最小，落在 b1d1 线段上 d 1 或 b1 的小球，落地时机械能最大.设落在 b1d1 线段中点的小球初速度为v1，水平位移为x1.落在 b1d1 线段上 d 1 或 b1 的小球初速度为v2，水平位移为 x2.由几何关系有x1x2 12，由 x v0t，1212得： v1 v2 1 2，落地时机械能等于抛出时的机械能，分别为：e1mgh2mv1 ， e2 mgh 2

6、mv2 ，可知落地时机械能的最小值与最大值之比不等于1 2.故 c 错误 .设 ac1 的倾角为 ，轨迹与 ac1 线段相交的小12球，在交点处的速度方向与水平方向的夹角为.则有 tan y 2gt gt ， tan gt，则 tan 2tan ，可x v0t2v0v0知 一定，则轨迹与ac1 线段相交的小球，在交点处的速度方向都相同，故d 正确 .6.(多选 )如图 6 所示，倾角为 37的光滑斜面顶端有甲、乙两个小球，甲以初速度v0 水平抛出，乙以初速度v0 沿斜面运动，甲、乙落地时，末速度方向相互垂直，重力加速度为g，则 ()图 6a. 斜面的高度为 8v029gb. 甲球落地时间为3v

7、04gc.乙球落地时间为20v09gd. 乙球落地速度大小为7v03答案 ac7.如图 7 所示， “伦敦眼 ” (the londo eye)是世界上最大的观景摩天轮，仅次于南昌之星与新加坡观景轮.它总高度 135 米 (443 英尺 )，屹立于伦敦泰晤士河南畔的兰贝斯区.现假设摩天轮正绕中间的固定轴做匀速圆周运动，则对于坐在轮椅上观光的游客来说，正确的说法是()3名校名 推荐图 7a. 因为摩天轮做匀速转动，所以游客受力平衡b. 当摩天轮转到最高点时，游客处于失重状态c.因为摩天轮做匀速转动，所以游客的机械能守恒d. 当摩天轮转到最低点时，座椅对游客的支持力小于所受的重力答案 b解析摩天轮

8、做匀速转动，不是平衡状态.故 a 错误；当摩天轮转到最高点时，游客受到的重力与支持力的合力的方向向下，指向圆心，所以游客处于失重状态.故 b 正确；摩天轮做匀速转动，所以游客的动能不变而重力势能是变化的，所以机械能不守恒，故c 错误；游客随摩天轮做匀速圆周运动，当摩天轮转到最低点时，游客受到的重力与支持力的合力的方向向上，指向圆心，所以座椅对游客的支持力大于所受的重力.故 d 错误 .8.如图 8 所示， abc 为在竖直平面内的金属半圆环，ac 连线水平， ab 为固定在a、b 两点间的直的金属棒，在直棒上和半圆环的速转动，半圆环的半径为可视为质点，则 m、n图 8ga. r24 g2gc.

9、 g2 r24bc 部分分别套着两个相同的小圆环m、n，现让半圆环绕对称轴以角速度做匀r，小圆环的质量均为m，金属棒和半圆环均光滑，已知重力加速度为g，小圆环两圆环做圆周运动的线速度之比为()g2 r24b. gr24 g2d.g答案a9.如图 9 所示，有一陀螺其下部是截面为等腰直角三角形的圆锥体、上部是高为h 的圆柱体，其上表面半径4名校名 推荐为 r，转动角速度为.现让旋转的陀螺以某水平速度从距水平地面高为h 的光滑桌面上水平飞出后恰不与桌子边缘发生碰撞，陀螺从桌面水平飞出时，陀螺上各点中相对桌面的最大速度值为(已知运动中其转动轴一直保持竖直，空气阻力不计 )()a.grb.gr 2r

10、222c.gr rd.rg r2h r答案c10.如图 10 所示，竖直面内半径为r 的光滑半圆形轨道与水平光滑轨道相切于d 点 .a、 b、 c 三个相同的物体由水平部分分别向半圆形轨道滑去，最后重新落回到水平面上时的落点到切点d 的距离依次为 ad 2r.设三个物体离开半圆形轨道在空中飞行时间依次为ta、tb、tc，三个物体到达水平面的动能分别为 ea、eb、 ec，则下面判断正确的是()图 10a. eaebb.ecebc.tb tcd.tatb答案c解析物体若从半圆形轨道最高点离开在空中做平抛运动，竖直方向上做自由落体运动，有：12，则2r gt2r得： t 2g物体恰好到达半圆形轨道

11、最高点时，有：v2mg m ，r则通过半圆形轨道最高点时的最小速度为：v gr所以物体从半圆形轨道最高点离开后平抛运动的水平位移最小值为：x vt 2r由题知： ad2r，说明 b、 c 通过最高点做平抛运动， a 没有到达最高点，则知tb tc2r， tatb tc.g对于 a、 b 两球，通过d 点时， a 的速度比b 的小，由机械能守恒可得：eaeb.11.关于静止在地球表面(两极除外 )随地球自转的物体，下列说法正确的是()a. 物体所受重力等于地球对它的万有引力b. 物体的加速度方向可能不指向地球中心5名校名 推荐c.物体所受合外力等于地球对它的万有引力d. 物体在地球表面不同处角速

12、度可能不同答案 b12.(多选 )2016 年 4 月 6 日 1 时 38 分，我国首颗微重力科学实验卫星 实践十号返回式科学实验卫星，在酒泉卫星发射中心由长征二号丁运载火箭发射升空，进入近百万米预定轨道，开始了为期15 天的太空之旅，大约能围绕地球转200 圈，如图 1 所示 .实践十号卫星的微重力水平可达到地球表面重力的10 6g，实践十号将在太空中完成19 项微重力科学和空间生命科学实验，力争取得重大科学成果.以下关于实践十号卫星的相关描述中正确的有()图 1a. 实践十号卫星在地球同步轨道上b. 实践十号卫星的环绕速度一定小于第一宇宙速度c.在实践十号卫星内进行的19 项科学实验都是

13、在完全失重状态下完成的d. 实践十号卫星运行中因受微薄空气阻力，需定期点火加速调整轨道答案 bd解析 实践十号卫星的周期 t 1524 h 1.8 h，不是地球同步卫星， 所以不在地球同步轨道上， 故 a 错误；200第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，则实践十号卫星的环绕速度一定小于第一宇宙速度，故b 正确；根据题意可知，实践十号卫星内进行的19 项科学实验都是在微重力情况下做的，此时重力没有全部提供向心力，不是完全失重状态，故c 错误；实践十号卫星运行中因受微薄空气阻力，轨道半径将变小，速度变小，所以需定期点火加速调整轨道，故d 正确 .13.(多选 )如图 2

14、 所示为一卫星沿椭圆轨道绕地球运动，其周期为24小时， a、c 两点分别为轨道上的远地点和近地点， b 为短轴和轨道的交点 .则下列说法正确的是 ()6名校名 推荐图 2a. 卫星从 a 运动到 b 和从 b 运动到 c 的时间相等b. 卫星运动轨道上a、 c 间的距离和地球同步卫星轨道的直径相等c.卫星在 a 点速度比地球同步卫星的速度大d. 卫星在 a 点的加速度比地球同步卫星的加速度小答案bd14.(多选 )假设在宇宙中存在这样三个天体a、b、c，它们在一条直线上，天体a 和天体 b 的高度为某值时，天体 a 和天体 b 就会以相同的角速度共同绕天体c 运转，且天体 a 和天体 b 绕天

15、体 c 运动的轨道都是圆轨道，如图3 所示 .则以下说法正确的是()图 3a. 天体 a 做圆周运动的加速度大于天体b 做圆周运动的加速度b. 天体 a 做圆周运动的线速度小于天体b 做圆周运动的线速度c.天体 a 做圆周运动的向心力大于天体c 对它的万有引力d. 天体 a 做圆周运动的向心力等于天体c 对它的万有引力答案ac解析由于天体 a 和天体 b 绕天体 c 运动的轨道都是圆轨道，角速度相同，由2a r，可知天体 a 做圆周运动的加速度大于天体b 做圆周运动的加速度，故a 正确；由公式v r，可知天体 a 做圆周运动的线速度大于天体 b 做圆周运动的线速度，故b 错误；天体 a 做圆周

16、运动的向心力是由b、 c 的万有引力的合力提供，大于天体 c 对它的万有引力 .故 c 正确， d 错误 .15.如图 4 所示，一颗卫星绕地球沿椭圆轨道运动，a、 b 是卫星运动的远地点和近地点.下列说法中正确的是 ()图 4a. 卫星在 a 点的角速度大于在b 点的角速度b. 卫星在 a 点的加速度小于在b 点的加速度7名校名 推荐c.卫星由 a 运动到 b 过程中动能减小，势能增加d. 卫星由 a 运动到 b 过程中万有引力做正功，机械能增大答案b16.设想我国宇航员随“嫦娥 ”号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，宇航员测出飞船绕行n 圈所用的时间为 t.登月后，宇航员利用身边的弹簧测

17、力计测出质量为m 的物体重力为g1.已知引力常量为g，根据以上信息可得到 ()a. 月球的密度b. 飞船的质量c.月球的第一宇宙速度d.月球的自转周期答案a17.为了验证拉住月球使它围绕地球运动的力与拉着苹果下落的力以及地球、众行星与太阳之间的作用力是同一性质的力，同样遵从平方反比定律，牛顿进行了著名的“月地检验 ”已.知月地之间的距离为60r(r 为地球半径 )，月球围绕地球公转的周期为t，引力常量为g.则下列说法中正确的是 ()a. 物体在月球轨道上受到的地球引力是其在地面附近受到的地球引力的160b. 由题中信息可以计算出地球的密度为3gt2c.物体在月球轨道上绕地球公转的向心加速度是其

18、在地面附近自由下落时的加速度的13 600d. 由题中信息可以计算出月球绕地球公转的线速度为2rt答案c解析物体在月球轨道上受到的地球引力f gmm1mmr2 3 600g r2 ，故 a 错误， c 正确；根据万有引力mm22r3m提供向心力有 g44，根据密度公式可知地球的密度r2 m60r 2可得地球质量 mgt243t3r2r34232r60 120 rgt4 32t，故 d 错误 .gt，故 b 错误；据 vt3r18.据新闻报导， “天宫二号 ”将于 2016年秋季择机发射，其绕地球运行的轨道可近似看成是圆轨道.设每经过时间 t， “天宫二号 ”通过的弧长为 l ，该弧长对应的圆心

19、角为弧度 .已知引力常量为g，则地球的质量是()l232l3tta. g tb. glc.gld.gt3232答案d8名校名 推荐19.太空行走又称为出舱活动.狭义的太空行走即指航天员离开载人航天器乘员舱进入太空的出舱活动.如图 6所示， 假设某宇航员出舱离开飞船后身上的速度计显示其相对地心的速度为v，该航天员从离开舱门到结束太空行走所用时间为t，已知地球的半径为r，地球表面的重力加速度为g，则 ()图 6a. 航天员在太空行走时可模仿游泳向后划着前进b. 该航天员在太空 “走 ”的路程估计只有几米gr2c.该航天员离地高度为2 rv2rvd. 该航天员的加速度为t2答案c解析由于太空没有空气

20、，因此航天员在太空中行走时无法模仿游泳向后划着前进，故a 错误；航天员在太空行走的路程是以速度v 运动的路程， 即为 vt，故 b 错误；由gmm mg 和gmmv2gr22r h2 m，得 h2rr hv r，故 c 正确；由 ar2得 a v42gr h2gr，故 d 错误 .20.a、b 两颗卫星围绕地球做匀速圆周运动，a 卫星运行的周期为t1，轨道半径为r 1； b 卫星运行的周期为 t2，且 t1t2.下列说法正确的是 ()2t1 3a. b 卫星的轨道半径为r1 ()t2b. a 卫星的机械能一定大于b 卫星的机械能c.a、 b 卫星在轨道上运行时处于完全失重状态，不受任何力的作用

21、d. 某时刻卫星 a、 b 在轨道上相距最近，从该时刻起每经过t1t2时间，卫星 a、 b 再次相距最近t1 t2答案d21.如图 8 所示， “嫦娥 ”三号探测器发射到月球上要经过多次变轨，最终降落到月球表面上，其中轨道为圆形，轨道为椭圆.下列说法正确的是()9名校名 推荐图 8a. 探测器在轨道的运行周期大于在轨道的运行周期b. 探测器在轨道经过p 点时的加速度小于在轨道经过p 点时的加速度c.探测器在轨道运行时的加速度大于月球表面的重力加速度d. 探测器在 p 点由轨道进入轨道必须点火加速答案a解析根据开普勒第三定律知，r 3t2 k，因为轨道的半径大于轨道的半长轴，则探测器在轨道的运行gm周期大于在轨道的运行周期，故a 正确；根据牛顿第二定律知，a r 2 ，探测器在轨道经过p 点时的加速度等于在轨道经过p 点时的加速度，故 b 错误；根据mm ma 知，探测器在轨道运行时的加速g 2r度 agmgmr2 ，月球表面的重力加速度g r2 ，因为 r r，则探测器在轨道运行时的加速度小于月球表面的重力加速度， 故 c 错误 .探测器在 p