高考物理一轮复习章节训练曲线运动万有引力与航天

1、文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持.2014年高考一轮复习之曲线运动 万有引力与航天一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分.有的小题只有一个选项正确，有的小 题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内）1.下列关于运动和力的叙述中，正确的是（）X做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的B.物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心C.物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动D,物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同解析：平抛运动的物体做曲线运动，但加速度的方向不变，选项A错误；做匀速圆周运 动的物体，合外力全部用来充当向

2、心力，即合力指向圆心，做变速圆周运动的物体，合外力 指向圆心方向的分力充当向心力，即合力不一定指向圆心，选项B错误：当尸与v共线时， 物体做直线运动，选项C正确；当尸与丫不共线时，物体做曲线运动，当产与丫之间的夹角 是锐角时，物体的速率增加，当尸与v之间的夹角为钝角时，物体的速率减小，选项D错误.答案：C2.BC如图所示，小球p在月点从静止开始沿光滑的斜而月5运动到6点所用的时间为a,在月 点以一定的初速度水平向右抛出，恰好落在6点所用时间为5在月点以较大的初速度水平 向右抛出，落在水平面仇7上所用时间为心则心心和久的大小关系正确的是（）A.tzB. ti<t2= tzC. ti>

3、t：>tzD. ti<t：< tz解析：设斜面倾角为°,月点到6c而的高度为人则4 =2sin" 原 以一定的初 速度平抛落到6点时，方&以较大的初速度平抛落到国而上时，方=£,可得出：h答案：A3.（2013 东北四校一模）如图所示，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位于离地面 足够高的同一水平线上，枪口与目标靶之间的距离Y=100m,子弹射出的水平速度r=100m/s, 子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放，不计空气阻力，重力加速度取=10 ni/s：, 有关下列说法正确的是（）射击枪hx目标靶-13 -word版本可编辑,欢迎下

4、载支持.A.子弹从枪口射出到击中目标靶经历的时间亡=1 sB.目标靶由静止开始释放到被子弹击中，下落的距离方=0.5 mC.若子弹从枪口射出的水平速度v=200 m/s, 一定击不中目标靶D.若子弹从枪口射出的瞬间目标靶以某速度竖直下抛，子弹可能击中目标靶中心V解析：子弹射出后做平抛运动，子弹击中目标靶经历的时间亡=,=ls,目标靶由静止释 V放到子弹击中，下落的距离=聂产=5如 选项A对，B错；子弹在竖直方向上做自由落体运动，故选项C错：若目标靶下落时有初速度，则子弹不可能击中目标靶，选项D错.答案：A4. （2013 上海华师大附中八校联考）在轨道上稳定运行的空间站中，有如图所示的装置，半

5、径分别为r和斤（皮r）的甲、乙两 个光滑的圆形轨道在同一竖直平而上，轨道之间有一条水平轨道相连，宇航员让一小球以 一定的速度先滑上甲轨道，通过粗糙的以段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，那么下列 说法正确的是（）A.小球在a间由于摩擦力而做减速运动B.小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大C.如果减小小球的初速度，小球有可能不能到达乙轨道的最高点D.小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力解析：在轨道上稳定运行的空间站中，处于完全失重状态.小球在切间对接触面压力为零，所受摩擦力为零，小球做匀速率运动.小球在甲、乙两个光滑的圆形轨道内运动，速度相等，轨道支持

6、力提供向心力，由尸=之可知，小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于 r经过乙轨道最高点时对轨道的压力，选项D正确.答案：D5. （2013 江苏扬州质检）如图所示，竖直平面内放置一直角杆水以杆的水平部分粗糙，竖直部分光滑，两部分各 有质量相等的小球片和5套在杆上，月、6间用轻绳相连，以下说法中正确的是（）A.若用水平拉力向右缓慢地拉儿则拉动过程中看受到的摩擦力不变B.若以一较明显的速度向右匀速地拉4则拉动过程中月受到的摩擦力不变C.若以一较明显的速度向右匀速地拉人则过程中4受到的摩擦力比静止时的摩擦力要 大D.若以一较明显的速度向下匀速地拉6,则过程中，受到的摩擦力与静止时的摩擦力相解析：若用

7、水平拉力向右缓慢地拉力，两小球都始终处于平衡状态，选取两球组成的系统为研究对象，竖直方向上，A=G+d，故月受到的摩擦力R=笈="（&+G）不变，选项A 正确；将4、5的实际速度外看分解为沿绳方向的分速度和垂直绳方向的分速度，设轻绳 与水平杆间的夹角为心如图所示，则=scos。，沿绳方向速度相等，即以cos 0= %sin%若以一较明显的速度向右匀速地拉4 。变小，增大，即5球在竖直方向上做加速运动，所以轻绳对6球拉力的竖直向上的分量大于圆 根据牛顿第三定律， 轻绳对A球竖直向下的拉力分量也大于篇故后&+圆月受到的摩擦力R= K> （G+G）, 选项B错而C对：

8、若以一较明显的速度向下匀速地拉6,那么由两球组成的系统在竖直方向上 受力平衡，则水平杆对4球的弹力凡=G+£+尸，其中尸为拉力，可见总比静止时要大，所 以该过程中月受到的摩擦力比静止时大，选项D错误.答案：AC6.如图所示，物体甲从高4处以速度匕平抛，同时物体乙从距甲水平方向距离x处由地 面以速度也竖直上抛，不计空气阻力，两个物体在空中某处相遇，下列叙述中正确的是（）A.从抛出到相遇所用的时间是*/匕B.如果相遇发生在乙上升的过程中，则匕X战C.如果相遇发生在乙下降的过程中，则乃<，旃D.若相遇点离地面高度为从2,则匕=包解析：甲被抛出后，做平抛运动，属于匀变速曲线运动；乙被抛

9、出后，做竖直上抛运动, 属于匀变速直线运动.它们的加速度均为重力加速度，从抛出时刻起，以做自由落体运动的 物体作为参考系，则甲做水平向右的匀速直线运动，乙做竖直向上的匀速直线运动，于是相 遇时间t=x/vi=H/vz.乙上升到最高点需要时间：七=%/§.从抛出到落回原处需要时间：tz=2vjg.要使甲、乙相遇发生在乙上升的过程中，只要使仪七即可，即加也%/8,则： 心氤要使甲、乙相遇发生在乙下降的过程中，只要使V即可,即曾华得: 人彘UU若相遇点离地面高度为5,则5=叱一 乙乙将式代入上式，可得已=旧由式可知，A、B、D项正确.答案：ABD7 .假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和

10、天体之间距离都缩小到原来的一半，地球 绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是（）A.地球的向心力变为缩小前的一半8 .地球的向心力变为缩小前的二C.地球绕太阳公转周期与缩小前的相同D.地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半解析：密度不变，天体直径缩小到原来的一半，质量变为原来的，根据万有引力定律尸 O等知向心力变为M m i7X -X-/r8 8 GMm F 皿 十小G场4下/口r.F =i -=7Z,选】贝 B 正.确：由=mr -k/J 7=2 n A /TTz 知 T =2 五r z 16r 16rTGM2选项C正确.答案：BC8. （2012 北京理综）关于环绕地球运行的卫

11、星，下列说法正确的是（）A.分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期B.沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率C.在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同D.沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合解析：环绕地球运动的卫星，由开普勒第三定律亍=常数，当椭圆轨道半长轴与圆形轨道 的半径相等时，两颗卫星周期相同，选项A错误；沿椭圆轨道运行的卫星，只有引力做功， 机械能守恒，在轨道上相互对称的地方（到地心距离相等的位置）速率相同，选项B正确；所 有地球同步卫星相对地面静止，运行周期都等于地球自转周期，由竿=产，斤=/半, 轨道

12、半径都相同，选项c错误；同一轨道平面不同轨道半径的卫星，相同轨道半径、不同轨 道平面的卫星，都有可能（不同时刻）经过北京上空，选项D错误.答案：B9. 现在城6的滑板运动非常流行，在水平地而上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定 速度向前滑行，在横杆前起跳并越过杆，从而使人与滑板分别从杆的上下通过，如图所示.假 设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计，运动员能顺利完成该动作，最终仍落在滑 板原来的位置上，要使这个表演成功，运动员除了跳起的高度足够外，在起跳时双脚对滑板 作用力的合力方向应该（）A.竖直向上B,向下适当偏后C.竖直向下D,向上适当偏前解析：因为在滑板跳高的过程中，人的运动可以分

13、解为水平方向的匀速直线运动和竖直 方向的竖直上抛运动，而滑板在水平面上做匀速直线运动，故要使人越过横杆后仍落在滑板 上，必须使人在水平方向的分运动与滑板具有相同的速度，所以人跳离时对滑板的作用力应 该竖直向下，C正确.答案：c10.如图所示，竖直薄壁圆筒内壁光滑、半径为斤，上部侧面月处开有小口，在小口月的正下 方方处亦开有与月大小相同的小口 6,小球从小口月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6 口处飞出，小球进入月口的最小速率分为（）A-B- 'N?C- 117Px/ID- 2“动解析：小球从小口 A沿切线方向水平射入筒内，小球的运动可看做水平方向的匀速圆周 运

14、动和竖直方向的自由落体运动的卷加.因此从月至6的时间为=片，在这段时间内小 球必须转整数周才能从8口处飞出，所以有 iX三或当片1时，的最小，心=五心g， 故选项B正确.答案：B第II卷（非选择题，共60分）二、填空题（本题共2小题，每题8分，共16分）11 .如下图所示的是“研究小球的平抛运动”时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边 长为5 cm的小方格，取g=10 m/s1由此可知：闪光频率为 Hz：小球抛出时的初速度大小为 m/s；从抛出点到。点，小球速度的改变最大为 m/s.解析：看出A, 5。三点的水平坐标相隔5个小格，说明是相隔相等时间的3个点.竖 直方向的每个时间间隔内的位移差是2

15、个小格，根据可以算相邻的时间间隔，然后 再根据水平方向的匀速运动，可以算出初速度.答案：10 2.5 412 .如图所示，三个质点a、6、c质量分别为g、zzt、必（.心 匹，劭%）.在。的万有引力 作用下，a、6在同一平面内绕。沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径之比为，:n=l：4, 则它们的周期之比刀：乙=:从图示位置开始，在6运动一周的过程中，a、6、。共 线了 次，解析：万有引力提供向心力，则怎上*' G卓=3号;所以兀"1 8,设 每隔时间、6共线一次，则（-）一八所以片所以6运动一周的过程中，a、b、。共线的次数为=，=匚=7；4一争=苧-2 = 14. t冗L

16、 Tb L答案：1:8 14三、计算题（本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步臊，有数值计算的要注明单位)13.在光滑的水平面内，一质量m=l kg的质点以速度vo=10 m/s沿x轴正方向运动，经过 原点后受一沿y轴正方向(竖直方向)的恒力尸 =15N作用，直线"与x轴成a=37° ,如图 所示曲线为质点的轨迹图(g取10 m/s二，sin37° =0.6, cos37° =0. 8),求：(1)如果质点的运动轨迹与直线盅相交于尸点，质点从0点到尸点所经历的时间以及P 点的坐标：(2)质点

17、经过尸点时的速度大小.解析：(1)质点在水平方向上无外力作用做匀速直线运动，竖直方向受恒力尸和重力侬 作用做匀加速直线运动.由牛顿第二定律得：F-mg 15 - 10. . .a=: m/ s =5 m/s .m 1设质点从。点到尸点经历的时间为t,2点坐标为(必，公,则*ryp又 tan a =Xp联立解得：t=3 s, *=30 m, yr=22. 5 m.(2)质点经过产点时沿y方向的速度py=at=15 m/s故尸点的速度大小巳尸=7 +玄=5小3 m/s.答案：(1)3 s 必=30 m »=22.5 m (2)5乖 m/s14.如图所示，质量为m的小球置于方形的光滑盒子中

18、，盒子的边长略大于小球的宜径.某 同学拿着该盒子在竖直平而内以。点为圆心做半径为斤的匀速圆周运动，己知重力加速度为 空气阻力不计.求：(1)若要使盒子运动到最高点时与小球之间恰好无作用力，则该同学拿着盒子做匀速圆周 运动的周期为多少？若该同学拿着盒子以第(1)问中周期的;做匀速圆周运动，则当盒子运动到如图所示的 位置(球心与。点位于同一水平而上)时，小球对盒子的哪些而有作用力，作用力大小分别为 多少？解析：(1)设盒子的运动周期为加因为在最高点时盒子与小球之间刚好无作用力，因此小球仅受重力作用，由重力提供向心力，根据牛顿运动定律得布解之得Z =(2)设此时盒子的运动周期为白，则小球的向心加速度

19、为含=冬斤 乙1由第问知乙=2八|且T=由上述三式知选=4g设小球受盒子右侧面的作用力为尸，受上侧面的作用力为E，根据牛顿运动定律知，在水 平方向上尸 =弱位即尸=4。§在竖直方向上E+g=0即尺=-mg因为尸为正值、E为负值，所以小球对盒子的右侧面和下侧而有作用力，大小分别为4砥 和mg.答案：(2)小球对盒子的右侧面和下侧而有作用力，大小分别为4磔和砥15 . “嫦娥一号”探月卫星在空中运动的简化示意图如图所示.卫星由地面发射后，经 过发射轨道进入停泊轨道，在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道.已知卫星在停泊轨道和工作轨道的运行半径分别为斤和兄，地球半径为，月球半径为(1)卫星在停泊轨道上运行的线速度：(2)卫星在工作轨道上运行的周期.解析：(1)设卫星在停泊轨道上运行的线速度为V,卫星做圆周运动的向心力由地球对它 的万有引力提供，得mM ，