【KS5U原創(chuàng)】新課標(biāo)2021年高一物理暑假作業(yè)17《曲線運(yùn)動(dòng)、萬(wàn)有引力定律》

【KS5U原創(chuàng)】新課標(biāo)2021年高一物理暑假作業(yè)17《曲線運(yùn)動(dòng)、萬(wàn)有引力》學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________一、選擇題（本題共6道小題）1.（如圖，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向．圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個(gè)小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的，不計(jì)空氣阻力，則（）A．

a的飛行時(shí)間比b的長(zhǎng)

B．

b和c的飛行時(shí)間相同C．

a的水平速度比b的小

D．b的初速度比c的大2.在做“爭(zhēng)辯平拋物體的運(yùn)動(dòng)”試驗(yàn)時(shí)，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要的是（）A．秒表B．天平C．白紙D．彈簧秤E．重垂線F．刻度尺3.火星探究移民方案“火星一號(hào)”，不久前面對(duì)全球招募火星移民志愿者，4名華人入選．若志愿者到達(dá)火星以后，在火星表面高H處以速度v平拋一小球，測(cè)得小球的水平飛行距離為L(zhǎng)，將火星視為密度均勻、半徑為r的球體，則火星的密度為（）A．B．C．D．

4.船在靜水中的速度是1m/s，河岸筆直，河寬恒定，河水流速為3m/s，說(shuō)法正確（）A．因船速小于流速，船不能到達(dá)對(duì)岸B．船能沿直線過(guò)河C．船可以垂直過(guò)河D．船過(guò)河的最短時(shí)間是確定的5.在不遠(yuǎn)的將來(lái)，中國(guó)宇航員將登上月球，某同學(xué)為宇航員設(shè)計(jì)了測(cè)量一顆繞月衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)最小周期的方法．在月球表面上以不太大的初速度v0豎直向上拋出一個(gè)物體，物體上升的最大高度為h．已知月球半徑為R，則假如放射一顆繞月運(yùn)行的衛(wèi)星，其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期為（）A．B．C．D．6.假設(shè)一個(gè)小型宇宙飛船沿人造地球衛(wèi)星的軌道在高空中繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假如飛船沿其速度相反的方向拋出一個(gè)質(zhì)量不行忽視的物體A，則下列說(shuō)法正確的是（）A．A與飛船都可能沿原軌道運(yùn)動(dòng)B．A與飛船都不行能沿原軌道運(yùn)動(dòng)C．A運(yùn)動(dòng)的軌道半徑可能減小，也可能增加D．A可能沿地球半徑方向豎直下落，而飛船運(yùn)行的軌道半徑將增大

二、試驗(yàn)題（本題共2道小題）7.如圖所示，在一端封閉、長(zhǎng)約1m的玻璃管內(nèi)注滿清水，水中放一個(gè)蠟燭做的蠟塊，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊，然后將這個(gè)玻璃管倒置，在蠟塊沿玻璃管上升的同時(shí)，將玻璃管水平向右移動(dòng)．從某時(shí)刻開頭計(jì)時(shí)，蠟塊在玻璃管內(nèi)每1s上升的距離都是10cm，玻璃管向右勻加速平移，每1s通過(guò)的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm.圖乙中，y表示蠟塊豎直方向的位移，x表示蠟塊隨玻璃管通過(guò)的水平位移，t＝0時(shí)蠟塊位于坐標(biāo)原點(diǎn)．①請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出蠟塊4s內(nèi)的軌跡；②玻璃管向右平移的加速度a＝________m/s2；③t＝2s時(shí)蠟塊的速度v2＝________m/s.8.爭(zhēng)辯小球平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)試驗(yàn)過(guò)程中，用如圖所示的裝置。（1）該試驗(yàn)裝置中，關(guān)于DIS傳感器作用的敘述，以下說(shuō)法正確的是

A．光電門傳感器的作用是測(cè)量小球的直徑B．光電門傳感器的作用是測(cè)量小球的速度C．安置在底板上的碰撞傳感器的作用是測(cè)量小球的水平位移D．安置在底板上的碰撞傳感器的作用是測(cè)量小球的平拋時(shí)間如圖所示，利用數(shù)碼相機(jī)的連拍功能登記了作平拋運(yùn)動(dòng)的小球的三個(gè)位置Ａ、Ｂ和C.閃光間隔時(shí)間為1/30ｓ.在試驗(yàn)中用光電門傳感器測(cè)出小球拋出時(shí)的初速0.492m/s。則該地的重力加速度為__________m/s2。（已知背景方格紙均為正方格）三、計(jì)算題（本題共3道小題）9.在士氣號(hào)火星探測(cè)器著陸的最終階段，著陸器降落到火星表面上，經(jīng)過(guò)多次彈跳才停下來(lái)．假設(shè)著陸器第一次落到火星表面彈起后，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的高度為h，速度方向是水平的，速度大小為v0，求它其次次落到火星表面時(shí)速度的大小，計(jì)算時(shí)不計(jì)火星大氣的阻力，已知火星的一個(gè)衛(wèi)星的軌道的半徑為r，周期為T．火星可視為半徑為r0的均勻球體．10.如圖所示，已知傾角為θ=45°、高為h的斜面固定在水平地面上．一小球從高為H（h＜H＜h）處自由下落，與斜面做無(wú)能量損失的碰撞后水平拋出．小球自由下落的落點(diǎn)距斜面左側(cè)的水平距離x滿足確定條件時(shí)，小球能直接落到水平地面上．（1）求小球落到地面上的速度大小；（2）求要使小球做平拋運(yùn)動(dòng)后能直接落到水平地面上，x應(yīng)滿足的條件；（3）在滿足（2）的條件下，求小球運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間．11.如圖，A為一顆行星，它繞恒星B運(yùn)行的軌道半徑為、周期為，已知引力常量為G。

（1）恒星B的質(zhì)量為多大？

（2）其實(shí)，A和B是一個(gè)雙星系統(tǒng)，它們?cè)诒舜碎g萬(wàn)有引力作用下，圍繞A、B連線上的一點(diǎn)做周期相同的圓周運(yùn)動(dòng)。假如A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為M，A、B之間的距離始終保持為，試求B做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，并分析B能被看成保持靜止的條件。

試卷答案1.BD平拋運(yùn)動(dòng)解：由圖象可以看出，bc兩個(gè)小球的拋出高度相同，a的拋出高度最小，依據(jù)t=可知，a的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，bc運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，故A錯(cuò)誤，B正確；C、由圖象可以看出，abc三個(gè)小球的水平位移關(guān)系為a最大，c最小，依據(jù)x=v0t可知，v0=，所以a的初速度最大，c的初速度最小，故C錯(cuò)誤，D正確；故選BD2.解：在做“爭(zhēng)辯平拋物體的運(yùn)動(dòng)”試驗(yàn)時(shí)，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要重錘線，確保小球拋出是在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，還需要坐標(biāo)白紙，便于確定小球間的距離，最終還差刻度尺來(lái)確定長(zhǎng)度，而打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以計(jì)時(shí)，不需要秒表，對(duì)于質(zhì)量在等式兩邊可以相約去，因此也不需要天平．故CEF正確，ABD錯(cuò)誤．故選：CEF．3.解：小球做平拋運(yùn)動(dòng)，依據(jù)分運(yùn)動(dòng)公式，有：H=L=vt聯(lián)立解得：g=在火星表面，重力等于萬(wàn)有引力，故：mg=G其中：M=聯(lián)立解得：ρ==故選：B．【點(diǎn)評(píng)】：本題綜合考查了平拋運(yùn)動(dòng)和萬(wàn)有引力定律，關(guān)鍵是先依據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)公式求解重力加速度，再運(yùn)用重力等于萬(wàn)有引力列式，基礎(chǔ)題目．4.解：A、盡管船的靜水速度小于河水速度，仍能到達(dá)河對(duì)岸，只是不能到達(dá)正對(duì)岸，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．B、船在靜水中的速度恒定，河水的速度也恒定，所以，船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確．C、因船的靜水速度小于河水的速度，所以船不能垂直渡河．選項(xiàng)C錯(cuò)誤．D、當(dāng)船頭始終指向河對(duì)岸時(shí)，船渡河的時(shí)間最短，所以船過(guò)河的最短時(shí)間是確定的，選項(xiàng)D正確．故選：BD5.解：依據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，物體豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度h=，可得月球表面的重力加速度g=又衛(wèi)星周期最小時(shí)靠近月球表面運(yùn)動(dòng)，重力供應(yīng)圓周運(yùn)動(dòng)向心力有：mg=m可得月球衛(wèi)星的最小周期T=2π=，故ACD錯(cuò)誤，B正確．故選：B．6.解：拋出物體的過(guò)程中，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，由于物體是沿飛船向后拋出，由動(dòng)量守恒得飛船的速度增大，動(dòng)能增大，將做離心運(yùn)動(dòng)，上升到高軌道．而拋出后物體的速度方向有幾種可能：若拋出后物體的速度方向與飛船方向相同，則物體的速度減小，將做近心運(yùn)動(dòng)．若拋出后物體的速度為零，則會(huì)在萬(wàn)有引力的作用下豎直下落．若物體的速度方向與飛船方向相反，其大小可能等于飛船原來(lái)的速度，此時(shí)仍將在原軌道運(yùn)行，也可能大于飛船原來(lái)的速度，此時(shí)也將上升到高軌道．故ACD正確，B錯(cuò)誤．故選：ACD．7.（1）如圖所示(2)m/s2

(3)m/s(2)由于Δx＝aT2，所以＝m/s2(3)vy＝＝m/s＝0.1m/s，vx＝at＝5×10－2×2m/s＝0.1m/s，8.（1）(

BD

)、（2）9.84m/s29.解：以g'表示火星表面四周的重力加速度，M表示火星的質(zhì)量，m表示火星的衛(wèi)星的質(zhì)量，m'表示火星表面處某一個(gè)物體的質(zhì)量，由萬(wàn)有引力定律和牛頓其次定律得火星表面有：

①火星的衛(wèi)星有：

②由②式得：GM=代入①得依據(jù)動(dòng)能定理有：mg解得=答：士氣號(hào)其次次落到火星表面時(shí)速度的大小為．10.【學(xué)問(wèn)點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)；自由落體運(yùn)動(dòng)．D2【答案解析】（1）小球落到地面上的速度大小為；（2）要使小球做平拋運(yùn)動(dòng)后能直接落到水平地面上，x應(yīng)滿足的條件為；（3）在滿足（2）的條件下，小球運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為2解析：（1）設(shè)小球落到底面的速度為v，依據(jù)機(jī)械能守恒得：，得：。（2）小球做自由落體的末速度為：，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：，，由s＞h﹣x，解得：（3），，當(dāng)H﹣h+x=h﹣x，即x=h﹣時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，x=h﹣，符合（2）的條件，代入得：。【思路點(diǎn)撥】（1）由于小球與斜面碰撞無(wú)能量損失，自由下落和平拋運(yùn)動(dòng)機(jī)械能也守恒，所以小球整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，據(jù)此列式求解小球落到地面上的速度大??；

（2）小球與斜面碰撞后做平拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)正好落在斜面底端時(shí)，x最小，依據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的基本公式結(jié)合幾何關(guān)系、動(dòng)能