專題（30）曲線運(yùn)動(dòng) 萬有引力與航天 單元過關(guān)檢測（原卷版）

2021年高考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)全攻關(guān)專題（30）曲線運(yùn)動(dòng)萬有引力與航天單元過關(guān)檢測（原卷版）選擇題：本題共8小題，每小題6分，滿分48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～5只有一項(xiàng)是符合題目要求，第6～8題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1．如圖，一硬幣(可視為質(zhì)點(diǎn))置于水平圓盤上，硬幣與豎直轉(zhuǎn)軸OO’的距離為r，已知硬幣與圓盤之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)，重力加速度大小為g。若硬幣與圓盤一起OO’軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度為A. B. C. D.2.如圖所示，摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).座艙的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)半徑為R，角速度大小為ω，重力加速度為g，則座艙A.運(yùn)動(dòng)周期為B.線速度的大小大于ωRC.受摩天輪作用力的大小始終為mgD.所受合力的大小始終為mω2R3.根據(jù)高中所學(xué)知識(shí)可知，做自由落體運(yùn)動(dòng)的小球，將落在正下方位置。但實(shí)際上，赤道上方200m處無初速下落的小球?qū)⒙湓谡路轿恢闷珫|約6cm處，這一現(xiàn)象可解釋為，除重力外，由于地球自轉(zhuǎn)，下落過程小球還受到一個(gè)水平向東的“力”，該“力”與豎直方向的速度大小成正比，現(xiàn)將小球從赤道地面豎直上拋，考慮對(duì)稱性，上升過程該“力”水平向西，則小球A.到最高點(diǎn)時(shí)，水平方向的加速度和速度均為零B.到最高點(diǎn)時(shí)，水平方向的加速度和速度均不為零C.落地點(diǎn)在拋出點(diǎn)東側(cè)D.落地點(diǎn)在拋出點(diǎn)西側(cè)4.如圖，人沿平直的河岸以速度v行走，且通過不可伸長的繩拖船，船沿繩的方向行進(jìn)，此過程中繩始終與水面平行。當(dāng)繩與河岸的夾角為α，船的速率為A.B.C.D.5．如圖甲所示，輕桿的一端固定一小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，另一端套在光滑的水平軸O上，O軸的正上方有一速度傳感器，可以測量小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度大小v；O軸處有一力傳感器，可以測量小球通過最高點(diǎn)時(shí)O軸受到的桿的作用力F，若取豎直向下為F的正方向，在最低點(diǎn)時(shí)給小球不同的初速度，得到的F－v2(v為小球在最高點(diǎn)處的速度)圖象如圖乙所示，取g＝10m/s2，則()A．O軸到小球的距離為0.5mB．小球的質(zhì)量為3kgC．小球恰好通過最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為5m/sD．小球在最低點(diǎn)的速度大小為eq\r(15)m/s時(shí)，通過最高點(diǎn)時(shí)桿不受球的作用力6.如圖所示，游樂場中，從高處A到水面B處有兩條長度相等的光滑軌道。甲、乙兩小孩沿不同軌道同時(shí)從A處自由滑向B處，下列說法正確的有A.甲的切向加速度始終比乙的大B.甲、乙在同一高度的速度大小相等C.甲、乙在同一時(shí)刻總能到達(dá)同一高度D.甲比乙先到達(dá)B處7.牛頓在1689年出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中設(shè)想，物體拋出的速度很大時(shí)，就不會(huì)落回地面，它將繞地球運(yùn)動(dòng)，成為人造地球衛(wèi)星．如圖所示，將物體從一座高山上的O點(diǎn)水平拋出，拋出速度一次比一次大，落地點(diǎn)一次比一次遠(yuǎn)，設(shè)圖中A、B、C、D、E是從O點(diǎn)以不同的速度拋出的物體所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌道．已知B是圓形軌道，C、D是橢圓軌道，在軌道E上運(yùn)動(dòng)的物體將會(huì)克服地球的引力，永遠(yuǎn)地離開地球，空氣阻力和地球自轉(zhuǎn)的影響不計(jì)，則下列說法正確的是()A．物體從O點(diǎn)拋出后，沿軌道A運(yùn)動(dòng)落到地面上，物體的運(yùn)動(dòng)可能是平拋運(yùn)動(dòng)B．在軌道B上運(yùn)動(dòng)的物體，拋出時(shí)的速度大小為7.9km/sC．使軌道C、D上物體的運(yùn)動(dòng)軌道變?yōu)閳A軌道，這個(gè)圓軌道可以過O點(diǎn)D．在軌道E上運(yùn)動(dòng)的物體，拋出時(shí)的速度一定等于或大于第三宇宙速度8.(多選)2018年2月2日，我國成功將電磁監(jiān)測試驗(yàn)衛(wèi)星“張衡一號(hào)”發(fā)射升空，標(biāo)志我國成為世界上少數(shù)擁有在軌運(yùn)行高精度地球物理場探測衛(wèi)星的國家之一。通過觀測可以得到衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期，并已知地球的半徑和地球表面的重力加速度。若將衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)看作是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出衛(wèi)星的A.密度B.向心力的大小C.離地高度D.線速度的大小二、非選擇題（本題共6小題，滿分52分）9.(3分)如圖8所示為一通關(guān)游戲示意圖，與關(guān)門水平距離為L的左上方有一手槍，手槍可以水平發(fā)射出初速度大小可以調(diào)節(jié)的子彈，關(guān)門上端距槍口的豎直距離為H，L＝2H.通關(guān)時(shí)，游戲者操控手槍射出子彈的瞬間關(guān)門開始運(yùn)動(dòng)，關(guān)門以大小為v的速度水平向左勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)還以大小為v的初速度做豎直上拋運(yùn)動(dòng)．游戲要求子彈恰好從關(guān)門的上端擦邊而過就算通關(guān)，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力．如果能夠通關(guān)，子彈的初速度大小為________．10．(6分)兩靠得較近的天體組成的系統(tǒng)成為雙星，它們以兩者連線上某點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，因而不至于由于引力作用而吸引在一起。設(shè)兩天體的質(zhì)量分布為m1和m2，則它們的軌道半徑之比__________；速度之比__________。11.(10分)如圖所示，M是水平放置的半徑足夠大的圓盤，繞過其圓心的豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，規(guī)定經(jīng)過圓心O點(diǎn)且水平向右為x軸正方向．在O點(diǎn)正上方距盤面高為h＝5m處有一個(gè)可間斷滴水的容器，從t＝0時(shí)刻開始，容器沿水平軌道向x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．已知t＝0時(shí)刻滴下第一滴水，以后每當(dāng)前一滴水剛好落到盤面時(shí)再滴下一滴水．(取g＝10m/s2)(1)每一滴水離開容器后經(jīng)過多長時(shí)間滴落到盤面上？(2)要使每一滴水在盤面上的落點(diǎn)都位于同一直線上，圓盤的角速度ω應(yīng)為多大？12．(10分)如圖所示，高H＝0.8m的桌面上固定一半徑R＝0.45m的四分之一光滑圓弧軌道AB，軌道末端B與桌面邊緣水平相切，地面上的C點(diǎn)位于B點(diǎn)的正下方。將一質(zhì)量m＝0.04kg的小球由軌道頂端A處靜止釋放，取g＝10m/s2。(1)求小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；(2)求小球落地點(diǎn)距C點(diǎn)的距離；(3)若加上如圖所示的恒定水平風(fēng)力，將小球由A處靜止釋放，要使小球恰落在C點(diǎn)，作用在小球上的風(fēng)力應(yīng)為多大？13.(10分)如圖為“嫦娥三號(hào)”探測器在月球上著陸最后階段的示意圖.首先在發(fā)動(dòng)機(jī)作用下，探測器受到推力在距月球高度為處懸停(速度為0，遠(yuǎn)小于月球半徑)；接著推力改變，探測器開始豎直下降，到達(dá)距月面高度為處的速度為，此后發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，探測器僅受重力下落至月面.已知探測器總質(zhì)量為(不包括燃料)，地球和月球的半徑比為，質(zhì)量比為，地球表面附近的重力加速度為，求：(1)月球表面附近的重力加速度大小及探測器剛接觸月面時(shí)的速度大小；(2)從開始豎直下降到剛接觸月面時(shí)，探測器機(jī)械能的變化。14．(13分)如圖所示，一小木箱放在平板車的中部，距平板車的后端、駕駛室后端均為L＝2.0m，處于靜止?fàn)顟B(tài)，木箱與平板車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.40.現(xiàn)使平板車在水平路面上以加速度a0勻加速啟動(dòng)，速度達(dá)到v＝6.0m/s后接著做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后勻減速剎車．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2.(1