2020屆高三物理提分專(zhuān)練系列之曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力

1、2020屆高三物理提分專(zhuān)練系列之曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力一、選擇題 在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)為哪一項(xiàng)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。力作 上的 水平 項(xiàng)是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 用在物體上，物體的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的實(shí)線(xiàn)所示，圖中 B為軌跡 一點(diǎn)，虛線(xiàn)是過(guò) A、B兩點(diǎn)并與軌跡相切的直線(xiàn)，虛線(xiàn)和實(shí)線(xiàn)將 面劃分5個(gè)區(qū)域，那么關(guān)于施力物體的位置，下面講法正確的選 A.假如那個(gè)力是引力，那么施力物體一定在區(qū)域B.假如那個(gè)力是引力，那么施力物體一定在區(qū)域C.假如那個(gè)力是斥力，那么施力物體可能在區(qū)域D.假如那個(gè)

2、力是斥力，那么施力物體一定在區(qū)域2 .以速度V0水平拋出一小球，假如從拋出到某時(shí)刻小球的豎直分位移與水平分位移大小相等，以下判定正確的選項(xiàng)是A.現(xiàn)在小球的豎直分速度大小等于水平分速度大小B.現(xiàn)在小球的速度大小為.2 V0C.小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻為 2 V0/gD.現(xiàn)在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次通過(guò)環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)，速度是 7 m/s ;第N- 1次通過(guò)環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)，速度是 5 m/s,那么小球在第 N次通過(guò)環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)的速度一定滿(mǎn)足A. v>1m/sB. v=1m/sC. v<1m/s D . v=3m/s4 .如圖，從光滑的1

3、/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)半球頂點(diǎn)相切，半球底面為水平，假設(shè)要使小物塊滑出槽口后不沿半球面下滑，圓弧軌道的半徑為 R,半球的半徑為 R,那么R與R的關(guān)系為轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)給小球一初速度,C. R&R/2D . RR/2使它做圓返回艙于A. RWR B . R)R5 .如下圖，細(xì)桿的一端與一小球相連， 可繞過(guò)O點(diǎn)的7.a處為拉力, .a處為推力,b處為推力b處為推力載人飛船，通過(guò)21 h的太空飛行,周運(yùn)動(dòng)，圖中a、b分不表示小球軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，那么桿對(duì)小球的作用力可能是A. a處為拉力,b處為拉力6. 2003年10月15日，我國(guó)成功地發(fā)射了 &#

4、39;'神舟五號(hào)" 次日安全著陸。飛船在太空中運(yùn)行的軌道是一個(gè)橢圓,C. a處為推力，b處為拉力橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)是地球的球心，如下圖，飛船在飛行中是無(wú)動(dòng)力飛行，只受到地球的萬(wàn)有引力彳用，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，、 有以下講法：飛船的速度逐步增大飛船的速度逐步減小飛船的機(jī)械能守恒飛船的、機(jī)械能 逐步增大。上述講法中正確的選項(xiàng)是<邂） %A .B.C.D.,7.在地球大氣層外有專(zhuān)門(mén)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)的阻礙，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)果的緣故是 A.

5、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，因此產(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)練宇航員適應(yīng)失重，需要制造失重環(huán)境.在地球表面鄰近，能夠在飛行器的座艙內(nèi)短時(shí)刻地完成失重.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)，那么能夠?qū)崿F(xiàn)試驗(yàn)?zāi)康那矣行в?xùn)練時(shí)刻最長(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 5

6、00 m/s增加到1000 m/s（在最低點(diǎn)）C.飛機(jī)以500 m/s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=4，k=4v0/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V。，那么以下講法中正確的選項(xiàng)是A.小船渡河的軌跡為曲線(xiàn)B.小船到達(dá)離河岸d/2處，船渡河的速度為J2 V°C.小船渡河時(shí)的軌跡為直線(xiàn)D.小船到達(dá)離河岸 3d/4

7、處，船的渡河速度為、斤0 V010.早在19世紀(jì)，匈牙利物理學(xué)家厄缶就明確指出： ''沿水平地面向東運(yùn)動(dòng)的物體，其重量即：列車(chē)的視重或列車(chē)對(duì)水平軌道的壓力一定要減輕。"后來(lái)，人們常把這類(lèi)物理現(xiàn)象稱(chēng)為 ''厄缶效應(yīng)”。如下圖：想，在地球赤道鄰近的地平線(xiàn)上，有一列質(zhì)量是M的列車(chē)，正在以速率 v,沿水平軌道勻行駛。：1地球的半徑R;2地球的自轉(zhuǎn)周期 T。今天我們象厄缶一樣，假如僅考慮地 的阻礙火車(chē)隨地球做線(xiàn)速度為 2 R/T的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，火車(chē)對(duì)軌道的壓力為 N;在此基 又考慮到這列火車(chē)勻速相對(duì)地面又附加了一個(gè)線(xiàn)速度v做更快的圓周運(yùn)動(dòng)，并設(shè)現(xiàn)在火車(chē)的壓力為N,

8、那么單純地由于該火車(chē)向東行駛而引起火車(chē)對(duì)軌道壓力減輕的數(shù)量N-A. MV/RC. M2 /T) vB.Mv2/R+2(2 /T)vD. Mv2/R+ ( 2 /T)v選做題1.飛機(jī)以320 km/h的速度在地球表面鄰近飛行，以下哪種情形，飛機(jī)上的乘客可在較長(zhǎng)時(shí)刻內(nèi)看見(jiàn)太陽(yáng)不動(dòng)地停在空中（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79°由西向東飛行C.在北緯11°由東向西飛行D.在北緯11°由西向東飛行選做題2.如下圖，a、b、c是地球大氣層外圓形軌道上

9、運(yùn)行的三顆人造衛(wèi)星, 于c的質(zhì)量.以下判定正確的選項(xiàng)是：A.b、c的線(xiàn)速度大小相等，且大于 a的線(xiàn)速度B.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a、b質(zhì)量相同，且小D.b所需的向心力最小二、實(shí)驗(yàn)題把答案填在題中的橫線(xiàn)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 數(shù)據(jù)和圖乙所示的F v： F v, F 個(gè)圖像：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(xiàn)速度，以下是所得v/m*s-L11.522,530.8S1 )23.

10、55.57.91數(shù)據(jù)表和圖乙的三個(gè)圖像， 是在用實(shí)驗(yàn)探究向心力 F和圓柱體線(xiàn)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 o2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依照你差不多學(xué)習(xí)過(guò)的向心力公式以及上面的圖線(xiàn)能夠推算出，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m/s。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)途中的三個(gè)位置，如圖 c所示，那么該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為 m/s

11、；B點(diǎn)的豎直分速度為 m/s三、運(yùn)算題 解承諾寫(xiě)出必要的文字講明、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)值運(yùn)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)7mg,此后小球連續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)半個(gè)圓周恰能通過(guò)最高點(diǎn)，那某時(shí)刻小球通過(guò)軌道的最低點(diǎn)，現(xiàn)在繩子的張力為 么在此過(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(chē)的設(shè)計(jì)時(shí)速是108km/ho汽車(chē)在這種路面上行駛時(shí)，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車(chē)重的0.6倍。假如汽車(chē)在這種高速路的水平彎道上

12、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?假如高速路上設(shè)計(jì)了圓弧拱橋做立交橋，要使汽車(chē)能夠安全通過(guò)圓弧拱橋，那個(gè)圓弧拱橋的半徑至少是多少？取g=10m/s2臺(tái)上 m,落 時(shí)刻15 .如下圖，水平臺(tái)AB距地面CD高h(yuǎn)=0.8m。有一小滑塊從 A點(diǎn)以6.0m/s的初速度在平 做勻變速直線(xiàn)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)。AB=2.20 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求滑塊從A到D所用的 和滑塊與平臺(tái)的動(dòng)摩擦因數(shù)。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(lèi)首次登月的照片， 至今印象深刻。而&

13、#39;'嫦娥奔月"、 ''廣寒宮"等古老的傳奇都講明中國(guó)人自古就對(duì)月球充滿(mǎn)了深厚的感情，那么月球上到底有沒(méi)有人類(lèi)居住，這些至今是個(gè)迷，因此探測(cè)月球成為許多人的妄圖?？上驳氖?， 2004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 小繞月做圓周運(yùn)動(dòng)，飛船質(zhì)量為m=1.2 X104 kg,離月球表面的高度為 h=100 kni飛船在A點(diǎn)突然向前做短時(shí)刻噴氣，噴氣的相對(duì)速度為u=1.0 xi04m/s,噴氣后飛船在 A點(diǎn)速度減為va,因此飛船將沿新的橢圓軌道運(yùn)行。為使飛船能在圖中B點(diǎn)著陸A B連線(xiàn)通過(guò)月球中心，即

14、A、B點(diǎn)分不是橢圓軌道的遠(yuǎn)月點(diǎn)和近月點(diǎn)，求噴氣時(shí)需要消耗多少 燃料？月球的半徑為 F=1700 km,月球表面的重力加速度為 g=1.7m/s2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 E= GM/R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)覺(jué)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)。假如1 s分解可得到106 kg氧氣，需使行星表面得到的壓強(qiáng)至少為P=2x 104 Pa,那么請(qǐng)你估算一下，至少需多青年才完成？行星表面的溫度較低，在此情形

15、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專(zhuān)門(mén)小，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。題號(hào)12345678910選做題1選做題2答案ACCADABCDCABBD11.1F=0.88v22線(xiàn)速度 30.088kg12. (1) 1.6,21.5、2213.在最低點(diǎn)，拉力和重力的合力作向心力,有t- mg=mv1得w= J6gr2在最高點(diǎn)，因?yàn)榍『眠^(guò)最高點(diǎn)，因此重力作向心力 mc=m2V2=1 gr R從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)，利用動(dòng)能定理得：-f-mgr = 1 mv?-1 mv?得:W= mg 22214 .解：汽車(chē)在水平路面上拐彎，

16、或視為汽車(chē)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)， 其向心力是車(chē)與路面間的最大靜摩擦力，有mv2/r 0.6mg由速度v=30m/s,得彎道半徑>150日汽車(chē)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mv2 / R mg N為了保證安全，車(chē)對(duì)路面的壓力N必須大于零。有 mv2/R mg 那么R>90m=15 .解：設(shè)小滑塊從 A運(yùn)動(dòng)到B所用時(shí)刻為ti,位移為S1,加速度為a；從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)刻為t2。小滑塊在AB之間做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) vB v0 at1vB2 v02 2as1依照牛頓第二定律列出mg ma1 2在BD間做平拋運(yùn)動(dòng)h gt2s2

17、v0t22從A到D所用時(shí)刻t t t2聯(lián)立求解，得t 0.8 s0.2516.解：飛船向前噴氣后，其速度從vo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)，依照開(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。因此可得出由于噴氣造成的速度改變量/V=Vo-Va,再由動(dòng)量守恒定律，可求得所需燃料的質(zhì)量。當(dāng)飛船以vo繞月做半徑為rA=R+h的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律，GM/m F+h) 2=mv2/( R+h),因此v°2=Rg/( F+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，因此代入數(shù)據(jù)，求得V0=1652m/s依照開(kāi)普勒第二定律，飛船在 A B兩處的面積速度相等，有 rAVA=rBVB,由機(jī)械能守恒得，mv2/2 GM/m F+h戶(hù)mv2/2 GMmR聯(lián)立解得，vA=1628m/s因此登月所需速度的改變量為/ v=24m/s飛