鞏固練習(xí)曲線運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力綜合復(fù)習(xí)提高

1、【鞏固練習(xí)】一、選擇題：1一個(gè)靜止的質(zhì)點(diǎn)，在兩個(gè)互成銳角的恒力F1、F2作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后撤掉其中的一個(gè)力，則質(zhì)點(diǎn)在撤力前后兩個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)分別是（ ）A勻加速直線運(yùn)動(dòng)，勻減速直線運(yùn)動(dòng)B勻加速直線運(yùn)動(dòng)，勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，勻速圓周運(yùn)動(dòng)D勻加速直線運(yùn)動(dòng)，勻速圓周運(yùn)動(dòng)2如圖為一空間探測(cè)器的示意圖，P1、P2、P3、P4為四個(gè)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，P1、P3的連線與空間一固定坐標(biāo)系的x軸平行，P2、P4的連線與y軸平行，每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)動(dòng)時(shí)，都能向探測(cè)器提供推力，但不會(huì)使探測(cè)器轉(zhuǎn)動(dòng)。開(kāi)始時(shí)，探測(cè)器以恒定的速率v0向正x方向平動(dòng)。要使探測(cè)器改為向正x偏負(fù)y 60°的方向以原來(lái)的速

2、率v0平動(dòng)，則可（ ） A先開(kāi)動(dòng)P1適當(dāng)時(shí)間，再開(kāi)動(dòng)P4適當(dāng)時(shí)間B先開(kāi)動(dòng)P3適當(dāng)時(shí)間，再開(kāi)動(dòng)P2適當(dāng)時(shí)間C開(kāi)動(dòng)P4適當(dāng)時(shí)間D先開(kāi)動(dòng)P3適當(dāng)時(shí)間，再開(kāi)動(dòng)P4適當(dāng)時(shí)間3做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，每秒的速度增量總是（ ）A大小相等，方向相同 B大小不等，方向不同C大小相等，方向不同 D大小不等，方向相同4一輪船以一定的速度且船頭垂直河岸向?qū)Π缎旭?，?dāng)河水勻速流動(dòng)時(shí)，輪船所通過(guò)的位移、過(guò)河所用時(shí)間與水流速度的正確關(guān)系是（ ）A水速越大，路程越長(zhǎng)，時(shí)間越長(zhǎng)B水速越大，路程越短，時(shí)間越短C水速越大，路程與時(shí)間都不變D水速越大，路程越大，時(shí)間不變5如圖所示的塔吊吊臂上有一個(gè)可以沿水平方向運(yùn)動(dòng)的小車(chē)A，小車(chē)下裝有吊著

3、物體B的吊鉤。在小車(chē)A與物體B以相同的水平速度沿吊臂方向勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，吊鉤將物體B向上吊起，A、B之間的距離以d=H2t2（SI）（SI表示國(guó)際單位制，式中H為吊臂離地面的距離）規(guī)律變化，則物體做（ ）A速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng)B速度大小增大的曲線運(yùn)動(dòng)C加速度大小、方向均不變的曲線運(yùn)動(dòng)D加速度大小、方向均變化的曲線運(yùn)動(dòng)6如圖所示，為一物體平拋運(yùn)動(dòng)的xy圖象，物體從O點(diǎn)拋出，x、y分別為其水平和豎直位移。在物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的任一點(diǎn)P（x，y），其速度的反向延長(zhǎng)線交于x軸的A點(diǎn)（A點(diǎn)未畫(huà)出），則OA的長(zhǎng)為（ ）Ax B0.5 x C0.3 x D不能確定7物塊從光滑曲面上的P點(diǎn)自由滑下，通過(guò)粗糙的靜

4、止水平傳送帶以后落到地面上的Q點(diǎn)，若傳送帶的皮帶輪沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，使傳送帶隨之運(yùn)動(dòng)，如圖所示，再把物塊放到P點(diǎn)自由滑下則（ ）A物塊將仍落在Q點(diǎn)B物塊將會(huì)落在Q點(diǎn)的左邊C物塊將會(huì)落在Q點(diǎn)的右邊D物塊有可能落不到地面上8如圖，在同一豎直平面內(nèi)，小球a、b從高度不同的兩點(diǎn)，分別以初速度va和vb沿水平方向拋出，經(jīng)過(guò)時(shí)間ta和tb后落到與兩拋出點(diǎn)水平距離相等的P點(diǎn)。若不計(jì)空氣阻力，下列關(guān)系式正確的是（ ）Atatb，vavb Btatb，vavbCtatb，vavb Dtatb，vavb9如圖所示，有一小球質(zhì)量為m，用輕繩AB和BC連接處于靜止?fàn)顟B(tài)，AB沿水平方向，BC與豎直方向成角。則在剪斷

5、AB時(shí)的瞬間（球未擺動(dòng)），繩BC所受拉力與原來(lái)受的拉力的比等于（ ）A B C D 10長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿，一端固定一個(gè)小球，另一端固定在光滑的水平軸上，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)于最高點(diǎn)的速度v，下列說(shuō)法中正確的是（ ）Av的極小值為Bv由零逐漸增大，向心力也增大C當(dāng)v由值逐漸增大時(shí)，桿對(duì)小球的彈力也逐漸增大D當(dāng)v由值逐漸減小時(shí)，桿對(duì)小球的彈力逐漸增大11如圖所示，光滑桿偏離豎直方向的夾角為，桿以O(shè)為支點(diǎn)，繞豎直軸旋轉(zhuǎn)，質(zhì)量為m的小球套在桿上可沿桿滑動(dòng)，當(dāng)角速度為1時(shí)，小球旋轉(zhuǎn)平面即A所在水平平面，當(dāng)桿角速度為2時(shí)，小球旋轉(zhuǎn)平面即B所在水平平面，設(shè)環(huán)對(duì)桿壓力為N，則有（ ）AN1N2 BN1N

6、2 C12 D1212如圖，質(zhì)量為m的物塊，沿著半徑為R的半球形金屬殼內(nèi)壁滑下，半球形金屬殼豎直放置，開(kāi)口向上，滑到最低點(diǎn)時(shí)速度大小為v，若物體與球殼之間的摩擦因數(shù)為，則物體在最低點(diǎn)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（ ）A受到向心力為B受到的摩擦力為C受到的摩擦力為mgD受到的合力方向斜向左上方13如圖所示，在同一軌道平面上的幾個(gè)人造地球衛(wèi)星A、B、C，在某一時(shí)刻恰好在同一直線上，下列正確說(shuō)法有（ ）A根據(jù)，可知vAvBvCB根據(jù)萬(wàn)有引力定律，F(xiàn)AFBFCC向心加速度aAaBaCD運(yùn)動(dòng)一周后，C先回到原地點(diǎn)14 1990年4月25日，科學(xué)家將哈勃天文望遠(yuǎn)鏡送上距地球表面約600 km的高空，使得人類對(duì)宇宙

7、中星體的觀測(cè)與研究有了極大的進(jìn)展。假設(shè)哈勃望遠(yuǎn)鏡沿圓軌道繞地球運(yùn)行。已知地球半徑為6.4×106 m，利用地球同步衛(wèi)星與地球表面的距離為3.6×107 m這一事實(shí)可得到哈勃望遠(yuǎn)鏡繞地球運(yùn)行的周期。以下數(shù)據(jù)中最接近其運(yùn)行周期的是（ ）A0.6小時(shí) B1.6小時(shí) C4.0小時(shí) D24小時(shí)15如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的懸線固定在O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方處有一釘子C，把懸線另一端的小球m拉到跟懸點(diǎn)在同一水平面上無(wú)初速度釋放，小球到懸點(diǎn)正下方時(shí)懸線碰到釘子。則小球的（ ）A線速度突然增大 B角速度突然增大C向心加速度突然增大 D懸線拉力突然增大16不久前歐洲天文學(xué)家在太陽(yáng)系之外發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人

8、類居住的行星，命名為“格利斯581c”。該行星的質(zhì)量是地球的5倍，直徑是地球的1.5倍。設(shè)想在該行星表面附近繞行星沿圓軌道運(yùn)行的人造衛(wèi)星的動(dòng)能為Ek1，在地球表面附近繞地球沿圓軌道運(yùn)行的相同質(zhì)量的人造衛(wèi)星的動(dòng)能為Ek2，則為（ ）A0.13 B0.3 C3.33 D7.5二、解答題：1某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。弧形軌道末端水平，離地面的高度為H，將鋼球從軌道的不同高度h處?kù)o止釋放，鋼球的落點(diǎn)距軌道末端的水平距離為s。（1）若軌道完全光滑，s2與h的理論關(guān)系應(yīng)滿足s2= （用H、h表示）（2）該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到一組數(shù)據(jù)，如下表所示：h（101 m）2.003.004.00

9、5.006.00s2（101 m2）2.623.895.206.537.78請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上作出s2h關(guān)系圖（3）對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的s2h關(guān)系圖線（圖中已畫(huà)出），自同一高度靜止釋放的鋼球，水平拋出的速率 （填“小于”或“大于”）理論值。（4）從s2h關(guān)系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著，你認(rèn)為造成上述偏差的可能原因是_。2如圖所示，質(zhì)量為M的支座上有一水平細(xì)軸O，軸上套有一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩，繩的另一端拴一質(zhì)量為m的小球。讓球在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，支座恰好離開(kāi)地面，則此時(shí)小球的線速度多少？3如圖，升降機(jī)內(nèi)懸掛一圓錐擺，擺線為1 m，小球質(zhì)量為0.5 k，當(dāng)升

10、降機(jī)以2 m / s2加速度勻加速上升時(shí)，擺線恰與豎直方向成=37°角，試求小球的轉(zhuǎn)速和擺線的拉力？4我國(guó)發(fā)射的“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星沿近似于圓形的軌道繞月飛行。為了獲得月球表面全貌的信息，讓衛(wèi)星軌道平面緩慢變化。衛(wèi)星將獲得的信息持續(xù)用微波信號(hào)發(fā)回地球。設(shè)地球和月球的質(zhì)量分別為M和m，地球和月球的半徑分別為R和R1，月球繞地球的軌道半徑和衛(wèi)星繞月球的軌道半徑分別為r和r1，月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T(mén)。假定在衛(wèi)星繞月運(yùn)行的一個(gè)周期內(nèi)衛(wèi)星軌道平面與地月連心線共面，求在該周期內(nèi)衛(wèi)星發(fā)射的微波信號(hào)因月球遮擋而不能到達(dá)地球的時(shí)間（用M、m、R、R1、r、r1和T表示，忽略月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)遮擋時(shí)間的

11、影響）?！敬鸢概c解析】一、選擇題：1B解析：一個(gè)靜止的質(zhì)點(diǎn)，在兩個(gè)互成銳角的恒力F1、F2作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，它將沿著合力的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。撤掉其中的一個(gè)力后，由于運(yùn)動(dòng)方向和力的方向不在一直線上，它將作勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。故B選項(xiàng)正確。2A解析：P1、P2、P3、P4都是噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，是利用反沖作用使探測(cè)器得到加速度的。從圖上看出，P1發(fā)動(dòng)時(shí)，使探測(cè)器得到負(fù)x方向的加速度，P4工作時(shí)，使探測(cè)器得到負(fù)y方向的加速度要使得探測(cè)器沿正x偏負(fù)y60°方向以原來(lái)的速率v0平動(dòng)，這時(shí)的速度應(yīng)是探測(cè)器在正x方向的速度vx與負(fù)y方向的速度vy的合速度，合速度的大小是v0，因而必須使正x方向速度減小到適

12、量，使負(fù)y方向速度增加到適量，也就是開(kāi)動(dòng)P1適當(dāng)時(shí)間，再開(kāi)動(dòng)P4適當(dāng)時(shí)間，A選項(xiàng)正確。誤區(qū)警示：此題考查的主體是運(yùn)動(dòng)的合成，但卻放到空間探測(cè)器、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)上，運(yùn)動(dòng)方向的描述也與平面直角坐標(biāo)系聯(lián)系起來(lái)，這些看起來(lái)是常識(shí)性的知識(shí)，稍不注意，便成了解題的障礙。充分體現(xiàn)了注重考查能力、緊密聯(lián)系實(shí)際。3A解析：平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，其加速度是重力加速度g，在t時(shí)間內(nèi)速度的增量v=gt，方向豎直向下，故A選項(xiàng)正確；也可以用動(dòng)量定理分析解決：做平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用，則mgt=mv，當(dāng)時(shí)間相同時(shí)速度的增量v=gt是相同的，方向豎直向下。誤區(qū)警示：（1）v=at不僅適用于直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)也是成立

13、的。（2）v是矢量，有大小也有方向，v的方向?qū)τ趧蜃兯龠\(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)就是其加速度的方向。v等于末速度v2與初速度v1的矢量之差，需由三角形定則求得。例如平拋運(yùn)動(dòng)v的求法，如圖所示。4D解析：輪船以一定的速度且船頭垂直河岸向?qū)Π缎旭?，其渡河時(shí)間與河寬和船在靜水中的速度有關(guān)，河水的流速影響的是輪船向下游運(yùn)動(dòng)的距離，影響到輪船的路程，但不影響渡河的時(shí)間，故選項(xiàng)D是正確的。5BC解析：物體B的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是合運(yùn)動(dòng)，可把合運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)。物體B在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向，由d=H2t2知其做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。由于水平方向加速度為零，豎直方向加速度恒定，根據(jù)平行四邊形定則可得合加速度

14、大小、方向恒定不變，縣加速度方向豎直向上。由運(yùn)動(dòng)的合成規(guī)律知物體B的速度一定增大，又因加速度方向與合速度方向不在一條直線上，故合運(yùn)動(dòng)一定為勻加速曲線運(yùn)動(dòng)，所以正確選項(xiàng)為B、C。點(diǎn)評(píng)：（1）兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是直線運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)可以是直線運(yùn)動(dòng)，也可以是曲線運(yùn)動(dòng)。（2）確定軌跡的方法有兩種：如解析中通過(guò)合速度和加速度方向的關(guān)系定性地判斷直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)；由兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系消除時(shí)間參數(shù)便得到軌跡方程。如本題，在豎直平面內(nèi)的坐標(biāo)系中，水平方向x=vt，而豎直方向d=H2t2=y，消除時(shí)間t可得到軌跡方程，可知是一條拋物線。6B解析：作出圖示如圖：設(shè)v與豎直方向的夾角為，根據(jù)幾何關(guān)系：由平拋運(yùn)動(dòng)，得

15、水平方向：x=v0t 豎直方向： 由式得 在RtAEP中，所以。點(diǎn)評(píng)：從解答本題中發(fā)現(xiàn)：平拋運(yùn)動(dòng)中以拋出點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)的坐標(biāo)系中任一點(diǎn)P（x，y）的速度方向與豎直方向的夾角為，則。其速度的反向延長(zhǎng)線交于x軸的處。這兩個(gè)結(jié)論可以用于分析其他的平拋、類平拋問(wèn)題。7A解析：物塊從斜面滑下來(lái)，當(dāng)傳送帶靜止時(shí)，在水平方向受到與運(yùn)動(dòng)方向相反的摩擦力，物塊將做勻減速運(yùn)動(dòng)。物塊離開(kāi)傳送帶時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng)。當(dāng)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)物體相對(duì)傳送帶仍是向前運(yùn)動(dòng)的，受到滑動(dòng)摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反。物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)傳送帶時(shí)，也做平拋運(yùn)動(dòng)，且與傳送帶不動(dòng)時(shí)拋出速度相同，故落在Q點(diǎn)，所以A選項(xiàng)正確。8A解析：由于物體做平拋

16、運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上，因hahb，故tatb，因，由于水平方向sa=sb，tbta，所以vbva，故A項(xiàng)正確。9A解析：剪斷AB前，小球受力平衡，所以有；剪斷AB后，小球做圓周運(yùn)動(dòng)，有T=mg cos。因此繩BC所受拉力與原來(lái)受的拉力的比，A選項(xiàng)正確。10BCD解析：由于是輕桿，即使小球在最高點(diǎn)速度為零，小球也不會(huì)掉下來(lái)，因此它的極小值是零，v由零逐漸增大，由可知，F(xiàn)向也增大；當(dāng)時(shí)，此時(shí)桿恰對(duì)小球無(wú)作用力，向心力只由其自身重力來(lái)提供。若v由增大，則，桿對(duì)小球?yàn)槔?，且逐漸增大；若v由減小時(shí)，可見(jiàn)桿對(duì)小球?yàn)橹С至?，且逐漸增大，桿對(duì)小球的拉力、支持力均為彈力，所以C、D都對(duì)。11BD解析：分析小球受

17、力，由合外力指向圓心，作出小球受力的合成圖，則N=mg / sin，可見(jiàn)，它與角速度、旋轉(zhuǎn)半徑R均無(wú)關(guān)，故B選項(xiàng)正確。由于F合=F向，得mg cot=m2R，所以2=g cot / R，可見(jiàn)R越大，越小，故D選項(xiàng)正確。故答案為B、D。點(diǎn)評(píng)：解此類題的關(guān)鍵是準(zhǔn)確找出圓心、半徑及向心力。12D解析：物體在最低點(diǎn)時(shí)，受到的向心力為，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；受到的摩擦力為 B、C選項(xiàng)都錯(cuò)誤；由于受到向左摩擦力和向上的向心力，故合力方向斜向左上方，D選項(xiàng)正確。13C解析：公式只適用于星球表面的衛(wèi)星，故A錯(cuò)誤；根據(jù)衛(wèi)星受到的萬(wàn)有引力等于向心力的關(guān)系，可知C正確，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤。14B解析：由萬(wàn)有引力公式，得。所以，得

18、，代入相關(guān)數(shù)據(jù)，可估算出T哈與1.6小時(shí)較接近。點(diǎn)評(píng)：天體運(yùn)動(dòng)遵守的規(guī)律是開(kāi)普勒三定律和萬(wàn)有引力定律，但是應(yīng)當(dāng)明確，開(kāi)普勒三定律是萬(wàn)有引力定律這一普遍定律的具體結(jié)果，解題時(shí)注意靈活運(yùn)用。15BCD解析：碰到釘子的瞬間，由于沒(méi)有力對(duì)球做功，故線速度大小不變，A錯(cuò)誤。由得R突然減小，所以突然增大，B正確。由得a向突然增大，C正確。向心力是由拉力F和重力的合力提供，即Fmg=F向，得F突然增大，故D正確。16C解析：由和得，則，故C正確。點(diǎn)評(píng)：本題考查對(duì)萬(wàn)有引力提供向心力及動(dòng)能表達(dá)式的掌握及比值題的解題方法（先找未知量的表達(dá)式再求比值）。二、解答題：1（1）4Hh （2）見(jiàn)圖（3）小于 （4）摩擦，轉(zhuǎn)動(dòng)（回答任一即可）2解析：小球在最高點(diǎn)受的合力提供向心力，繩的拉力與重力方向相同，又因?yàn)镕=Mg，所以。30.6 r / s 7.5 N解析：小球在豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)可得擺線的拉力