2019屆高考物理(人教版)第一輪復(fù)習(xí)課時作業(yè)章末質(zhì)量檢測4曲線運(yùn)動、萬有引力與航天

1、章末質(zhì)量檢測（四）（時間：60分鐘滿分：100分），、選擇題（本題共9小題，每小題6分，共54分。在每小題給出的四個選項中，16題只有一項符合題目要求，第79題有多項符合題目要求1 一艘小船在靜水中的速度大小為4 m/s，要橫渡水流速度為5 m/s的河，河寬為A 船無法渡過此河B .小船渡河的最小位移C 船渡河的最短時間為D .船渡過河的位移越短80 m。設(shè)船加速啟動和減速停止的階段時間很短，可忽略不計。下列說法正 確的是（相對岸）為80 m20 s（相對岸），船渡過河的時間也越短解析 只要在垂直于河岸的方向上有速度就一定能渡過此河，A錯；由于水流速度大于靜水中船的速度，故無法垂直河岸渡河，而

2、被沖到下游，所以渡河的最小位移將大于80 m , B錯；當(dāng)船頭垂直河岸航行時，垂直河岸的分運(yùn)動速度80最大，時間最短，tmin = 4s = 20 s , C對，D顯然錯誤。答案 C2. “快樂向前沖”節(jié)目中有這樣一種項目，選手需要借助懸掛在高處的繩飛躍到鴻溝對面的平臺上，如果已知選手的質(zhì)量為 m，選手抓住繩由靜止開始擺動，此時 繩與豎直方向夾角為a ,如圖1所示，不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量（選手可 視為質(zhì)點(diǎn)）。下列說法正確的是:巾 （）A 選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時所受繩子的拉力大于mgB .選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時受繩子的拉力大于選手對繩子的拉力C 選手?jǐn)[到最低點(diǎn)的運(yùn)動過程中所受重力的功率一直增大D 選手?jǐn)[到

3、最低點(diǎn)的運(yùn)動過程為勻變速曲線運(yùn)動2V解析 選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時 Ft-mg = mR，故A正確；選手受繩子的拉力與選手對繩子的拉力是一對作用力與反作用力，大小相等，B錯誤；選手一開始時重力的功率為零，到最低點(diǎn)時由于重力與速度方向垂直，功率也為零，故選手?jǐn)[ 到最低點(diǎn)的運(yùn)動過程中所受重力的功率先增大后減小，C錯誤；選手?jǐn)[到最低點(diǎn)的運(yùn)動過程中加速度不斷變化，D錯誤。答案 A 3如圖2所示，轉(zhuǎn)動軸垂直于光滑平面，交點(diǎn) 0的上方h處固定細(xì)繩的一端，細(xì)繩的另一端拴接一質(zhì)量為 m的小球B，繩長AB = lh，小球可隨轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動并在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動。要使球不離開水平面，轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)速的最大值是1A.2 n

4、 解析一 fth B n gh C. 2 n_D對小球，在水平方向有 Ftsin+ Fn = mg，且 R = htan e，當(dāng)球即 2 n g9 = w 1 2m R 4卩將離開水平面時,2 2，在豎直方向有t emn RF cosFn = 0,轉(zhuǎn)速n有最大值,答案 A 4. 2013年12月，我國成功地進(jìn)行了“嫦娥三號”的發(fā)射和落月任務(wù)，進(jìn)一步獲取月球的相關(guān)數(shù)據(jù)。該衛(wèi)星在月球上空繞月球做勻速圓周運(yùn)動時，經(jīng)過時間t,衛(wèi)星行程為s，衛(wèi)星與月球中心連線掃過的角度是e弧度，萬有引力常量為 G,月球半徑為R，則可推知月球密度的表達(dá)式是23t eA. 4n Gs3 4 34 e nC.3sB. e n

5、3s3()Ro RGt4京譽(yù)d.3 e t3解析根據(jù)圓周的特點(diǎn)，其半徑e3 =.=，由萬有引力公式可得ts一r =，“嫦娥三號”做勻速圓周運(yùn)動的角速度eGMmm = mw2r，密度公式 p =M，聯(lián)立可得r43B.5EC.4ED. 5E解析由平拋運(yùn)動規(guī)律可知兩小球下落時間均為2R1 t=g,由水平射程x = vtgR知，A、B兩小球的初速度分別為va = 2gR、121由動能定理知對8球有mgR = E 2mvB,對A球有mgR = Ea 2mvA,聯(lián)立得 答案 BEa = 5E, B 對。6.滑雪運(yùn)動員以一定的初速度從一平臺上滑出，剛好落在一斜坡上的B點(diǎn)，且與斜坡沒有撞擊，則平臺邊緣A點(diǎn)和斜

6、坡B點(diǎn)連線與豎直方向夾角 a跟斜坡傾角e的關(guān)系為Ctan解析=2tan a圖4B. tan 0 tan a =2 . B I k=2D.tan 0 tan a0 tan 2運(yùn)動員從A點(diǎn)飛出后，做平拋運(yùn)動，在 B點(diǎn)速度與水平方向的夾角為e，從A到B點(diǎn)的位移與豎直方向的夾角為a ,則1tan1y 2vytvy=,tan 0x vot2vovy= ,VO因此 tan 0 =，即 tan 0 tan a = 2, B 項正確。tan ar的圓軌道答案 B 7 如圖5所示，三顆質(zhì)量均為 m的地球同步衛(wèi)星等間隔分布在半徑為上，設(shè)地球質(zhì)量為 M、半徑為R。下列說法正確的是GMmGMmr2A 地球?qū)σ活w衛(wèi)星的

7、引力大小為B 一顆衛(wèi)星對地球的引力大小為Gm2C 兩顆衛(wèi)星之間的引力大小為3r23GMmD 三顆衛(wèi)星對地球引力的合力大小為r2解析地球?qū)σ活w衛(wèi)星的引力等于一顆衛(wèi)星對地球的引力，由萬有引力定律得GMm其大小為 r2 ，故A錯誤，B正確；任意兩顆衛(wèi)星之間的距離L = 3r，則兩2Gm顆衛(wèi)星之間的引力大小為3r 2 , C正確；三顆衛(wèi)星對地球的引力大小相等且三個引力互成120，。其合力為0，故D選項錯誤。答案 BC8如圖6所示，相距I的兩小球A、B位于同一高度h(l、h均為定值)。將A向B水 平拋出的同時，B自由下落。A、B與地面碰撞前后，水平分速度不變，豎直分速 度大小不變、方向相反。不計空氣阻力

8、及小球與地面碰撞的時間，則( )A A、B在第一次落地前能否相碰，取決于 A的初速度BA、B在第一次落地前若不碰，此后就不會相碰CA、B不可能運(yùn)動到最高處相碰D. A、B 一定能相碰解析 由題意知A做平拋運(yùn)動，即水平方向做勻速直線運(yùn)動，豎直方向為自由落體運(yùn)動;B為自由落體運(yùn)動，A、B豎直方向的運(yùn)動相同，者與地面碰撞前2h運(yùn)動時間tilt = vti，所以選項 A正確；因為 A、B在豎直方向的運(yùn)動同步，始終要運(yùn)動足間處于同一高度， 且A與地面相碰后水平速度不變， 所以A一定會經(jīng)過B所在的豎直線與B相碰。碰撞位置由 A球的初速度決定，故選項 B、C錯誤，選項D正確。答案 AD9如圖7所示，兩物塊A

9、、B套在水平粗糙的CD桿上，并用不可伸長的輕繩連接，整個裝置能繞過CD中點(diǎn)的軸OOi轉(zhuǎn)動，已知兩物塊質(zhì)量相等，桿 CD對物塊A、B的最大靜摩擦力大小相等，開始時繩子處于自然長度 （繩子恰好伸直但 無彈力），物塊B到OOi軸的距離為物塊A到OOi軸距離的兩倍，現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)速逐漸增大，在從繩子處于自然長度到兩物塊 即將滑動的過程中，下列說法正確的是圖7AA受到的靜摩擦力一直增大B . B受到的靜摩擦力是先增大，后保持不變CA受到的靜摩擦力是先增大后減小dY JDA受到的合外力一直在增大解析物塊A所受到的合外力提供它做圓周運(yùn)動的向心力，所以隨轉(zhuǎn)動速度的增大而增大，D正確；由題意可知

10、， A、B兩物塊轉(zhuǎn)動的角速度相同，則A、B兩物塊向心力之比為 1 : 2，兩物塊做圓周運(yùn)動的向心力在細(xì)繩張緊前由靜摩擦2 2力提供，由 Fa = m 3 rA, Fb = m co r b可知兩物塊所受靜摩擦力隨轉(zhuǎn)速的增大而增大；當(dāng)物塊B所受靜摩擦力達(dá)到最大值后，向心力由靜摩擦力與繩子拉力的合力提供。物塊 B受到的靜摩擦力先增大后保持不變，B正確答案BD二、非選擇題（本題共3小題，共P46分）10. （15分）如圖8所示，高臺的上面有一豎直的光滑1圓弧形軌道，圓弧半徑44m，軌道端點(diǎn)B的切線水平，質(zhì)量 M = 5 kg的金屬滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從軌道頂Jr端A點(diǎn)由靜止釋放， 離開B點(diǎn)后經(jīng)時間t=

11、 1 s撞擊在斜面上的P點(diǎn)。已知斜面2的傾角e = 37 ，斜面底端C與B點(diǎn)的水平距離X0 = 3 m。 g取10 m/s ，sin 37 =0.6， cos 37 = 0.8，不計空氣阻力。1L I 施（1）求金屬滑塊運(yùn)動至 B點(diǎn)時對軌道的壓力大?。唬?）若金屬滑塊離開B點(diǎn)時，位于斜面底端C點(diǎn)、質(zhì)量m = 1 kg的一小滑塊， 在 沿斜面向上的恒定拉力F作用下由靜止開始向上加速運(yùn)動， 恰好在P點(diǎn)被金屬滑 塊擊中。已知小滑塊與斜面間動摩擦因數(shù) 卩=0.25，求拉力F的大小。1 2解析（1）金屬滑塊從 A到B的過程中，由動能定理得mgR = 2mVB，可得VB = 5m/s2 VB金屬滑塊運(yùn)動到

12、B點(diǎn)時，由牛頓第二定律和向心力公式得Fn - Mg = M r解得 Fn = 150 N由牛頓第三定律可知，金屬滑塊運(yùn)動至B點(diǎn)時對軌道的壓力大小為150 N。(2)金屬滑塊離開B點(diǎn)后做平拋運(yùn)動，水平位移x = VBt= 5 m設(shè)小滑塊沿斜面向上的位移為S,由幾何關(guān)系可知x xo = scos 37解得s = 2.5 m1 2設(shè)小滑塊沿斜面向上運(yùn)動的加速度為a，由s = 2at解得2a = 5m/s對小滑塊沿斜面上滑過程進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律得F mgsin 37 卩 mgcos 37 = ma解得f = 13 N。答案(1)150 N (2)13 N11 . (15分)(2014珠海聯(lián)考

13、)如圖9所示，平臺上的小球從A點(diǎn)水平拋出，恰能無碰撞地進(jìn)入光滑的斜面BC，經(jīng)C點(diǎn)進(jìn)入光滑水平面CD時速率不變，最后進(jìn)入懸掛在 O 點(diǎn)并與水平面等高的弧形輕質(zhì)筐內(nèi)。已知小球質(zhì)量為m ， A、 B 兩點(diǎn)高度差為h , BC斜面高2h，傾角a = 45。，懸掛弧形輕質(zhì)筐的輕繩長為 3h，小 球可看成質(zhì)點(diǎn)，弧形輕質(zhì)筐的重力忽略不計，且其高度遠(yuǎn)小于懸線長度，重力加速 度為 g ，試求：圖 9(1)B 點(diǎn)與拋出點(diǎn) A 的水平距離 x；45小球運(yùn)動至 C點(diǎn)速度VC的大小;(3)小球進(jìn)入輕質(zhì)筐后瞬間，輕質(zhì)筐所受拉力F的大小解析(1)小球運(yùn)動至B點(diǎn)時速度方向與水平方向夾角為,設(shè)小球拋出時的初速度為V 0,從A點(diǎn)

14、至B點(diǎn)的時間為t，有h =12 tan 45 =2gtgtx = V0V0解得x = 2h設(shè)小球運(yùn)動至B點(diǎn)時速度為VB，在斜面上運(yùn)動的加速度為a，有VB =2vo，a = gsi n 450222hvc vb = 2a sin 45解得vc = 22gh0(3) 小球進(jìn)入輕質(zhì)筐后瞬間做圓周運(yùn)動，由牛頓第二定律得2VCF mg = m ，解得3h11F = 3 mg。答案 (1)2h11(2)2 2gh (3) 3 mg12. (16 分)(2014四川卷，9)石墨烯是近些年發(fā)現(xiàn)的一種新材料，其超高強(qiáng)度及超強(qiáng)導(dǎo)電、導(dǎo)熱等非凡的物理化學(xué)性質(zhì)有望使21世紀(jì)的世界發(fā)生革命性的變化，其發(fā)現(xiàn)者由此獲得20

15、10年諾貝爾物理學(xué)獎。用石墨烯制作超級纜繩，人類搭建“太空電梯”的夢想有望在本世紀(jì)實現(xiàn)?？茖W(xué)家們設(shè)想，通過地球同步軌道 站向地面垂下一條纜繩至赤道基站，電梯倉沿看這條纜繩運(yùn)行，實現(xiàn)外太空和 地球之間便捷的物資交換。圖10(1) 若“太空電梯”將貨物從赤道基站運(yùn)到距地面高度為hi的同步軌道站，求軌道站內(nèi)質(zhì)量為mi的貨物相對地心運(yùn)動的動能。 設(shè)地球自轉(zhuǎn)角速度為 3,地球半徑 為R。(2) 當(dāng)電梯倉停在距地面高度 h2 = 4R的站點(diǎn)時，求倉內(nèi)質(zhì)量 m2 = 50 kg的人對水2平地板的壓力大小。取地面附近重力加速度g = 10 m/s，地球自轉(zhuǎn)角速度3 =_ 537.3 X 10 rad/s，地球半徑 R = 6.4 X 10 km。解析(1)設(shè)貨物相對地心的距離為r1,線速度為V1，則門=R + h1V1 = r 1 31 2貨物相對地心的動能為Ek = 2m1v11 2 2聯(lián)立得Ek = m1 3 (R + h1)2設(shè)地球質(zhì)量為 M，人相對地心的距離為r2，向心加速度為an，則r 2 = R + h22an= 3 r 2GMg=RGMm2設(shè)水平地板對人的支持力大小為N，人對水平地板的壓力大小為