高三物理一輪復習(第四章 曲線運動 萬有引力)測試題

1、1高三物理一輪復習 (第四章 曲線運動 萬有引力 測試題 06.10.班 成績 110分 75分鐘完卷一.選擇題 (本大題共 8小題,每小題 6分,共 48分.在每小題給出的四個選項中,有的只有 一個選項正確,有的有多個選項正確.全選對得 6分,對而不全得 3分,有選錯或不選的得 0分.請將答案填在答卷上的表格中。 1、某船在靜水中的速率為 3m/s,要橫渡寬為 30m 的河,河水的流速為 5m/s。下列說法中正 確的是 ( A .該船不可能沿垂直于河岸的航線抵達對岸 B .該船渡河的最小速度是 4m/sC .該船渡河所用時間至少是 10s D .該船渡河所經(jīng)位移的大小至少是 50m 2、如圖

2、,某人正通過定滑輪用不可伸長的輕質(zhì)細繩將質(zhì)量為 m 的貨物提升到高處。已知人拉繩 的端點沿平面向右運動,若滑輪的質(zhì)量和摩擦均不計,則下列說法中正確的是 ( A .人向右勻速運動時,繩的拉力 T 大于物體的重力 mg B .人向右勻速運動時,繩的拉力 T 等于物體的重力 mg C .人向右勻加速運動時,物體做加速度增加的加速運動 D .人向右勻加速運動時,物體做加速度減小的加速運動3、 2003年 2月 1日美國哥倫比亞號航天飛機在返回途中解體,造成在人類航天史上又一悲劇。 若哥倫比亞號航天飛機是在赤道上空飛行,軌道半徑為 r ,飛行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。設地 球的自轉(zhuǎn)速度為 0, 地球半徑為

3、 R ,地球表面重力加速度為 g 。在某時刻航天飛機通過赤道上某 建筑物的上方 , 則它下次通過該建筑物上方所需的時間為A.2/(32rgR -0B.2/(23gR r + 01 C.223gR rD.2/(32r gR +04、 雜技演員表演水流星, 能使水碗中的水在豎直平面內(nèi)做圓周運動。 已知圓周運動的半徑為 r , 欲使水碗運動到最高點處而水不流出,則在最高點時: ( A .線速度 v rg B .角速度 r /gC .向心加速度 a g D .碗底對水的壓力 N G5、地球赤道上的物體重力加速度為 g ,物體在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為 a ,要使赤道上的物體“飄”起來,則地球的轉(zhuǎn)

4、速應變?yōu)樵瓉淼?( A . a g /倍 B . a a g / +倍 C . a a g / (-倍 D . g/a倍 26、如圖所示,在豎直的轉(zhuǎn)軸上, b a 、 兩點的間距 , 40cm 細線 , 50cm ac 長 , 30cm bc 長 在 c 點 系一質(zhì)量為 m 的小球,在轉(zhuǎn)軸帶著小球轉(zhuǎn)動過程中,下列說法錯誤的是( A. 轉(zhuǎn)速較小時線 ac 受拉力,線 bc 松弛 B. 線 bc 剛拉直時線 ac 的拉力為 mg 25. 1 C. 線 bc 拉直后轉(zhuǎn)速增大,線 ac 拉力不變D. 線 bc 拉直后轉(zhuǎn)速增大,線 ac 拉力增大7、“借助引力”技術開發(fā)之前,行星探測飛船只能飛至金星、火

5、星和木星,因為現(xiàn)代火箭技術 其實相當有限,不能提供足夠的能量,使行星探測飛船直接飛往更遙遠的星體.但如果“借助 引力”,可使行星探測飛船“免費”飛往更遙遠的星體.如圖為美國航空天局設計的 “ 卡西尼 ” 飛船的星際航程計劃的一部分圖形.當飛船接近木星時,會從木星的引力中獲取動量,當飛船 離開木星后,也會從木星的引力中獲取動量,從而可飛抵遙遠的土星.由此可知以下說法正確 的是 ( A .飛船由于木星的吸力提供能量,機械能大大增加 B .木星會因為失去能量而軌跡發(fā)生較大改變C . 飛船受到太陽的引力一直比受到木星的引力小 D . 飛船飛過木星前后速度方向會發(fā)生改變 8、某同學記錄了一些與地球、月球

6、有關的數(shù)據(jù)如下:地球半徑 R=6400km,月球半徑 r=1740km, 地球表面重力加速度 g 0=9.80m/s2,月球表面重力加速度 g =1.56m/s2,月球繞地球轉(zhuǎn)動的線速 度 v =1000m/s,月球繞地球轉(zhuǎn)動一周時間為 T=27.3天,光速 C=2.998×105km/s, 1969年 8月 1日第一次用激光器向位于天頂?shù)脑虑虮砻姘l(fā)射出激光光束,經(jīng)過約 t=2.565s接收到從月球表面 反射回來的激光信號,利用上述數(shù)據(jù)可算出地球表面與月球表面之間的距離 s ,則下列方法正確 的是( A .利用激光束的反射, 2t c s =來算;B .利用月球線速度、周期關系, T

7、r R s v (2+=來算;C .利用地球表面的重力加速度,地球半徑及月球運動的線速度關系, rR s v m m +=20g 月月 來算;D .利用月球表面的重力加速度,地球半徑及月球運動周期關系, (422r R s Tm g m +='月 月 來算。 3二、本題共 4小題,共 72分. 把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答 9(1 (9分如圖是小球做平拋運動的閃光照片,圖中每個小方 格的邊長都是 0.54cm ,已知閃光頻率是 30HZ ,那么重力加速度g 是 2,小球的初速度是 m/s, 小球在 A 時的速度是 m/s,(2 (11分探究能力是物理學研究的重要能力之一。物體

8、因繞軸轉(zhuǎn)動 而具有的動能叫轉(zhuǎn)動動能,轉(zhuǎn)動動能的大小與物體轉(zhuǎn)動的角速度有關。 為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動動能 E k 與角速度 的關系。 某同學采用了下述實驗方法進行探索:先讓砂輪由動力帶動勻速旋轉(zhuǎn)測得其角速度 ,然后讓砂輪脫離動力,由于克 服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功,砂輪最后停下,測出砂輪脫離動力到停止轉(zhuǎn)動的圈數(shù) n ,通過分析實驗數(shù)據(jù), 另外已測得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為 1cm ,轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為 10/N 。 (1計算出砂輪每次脫離動力的轉(zhuǎn)動動能,并填入上表中。(2由上述數(shù)據(jù)推導出該砂輪的轉(zhuǎn)動動能 E k 與角速度 的關系式為 。 (3若測得脫離動力時砂輪的角速度為 2.5rad /s,則它轉(zhuǎn)過 45圈時的

9、角速度為 rad/s。 10、 (16分 已知萬有引力常量 G ,地球半徑 R ,地球和月球之間的距離 r ,同步衛(wèi)星距地面的高度 h ,月球繞地球運轉(zhuǎn)的周期 T 1,地球的自轉(zhuǎn)的周期 T 2,地球表面的重力加速度 g .某同學根據(jù)以上條件,提出一種估算地球質(zhì)量 M 的方法:同步衛(wèi)星繞地心作圓周運動,由22322224 2(GT h M h T m h Mm G =得 . (1請判斷上面的結果是否正確,并說明理由.如不正確,請給出正確的解法和結果.(2請根據(jù)已知條件再提出兩種估算地球質(zhì)量的方法并解得結果.x t4 S S 611、如圖所示,質(zhì)量為 m 的小球,由長為 L 的細線系住,細線的另一

10、端固定在 A 點, AB 是過 A 點的豎直線,在 AB 線上釘鐵釘 D ,若線能承受的最大拉力為 9mg ,現(xiàn)將小球拉直成水平,然 后靜止釋放,若小球能繞釘子在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動,求釘子位置到 A 點距離的取 值范圍。 (不計線與釘子碰撞時的能量損失12、 (20分設 A 、 B 為地球赤道圓的一條直徑的兩端,利用同步衛(wèi)星將一電磁波信號由 A 點傳 到 B 點,問 : (1至少要用幾顆同步衛(wèi)星? (2這幾顆衛(wèi)星間的最近距離是多少? (3當這幾顆衛(wèi)星間的最近距離時,用這幾顆衛(wèi)星 把電磁波信號由 A 點傳到 B 點需要經(jīng)歷多長時間? 已知地球半徑為 R ,地球表面處的重力加速度為 g ,

11、 地球自轉(zhuǎn)周期為 T ,不考慮大氣對電磁波的折射。 設電磁波在空氣中的傳播速度為 c 。5答案 一. 二 9、 (1 9.72 0.486 0.81 (每空 3分 B 、 E k =2 (3分 C 、 2 rad/s (3分10、解:(1上面的結果是錯誤的,地球半徑 R 在計算過程中不能忽略. ( 2分 正確的解法和結果:2232222 (4 ( 2( (GT h R M h R T m h R Mm G +=+=+得 (6分 (2請根據(jù)已知條件再提出兩種估算地球質(zhì)量的方法并解得結果.方法一:對月球繞地作圓周運動,21322124 2(GT r M r T m r Mm G =得 (4分 方法

12、二:在地球表面重力近似等于萬有引力:G gR M mg RMm G 22=得 (4分 11、解:設鐵釘 D 距 A 點距離為 x ,當繩子拉力最大 T=9mg 時,小球從最高點到最低點機械能守恒:221mv mgL =(2分 對小球在最低點由牛頓第二定律:rv m mg T 2=- (2分又因:x L r -= (1分 聯(lián)立以上得:L x L r 434=(1分 小球繞 D 點做圓周運動到最高點有:22221221mv mgr mv += (2分由上可得:gr gL v >=2,能做完整圓周運動 (1分 若小球繞 D 點剛好能做完整圓周運動,則從初位置到最高點有:2321 2(mv r L mg =- (2分又因： mg = m 2 v3 r （2 分） 聯(lián)立以上得： r = 綜合可得： 2L 5 x= 3L 5 （1 分） 3L 3L （2 分） x 5 4 12、解：(1至少要用兩顆同步衛(wèi)星（這兩顆衛(wèi)星分別位于圖中 P1 和 P2） 5 分） （ (2 這兩顆衛(wèi)星間的最近距離是 2R（ 5 分） (3設同步衛(wèi)星的軌道半徑為 r=OP1，則據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有： G Mm 4 2 = mr 2 r2