2018届人教版天体运动题单元测试

2018届人教版天体运动题单元测试一、单项选择题1.（2017•山西元月调研）国内首台新型墙壁清洁机器人“蜘蛛侠”| |是由青岛大学学生自主设计研发的，“蜘蛛侠”利用8只“爪子”上的吸 小//盘吸附在接触面上，通过“爪子”交替伸缩，就能在墙壁和玻璃上自由移|蜘蛛侠|动.如图所示，“蜘蛛侠”在竖直玻璃墙面上由A点沿直线匀加速“爬行”到右上方B点,在这一过程中，关于“蜘蛛侠”在竖直面内的受力分析可能正确的是（）解析：蜘蛛侠由A到B做匀加速直线运动，故F合外力向沿AB方向，由A指向B,结合各选项图分析知C项正确.答案：C2.（2017•广东佛山模拟）明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画（如图），记录了我们祖先的劳动智慧.若A、B、C三齿轮半径的大小关系如图，则（）A.齿轮A的角速度比C的大B.齿轮A与B角速度大小相等C.齿轮B与C边缘的线速度大小相等D.齿轮A边缘的线速度比C边缘的大解析：齿轮A的边缘与齿轮B的边缘接触，B与C同轴转动，故va=vb，sb=3c.根据v=3r可知3b>3A,3A<3C,vb>vc，va>vc，故D正确，A、B、C错误.答案：D3.过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星"51pegb”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕，“51pegb”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径的；^.该中心恒星与太阳的质量比约为（）20A.■— B.1C.5D.C.5解析：研究行星绕某一恒星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力榨=m*1, 4n2r3 , .一 解得M=-^—.“51pegb”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为GT2—3 1 一、r，…I,,一…，，20 —地球绕太阳运动半径的赤，所以该中心恒星与太阳的质量比约为一4一=1,B正确.20 焉2365答案：B4.若在某行星和地球上相对于各自水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为2：万.已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为R,由此可知，该行星的半径约为（）A.2r B.7RC.2R D.乎R解析：平抛运动物体在水平方向上做匀速直线运动，即x=vot,在竖直方向上做自由落 1一一. ：2h g体运动，即h=2gt2,所以x=vo'/7.两种情况下，抛出的速度相同，高度相同，所以表=%g%M行7 JMm GM g R2 7不根据公式G「=mg可得g=^，故廿=行=7且R『R,解得R一=2R,C正确.4 R2 R2 g M 4 地 行。地frR地2答案：C5.（2017•辽宁抚顺一中模拟）横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，如图所示，固定在水平面上，它们的竖直边长都是底边长的一半，小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上，其中有三次的落点分别是a、b、c.下列判断正确的是（）A.图中三次平抛比较，落在a点时小球飞行时间最短B.图中三次平抛比较，落在c点时小球飞行过程速度变化最大C.图中三次平抛比较，落在c点时小球飞行过程速度变化最快D.无论小球抛出时初速度多大，落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直解析：小球做平抛运动，运动的时间是由竖直方向上的位移决定的，由图可知，落在a点时下落的高度最大，所以落在a点时的运动时间最长，A错误；速度变化的快慢是指物体

运动的加速度的大小，三次小球都是做平抛运动，加速度都是重力加速度，所以速度变化的快慢是相同的，C错误；三次小球都是做平抛运动，水平方向的速度不变的，只有竖直方向的速度在变化，由于落在a点时的运动时间最长，所以落在a点时速度的变化最大，B错误；首先落在a点时速度不可能与斜面垂直，然后看落在b、c点时，竖直速度是gt，水平速度v是V,斜面倾夹角是e=arctan0.5,要使合速度垂直斜面，把两个速度合成后，需要t=gttane，即v=0.5gt,t时间内竖直位移为0.5gt2,水平位移为vt=(0.5gt)・t=0.5gt2,即若要满足这个关系，需要水平位移和竖直位移都是一样的，显然在图中b、c点不存在此种情况，因为落在b、c点时水平位移必定大于竖直位移，D正确.答案：D6.（2017•陕西商洛模拟）如图，竖直平面内有一段圆弧MN,小球从将落在圆弧上的b点.已知Oa、Ob与竖直方向的夹角分别为a、圆心O将落在圆弧上的b点.已知Oa、Ob与竖直方向的夹角分别为a、不计空气阻力，则（）vsinaA.-a=~~vbsin6vcos6C.vcos6C.r= vbcosasinasin6vsinaD.-a=~~vbsin6cos6

cosa解析：小球水平抛出，其做平抛运动，由平抛运动规律求解.若落到a点，则有xa=vataRsina=vjaI1人n 1上h=-gt2Rcosa="gt2a2a 2agR2cosgR2cosa,sinaxb=vxb=vbtb। 1,h=-gt2b2bRcos6=Jgt2Rcos6=Jgt22b得vh=bvsinacos6则—=—•vbsin6Vcosa故D正确.答案：D、多项选择题.（2017•山东师大附中模拟）如图所示，在一次救灾工作中，一架沿水TOC\o"1-5"\h\z平直线飞行的直升机A，用悬索（重力可忽略不计）救护困在湖水中的伤员B在。 -直升机A和伤员B以相同的水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员吊起，在 力某一段时间内，A、B之间的距离以l=H-t2（式中H为直升机A离地面的高度， ；各物理量的单位均为国际单位制单位）规律变化，则在这段时间内（） 年SA.悬索的拉力等于伤员的重力.伤员处于超重状态C.在地面上看，伤员做加速度大小、方向均不变的曲线运动D.从直升机看，伤员做速度大小增加的直线运动解析：根据公式l=H—t2=H—；at2可得;a=1m/s2，故a=2m/s2，即在竖直方向上存乙 乙在向上的加速度，所以悬索的拉力大于伤员的重力，A错误；加速度向上，则伤员处于超重状态，B正确；在地面上看，伤员在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做匀加速直线运动，故合运动为加速度恒定的曲线运动，C正确；从直升机上看，两者在水平方向上相对静止，在竖直方向上伤员做匀加速直线运动，故D正确.答案：BCD8.（2017•河北石家庄模拟）如图所示，半径分别为R、2R的两个 ly水平圆盘，小圆盘转动时会带动大圆盘不打滑地一起转动.质量为m/一一的小物块甲放置在大圆盘上距离转轴R处，质量为2m的小物块乙放 乙置在小圆盘的边缘处.它们与盘面间的动摩擦因数相同，当小圆盘以角速度/转动时，两物块均相对圆盘静止，下列说法正确的是（）A.小物块甲受到的摩擦力大小为4ms2RB.两物块的线速度大小相等C.在角速度s逐渐增大的过程中，物块甲先滑动D.在角速度s逐渐减小的过程中，摩擦力对两物块做负功解析：由题知两个圆盘边缘的线速度大小相等，则由v=sr,可知两圆盘角速度大小关系为s甲：s乙=区：2R=1：2,又v甲=s甲R,v乙=s乙R,则v甲：v乙=1：2,B错.因两物块随盘转动时，摩擦力提供向心力，则甲受到的摩擦力大小为F=F^=m（s）2R=：f甲向甲2 4ms2R,乙受到的摩擦力大小为Ff乙=F^=ms2R,在角速度s逐渐增大的过程中，甲、乙两物块受到的静摩擦力逐渐增大，又知［皿甲=〃mg,Ffmax乙=2〃mg,则乙先滑动，A正确，C错误.若角速度逐渐减小，则由v=sr可知两物块的线速度也逐渐减小，动能减小，由功能关系知摩擦力做负功，故D对.答案：AD

9.（2015•高考广东卷）在星球表面发射探测器，当发射速度为v时，探测器可绕星球表面做匀速圆周运动；当发射速度达到'、「v时，可摆脱星球引力束缚脱离该星球.已知地球、火星两星球的质量比约为10：1,半径比约为2：1,下列说法正确的有（）A.探测器的质量越大，脱离星球所需要的发射速度越大B.探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的大C.探测器分别脱离两星球所需要的发射速度相等D.探测器脱离星球的过程中，势能逐渐增大GMmmv2..解析：发射速度为v时,探测器可绕星球表面做匀速圆周运动,由而=1r,解得v=\陪，M为星球的质量，要使探测器脱离星球的吸引，则发射速度为v脱二亚;飞甯，该速度与探测器的质量无关，由此式可知，分别在地球和火星表面发射时的脱离速度不同，GMm FMR25选项A、C错误；探测器受到的引力F=h，在两星球表面的引力之比地=地•'火=5,选R2 FMR22火火地项B正确；探测器脱离星球的过程中，万有引力做负功，势能逐渐增大，选项D正确.答案：BD10.（2015•高考天津卷）P「P2为相距遥远的两颗行星，距各自表面。八相同高度处各有一颗卫星s「s」故匀速圆周运动.图中纵坐标表示行星 ?对周围空间各处物体的引力产生的加速度a,横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方，两条曲线分别表示P、P周围的a与r2的反比关系，,1 2它们左端点横坐标相同.则（）P1的平均密度比P2的大P1的“第一宇宙速度"比P"勺小s1的向心加速度比s2的大s1的公转周期比s2的大M,,4r解析：由图象左端点的横坐标相同可知，两行星的球半径R相同，因P=V，V=/R3,詈=ma,联立解得P=4"，因%>%，所以P1的平均密度比P2的大，选项A正确；第一宇宙速度v=诟，因%>%，所以P1的“第一宇宙速度”比P2的大，选项B错误；利用“黄金代换式"GM=aR2解得卫星的向心加速度a'=GM“黄金代换式"GM=aR2相同，球体半径R相同，因可出，所以〜的向心加速度大于，2的向心加速度，选项C正确；根据万有引力定律得GMmR+确；根据万有引力定律得GMmR+h-=m(2n)2(R+h),XGM=aR2,解得T=2n2 1.RR+h3

aR2因外>（所以s1的公转周期小于s2的公转周期，选项D错误.答案：AC三、非选择题11.如图所示，在水平地面上固定一倾角e=37°、表面光滑的斜面体，物体A以V1=6m/s的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出，如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中.(A、B均可看做质点，sin370=0.6,cos370=0.8,g取10m/s2)求:⑴物体A上滑到最高点所用的时间t；⑵物体B抛出时的初速度V2的大小；⑶物体A、B间初始位置的高度差h.解析：(1)物体A上滑的过程中，由牛顿第二定律得:mgsine=ma代入数据得：a=6m/s2经过t时间B物体击中A物体，由运动学公式有：0=V]—at,代入数据得：t=1s.(2)物体B的水平位移：x=|vtcos37°=2.4m21x平抛初速度：v2G=2.4m/s.，1工…+5gt2=6.8m.乙⑶物体A、B，1工…+5gt2=6.8m.乙21答案：(1)1s(2)2.4m/s(3)6.8m12.“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材.做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉落地上.现将太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势.A为圆周的最高点，C为最低点，B、D与圆心O等高.设球受到的重力为1N,不计板的重力.求：⑴球在C处受到板的弹力比在A处受到的弹力大多少?(2