2011屆高考物理二輪復習 能力提升演練：專題1 第3講 曲線運動與天體的運動 新人教版

1、第一篇 專題知能突破專題一 相互作用與物體的運動第3講 曲線運動與天體的運動1.如圖1314所示，中國自主研制的北斗導航系統(tǒng)的“北斗二 號”系列衛(wèi)星今年起進入組網(wǎng)高峰期，預計在2015年形成覆蓋全 球的北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，將有5顆人造衛(wèi)星在地球同步軌道 圖1314上運行，另有30顆衛(wèi)星在中層軌道上運行，2010年4月10日0時16分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號丙”運載火箭，成功將第二顆北斗導航衛(wèi)星(COMPASSG2)送入預定軌道，其軌道低于地球同步軌道則以下說法正確的是() A若地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的k倍，則第一宇宙速度是同步衛(wèi)星運行線速度的k倍B若地球同步衛(wèi)星的軌道半

2、徑是地球半徑的k倍，則第一宇宙速度是同步衛(wèi)星運行線速度的倍C若地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的k倍，地球表面附近的重力加速度是同步衛(wèi)星向心加速度的k倍D(COMPASSG2)的線速度小于同步軌道上運行衛(wèi)星的線速度答案：B2已知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的k倍，則()A第一宇宙速度是同步衛(wèi)星運行線速度的k倍B第一宇宙速度是同步衛(wèi)星運行線速度的倍C地球表面附近的重力加速度是同步衛(wèi)星向心加速度的k倍D地球表面附近的重力加速度是同步衛(wèi)星向心加速度的倍解析：由萬有引力定律知mg，第一宇宙速度v1，同步衛(wèi)星運行線速度v ，A錯，B對；ma，k2，故C、D錯選B.答案：B3在我國乒乓球運動有廣泛的群

3、眾基礎，并有“國球”的美譽，在2008年北京奧運會上中國選手包攬了四個項目的全部冠軍現(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問題，已知球臺長L、網(wǎng)高h，若球在球臺邊緣O點正上方某高度處，以一定的垂直球網(wǎng)的水平速度發(fā)出，如圖1315所示，球恰好在最高點時剛好越過球網(wǎng)假設乒乓球反彈前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反，且不考慮乒乓球的旋轉和空氣阻力則根據(jù)以上信息可以求出(設重力加速度為g)()圖1315A球的初速度大小B發(fā)球時的高度C球從發(fā)出到第一次落在球臺上的時間D球從發(fā)出到被對方運動員接住的時間解析：根據(jù)題意分析可知，乒乓球在球臺上的運動軌跡具有對稱性，顯然發(fā)球時的高度等于h，從發(fā)球到運動到P1點的水平位

4、移等于L，所以可以求出球的初速度大小，也可以求出球從發(fā)出到第一次落在球臺上的時間由于對方運動員接球的位置未知，所以無法求出球從發(fā)出到被對方運動員接住的時間答案：ABC圖13164如圖1316所示，極地衛(wèi)星的運行軌道平面通過地球的南北兩極(軌道可視為圓軌道)若已知一個極地衛(wèi)星從北緯30°的正上方，按圖示 方向第一次運行至南緯60°正上方時所用時間為t，地球半徑為R(地球可看做球體)，地 球表面的重力加速度為g，引力常量為G.由以上條件可以求出()A衛(wèi)星運行的周期 B衛(wèi)星距地面的高度C衛(wèi)星的質(zhì)量 D地球的質(zhì)量解析：本題考查萬有引力定律、圓周運動相關公式的應用能力衛(wèi)星從北緯30&

5、#176;的正上方，第一次運行至南緯60°正上方時，剛好為運動周期的，所以衛(wèi)星運行的周期為4t，A項正確；知道周期、地球的半徑，由m2(Rh)，可以算出衛(wèi)星距地面的高度，B項正確；通過上面的公式可以看出，只能算出中心天體的質(zhì)量，C項錯誤，D項正確答案：ABD圖13175.投飛鏢是深受人們喜愛的一種娛樂活動如圖1317所示，某 同學將一枚飛鏢從高于靶心的位置水平投向豎直懸掛的靶盤，結 果飛鏢打在靶心的正下方忽略飛鏢運動過程中所受空氣阻力，在其他條件不變的情況下，為使飛鏢命中靶心，他在下次投擲時應該()A換用質(zhì)量稍大些的飛鏢B適當減小投飛鏢時的高度C到稍遠些的地方投飛鏢D適當增大投飛鏢的

6、初速度解析：在不計空氣阻力的情況下，飛鏢做的是平拋運動，水平位移xv0t，豎直位移ygt2，聯(lián)立消去時間t得yx2，可知打不中靶心與飛鏢的質(zhì)量無關，選項A錯；由題意知，飛鏢打在靶心的正下方，要想命中靶心，即使y減小，故在初速度v0一定時，人應離靶近些；在人離靶的距離x一定時，可增大初速度；在初速度v0和人離靶的距離x一定時，可適當增加投飛鏢的高度，故選項B、C錯，D正確答案：D6(2010·課標全國，20)太陽系中的8大行星的軌道均可以近似看成圓軌道下列4幅圖是用來描述這些行星運動所遵從的某一規(guī)律的圖象圖中坐標系的橫軸是lg(T/T0)，縱軸是lg(R/R0)；這里T和R分別是行星繞

7、太陽運行的周期和相應的圓軌道半徑，T0和R0分別是水星繞太陽運行的周期和相應的圓軌道半徑下列4幅圖中正確的是()解析：取其中一行星為研究對象，設其質(zhì)量為m，軌道半徑為R，太陽的質(zhì)量為M，則Gm2·R，得，水星.所以32，所以3lg2lg.答案：B圖13187如圖1318所示，ABC為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中 AB為傾斜直軌道，BC為與AB相切的圓形軌道，并且圓形軌道處在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里質(zhì)量相同的甲、乙、丙三個小球中，甲球帶正電、乙球帶負電、丙球不帶電現(xiàn)將三個小球在軌道AB上分別從不同高度處由靜止釋放，都恰好通過圓形軌道的最高點，則()A經(jīng)過最高點時，三個小球的速

8、度相等B經(jīng)過最高點時，甲球的速度最小C甲球的釋放位置比乙球的高D運動過程中三個小球的機械能均保持不變解析：三個粒子在運動過程中機械能守恒，對甲有qv1Bmg，對乙有mgqv2B，對丙有mg，可判斷A、B錯，C、D對答案：CD圖13208.如圖1320所示，兩塊豎直放置的導體板間的電場強度為E，在 靠近左板處有一帶電量為q、質(zhì)量為m的小球，以水平初速度v0向右射出已知在運動過程中不與右板發(fā)生碰撞，也沒有落地若重力加速度為g，不計空氣阻力，則()A在碰到左板前，小球做勻變速直線運動B兩板之間的距離d>mv02/2qEC根據(jù)題干所給的條件，可以求得小球回到出發(fā)點的正下方時速度的大小和方向D小球

9、向右運動時下落的高度與向左運動時下落的高度之比為12解析：對小球受力分析知，小球在水平方向做勻減速直線運動，在豎直方向做自由落體運動，運動軌跡為曲線，A錯；水平方向Eqma,0v022ax，x，要使小球不與右板碰撞，則d>x，B對；回到出發(fā)點的正下方時水平速率為v0，方向水平向左，運動時間為t，豎直速度vygt，可求出此時的速度，C對；小球向右運動和向左運動的時間相等，兩段時間內(nèi)的豎直方向位移之比為13，D錯答案：BC9橫截面為直角三角形的兩個相同斜面緊靠在一起，固定在 圖1321水平面上，如圖1321所示它們的豎直邊長都是底邊長的一半現(xiàn)有三個小球從左邊斜面的頂點以不同的初速度向右平拋，

10、最后落在斜面上其落點分別是a、b、c.下列判斷正確的是()A圖中三小球比較，落在a點的小球飛行時間最短B圖中三小球比較，落在c點的小球飛行過程速度變化最大C圖中三小球比較，落在c點的小球飛行過程速度變化最快D無論小球拋出時初速度多大，落到兩個斜面上的瞬時速度都不可能與斜面垂直解析：如圖所示，由于小球在平拋運動過程中，可分解為 豎直方向的自由落體運動和水平方向的勻速直線運動，由于豎直方向的位移為落在c點處的最小，而落在a點處的最大，所以落在a點的小球飛行時間最長，A錯誤；而速度的變化量vgt，所以落在c點的小球速度變化最小，B錯誤；三個小球做平拋運動的加速度都為重力加速度，故三個小球飛行過程中速

11、度變化一樣快，C錯誤；因為平拋運動可等效為從水平位移中點處做直線運動，故小球不可能垂直落到左邊的斜面上假設小球落在右邊斜面的b點處的速度與斜面垂直，則tan ，由于兩斜面的豎直邊是底邊長的一半，故小球落在左邊斜面最低點處時，因為2xv0t，xt，所以vymv0，而vyvym，所以tan 1，與假設矛盾，故在右邊斜面上，小球也不可能垂直落在斜面上，D正確答案：D10如圖1322是利用傳送帶裝運煤塊的示意圖其中傳送帶足夠長，傾角37°，煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.8，傳送帶的主動輪和從動輪半徑相等，主動輪軸頂端與運煤車底板間的豎直高度H1.8 m，與運煤車車廂中心的水平距離x1.2 m

12、現(xiàn)在傳送帶底端由靜止釋放一些煤塊(可視為質(zhì)點)，煤塊在傳送帶的作用下先做勻加速直線運動，后與傳送帶一起做勻速運動，到達主動輪時隨輪一起勻速轉動要使煤塊在輪的最高點水平拋出并落在車廂中心，取g10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8，求：圖1322(1)傳送帶勻速運動的速度v及主動輪和從動輪的半徑R；(2)煤塊在傳送帶上由靜止開始加速至與傳送帶速度相同所經(jīng)過的時間解析：(1)由平拋運動的公式，得xvt，Hgt2代入數(shù)據(jù)解得v2 m/s要使煤塊在輪的最高點做平拋運動，則煤塊到達輪的最高點時對輪的壓力為零，由牛頓第二定律，得mgm代入數(shù)據(jù)得R0.4 m. (2)

13、由牛頓第二定律Fma得agcos gsin 0.4 m/s2由vv0at得t5 s.答案：(1)0.4 m(2)5 s11(2010·廣東理綜，36)如圖1323(a)所示，左為某同學設想的粒子速度選擇裝置，由水平轉軸及兩個薄盤N1、N2構成，兩盤面平行且與轉軸垂直，相距為L，盤上各開一狹縫，兩狹縫夾角可調(diào)如圖1323(b)；右為水平放置的長為d的感光板，板的正上方有一勻強磁場，方向垂直紙面向外，磁感應強度為B.一小束速度不同、帶正電的粒子沿水平方向射入N1，能通過N2的粒子經(jīng)O點垂直進入磁場O到感光板的距離為，粒子電荷量為q，質(zhì)量為m.不計重力(1)若兩狹縫平行且盤靜止如圖1323(c)，某一粒子進入磁場后，豎直向下打在感光板中心點M上，求該粒子在磁場中運動的時間t；(2)若兩狹縫夾角為0，盤勻速轉動，轉動方向如圖1323(b)要使穿過N1、N2的粒子均打到感光板P1P