新教材高考物理微專題小練習(xí)第四章曲線運(yùn)動萬有引力與宇宙航天

PAGE4PAGE第四章曲線運(yùn)動萬有引力與宇宙航天做真題明方向1.[2022·山東卷]無人配送小車某次性能測試路徑如圖所示，半徑為3m的半圓弧BC與長8m的直線路徑AB相切于B點(diǎn)，與半徑為4m的半圓弧CD相切于C點(diǎn)．小車以最大速度從A點(diǎn)駛?cè)肼窂?，到適當(dāng)位置調(diào)整速率運(yùn)動到B點(diǎn)，然后保持速率不變依次經(jīng)過BC和CD.為保證安全，小車速率最大為4m/s.在ABC段的加速度最大為2m/s2，CD段的加速度最大為1m/s2.小車視為質(zhì)點(diǎn)，小車從A到D所需最短時(shí)間t及在AB段做勻速直線運(yùn)動的最長距離l為()A．t＝(2＋eq\f(7π,4))s，l＝8mB．t＝(eq\f(9,4)＋eq\f(7π,2))s，l＝5mC．t＝(2＋eq\f(5,12)eq\r(6)＋eq\f(7\r(6)π,6))s，l＝5.5mD．t＝eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2＋\f(5,12)\r(6)＋\f(（\r(6)＋4）π,2)))s，l＝5.5m2．[2022·廣東卷]如圖是滑雪道的示意圖．可視為質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動員從斜坡上的M點(diǎn)由靜止自由滑下，經(jīng)過水平NP段后飛入空中，在Q點(diǎn)落地．不計(jì)運(yùn)動員經(jīng)過N點(diǎn)的機(jī)械能損失，不計(jì)摩擦力和空氣阻力．下列能表示該過程運(yùn)動員速度大小v或加速度大小a隨時(shí)間t變化的圖像是()3．[2022·廣東卷]如圖所示，在豎直平面內(nèi)，截面為三角形的小積木懸掛在離地足夠高處，一玩具槍的槍口與小積木上P點(diǎn)等高且相距為L.當(dāng)玩具子彈以水平速度v從槍口向P點(diǎn)射出時(shí)，小積木恰好由靜止釋放，子彈從射出至擊中積木所用時(shí)間為t.不計(jì)空氣阻力．下列關(guān)于子彈的說法正確的是()A．將擊中P點(diǎn)，t大于eq\f(L,v)B．將擊中P點(diǎn)，t等于eq\f(L,v)C．將擊中P點(diǎn)上方，t大于eq\f(L,v)D．將擊中P點(diǎn)下方，t等于eq\f(L,v)4．[2022·全國乙卷]2022年3月，中國航天員翟志剛、王亞平、葉光富在離地球表面約400km的“天宮二號”空間站上通過天地連線，為同學(xué)們上了一堂精彩的科學(xué)課．通過直播畫面可以看到，在近地圓軌道上飛行的“天宮二號”中，航天員可以自由地漂浮，這表明他們()A．所受地球引力的大小近似為零B．所受地球引力與飛船對其作用力兩者的合力近似為零C．所受地球引力的大小與其隨飛船運(yùn)動所需向心力的大小近似相等D．在地球表面上所受引力的大小小于其隨飛船運(yùn)動所需向心力的大小5．[2022·山東卷]“羲和號”是我國首顆太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星．如圖所示，該衛(wèi)星圍繞地球的運(yùn)動視為勻速圓周運(yùn)動，軌道平面與赤道平面接近垂直．衛(wèi)星每天在相同時(shí)刻，沿相同方向經(jīng)過地球表面A點(diǎn)正上方，恰好繞地球運(yùn)行n圈．已知地球半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球表面重力加速度為g，則“羲和號”衛(wèi)星軌道距地面高度為()A．(eq\f(gR2T2,2n2π2))eq\f(1,3)－RB．(eq\f(gR2T2,2n2π2))eq\f(1,3)C．(eq\f(gR2T2,4n2π2))eq\f(1,3)－RD．(eq\f(gR2T2,4n2π2))eq\f(1,3)第四章曲線運(yùn)動萬有引力與航天做真題明方向1．B依題意知小車在BC段運(yùn)動的最大速率為v1＝eq\r(a1R1)＝eq\r(6)m/s，在CD段運(yùn)動的最大速率為v2＝eq\r(a2R2)＝2m/s，所以經(jīng)過BC段和CD段的最大速率為v2＝2m/s，因此在BC段和CD段運(yùn)動的最短時(shí)間t3＝eq\f(3π＋4π,2)s＝eq\f(7π,2)s，在B點(diǎn)的速率最大為v2＝2m/s，設(shè)在AB段小車以最大加速度減速的距離為x，則根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律得veq\o\al(\s\up11(2),\s\do4(2))＝veq\o\al(\s\up11(2),\s\do4(m))－2a1x，解得x＝3m，t2＝eq\f(vm－v2,a1)＝1s，所以勻速運(yùn)動的最大距離l＝8m－x＝5m，運(yùn)動時(shí)間t1＝eq\f(5,4)s，最短時(shí)間t＝t1＋t2＋t3＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(9,4)＋\f(7π,2)))s，B正確．2．C根據(jù)題述可知，運(yùn)動員在斜坡上由靜止滑下做加速度小于g的勻加速運(yùn)動，在NP段做勻速直線運(yùn)動，從P飛出后做平拋運(yùn)動，加速度大小為g，速度方向時(shí)刻改變、大小不均勻增大，所以只有圖像C正確．3．B由于子彈水平射出后做平拋運(yùn)動，小積木做自由落體運(yùn)動，二者豎直方向運(yùn)動狀態(tài)相同，所以將擊中P點(diǎn)．子彈水平方向做勻速直線運(yùn)動，由L＝vt可得t＝eq\f(L,v)，B項(xiàng)正確．4．C萬有引力F＝Geq\f(Mm,r2)，航天員受萬有引力，且萬有引力提供向心力，航天員所受合力不為零，地表處r較小，航天員在地表處所受萬有引力大于在飛船上所受的萬有引力，航天員在飛船上所受地球引力，約等于隨飛船運(yùn)動所需的向心力，所以A、B、D錯誤，C正確．5．C依題意可知衛(wèi)星的繞行周期T0＝eq\f(T,n)，對衛(wèi)星根據(jù)牛頓第二定律可得Geq\f(Mm,（R＋h）2)＝m(R＋h)·eq\f(4π2,Teq\o\al(