2020屆高三物理提分專練系列之曲線運動萬有引力

1、2020屆高三物理提分專練系列之曲線運動萬有引力一、選擇題 在每題給出的四個選項中，有的只有一項為哪一項正確的，有的有多個選項正確，全選對的 得5分，選對但不全的得 3分，選錯的得0分。力作 上的 水平 項是1 . 一個物體以初速度 V0從A點開始在光滑水平面上運動，一個水平 用在物體上，物體的運動軌跡如圖中的實線所示，圖中 B為軌跡 一點，虛線是過 A、B兩點并與軌跡相切的直線，虛線和實線將 面劃分5個區(qū)域，那么關(guān)于施力物體的位置，下面講法正確的選 A.假如那個力是引力，那么施力物體一定在區(qū)域B.假如那個力是引力，那么施力物體一定在區(qū)域C.假如那個力是斥力，那么施力物體可能在區(qū)域D.假如那個

2、力是斥力，那么施力物體一定在區(qū)域2 .以速度V0水平拋出一小球，假如從拋出到某時刻小球的豎直分位移與水平分位移大小相等，以下判定正確的選項是A.現(xiàn)在小球的豎直分速度大小等于水平分速度大小B.現(xiàn)在小球的速度大小為.2 V0C.小球運動的時刻為 2 V0/gD.現(xiàn)在小球速度的方向與位移的方向相同3 . 一個小球在豎直環(huán)內(nèi)至少做N次圓周運動，當它第N-2次通過環(huán)的最低點時，速度是 7 m/s ;第N- 1次通過環(huán)的最低點時，速度是 5 m/s,那么小球在第 N次通過環(huán)的最低點時的速度一定滿足A. v>1m/sB. v=1m/sC. v<1m/s D . v=3m/s4 .如圖，從光滑的1

3、/4圓弧槽的最高點滑下的小物塊，滑出槽口時速度為水平方向，槽口與一個半球頂點相切，半球底面為水平，假設要使小物塊滑出槽口后不沿半球面下滑，圓弧軌道的半徑為 R,半球的半徑為 R,那么R與R的關(guān)系為轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)給小球一初速度,C. R&R/2D . RR/2使它做圓返回艙于A. RWR B . R)R5 .如下圖，細桿的一端與一小球相連， 可繞過O點的7.a處為拉力, .a處為推力,b處為推力b處為推力載人飛船，通過21 h的太空飛行,周運動，圖中a、b分不表示小球軌道的最低點和最高點，那么桿對小球的作用力可能是A. a處為拉力,b處為拉力6. 2003年10月15日，我國成功地發(fā)射了 &#

4、39;'神舟五號" 次日安全著陸。飛船在太空中運行的軌道是一個橢圓,C. a處為推力，b處為拉力橢圓的一個焦點是地球的球心，如下圖，飛船在飛行中是無動力飛行，只受到地球的萬有引力彳用，在飛船從軌道的 A點沿箭頭方向運行到 B點的過程中，、 有以下講法：飛船的速度逐步增大飛船的速度逐步減小飛船的機械能守恒飛船的、機械能 逐步增大。上述講法中正確的選項是<邂） %A .B.C.D.,7.在地球大氣層外有專門多太空垃圾繞地球做勻速圓周運動，每到太陽活動期，由于受太陽的阻礙，地球大氣層的厚度開始增加，而使得部分垃圾進入大氣層，開始做靠近地球的向心運動，產(chǎn)生這一結(jié)果的緣故是 A.

5、由于太空垃圾受到地球引力減小而導致的向心運動B.由于太空垃圾受到地球引力增大而導致的向心運動C.地球的引力提供了太空垃圾做勻速圓周運動所需的向心力，因此產(chǎn)生向心運動的結(jié)果與空氣阻力無關(guān)D.由于太空垃圾受到空氣阻力而導致的向心運動8.為訓練宇航員適應失重，需要制造失重環(huán)境.在地球表面鄰近，能夠在飛行器的座艙內(nèi)短時刻地完成失重.設某一飛機可作多種模擬飛行，令飛機于速率500 m/s時進入試驗狀態(tài)，而速率為1 000 m/s時退出試驗，那么能夠?qū)崿F(xiàn)試驗目的且有效訓練時刻最長的飛行是（）A.飛機在水平面內(nèi)做變速圓周運動，速度由 500m/s增加到1000 m/sB.飛機在堅直面內(nèi)沿圓孤俯沖，速度由 5

6、00 m/s增加到1000 m/s（在最低點）C.飛機以500 m/s作豎直上拋運動關(guān)閉發(fā)動機，當它豎直下落速度增加到1000 m/s時，開動發(fā)動機退出實驗狀態(tài)D.飛機以500 m/s沿某一方向作斜拋或平拋運動關(guān)閉發(fā)動機，當速度達到1000 m/s時開動發(fā)動機退出實驗狀態(tài)9.小河寬為d,河水中各點水流速大小與各點到較近河岸邊的距離成正比，v水=4，k=4v0/d , x是各點到近岸的距離，小船船頭垂直河岸渡河，小船劃水速度為V。，那么以下講法中正確的選項是A.小船渡河的軌跡為曲線B.小船到達離河岸d/2處，船渡河的速度為J2 V°C.小船渡河時的軌跡為直線D.小船到達離河岸 3d/4

7、處，船的渡河速度為、斤0 V010.早在19世紀，匈牙利物理學家厄缶就明確指出： ''沿水平地面向東運動的物體，其重量即：列車的視重或列車對水平軌道的壓力一定要減輕。"后來，人們常把這類物理現(xiàn)象稱為 ''厄缶效應”。如下圖：想，在地球赤道鄰近的地平線上，有一列質(zhì)量是M的列車，正在以速率 v,沿水平軌道勻行駛。：1地球的半徑R;2地球的自轉(zhuǎn)周期 T。今天我們象厄缶一樣，假如僅考慮地 的阻礙火車隨地球做線速度為 2 R/T的圓周運動時，火車對軌道的壓力為 N;在此基 又考慮到這列火車勻速相對地面又附加了一個線速度v做更快的圓周運動，并設現(xiàn)在火車的壓力為N,

8、那么單純地由于該火車向東行駛而引起火車對軌道壓力減輕的數(shù)量N-A. MV/RC. M2 /T) vB.Mv2/R+2(2 /T)vD. Mv2/R+ ( 2 /T)v選做題1.飛機以320 km/h的速度在地球表面鄰近飛行，以下哪種情形，飛機上的乘客可在較長時刻內(nèi)看見太陽不動地停在空中（地球半徑 R=6400 km,cos11 ° =0.98, cos79 ° =0.19）A.在北緯79°由東向西飛行B.在北緯79°由西向東飛行C.在北緯11°由東向西飛行D.在北緯11°由西向東飛行選做題2.如下圖，a、b、c是地球大氣層外圓形軌道上

9、運行的三顆人造衛(wèi)星, 于c的質(zhì)量.以下判定正確的選項是：A.b、c的線速度大小相等，且大于 a的線速度B.b、c的周期相等，且小于a的周期C.b、c的向心加速度大小相等，且大于 a的向心加速度a、b質(zhì)量相同，且小D.b所需的向心力最小二、實驗題把答案填在題中的橫線上或按題目要求答題。11.如圖甲所示是一個研究向心力與哪些因素有關(guān)的實驗裝置的示意圖，其中做勻速圓周運動的圓柱體的質(zhì)量為m放置在未畫出的圓盤上。圓周軌道的半徑為 數(shù)據(jù)和圖乙所示的F v： F v, F 個圖像：r,力電傳感器測定的是向心力，光電傳感器測定的是圓柱體的線速度，以下是所得v/m*s-L11.522,530.8S1 )23.

10、55.57.91數(shù)據(jù)表和圖乙的三個圖像， 是在用實驗探究向心力 F和圓柱體線速度v的關(guān)系時，并保持圓柱體質(zhì)量不變，半徑r=0.1m的條件下得到的。研究圖像后，可得出向心力F和圓柱體速度v的關(guān)系是 o2為了研究F與r成反比的關(guān)系，實驗時除了保持圓柱體質(zhì)量不變外，還應保持物理量 不變3依照你差不多學習過的向心力公式以及上面的圖線能夠推算出，本實驗中圓柱體的質(zhì)量為12.如圖a所示是 ''研究平拋物體的運動"的實驗裝置圖m/s。2在另一次實驗中將白紙換成方格紙，方格邊長L=5 cm,通過實驗，記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖 c所示，那么該小球做平拋運動的初速度為 m/s

11、；B點的豎直分速度為 m/s三、運算題 解承諾寫出必要的文字講明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后的答案的不能得分，有數(shù)值運算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13 .質(zhì)量為m的小球被系在輕繩的一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，運動過程中，小球受到空氣阻力的作用.設7mg,此后小球連續(xù)做圓周運動，通過半個圓周恰能通過最高點，那某時刻小球通過軌道的最低點，現(xiàn)在繩子的張力為 么在此過程中小球克服空氣阻力所做的功為多少？14 .在用高級瀝青鋪設的高速公路上，汽車的設計時速是108km/ho汽車在這種路面上行駛時，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.6倍。假如汽車在這種高速路的水平彎道上

12、拐彎，假設彎道的路面是水平的，其彎道的最小半徑是多少?假如高速路上設計了圓弧拱橋做立交橋，要使汽車能夠安全通過圓弧拱橋，那個圓弧拱橋的半徑至少是多少？取g=10m/s2臺上 m,落 時刻15 .如下圖，水平臺AB距地面CD高h=0.8m。有一小滑塊從 A點以6.0m/s的初速度在平 做勻變速直線運動，并從平臺邊緣的B點水平飛出，最后落在地面上的 D點。AB=2.20 地點到平臺的水平距離為 2.00 m不計空氣阻力，g=10m/s2求滑塊從A到D所用的 和滑塊與平臺的動摩擦因數(shù)。16.我們每個同學都記得小學課本中有一篇 ？月球之謎？,內(nèi)配有一張1969年人類首次登月的照片， 至今印象深刻。而&

13、#39;'嫦娥奔月"、 ''廣寒宮"等古老的傳奇都講明中國人自古就對月球充滿了深厚的感情，那么月球上到底有沒有人類居住，這些至今是個迷，因此探測月球成為許多人的妄圖?？上驳氖?， 2004年，現(xiàn)代版 ''嫦娥奔月”將正式開演。如圖 9所示，登 月飛船以速度 小繞月做圓周運動，飛船質(zhì)量為m=1.2 X104 kg,離月球表面的高度為 h=100 kni飛船在A點突然向前做短時刻噴氣，噴氣的相對速度為u=1.0 xi04m/s,噴氣后飛船在 A點速度減為va,因此飛船將沿新的橢圓軌道運行。為使飛船能在圖中B點著陸A B連線通過月球中心，即

14、A、B點分不是橢圓軌道的遠月點和近月點，求噴氣時需要消耗多少 燃料？月球的半徑為 F=1700 km,月球表面的重力加速度為 g=1.7m/s2選無限遠處為零勢能點，物體的重力勢能大小為 E= GM/R選做題 有一空間探測器對一球狀行星進行探測，發(fā)覺該行星上無生命存在，在其表面上，卻覆蓋著一層厚厚的凍結(jié)的二氧化碳干冰。有人建議利用化學方法把二氧化碳分解為碳和氧氣而在行星上面產(chǎn)生大氣。由于行星對大氣的引力作用，行星的表面就存在一定的大氣壓強。假如1 s分解可得到106 kg氧氣，需使行星表面得到的壓強至少為P=2x 104 Pa,那么請你估算一下，至少需多青年才完成？行星表面的溫度較低，在此情形

15、下，二氧化碳的蒸發(fā)不計，探測器靠近行星表面運動的周期為2 h ,行星的半徑r=1750 km,大氣層的厚度與行星的半徑相比專門小，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。題號12345678910選做題1選做題2答案ACCADABCDCABBD11.1F=0.88v22線速度 30.088kg12. (1) 1.6,21.5、2213.在最低點，拉力和重力的合力作向心力,有t- mg=mv1得w= J6gr2在最高點，因為恰好過最高點，因此重力作向心力 mc=m2V2=1 gr R從最低點到最高點，利用動能定理得：-f-mgr = 1 mv?-1 mv?得:W= mg 22214 .解：汽車在水平路面上拐彎，

16、或視為汽車做勻速圓周運動， 其向心力是車與路面間的最大靜摩擦力，有mv2/r 0.6mg由速度v=30m/s,得彎道半徑>150日汽車過拱橋，看作在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，到達最高點時，有mv2 / R mg N為了保證安全，車對路面的壓力N必須大于零。有 mv2/R mg 那么R>90m=15 .解：設小滑塊從 A運動到B所用時刻為ti,位移為S1,加速度為a；從B點飛出的速度為vb,從B點到落地點的水平位 移為S2,飛行時刻為t2。小滑塊在AB之間做勻減速直線運動 vB v0 at1vB2 v02 2as1依照牛頓第二定律列出mg ma1 2在BD間做平拋運動h gt2s2

17、v0t22從A到D所用時刻t t t2聯(lián)立求解，得t 0.8 s0.2516.解：飛船向前噴氣后，其速度從vo減為va,其軌道從圓周改為橢圓，A點為橢圓軌道的遠月點，B點為橢圓的近月點，依照開普勒第二定律，其面積速度為恒量及機械能守恒定律可求Va。因此可得出由于噴氣造成的速度改變量/V=Vo-Va,再由動量守恒定律，可求得所需燃料的質(zhì)量。當飛船以vo繞月做半徑為rA=R+h的圓周運動時，由牛頓第二定律，GM/m F+h) 2=mv2/( R+h),因此v°2=Rg/( F+h)其中M為月球的質(zhì)量，R為月球的半徑，g為月球表面的重力加速度，因此代入數(shù)據(jù)，求得V0=1652m/s依照開普勒第二定律，飛船在 A B兩處的面積速度相等，有 rAVA=rBVB,由機械能守恒得，mv2/2 GM/m F+h戶mv2/2 GMmR聯(lián)立解得，vA=1628m/s因此登月所需速度的改變量為/ v=24m/s飛