襄阳四中2016届高三年级物理专项补充训练题《曲线运动与万有引力》

1、1襄阳四中襄阳四中 2016 届高三年级物理专项补充训练题（届高三年级物理专项补充训练题（29）曲线运动与万有引力曲线运动与万有引力 A1如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮 O 与小球 B 连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块 A 连接，杆两端固定且足够长，物块 A 由静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动设某时刻物块 A 运动的速度大小为 vA，小球 B 运动的速度大小为 vB，轻绳与杆的夹角为.则AvAvBcos BvBvAcos C小球 B 减小的势能等于物块 A 增加的动能D当物块 A 上升到与滑轮等高时，它的机械能最大2如图所示，民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上沿

2、跑道 AB 运动，拉弓放箭射向他左侧的固定目标假设运动员骑马奔驰的速度为 v1，运动员静止时射出的箭速度为 v2，跑道离固定目标的最近距离 OAd.若不计空气阻力的影响，要想命中固定目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则A运动员放箭处离固定目标的距离为v21v22v2dB运动员放箭处离固定目标的距离为v1v2dC箭射到固定目标的最短时间为dv1D箭射到固定目标的最短时间为dv22v213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

3、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2hgC球被击出时的初速度大小为 L2ghD球被击出后受到的水平风力的大小为 mgh/L4用下述方法可测出子弹的速度：让子弹水平射出，在离枪口 s 远处竖直立两块相距L 的薄纸，测出薄纸上两弹孔的竖直距离h，则可求得子弹的速度，如图所示，子弹的速度为_5一探险队员在探险时遇到一山沟，山沟的一侧竖直，另一侧的坡面呈抛物线形状此队员从山沟的竖直一侧，以速度 v0沿水平方向跳向另一侧坡面如图所示，以沟底的 O 点为原点建立坐标系 Oxy已知，山沟竖直一侧的高度为 2h，坡面的抛物线方程为 y12hx2；探险队员的质量为 m人视为质点，忽略

4、空气阻力，重力加速度为 g(1)求此人落到坡面时的动能；(2)此人水平跳出的速度为多大时，他落在坡面时的动能最小，动能的最小值为多少？襄阳四中襄阳四中 2016 届高三年级物理专项补充训练题（届高三年级物理专项补充训练题（30）曲线运动与万有引力曲线运动与万有引力 B1如右图所示，紧靠着点光源 S 有一质点 A，在其前方的竖直屏上有 A 的影子 P. 现将 A 向着屏水平抛出，不计空气阻力，影子 P 在屏上的运动情况是().A. 做匀速直线运动B. 做初速度为零的匀加速直线运动C. 做初速不为零的匀加速直线运动D. 做变加速直线运动2斜面上有 P、R、S、T 四个点，如图所示，PR=RS=ST

5、，从 P 点正上方的 Q 点以速度 v 水平抛出一物体，物体落于 R 点.若从 Q 点以速度 2v 水平抛出一个物体，不计空气阻力，则物体落在斜面的vPRSTQAR 与 S 间的某一点BS 点CT 与 S 间的某一点DT 点3如右图所示，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；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处若不计空气阻力，下列关系式正确的是AvavbBva 2vbCtatbDta 2tb4某同学在篮球场地上做斜上抛运动实验，设抛出球的初速度为 20 m/s，抛射角分别为 30、

6、45、60、75，不计空气阻力，则关于球的射程，以下说法正确的是A以 30角度抛射时，射程最大B以 45角度抛射时，射程最大C以 60角度抛射时，射程最大D以 75角度抛射时，射程最大5如图所示，一块橡皮用细线悬挂于 O 点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度A大小和方向均不变B大小不变，方向改变C大小改变，方向不变D大小和方向均改变 S A v0 P 2襄阳四中襄阳四中 2016 届高三年级物理专项补充训练题（届高三年级物理专项补充训练题（31）曲线运动与万有引力曲线运动与万有引力 C1升降机内悬挂一圆锥摆，摆线为 1m，小球质量为 0.5kg，当升

7、降机以 2m/s2加速度匀加速上升时，摆线恰与竖直方向成=370角，则小球的转速和摆线的拉力分别为A0.62r/s7.5NB0.26r/s5.7NC0.62r/s5.7ND0.26r/s7.5N2如图所示，电风扇在闪光灯下运转，闪光灯每秒闪 30 次，风扇转轴 O 上装有 3 个扇叶，它们互成 120角.当风扇转动时，观察者感觉扇叶不动，则风扇转速可能是A600 r/minB900 r/minC1200 r/minD1500 r/min3如图所示，两根长度不同的细线分别系有两个小球，细线的上端都系于 O 点设法让两个小球在同一水平面上做匀速圆周运动已知细线长之比为 L1L2=31，L1跟竖直方

8、向成 60角下列说法中正确的有A两小球做匀速圆周运动的周期必然相等B两小球的质量 m1m2=31CL2跟竖直方向成 30角DL2跟竖直方向成 45角4在光滑的圆锥漏斗的内壁，两个质量相同的小球 A 和 B，分别紧贴着漏斗在水平面内做匀速圆周运动，其中小球 A 的位置在小球 B 的上方，如图所示下列判断正确的是AA 球的速率大于 B 球的速率BA 球的角速度大于 B 球的角速度CA 球对漏斗壁的压力大于 B 球对漏斗壁的压力DA 球的转动周期大于 B 球的转动周期5如图所示，两个内壁光滑、半径不同的半球形碗，放在不同高度的水平面上，使两碗口处于同一水平面，现将质量相同的两个小球(小球半径远小于碗

9、的半径)，分别从两个碗的边缘由静止释放，当两球分别通过碗的最低点时A两球的速度大小相等B两球的速度大小不相等C两球对碗底的压力大小相等D两球对碗底的压力大小不相等襄阳四中襄阳四中 2016 届高三年级物理专项补充训练题（届高三年级物理专项补充训练题（32）曲线运动与万有引力曲线运动与万有引力 D1 2009 年 8 月 25 日韩国用运载火箭“罗老号”将一颗近地科学技术卫星送入太空， 卫星未能进入预定轨道已坠毁；我国于 2009 年 8 月 31 日发射的“帕拉帕D”同步卫星，于 2009 年 9 月 1日在近地点进行了成功变轨，则关于两卫星的说法不正确的是（）A“帕拉帕D”近地点变轨前后，其

10、轨道半长轴的三次方与周期的二次方比值不变B两卫星的设计轨道半长轴的三次方与设计周期二次方比值相同C韩卫星坠毁过程中，卫星所受万有引力大于其做圆周运动所需向心力D“帕拉帕D”近地点变轨前后，万有引力对卫星做负功，卫星机械能不变2质量相等的甲、乙两颗卫星分别贴近某星球表面和地球表面围绕其做匀速圆周运动，已知该星球和地球的密度相同，半径分别为 R 和 r，则（）A甲、乙两颗卫星的加速度之比等于 RrB甲、乙两颗卫星所受的向心力之比等于 11C甲、乙两颗卫星的线速度之比等于 11D甲、乙两颗卫星的周期之比等于 Rr3如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道 1，然后经点火将卫星送入椭圆轨

11、道 2，然后再次点火，将卫星送入同步轨道 3.轨道 1、2 相切于 Q 点，2、3 相切于 P 点，则当卫星分别在 1、2、3 轨道上正常运行时，下列说法中正确的是（）A.卫星在轨道 3 上的加速度大于在轨道 1 上的加速度B.卫星在轨道 3 上的角速度小于在轨道 1 上的角速度C.卫星在轨道 1 上经过 Q 点时的速度大于它在轨道 2 上经过 Q 点时的速度D.卫星在轨道 2 上经过 P 点时的加速度等于它在轨道 3 上经过 P 点时的加速度4据报道，2009 年 4 月 29 日，美国亚利桑那州一天文观测机构发现一颗与太阳系其它行星逆向运行的小行星，代号为 2009HC82该小行星绕太阳一

12、周的时间为 3.39 年，直径 23 千米， 其轨道平面与地球轨道平面呈 155的倾斜 假定该小行星与地球均以太阳为中心做匀速圆周运动，则小行星和地球绕太阳运动的速度大小的比值为（）A3139. 3B2139. 3C2339. 3D3239. 35我国探月的“嫦娥工程”已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球假如宇航员在月球上测得摆长为 l 的单摆做小振幅振动的周期为 T，将月球视为密度均匀、半径为 r 的球体，则月球的密度为（）Al3GrT2B3lGrT2C16l3GrT2D3l16GrT2a123PQBAOm1L1L2m23襄阳四中襄阳四中 2016 届高三年级物理专项补充训练题（届高三

13、年级物理专项补充训练题（33）曲线运动与万有引力曲线运动与万有引力 E1为了对火星及其周围的空间环境进行探测，我国预计于 2011 年 10 月发射第一颗火星探测器“萤火一号”假设探测器在离火星表面高度分别为 h1和 h2的圆轨道上运动时，周期分别为T1和 T2火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火星的自转影响，万有引力常量为 G仅利用以上数据，可以计算出（）A火星的密度和火星表面的重力加速度B火星的质量和火星对“萤火一号”的引力C火星的半径和“萤火一号”的质量D火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号”的引力2已知地球质量为 M，半径为 R，自转周期为 T，地球同步卫星质量为 m，引力为 G有

14、关同步卫星，下列表述正确的是（）A卫星距离地面的高度为2324GMTB卫星的运行速度小于第一宇宙速度C卫星运行时受到的向心力大小为2MmGRD卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度3我们在推导第一宇宙速度的公式 v gR时，需要做一些假设和选择一些理论依据，下列必要的假设和理论依据有（）A卫星做半径等于 2 倍地球半径的匀速圆周运动B卫星所受的重力全部作为其所需的向心力C卫星所受的万有引力仅有一部分作为其所需的向心力D卫星的运转周期必须等于地球的自转周期4全球定位系统(GPS)有 24 颗卫星分布在绕地球的 6 个轨道上运行，距地面的高度都为 2 万千米已知地球同步卫星离地面的高度为 3

15、.6 万千米，地球半径约为 6400 km，则全球定位系统的这些卫星的运行速度约为（）A3.1km/sB3.9km/sC7.9km/sD11.2km/s5有两颗质量均匀分布的行星 A 和 B，它们各有一颗靠近表面的卫星 a 和 b，若这两颗卫星 a和 b 的周期相等，由此可知（）A卫星 a 和 b 的线速度一定相等B行星 A 和 B 的质量一定相等C行星 A 和 B 的密度一定相等D行星 A 和 B 表面的重力加速度一定相等襄阳四中襄阳四中 2016 届高三年级物理专项补充训练题（届高三年级物理专项补充训练题（34）曲线运动与万有引力曲线运动与万有引力 F1经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双

16、星系统”“双星系统”是由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体如图 44所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力的作用下，绕连线上的 O 点做周期相同的匀速圆周运动现测得两颗星之间的距离为 L，质量之比为 m1m232则可知（）Am1、m2做圆周运动的线速度之比为 32Bm1、m2做圆周运动的角速度之比为 32Cm1做圆周运动的半径为25LDm2做圆周运动的半径为25L2 宇宙中有这样一种三星系统， 系统由两个质量为 m 的小星体和一个质量为 M 的大星体组成，两个小星体围绕大星体在同一圆形轨道上运行，轨道半径为 r关于该三星系统的说

17、法中正确的是（）A在稳定运行情况下，大星体提供两小星体做圆周运动的向心力B在稳定运行情况下，大星体应在小星体轨道中心，两小星体在大星体相对的两侧C小星体运行的周期为 T)4(423mMGrD大星体运行的周期为 T)4(423mMGr3 英国 新科学家 （New Scientist） 杂志评选出了2008年度世界8项科学之最， 在 XTEJ1650-500双星系统中发现的最小黑洞位列其中若某黑洞的半径 R 约 45km，质量 M 和半径 R 的关系满足GcRM22（其中 c 为光速，G 为引力常量） ，则该黑洞表面重力加速度的数量级为（）A108m/s2B1010m/s2C1012m/s2D10

18、14m/s241990 年 4 月 25 日，科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约 600km 的高空，使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行已知地球半径为 6.4106m，利用地球同步卫星与地球表面的距离为 3.6107m 这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期以下数据中最接近其运行周期的是（）A0.6 小时B1.6 小时C4.0 小时D24 小时5如图所示，三个质点 a、b、c 质量分别为 m1、m2、M(Mm1，Mm2)在c 的万有引力作用下，a、b 在同一平面内绕 c 沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径之比为 rarb14，则它们的周期之比

19、 TaTb_；从图示位置开始，在 b 运动一周的过程中，a、b、c 共线了_次A18，14B14，12C81，10D41，8襄阳四中襄阳四中 2016 届高三年级物理专项补充训练题（届高三年级物理专项补充训练题（29）m2Om14曲线运动与万有引力曲线运动与万有引力 A1 【解析】【解析】vA可分解为沿绳方向和垂直绳方向的分速度，如右图所示而可分解为沿绳方向和垂直绳方向的分速度，如右图所示而小球小球 B 的速度等于绳方向的分速度，即的速度等于绳方向的分速度，即 vB=vAcos，故，故 B 正确；根据能量正确；根据能量守恒可知守恒可知， 小球小球 B 减小的势能等于物块减小的势能等于物块 A

20、增加的机械能和小球增加的机械能和小球 B 增加的动增加的动能之和，能之和，C 错；当物块错；当物块 A 上升到与滑轮等高时，上升到与滑轮等高时，vA沿绳方向分速度为沿绳方向分速度为 0，即即 vB=0，小球，小球 B 运动到最低点，减少的重力势能全部转化为运动到最低点，减少的重力势能全部转化为 A 的机械能的机械能，故此时故此时 A 的机械能最大，的机械能最大，D 正确正确【答案】【答案】BD2 【解析解析】联系联系“小船过河小船过河”模型可知模型可知，射出的箭同时参与了射出的箭同时参与了 v1、v2两个运动两个运动，要想命中目标且要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短射出的箭在空中飞行时间

21、最短， 箭射出的方向应与马运动的方向垂直箭射出的方向应与马运动的方向垂直， 则由分运动与合运动的则由分运动与合运动的等时性关系可知最短时间等时性关系可知最短时间 tdv2，箭的速度，箭的速度 v v21v22，所以运动员放箭处离固定目标的距离，所以运动员放箭处离固定目标的距离为为 svtv21v22v2d，A 正确正确【答案】【答案】A.3 【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，【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 错误错误；由由 h12gt2得球从被击出到落入得球从被击出到落入 A 穴所用的时间为穴所用的时间为 t2hg

22、，B 正确正确；由题述高尔夫球竖直地由题述高尔夫球竖直地落入落入 A 穴可知球水平末速度为零，由穴可知球水平末速度为零，由 Lv0t/2 得球被击出时的初速度大小为得球被击出时的初速度大小为 v0L2gh，C正确正确；由由 v0at 得球水平方向加速度大小得球水平方向加速度大小 agL/h，球被击后后受到的水平风力的大小为球被击后后受到的水平风力的大小为 FmamgL/h，D 错误错误【答案】【答案】BC4 【解析】设【解析】设 AC 竖直间距为竖直间距为 h，子弹过，子弹过 B 点有：点有：hh12gsv02子弹过子弹过 C 点有：点有：h12g(sLv0)2由由得得 v0gLhsL2【答案

23、】【答案】gLhsL25 【解析】【解析】(1)xv0t2hy12gt2根据题意有根据题意有 yx22h落到坡面时人的动能为落到坡面时人的动能为12mv212mv20mg(2hy)联立联立式式得得12mv212mv204g2h2v20gh (2)式可以改写为式可以改写为 v2v20gh2ghv20gh23ghv2极小的条件为极小的条件为式中的平方项式中的平方项等于等于 0，由此得，由此得 v0 gh此时此时 v23gh，则最小动能为，则最小动能为12mv2min32mgh襄阳四中襄阳四中 2016 届高三年级物理专项补充训练题（届高三年级物理专项补充训练题（30）曲线运动与万有引力曲线运动与万

24、有引力 B1【解析】【解析】此题有些同学只看一遍就想当然认为：既然质点做平抛此题有些同学只看一遍就想当然认为：既然质点做平抛运动运动，竖直方向做匀加速直线运动竖直方向做匀加速直线运动，则它的影子的运动也应如是则它的影子的运动也应如是，故故选选 B， 其实这是错误的其实这是错误的. 如何解呢如何解呢?请看右图所示请看右图所示， 设设 A 质点运动时质点运动时间间t 后到后到 Q 点，则由几何关系可知点，则由几何关系可知:002221vgttvgtLy则则02vgLty可见影子单位时间内的位移为一常量，即影子在屏上的运动为匀速直线运动可见影子单位时间内的位移为一常量，即影子在屏上的运动为匀速直线运

25、动.【答案】【答案】A2 【解析】平抛运动的初速度由【解析】平抛运动的初速度由 v 换成换成 2v 后，若物体下落的高度仍等于后，若物体下落的高度仍等于 Q、R 之间的竖直高之间的竖直高度差度差，物体的水平位移应等于物体的水平位移应等于 P、R 之间的水平间距的之间的水平间距的 2 倍倍，也就等于也就等于 P、S 之间的水平间距之间的水平间距.但因斜面向上倾斜，物体落到但因斜面向上倾斜，物体落到 R 右侧时下落的高度小于右侧时下落的高度小于 Q、R 之间的高度差，则水平位移也之间的高度差，则水平位移也应小于应小于 P、S 间的水平间距间的水平间距.所以会落在所以会落在 R、S 之间的某点，之间

26、的某点，A 选项正确选项正确.【答案】【答案】A3 【解析】本题考查平抛运动，中档题做平抛运动的物体运动时间由竖直方向的高度决定【解析】本题考查平抛运动，中档题做平抛运动的物体运动时间由竖直方向的高度决定 t2hg，a 物体下落的高度是物体下落的高度是 b 的的 2 倍倍，有有 ta 2tb，D 正确正确；水平方向的距离由高度和初速水平方向的距离由高度和初速度决定度决定 xv02hg，由题意得，由题意得 a 的水平位移是的水平位移是 b 的的 2 倍，可知倍，可知 va 2vb，B 正确正确【答案】【答案】BD4 【解析】根据射程公式【解析】根据射程公式 X=gv2sin20可知，当抛射角为可知，当抛射角为 45时，射程最大时，射程最大.【答案】【答案】B5 【解析解析】由于始终保持悬线竖直由于始终保持悬线竖直，所以橡皮水平方向上的运动与铅笔的速度相同所以橡皮水平方向上的运动与铅笔的速度相同，橡皮在竖橡皮在竖直