高三一輪復(fù)習(xí)物理典型例題分類精講曲線運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載曲線運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力一、選擇題 在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)是正確的，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全選對(duì)的得 5 分，選對(duì)但不全的得 3 分，選錯(cuò)的得 0 分。1一個(gè)物體以初速度v0 從 A 點(diǎn)開(kāi)始在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，一個(gè)水平力作用在物體上，物體的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的實(shí)線所示，圖中B 為軌跡上的一點(diǎn)，虛線是過(guò)A、 B 兩點(diǎn)并與軌跡相切的直線，虛線和實(shí)線將水平面劃分5 個(gè)區(qū)域，則關(guān)于施力物體的位置，下面說(shuō)法正確的是（）A如果這個(gè)力是引力，則施力物體一定在區(qū)域B如果這個(gè)力是引力，則施力物體一定在區(qū)域C如果這個(gè)力是斥力，則施力物體可能在區(qū)域D如果這個(gè)力是斥力，則施力物體一定在區(qū)域2以速度

2、v0 水平拋出一小球， 如果從拋出到某時(shí)刻小球的豎直分位移與水平分位移大小相等，以下判斷正確的是（）A此時(shí)小球的豎直分速度大小等于水平分速度大小B此時(shí)小球的速度大小為2v0C小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2 v0/ gD此時(shí)小球速度的方向與位移的方向相同3一個(gè)小球在豎直環(huán)內(nèi)至少做N次圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它第（N 2）次經(jīng)過(guò)環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)，速度是7 m/s；第（ N 1）次經(jīng)過(guò)環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)，速度是5 m/s ，則小球在第 N 次經(jīng)過(guò)環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)的速度一定滿足（ ）Av>1m/sBv=1m/sCv<1m/sD v=3m/s4如圖，從光滑的1/4 圓弧槽的最高點(diǎn)滑下的小物塊，滑出槽口時(shí)速度為水平方向，槽口與一個(gè)

3、半球頂點(diǎn)相切，半球底面為水平，若要使小物塊滑出槽口后不沿半球面下滑，已知圓弧軌道的半徑為R1，半球的半徑為 R2，則 R1 與 R2 的關(guān)系為（）A R1R2B R1R2CR1 R2/2DR1 R2/25如圖所示，細(xì)桿的一端與一小球相連，可繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運(yùn)動(dòng)，圖中 a、b 分別表示小球軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則桿對(duì)小球的作用力可能是（）A a 處為拉力， b 處為拉力Ba 處為拉力， b 處為推力C a 處為推力， b 處為拉力Da 處為推力， b 處為推力6 20XX年 10 月 15 日，我國(guó)成功地發(fā)射了“神舟五號(hào)”載人飛船，經(jīng)過(guò)21 h 的太空飛行，

4、返回艙于次日安全著陸。已知飛船在太空中運(yùn)行的軌道是一個(gè)橢圓，橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)是地球的球心，如圖所示，飛船在飛行中是無(wú)動(dòng)力飛行，只受到地球的萬(wàn)有引力作用，在飛船從軌道的A 點(diǎn)沿箭頭方向運(yùn)行到 B 點(diǎn)的過(guò)程中，有以下說(shuō)法：飛船的速度逐漸增大飛船的速度逐漸減小飛船的機(jī)械能守恒飛船的機(jī)械能逐漸增大。上述說(shuō)法中正確的是（）A BCD學(xué)習(xí)必備歡迎下載7在地球大氣層外有很多太空垃圾繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每到太陽(yáng)活動(dòng)期，由于受太陽(yáng)的影響，地球大氣層的厚度開(kāi)始增加，而使得部分垃圾進(jìn)入大氣層，開(kāi)始做靠近地球的向心運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生這一結(jié)果的原因是（）A由于太空垃圾受到地球引力減小而導(dǎo)致的向心運(yùn)動(dòng)B由于太空垃圾受到地球引力增

5、大而導(dǎo)致的向心運(yùn)動(dòng)C地球的引力提供了太空垃圾做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，所以產(chǎn)生向心運(yùn)動(dòng)的結(jié)果與空氣阻力無(wú)關(guān)D由于太空垃圾受到空氣阻力而導(dǎo)致的向心運(yùn)動(dòng)8. 為訓(xùn)練宇航員習(xí)慣失重，需要?jiǎng)?chuàng)造失重環(huán)境. 在地球表面附近，可以在飛行器的座艙內(nèi)短時(shí)間地完成失重. 設(shè)某一飛機(jī)可作多種模擬飛行，令飛機(jī)于速率500 m/s 時(shí)進(jìn)入試驗(yàn)狀態(tài)，而速率為1 000 m/s 時(shí)退出試驗(yàn)，則可以實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)?zāi)康那矣行в?xùn)練時(shí)間最長(zhǎng)的飛行是()A飛機(jī)在水平面內(nèi)做變速圓周運(yùn)動(dòng)，速度由500m/s 增加到 1000 m/sB飛機(jī)在堅(jiān)直面內(nèi)沿圓孤俯沖，速度由500 m/s 增加到 1000 m/s(在最低點(diǎn) )C飛機(jī)以500 m/s

6、 作豎直上拋運(yùn)動(dòng)（關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)）, 當(dāng)它豎直下落速度增加到1000 m/s時(shí)，開(kāi)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)退出實(shí)驗(yàn)狀態(tài)D飛機(jī)以500 m/s 沿某一方向作斜拋或平拋運(yùn)動(dòng)（關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)）, 當(dāng)速度達(dá)到1000 m/s時(shí)開(kāi)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)退出實(shí)驗(yàn)狀態(tài)9小河寬為d，河水中各點(diǎn)水流速大小與各點(diǎn)到較近河岸邊的距離成正比，v 水 =kx，k=4v 0/d ， x 是各點(diǎn)到近岸的距離，小船船頭垂直河岸渡河，小船劃水速度為v0，則下列說(shuō)法中正確的是A小船渡河的軌跡為曲線B. 小船到達(dá)離河岸/2 處，船渡河的速度為2vd0C小船渡河時(shí)的軌跡為直線D小船到達(dá)離河岸3d/4 處，船的渡河速度為10 v010早在19 世紀(jì)，匈牙利物理學(xué)家厄缶就明

7、確指出：“沿水平地面向東運(yùn)動(dòng)的物體，其重量（即：列車的視重或列車對(duì)水平軌道的壓力）一定要減輕。 ”后來(lái)， 人們常把這類物理現(xiàn)象稱為 “厄缶效應(yīng)”。如圖所示：我們?cè)O(shè)想，在地球赤道附近的地平線上，有一列質(zhì)量是M的列車，正在以速率v，沿水平軌道勻速向東行駛。已知： （1）地球的半徑 ；（ 2）地球的自轉(zhuǎn)周期 。今RT天我們象厄缶一樣，如果僅考慮地球自轉(zhuǎn)的影響（火車隨地球做線速度為2 R/T 的圓周運(yùn)動(dòng)）時(shí)，火車對(duì)軌道的壓力為N；在此基礎(chǔ)上，又考慮到這列火車勻速相對(duì)地面又附加了一個(gè)線速度 v 做更快的圓周運(yùn)動(dòng)，并設(shè)此時(shí)火車對(duì)軌道的壓力為N/ ，那么單純地由于該火車向東行駛而引起火車對(duì)軌道壓力減輕的數(shù)量

8、（NN/ ）為（）A2 /B 2/+2(Mv RM vRC (/ )D 2/+ (M 2T vM vR22/ T) v/ T) v選做題 1.飛機(jī)以 320 km/h 的速度在地球表面附近飛行，下列哪種情況，飛機(jī)上的乘客可在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)看見(jiàn)太陽(yáng)不動(dòng)地停在空中 ( 已知地球半徑R=6400 km,cos11 ° =0.98 ，cos79 °=0.19)A. 在北緯 79°由東向西飛行B. 在北緯 79C.在北緯 11°由東向西飛行D. 在北緯 11°由西向東飛行a 、b 質(zhì)量a選做題 2. 如圖所示， a、b、c 是地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)行的三顆

9、人造衛(wèi)星，相同 , 且小于 c 的質(zhì)量下列判斷正確的是：bA.b 、c 的線速度大小相等，且大于a 的線速度cB.b 、c 的周期相等，且小于 a 的周期C.b 、c 的向心加速度大小相等，且大于a 的向心加速度D.b 所需的向心力最小學(xué)習(xí)必備歡迎下載二、實(shí)驗(yàn)題把答案填在題中的橫線上或按題目要求答題。11如圖甲所示是一個(gè)研究向心力與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，其中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓柱體的質(zhì)量為 m，放置在未畫(huà)出的圓盤(pán)上。圓周軌道的半徑為r ，力電傳感器測(cè)定的是向心力，光電傳感器測(cè)定的是圓柱體的線速度，以下是所得數(shù)據(jù)和圖乙所示的2 ， ，F(xiàn)3三個(gè)圖像：F vF vv（1）數(shù)據(jù)表和圖乙的三個(gè)圖

10、像， 是在用實(shí)驗(yàn)探究向心力 F 和圓柱體線速度 v 的關(guān)系時(shí)， 并保持圓柱體質(zhì)量不變，半徑 r =0.1m 的條件下得到的。研究圖像后，可得出向心力F 和圓柱體速度 v 的關(guān)系是。（2）為了研究 F 與 r 成反比的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)除了保持圓柱體質(zhì)量不變外，還應(yīng)保持物理量不變。（3）根據(jù)你已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的向心力公式以及上面的圖線可以推算出，本實(shí)驗(yàn)中圓柱體的質(zhì)量為。12. 如圖 a 所示是“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。b（1）圖 b 是正確實(shí)驗(yàn)后的數(shù)據(jù)，其中_m/s 。O為拋出點(diǎn)，則此小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為（2）在另一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙，方格邊長(zhǎng)L=5 cm，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中

11、的三個(gè)位置，如圖c 所示，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_(kāi)m/s；B 點(diǎn)的豎直分速度為_(kāi)m/s 。三、計(jì)算題 解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后的答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。13.質(zhì)量為m的小球被系在輕繩的一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為R 的圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球受到空氣阻力的作用 . 設(shè)某時(shí)刻小球通過(guò)軌道的最低點(diǎn)，此時(shí)繩子的張力為7mg，此后小球繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)半個(gè)圓周恰能通過(guò)最高點(diǎn)，則在此過(guò)程中小球克服空氣阻力所做的功為多少？14. 在用高級(jí)瀝青鋪設(shè)的高速公路上，汽車的設(shè)計(jì)時(shí)速是 108km/h。汽車在這種路面上行駛時(shí)，它的輪胎與

12、地面的最大靜摩擦力等于車重的 0.6 倍。如果汽車在這種高速路的水平彎道上拐彎，假設(shè)彎道的路面是水平的，其彎道的最小半徑是多少？如果高速路上設(shè)計(jì)了圓弧拱橋做立交橋，要使汽車能夠安全通過(guò)圓弧拱橋，這個(gè)圓弧拱橋的半徑至少是多少？（取g=10m/s2 ）學(xué)習(xí)必備歡迎下載15. 如圖所示， 水平臺(tái) AB距地面 CD高 h=0.8m。有一小滑塊從 A點(diǎn)以 6.0m/s 的初速度在平臺(tái)上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，并從平臺(tái)邊緣的B 點(diǎn)水平飛出，最后落在地面上的D點(diǎn)。已知=2.20 m ，落地點(diǎn)到平臺(tái)的水平距離為2.00 m。（不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2）求AB滑塊從 A 到 D所用的時(shí)間和滑塊與平臺(tái)的動(dòng)摩擦因數(shù)

13、。16. 我們每個(gè)同學(xué)都記得小學(xué)課本中有一篇月球之謎，內(nèi)配有一張1969 年人類首次登月的照片，至今印象深刻。而“嫦娥奔月”、“廣寒宮”等古老的傳說(shuō)都表明中國(guó)人自古就對(duì)月球充滿了深厚的感情，那么月球上到底有沒(méi)有人類居住，這些至今是個(gè)迷，于是探測(cè)月球成為許多人的夢(mèng)想?？上驳氖牵?0XX年，現(xiàn)代版“嫦娥奔月” 將正式開(kāi)演。 如圖 9 所示，登月飛船以速度v0 繞月做圓周運(yùn)動(dòng)， 已知飛船質(zhì)量為=1.2m× 104 kg，離月球表面的高度為h=100 km，飛船在 A點(diǎn)突然向前做短時(shí)間噴氣，噴氣的相對(duì)速度為u=1.0× 104m/s ，噴氣后飛船在A 點(diǎn)速度減為 vA，于是飛船將沿

14、新的橢圓軌道運(yùn)行。為使飛船能在圖中B 點(diǎn)著陸（ 、連線通過(guò)月球中心，即A、B點(diǎn)分別是橢圓軌道的遠(yuǎn)月點(diǎn)和近月點(diǎn)） ，求噴氣時(shí)需要消耗多少燃A B料？已知月球的半徑為 R=1700 km，月球表面的重力加速度為g=1.7m/s 2 （選無(wú)限遠(yuǎn)處為零勢(shì)能點(diǎn)，物體的重力勢(shì)能大小為p =/ ）EGMmR選做題有一空間探測(cè)器對(duì)一球狀行星進(jìn)行探測(cè)，發(fā)現(xiàn)該行星上無(wú)生命存在，在其表面上，卻覆蓋著一層厚厚的凍結(jié)的二氧化碳（干冰）。有人建議利用化學(xué)方法把二氧化碳分解為碳和氧氣而在行星上面產(chǎn)生大氣。由于行星對(duì)大氣的引力作用，行星的表面就存在一定的大氣壓強(qiáng)。如果1 s 分解可得到106 kg 氧氣，需使行星表面得到的壓

15、強(qiáng)至少為P=2×104 Pa，那么請(qǐng)你估算一下，至少需多少年才完成？已知行星表面的溫度較低，在此情況下，二氧化碳的蒸發(fā)不計(jì)，探測(cè)器靠近行星表面運(yùn)動(dòng)的周期為2 h，行星的半徑r =1750 km，大氣層的厚度與行星的半徑相比很小，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。學(xué)習(xí)必備歡迎下載參考答案題號(hào)12345678910選做選做題 1題 2答案ACCADABCDCABBD11（1） =0.88v2（2）線速度（ 3）0.088kgF12 (1) 1.6 ， （2） 1.5、 2T mg m2v6gr13. 在最低點(diǎn) , 拉力和重力的合力作向心力, 有得1=-=v1R2在最高點(diǎn) , 因?yàn)榍『眠^(guò)最高點(diǎn) , 所

16、以重力作向心力mg mv2v=gr=2R從最低點(diǎn)到最高點(diǎn) , 利用動(dòng)能定理得 :- f -2= 122- 11 2: f= mgrW mg r2mv2mvW214解：汽車在水平路面上拐彎，或視為汽車做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力是車與路面間的最大靜摩擦力，有 mv 2 / r 0.6mg由速度 v=30m/s，得彎道半徑r >150m；汽車過(guò)拱橋，看作在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，有mv 2 / Rmg N為了保證安全，車對(duì)路面的壓力N 必須大于零。有 mv 2 / Rmg則 R>90m。15解：設(shè)小滑塊從 A 運(yùn)動(dòng)到 B 所用時(shí)間為 t 1 ，位移為 s1，加速度為 a；從

17、 B 點(diǎn)飛出的速度為vB ，從 B 點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平位移為s2，飛行時(shí)間為 t 2 。小滑塊在 AB 之間做勻減速直線運(yùn)動(dòng) vBv0 at1222as1vBv0根據(jù)牛頓第二定律列出mgma在 BD間做平拋運(yùn)動(dòng) h1 gt 22s2v0t22從 A 到 D 所用時(shí)間 tt1 t2聯(lián)立求解，得 t0.8 s0.2516解：飛船向前噴氣后，其速度從v0 減為 vA，其軌道從圓周改為橢圓，A 點(diǎn)為橢圓軌道的遠(yuǎn)月點(diǎn)， B 點(diǎn)為橢圓的近月點(diǎn)，根據(jù)開(kāi)普勒第二定律，其面積速度為恒量及機(jī)械能守恒定律可求vA。于是可得出由于噴氣造成的速度改變量= 0A，再由動(dòng)量守恒定律，可求得所需燃料的質(zhì)量。v vv當(dāng)飛船以0 繞月做半徑為A= +的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律，22/(vr/( +)= 0R hGMm R hmvv02=2 /(+ )RgR h其中 M為月球的質(zhì)量， R為月球的半徑， g 為月球表面的重力加速度，所以代入數(shù)據(jù)， 求得根據(jù)開(kāi)普勒第二定律，飛船在、兩處的面積速度相等，有A A=B B，A Br v rvR+h) ，所以v0 =1652m/s由機(jī)械能守恒得，2/( +)=2/ 聯(lián)立解得，vA=1628m/sA /2B /2mvGMm R hmvGMmR所以登月所需速度的改變量為v=24m/s飛船在A點(diǎn)噴氣前后動(dòng)量守恒，設(shè)噴氣總質(zhì)量為，所以0 =( )A+