2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)第五單元萬有引力定律檢測含解析06

1、1 萬有引力定律 、選擇題 1. （2019 黑龍江牡丹江調(diào)研）（多選）以豎直向上的初速度 vo發(fā)射一枚質(zhì)量為 m的玩具火箭，火箭在上升、下降 的過程中受到的阻力 f=kv（k為常數(shù)）,火箭下落到地面前瞬間恰好勻速 ，下列說法正確的是（ ）。 A. 火箭下落過程的最大速度為 B. 火箭上升的時間大于下降的時間 C. 火箭上升過程處于超重狀態(tài) D. 火箭運動過程的加速度的大小不斷減小 【解析】火箭下落過程的最大速度滿足 mg=f=kWax,顯然Vmax=,A 項正確；由于火箭運動過程中始終受到空 氣阻力作用，火箭返回地面時的速率一定小于 V0,因此上升階段的平均速度較大 ，時間較短,B 項錯誤；

2、火箭上 升過程加速度方向向下，處于失重狀態(tài),C 項錯誤；根據(jù)牛頓第二定律可知，D 項正確。 【答案】AD 2. （2018 吉林長春期中監(jiān)測）1990 年 5 月 18 日,經(jīng)國際小行星中心批準(zhǔn)，中科院紫金山天文臺將國際編號為 2752 號的小行星命名為“吳健雄星”。該小行星的直徑約為地球直徑的 ,密度與地球近似相等，則該小行 星與地球的第一宇宙速度之比約為 （ ）。 A B. C. D 【解析】由M=n R,第一宇宙速度V=可得V= ,vx R即小行星與地球的第一宇宙速度之比為半徑 之比,故 A 項正確。 【答案】A2 3. （2018 安徽馬鞍山六校聯(lián)考）中國探月工程分為三期,簡稱為“繞、

3、落、回”三步走，將在 2020 年前完成。 假如我國宇航員登上月球后，將一個物塊在離月球表面 h高處自由釋放,物塊下落到月球表面所用時間為 t ,已 知月球的半徑為 R引力常量為G則月球的密度為（ ）。 A B. C. D 【解析】由h=gt2可得月球表面的重力加速度 g=,由G=mg P =一,聯(lián)立解得月球密度 P =一,A 項正確。 【答案】A 4. （2018 廣東中山模擬）（多選）如圖甲所示的水平傳送帶 AB逆時針勻速轉(zhuǎn)動，一物塊沿曲面從一定高度處由靜 止開始下滑，以某一初速度從左端滑上傳送帶 ，在傳送帶上由速度傳感器記錄下物塊速度隨時間的變化關(guān)系如 圖乙所示（圖中取向左為正方向，以物

4、塊剛滑上傳送帶時為計時起點 ）。已知傳送帶的速度保持不變 ，重力加速 度取g=10 m/s 2。關(guān)于物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù) 及物塊在傳送帶上運動第一次回到傳送帶左端的時間 t,下列計算結(jié)果正確的是（ ）。 【解析】由題圖乙可得，物塊做勻減速運動的加速度大小 a=2. 0m/s2,由牛頓第二定律得 Ff=ma=i mg則 可得物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù) 1 =0. 2,A 項錯誤,B 項正確；在v-t圖象中，圖線與t軸所圍面積表示物塊 的位移，則物塊經(jīng)減速、反向加速到與傳送帶相對靜止 ，最后勻速運動回到傳送帶左端時 ，物塊的位移為 0,由 題圖乙可得物塊在傳送帶上運動的總時間為 4. 5s,

5、C 項正確，D 項錯誤。 【答案】BC A. 1 =0. 4 B. 1 =0. 2 C.t= 4. 5 s D.t= 3 s 3 5. （2018 山西太原質(zhì)量檢測）如圖所示是傾角為 5。的斜坡，在斜坡底端P點正上方某一位置 Q處以速度V0水 平向左拋出一個小球 A小球恰好能垂直落在斜坡上 ，運動時間為t1。若在小球A拋出的同時，小球B從同一 點Q處開始自由下落，下落至P點的時間為t2,則A、B兩球運動的時間之比 t1 : t2為（不計空氣阻力）（ ） 。 【解析】當(dāng)小球 A垂直落在斜面上時，小球的豎直速度和水平速度的關(guān)系為 tan 5 =,解得11=,小球下 落的高度h=g =_,小球的水平

6、位移x=vot1,由幾何關(guān)系可得 PQ的高度H=h+x=+_，根據(jù)自由落體運動 公式可得H=g ,解得12=二,則A B兩球運動的時間之比 t1：t=1： :A、B、D 三項錯誤,C 項正確。 【答案】C 6. （2018 湖南長沙開學(xué)檢測）（多選）2016 年 8 月 16 日 1 時 40 分,我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功將世界首顆量 子衛(wèi)星“墨子號”發(fā)射升空，在距離地面h高度的軌道上運行。設(shè)火箭在點火后時間 t內(nèi)豎直向上勻加速飛 行，速度增大到v,起飛質(zhì)量為 m忽略時間t內(nèi)火箭的質(zhì)量變化，不考慮空氣阻力，重力加速度為g,引力常量為 G地球半徑為 R下列說法正確的是（ ）。 A. 火箭豎直向

7、上勻加速過程的推力為 B. 火箭豎直向上勻加速飛行至速度為 v的過程中重力的平均功率為 -mgv C. 地球的平均密度為一 D. “墨子號”繞地球運行的周期為 【解析】根據(jù)題意，加速度a=,有F-mg=maF=mg+A 項錯誤?；鸺Q直向上勻加速飛行的過程中重力的平 均功率 =mgvB 項正確。根據(jù)萬有引力定律 ,有G一=m （R+h,又GM=gR所以“墨子號”繞地球運行的 周期T - -,D 項正確。地球的密度 p =,C 項正確。 4 【答案】BCD 7. （2018 安徽六安一中模擬）如圖所示，A為太陽系中的天王星，它繞太陽O運行可視為做軌道半徑為 F0,周期 為T0的勻速圓周運動。天文

8、學(xué)家經(jīng)長期觀測發(fā)現(xiàn) ，天王星實際運動的軌道與圓軌道總有一些偏離 ，且每隔t 05 時間發(fā)生一次最大偏離，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是天王星外側(cè)還存在著另一顆行星 在同一平面內(nèi)，且與A的繞行方向相同，繞0做勻速圓周運動，它對天王星的萬有引力導(dǎo)致了天王星軌道的偏 離，由此可推測行星B的運動軌道半徑是（ ）。 * i b I ! ; *0 - 事 * * A. R0 B. R0 C. R0 D. R0 【解析】由行星 A的軌道每隔to時間發(fā)生一次最大偏離，可知每隔to時間兩行星A、B相距最近，即每隔 to時間行星A比行星B多運行一圈，有一toto=2 n，則T，由開普勒第三定律得-=-，所以R=R ，D 項

9、正確。 【答案】D 8. （2018 北京仿真模擬）列車在轉(zhuǎn)彎時超速是導(dǎo)致事故的主要原因。設(shè)某鐵路彎道半徑 r=625 m，內(nèi)外軌道高 度相差h=14 cm，軌道寬L=1.4 m，g=io m/s 2,則關(guān)于列車通過該彎道時的說法正確的是 （ ）。 A. 車速為 25 m/s時，內(nèi)外軌均不受側(cè)向壓力 B. 車速為 3o m/s時，內(nèi)外軌均不受側(cè)向壓力 C. 車速為 2o m/s時，外軌受到側(cè)向壓力 D. 車速為 35 m/s時，內(nèi)軌受到側(cè)向壓力 B（未畫出），假設(shè)行星B與 【解析】設(shè)軌道平面與水平面夾角0，當(dāng)內(nèi)外軌均不受側(cè)向壓力時 ，有mgan 0 =m,由于0很小，有 sin 0tan 0

10、=，所以v=，代入數(shù)據(jù)解得 v=25m/s，即當(dāng)車速為 25m/s時，內(nèi)外軌均不受側(cè)向壓力 ,A 項正確,B 6 當(dāng)v25m/s時外軌受到側(cè)向壓力 7 m/s 2,則下列說法正確的是（ ）。 A桿靜止時，彈簧的長度為 0. 5 m C 當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，桿轉(zhuǎn)動的角速度為 一 rad/s D 從靜止到速度最大的過程中 ，桿對小球做功為 12. 5 J 【解析】當(dāng)桿靜止時球受力平衡 ，由kx=mcsin 0得x=0. 5m,故彈簧的長度1=1 o-x= 0. 5m,即 A 項正確；當(dāng) 彈簧伸長量為 0. 5m 時，小球在水平方向上有 Nsin 0 +kxcos 0 =%l o+x） cos 0 ,

11、在豎直方向上有 NCos 0 =kxsin 0 +mg整理可得w 1=- 5rad/s,故 B 項錯誤；當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，由牛頓第二定律有 mgan 0 =mb cos 0 ,得w 2二 Trad/s,故 C 項錯誤；從靜止到速度最大的過程中對小球運用動能定理可得 W- mgjX 2xsin 0 =m（ l o+x） w icos 0 2- 0,代入數(shù)據(jù)得 W=2. 5J,D 項正確。 【答案】AD 二、非選擇題 11. （2018 河南鄭州高三月考）交通信號“綠波”控制系統(tǒng)一般被稱為“綠波帶”，它是根據(jù)車輛運動情況對各 路口紅綠燈進(jìn)行協(xié)調(diào)，使車輛通過時能一路綠燈。鄭州市中原路上某直線路段每間

12、隔 L=500 m 就有一個紅綠 燈路口，綠燈時間 11=60 s,紅燈時間 t2=40 s,而且下一路口紅綠燈亮起總比當(dāng)前路口紅綠燈滯后 t= 50 s。要求汽車在下一路口綠燈再次亮起后能通過該路口 （經(jīng)過前一路口后，在下一路口第一次紅燈亮之前通過 該路口）。汽車可看作質(zhì)點，不計通過路口的時間，道路通行順暢。 B.當(dāng)彈簧伸長量為 8 （1）某路口綠燈剛亮起時，某汽車恰好通過，要使該汽車保持勻速行駛，在后面道路上再連續(xù)通過五個路口 ，滿 足題設(shè)條件下，汽車勻速行駛的最大速度是多少 ？最小速度又是多少?（計算結(jié)果保留 2 位有效數(shù)字） 若某路口遭遇紅燈，待綠燈剛亮起時，某汽車由靜止開始，以加速度

13、a=2 m/s2勻加速運動，加速到第（1）問中 汽車勻速行駛的最大速度以后 ，便以此速度一直勻速運動，請通過計算判斷，當(dāng)該汽車到達(dá)下一路口時能否遇 到綠燈。 【解析】（1）若汽車剛好在綠燈亮起時通過第五個路口 ，則通過五個綠燈的總時間 t=5 t 此時勻速運動的速度最大，即 VmaX=5=10m/S 若汽車剛好在綠燈熄滅時通過第五個路口 ,則通過五個路口的時間 t= 5A t+ 11=31OS 此時勻速運動的速度最小，即 5 Vmin=-8 . 1m/s。 若路口綠燈剛亮起時,汽車啟動加速,最終加速到VmaX=10m/S。由VmaX=atl,得t i=5s 在此過程中汽車行駛的位移 na ,

14、xt i=25m 然后汽車以此速度勻速運動，可知L-X=VmaXt 2 得 12=47. 5s 因此,汽車從該路口開始啟動到下一個路口的時間 t=t i+t2=52. 5s 因為 110st50s,因此走到下個路口時能夠遇到綠燈。 【答案】(1)10m/s 8. 1m/s (2)能，理由見解析 12. (2018 河北衡水仿真模擬)用一水平傳送帶運送貨物，當(dāng)貨物放上傳送帶時，傳送帶便自動以恒定加速度 ao=4. 0 m/s 2啟動，當(dāng)其速度達(dá)到V0=4. 0 m/s時便以此速度做勻速運動，9 傳送帶長度L=16 m,貨物與傳送帶間 的動摩擦因數(shù) 卩=0.2,可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力 ，貨物質(zhì)量 m=0 kg,取重力加速度g=10 m/s 2。 求： (1)貨物到達(dá)另一端所用的時間。 (2)此過程中由于貨物與傳送帶間的摩擦產(chǎn)生的熱量。 【解析】(1)貨物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為 卩,則貨物的加速度a=卩g=2m/s2 貨物到達(dá)傳送帶的速度所需的時間 t i=2s