《单元质量评估》PPT课件.ppt

1、第四章 曲线运动 万有引力与航天 (90分钟 100分),一、选择题（本大题共12小题，每小题5分,共计60分.每个小题中至少一个选项正确） 1.（2010南京模拟）物体在平抛运动的过程中，在相等的时间内，下列物理量相等的是（ ） A.速度的增量 B.加速度 C.位移 D.平均速度,【解析】选A、B.平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为重力加速度g，由加速度定义a= ，可知速度增量v=gt，所以相等时间内速度的增量和加速度是相等的.位移和平均速度是矢量，平抛运动是曲线运动，相等时间内位移和平均速度的方向均在变化.综上所述，该题的正确答案是A、B.,2.m为在水平传送带上被传送的 小物体（可视为质

2、点），A为终 端皮带轮，如图1所示，已知皮 带轮半径为r,传送带与皮带轮间 不会打滑.当m可被水平抛出时， A轮每秒的转数至少是（ ） A. B. C. D.,【解析】选A.A轮每秒的转数的最小值对应物体m在A 轮正上方时，对传送带的压力恰好为零，有：mg=m2r，又=2n，可得n= ,故A正确.,3.（2010河西区模拟）如图2所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员（可视为质点），a站于地面，b从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员b摆至最低点时，a刚好对地面无压力，则演员a质量与演员b质量之比为（ ） A.11 B.21 C.31 D.41,【解析

3、】选B.设b摆到最低点时的速度为v，由机械 能守恒定律得：mgl（1-cos60）= mv2，解得： v= .设b到最低点时绳子的拉力为FT，由圆周运动 知识得：FT-mbg= 解得：FT=2mbg，对a有 FT=mag，所以mamb=21，选项B正确.,4.质量m=4 kg的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点O处，先用沿+x轴方向的力F1=8 N作用了2 s，然后撤去F1；再用沿+y方向的力F2=24 N作用了1 s.则质点在这3 s内的轨迹为图中的（ ）,【解析】选D.质点在前2 s内做匀加速直线运动，a为 2 m/s2，2 s末的速度为v=4 m/s，位移为x1=4 m，2 s3

4、s 做类平抛运动，加速度大小是6 m/s2，竖直方向上的位移为y=3 m，水平方向的位移为x2=4 m，所以3 s 内水平位移x=x1+x2=8 m，竖直位移y=3 m，选项D正确.,5.水平抛出一小球，t秒末小球的速度方向与水平方向的夹角为1，（t+t0）秒末小球的速度方向与水平方向的夹角为2，忽略空气阻力作用，则小球初速度的大小 为（ ） A.gt0（cos1-cos2） B. C.gt0（tan2-tan1） D. 【解析】选D.因为tan1= ，tan2= ， 所以两式联立求解，可得v0= ， 所以D正确.,6.科学研究表明地球的自转在变慢，四亿年前，地球每年是400天，地球每自转一周

5、的时间为21.5小时，比现在要快2.5小时.据科学家分析，地球自转变慢的原因主要有两个：一个是潮汐时海水与海岸碰撞、与海底摩擦而使能量变成内能；另一个是由于潮汐的作用，地球把部分自转能量传给了月球，使月球的机械能增加了（不考虑对月球自转的影响）.由此可以判断，与四亿年前相比月球绕地球公转的（ ） A.半径增大 B.速度增大 C.周期增大 D.角速度增大,【解析】选A、C.月球的机械能增加，围绕地球做离心运动，半径增大，当月球在更高的轨道上稳定运行时，其速度变小，周期变大，角速度变小，故A、C选项正确.,7.如图3所示为某一质点运动的位移时间图象，图线为一段圆弧，则下列说法正确的是（ ） A.质

6、点运动的速度先减小 后增大 B.质点一定做直线运动 C.质点可能做圆周运动 D.t时刻质点离出发点最远,【解析】选A、B.在x-t图象中，斜率表示速度，在题图中斜率先减小后增大，即质点运动的速度先减小后增大，A正确；由于图中x 0即位移始终为正方向，质点做直线运动，B正确，C错误；t时刻位移为0，即质点回到出发点，D错误.,8.我国未来将建立月球基地， 并在绕月轨道上建造空间站. 如图4所示，关闭动力的航天 飞机在月球引力作用下经椭圆 轨道向月球靠近，并将与空间 站在B处对接.已知空间站绕月 轨道半径为r，周期为T，万有 引力常量为G，下列说法中正确的是（ ）,A.图中航天飞机在飞向B处的过程

7、中，月球引力做正功 B.航天飞机在B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速 C.根据题中条件可以算出月球质量 D.根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小,【解析】选A、B、C.航天飞机飞向B处的过程中，万 有引力与航天飞机的速度夹角小于90，做正功，A 正确；航天飞机在B处由椭圆轨道进入圆轨道，要做 向心运动，必须点火减速，B正确；对空间站， 由 可求出月球质量，C正确；由 于空间站的质量未知，所以无法求空间站受到月球 引力的大小，D错误.,9.正在研制中的“嫦娥三号”，将要携带探测器在月球着陆，实现月面巡视、月夜生存等科学探索的重大突破，开展月表地形地貌与地质构造、矿物组成和化学成分等

8、探测活动.若“嫦娥三号”在月球着陆前绕月球做匀速圆周运动的周期为T，轨道半径为R，已知万有引力常量为G.由以上物理量可以求出（ ） A.月球的质量 B.月球的密度 C.月球的“第一宇宙速度” D.月球表面的重力加速度,【解析】选A.“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动， 则有 ，则M月= .由于 月球自身的半径未知，月球的密度、月球的“第一宇 宙速度”均无法求出.在月球表面有 ， 因为月球半径R月不知，g月无法求出，故选A.,10.（2010青岛模拟）如图5所示，倾斜放置的圆盘绕 着中轴匀速转动，圆盘的倾角为37，在距转动中心 0.1 m处放一小木块，小木块跟随圆盘一起转动，小木 块与圆盘的动摩擦

9、因数为0.8，木块与圆盘的最大静摩 擦力与相同条件下的滑动摩擦力相同.若要保持小木块 相对圆盘不滑动，圆盘转动的角速度最大值为（ ）,A.8 rad/s B.2 rad/s C. rad/s D. rad/s,【解析】选B.当小木块随圆盘转到最低点且相对圆盘恰不滑动时，有 Ff-mgsin37=mr2m，Ff=FN=mgcos37，解得：m=2 rad/s，故B正确.,11.汽车在水平地面上转弯，地面对车的摩擦力已达到最大值.当汽车的速率加大到原来的2倍时，若使车在地面转弯时仍不打滑，汽车的转弯半径应（ ） A.增大到原来的2倍 B.减小到原来的 C.增大到原来的4倍 D.减小到原来的,【解析

10、】选C.汽车在水平地面上转弯时，地面对车 的摩擦力提供汽车的向心力，则Ffm= ，由于摩 擦力达到最大值，当汽车的速率加大到原来的2倍时， 汽车的转弯半径应增大到原来的4倍，选项C正确.,12.2008年9月25日我国成功发射了“神舟”七号载人飞船，随后航天员圆满完成了太空出舱任务并释放了伴飞小卫星，若小卫星和飞船在同一圆轨道上，相隔一段距离一前一后沿同一方向绕行.下列说法正确的是（ ） A.由飞船的轨道半径、周期和引力常量，可以算出飞船质量 B.小卫星和飞船的加速度大小相等 C.航天员踏在飞船表面进行太空漫步时，对表面的压力等于零 D.飞船只需向后喷出气体，就可以和小卫星对接,【解析】选B、

11、C.飞船绕地球做匀速圆周运动，万有 引力提供向心力，则 ，可以 求地球的质量M地，飞船的质量无法算出，A错误； 由a= 可知小卫星和飞船的加速度大小相等，B 正确；又因为飞船和航天员均处于完全失重状态， 所以航天员对飞船表面的压力为零，C正确；飞船向 后喷出气体，飞船速度增大，做离心运动，轨道半 径增大，故无法和小卫星对接，选项D错误.,二、计算题（本大题共4小题，共40分.要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位） 13.（2010洛阳模拟）（8分）飞机以恒定的速度俯冲飞行，已知方向与水平面夹角为30，水平分速度的大小为200 km/h，求： （1）飞机的飞行速度； （2）飞机在

12、1 min内下降的高度.,【解析】（1）如图所示，将飞机的速度分解为水平分速度vx和竖直分速度vy，则 v km/h km/h （3分） （2）飞机的竖直分速度 vy=vxtan30 =200 km/h = km/h （3分）,故飞机在t=1 min= h内下降的高度为： y=vyt = km = km 1.92 km（2分） 答案：（1） km/h （2）1.92 km,14.（新题快递）（9分）如图6所示，AB为半环ACB的水平直径，C为环上的最低点，环半径为R.一个小球从A点以速度v0被水平抛出，设重力加速度为g，不计空气阻力.,（1）要使小球掉到环上时的竖直分速度最大，v0应为多大？

13、（2）若v0取值不同，小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角就不同. 同学甲认为，总可以找到一个v0值，使小球垂直撞击半圆环. 同学乙认为，无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击半圆环. 你认为哪位同学的分析正确？如果认为甲同学正确，求出相应的v0值；如果认为乙同学正确，说明理由.,【解析】（1）要使小球的竖直分速度最大，小球应落到C点，则R=v0t （1分） R= gt2 （1分） 得v0= （1分） （2）乙正确 （1分） 小球如能垂直撞击半圆环，则其速度方向必过圆心，设速度与水平方向的夹角为，则Rsin= gt2 （1分）,R（1+cos）=v0t （1分） tan= （1分） 解得

14、：=0，这是不可能的. （2分） 所以无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击半圆环. 答案：（1） （2）见解析,15.（2010重庆模拟）（10分）如图7所示，在高处以初速度v1水平抛出一个带刺飞镖，在离开抛出点水平距离l、2l处有A、B两个小气球以速度v2匀速上升，先后被飞镖刺破（认为飞镖质量很大，刺破气球不会改变其平抛运动的轨迹）.试求：,（1）飞镖刺破A气球时飞镖的速度大小. （2）A、B两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中，高度差多大？,【解析】（1）从飞镖抛出到刺破气球A，经过了时间 tA= （1分） 竖直方向速度vy=gtA= （2分） 则飞镖速度vA= （1分） （2）A、B两球被刺破位置的高度差 h1= g(2tA)2- gt2A=3 gt2A= （3分）,B球比A球多运动时间 （1分） B比A多上升h2=v2 （1分） A、B未被刺破前高度差 H=h1+h2= （1分） 答案：（1） （2）,16.（2010南京模拟）（13分）某球形天体的密度为0，万有引力常量为G. （1）证明对环绕密度相同的球形天体表面运行的卫星，运动周期与天体的大小无关.（球的体积公式为 V= R3，其中R为球半径） （2）若球形天体的半径为R，自转的角速度为0= ，表面周围空间充满厚度d= （小于同 步卫星距天体表面的高度）、密度= 的均匀 介质，试求同步卫星距