《志鴻優(yōu)化設(shè)計(jì)》2023屆高考物理（廣東專用）第一輪復(fù)習(xí)第四章曲線運(yùn)動(dòng)　萬(wàn)有引力與航天單元檢測(cè)（附答案）

第頁(yè)單元檢測(cè)四曲線運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力與航天〔時(shí)間：60分鐘總分值：100分〕一、單項(xiàng)選擇題〔共4小題，每題4分，共16分〕1．一物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，假設(shè)突然撤去其中一個(gè)力，其余兩力不變，此物體不可能做〔〕A．勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．勻減速直線運(yùn)動(dòng)C．類平拋運(yùn)動(dòng)D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)2．一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體，在5個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)同時(shí)撤去大小分別為15N和10N的兩個(gè)力，其余的力保持不變，關(guān)于此后該物體的運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是〔〕A．一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小可能是5m/s2B．一定做勻變速運(yùn)動(dòng)，加速度大小可能等于10m/s2C．可能做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小是15m/s2D．可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心加速度大小是5m/s23．如下圖，兩個(gè)用相同材料制成的靠摩擦傳動(dòng)的輪A和B水平放置，兩輪半徑RA＝2RB。當(dāng)主動(dòng)輪A勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在A輪邊緣上放置的小木塊恰能相對(duì)靜止在A輪邊緣上。假設(shè)將小木塊放在B輪上，欲使木塊相對(duì)B輪也靜止，那么木塊距B輪轉(zhuǎn)軸的最大距離為〔〕A．RB/4B．RB/3C．RB/2D．RB4．如下圖，小朋友在玩一種運(yùn)動(dòng)中投擲的游戲，目的是在運(yùn)動(dòng)中將手中的球投進(jìn)離地面高3m的吊環(huán)，他在車上和車一起以2m/s的速度向吊環(huán)運(yùn)動(dòng)，小朋友拋球時(shí)手離地面1.2m，當(dāng)他在離吊環(huán)的水平距離為2m時(shí)將球相對(duì)于自己豎直上拋，球剛好進(jìn)入吊環(huán)，他將球豎直向上拋出時(shí)的速度是〔g取10m/s2〕〔〕A．1.8m/sB．3.2m/sC．3.6m/sD．6.8m/s二、雙項(xiàng)選擇題〔共5小題，每題6分，共30分〕5．如下圖，在雙人把戲滑冰運(yùn)動(dòng)中，有時(shí)會(huì)看到被男運(yùn)發(fā)動(dòng)拉著的女運(yùn)發(fā)動(dòng)離開地面在空中做圓錐擺運(yùn)動(dòng)的精彩場(chǎng)面。目測(cè)體重為G的女運(yùn)發(fā)動(dòng)做圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)和水平冰面的夾角約為30°，重力加速度為g，那么該女運(yùn)發(fā)動(dòng)〔〕A．受到的拉力為eq\r(3)GB．受到的拉力為2GC．向心加速度為eq\r(3)gD．向心加速度為2g6．如下圖，質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)。圓環(huán)半徑為R，小球經(jīng)過(guò)圓環(huán)最高點(diǎn)時(shí)剛好不脫離圓環(huán)，那么其通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)〔〕A．小球?qū)A環(huán)的壓力大小等于mgB．小球受到的向心力等于0C．小球的線速度大小等于eq\r(gR)D．小球的向心加速度大小等于g7．兩顆靠得較近的天體叫雙星，它們以兩者重心連線上的某點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，因而不至于因引力作用而吸引在一起，以下關(guān)于雙星的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是〔〕A．它們做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小相等B．它們做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與其質(zhì)量成反比C．它們所受向心力與其質(zhì)量成反比D．它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與其質(zhì)量成正比8．一小球質(zhì)量為m，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的懸繩〔不可伸長(zhǎng)，質(zhì)量不計(jì)〕固定于O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方eq\f(L,2)處釘有一顆釘子，如下圖，將懸線沿水平方向拉直無(wú)初速度釋放后，當(dāng)懸線碰到釘子后的瞬間，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．小球線速度發(fā)生了變化B．小球的角速度突然增大到原來(lái)的2倍C．小球的向心加速度突然增大到原來(lái)的2倍D．懸線對(duì)小球的拉力突然增大到原來(lái)的2倍9．〔2023·湖南衡陽(yáng)一中高三第二次月考〕如下圖，一根細(xì)線下端拴一個(gè)金屬小球P，細(xì)線的上端固定在金屬塊Q上，Q放在帶小孔的水平桌面上，小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)〔圓錐擺〕?，F(xiàn)使小球改到一個(gè)更高一些的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)〔圖中P′位置〕，兩次金屬塊Q都保持在桌面上靜止，那么后一種情況與原來(lái)相比擬，下面的判斷中正確的選項(xiàng)是〔〕A．Q受到桌面的支持力變大B．Q受到桌面的靜摩擦力變大C．小球P運(yùn)動(dòng)的角速度變大D．小球P運(yùn)動(dòng)的周期變大三、實(shí)驗(yàn)題〔共3小題，每題18分，共54分〕10．如下圖，水平轉(zhuǎn)臺(tái)高1.25m，半徑為0.2m，可繞通過(guò)圓心處的豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)臺(tái)的同一半徑上放有質(zhì)量均為0.4kg的小物塊A、B〔可看成質(zhì)點(diǎn)〕，A與轉(zhuǎn)軸間距離為0.1m，B位于轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣處，A、B間用長(zhǎng)0.1m的細(xì)線相連，A、B與水平轉(zhuǎn)臺(tái)間最大靜摩擦力均為0.54N，g取10m/s2。〔1〕當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度到達(dá)多大時(shí)細(xì)線上出現(xiàn)張力？〔2〕當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度到達(dá)多大時(shí)A物塊開始滑動(dòng)？〔不計(jì)空氣阻力，計(jì)算時(shí)π取3〕11．我國(guó)射擊運(yùn)發(fā)動(dòng)曾屢次在國(guó)際大賽中為國(guó)爭(zhēng)光，我們以打靶游戲來(lái)了解射擊運(yùn)動(dòng)。某人在塔頂進(jìn)行打靶游戲，如下圖，塔高H＝45m，在與塔底部水平距離為s處有一電子拋靶裝置，圓形靶可被豎直向上拋出，初速度為v1，且大小可以調(diào)節(jié)。當(dāng)該人看見(jiàn)靶被拋出時(shí)立即射擊，子彈以v2＝100m/s的速度水平飛出。不計(jì)人的反響時(shí)間及子彈在槍膛中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，且忽略空氣阻力及靶的大小〔取g＝10m/s2〕?！?〕當(dāng)s的取值在什么范圍時(shí)，無(wú)論v1多大都不能被擊中？〔2〕假設(shè)s＝200m，v1＝15m/s時(shí)，試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明靶能否被擊中？12．〔2023·武漢局部學(xué)校新高三起點(diǎn)調(diào)研測(cè)試〕半徑R＝4500km的某星球上有一傾角為θ＝30°的固定斜面。一質(zhì)量為m＝1kg的小物塊在力F作用下從靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，力F始終與斜面平行，如圖甲所示。小物塊和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝eq\f(\r(3),3)，力F隨位移x變化的規(guī)律如圖乙所示〔取沿斜面向上的方向?yàn)檎?，?dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)12m時(shí)速度恰好又為零。試求：〔1〕該星球外表上的重力加速度；〔2〕該星球外表拋出一個(gè)物體，為使該物體不再落回星球，至少需要多大速度？

參考答案1．D2．B3．C4．D解析：球在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，有s＝v0t，在豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，有vt－eq\f(1,2)gt2＝H－h(huán)，將s＝2m，v0＝2m/s，H＝3m，h＝1.2m，g＝10m/s2代入解得v＝6.8m/s，選項(xiàng)D正確。5．BC6．CD7．AB8．BC解析：在小球通過(guò)最低點(diǎn)的瞬間，水平方向上不受外力作用，沿切線方向小球的加速度等于零，因而小球的線速度不會(huì)發(fā)生變化，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在線速度不變的情況下，小球的半徑突然減小到原來(lái)的一半，由v＝ωr可知角速度增大為原來(lái)的2倍，選項(xiàng)B正確；由a＝eq\f(v2,r)，可知向心加速度突然增大到原來(lái)的2倍，選項(xiàng)C正確；在最低點(diǎn)，F(xiàn)－mg＝ma，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9．BC10．答案：〔1〕eq\f(3,2)eq\r(3)rad/s〔2〕3rad/s解析：〔1〕由F向＝mω2r可知，B先到達(dá)臨界狀態(tài)，故當(dāng)細(xì)線上剛出現(xiàn)張力時(shí)滿足fm＝mωeq\o\al(2,1)r。解得ω1＝eq\r(\f(fm,mr))＝eq\f(3,2)eq\r(3)rad/s?！?〕當(dāng)ω繼續(xù)增大，A受力也到達(dá)最大靜摩擦力時(shí)，A開始滑動(dòng)，有fm－T＝mωeq\o\al(2,2)·eq\f(r,2)，fm＋T＝mωeq\o\al(2,2)r得ω2＝eq\r(\f(4fm,3mr))＝3rad/s。11．答案：〔1〕s＞300m〔2〕見(jiàn)解析解析：〔1〕欲使靶不被擊中，拋靶裝置應(yīng)在子彈射程范圍外。由H＝eq\f(1,2)gt2，s＝v2t代入數(shù)據(jù)得s＝300m；故s的取值范圍應(yīng)為s＞300m?！?〕設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t1，子彈恰好在拋靶裝置正上方，此時(shí)靶離地面h1，子彈下降了h2，h1＝v1t1－eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)，h2＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)，s＝v2t1，聯(lián)立以上各式解得h1＝10m，h2＝20m。所以h1＋h2≠H，靶不能被擊中。12．答案：〔1〕8m/s2〔2〕6km/s解析：〔1〕假設(shè)星球外表的重力加速度為g，對(duì)小物塊受力分析如下圖，根據(jù)動(dòng)能定理，小物塊在力F1作用過(guò)程中有：F1x1－fx1－mgx1sinθ＝eq\f(1,2)mv2－0FN＝mgcosθ，f＝μFN小物塊在力F2作用過(guò)