高二物理曲線運動及天體運動訓(xùn)練題1

1、 教師助手 學(xué)生幫手 家長朋友 曲線運動與天體運動一、選擇題(本題共12小題，共48分，在每小題給出的四個選項中，有的只有一個選項正確，有的有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)1關(guān)于兩個運動的合成，下列說法正確的是()A兩個直線運動的合運動一定也是直線運動B兩個勻速直線運動的合運動一定也是勻速直線運動 C兩個勻變速直線運動的合運動一定也是勻變速直線運動D一個勻速直線運動和一個勻變速直線運動的合運動一定是曲線運動【解析】可舉出選項A的反例平拋，故選項A錯誤；合初速度的方向與合加速度的方向不在一條直線上時是曲線運動，C錯；可舉出選項D的反例豎直上拋運動，故選項D錯

2、誤【答案】B2小船在水速較小的河中橫渡，并使船頭始終垂直河岸航行，到達河中間時突然上游來大水使水流速度加快，則對此小船渡河的說法正確的是()A小船要用更長的時間才能到達對岸B小船到對岸的時間不變，但位移將變大C因小船船頭始終垂直河岸航行，故所用時間及位移都不會變化D因船速與水速關(guān)系未知，故無法確定渡河時間及位移的變化【解析】由運動的獨立性，小船到達對岸所需的時間將不受水流速度變化的影響，選項AD錯；水流速度加快，因此小船因受沖擊，到達對岸的位置偏向下游，位移將變大，故選項B對、C錯【答案】B3水平拋出一個物體，經(jīng)時間t后物體的速度方向與水平方向夾角為，重力加速度為g，則平拋物體的初速度為 ()

3、AgtsinBgtcosCgttan Dgtcot【解析】經(jīng)時間t后物體速度的豎直分量vygt，故求出vxv0vycotgtcot.【答案】D4如圖所示，兩輪用皮帶傳動，皮帶不打滑，圖中有A、B、C三點、這三點所在處半徑rA>rBrC，則這三點的向心加速度aA、aB、aC的關(guān)系是()AaAaBaCBaC>aA>aBCaC<aA<aB DaCaB>a【解析】皮帶傳動且不打滑，A點與B點線速度相同，由a有a；所以aA<aB，A點與C點共軸轉(zhuǎn)動，角速度相同，由a2r知ar，所以有aA>aC，可見選項C正確【答案】C5如圖所示，長為L的輕桿一端固定質(zhì)量為

4、m的小球，另一端有固定轉(zhuǎn)軸O.現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動P為圓周軌道的最高點若小球通過圓周軌道最低點時的速度大小為 ，則以下判斷正確的是 ()A小球不能到達P點B小球到達P點時的速度小于C小球能到達P點，但在P點不會受到輕桿的彈力D小球能到達P點，且在P點受到輕桿向下的彈力【答案】B6一圓盤可以繞其豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，圓盤半徑為R，甲、乙物體質(zhì)量分別為M和m(M>m)，它們與圓盤之間的最大靜摩擦力均為正壓力的倍，兩物體用一根長為L(L<R)的輕繩連在一起如圖所示，若將甲物體放在轉(zhuǎn)軸的位置上，甲、乙之間連線剛好沿半徑方向被拉直，要使兩物體與圓盤不發(fā)生相對滑動，則轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的角速度

5、最大不得超過(兩物體均看做質(zhì)點) ()A. B.C. D.【解析】經(jīng)分析可知，繩的最大拉力FMg，對m，F(xiàn)mgm2L，所以(Mm)gm2L解得【答案】D7在平面上運動的物體，其x方向分速度vx和y方向分速度vy隨時間t變化的圖線如圖(甲)中的(a)和(b)所示，圖(乙)中最能反映物體運動軌跡的是()【解析】由圖(甲)中的(a)，可知x方向做勻速運動由圖(甲)中的(b)，可知y方向做勻加速運動，且合力沿y軸方向，物體做類平拋運動由合力指向曲線(軌跡)凹的一側(cè)，故選項C對【答案】C8已知太陽到地球與地球到月球的距離的比值約為390，月球繞地球旋轉(zhuǎn)的周期約為27天利用上述數(shù)據(jù)以及日常的天文知識，可估

6、算出太陽對月球與地球?qū)υ虑虻娜f有引力的比值約為() A0.2B2C 20D200【解析】設(shè)太陽質(zhì)量M，地球質(zhì)量m，月球質(zhì)量m0，日地間距離為R，月地間距離為r，地球繞太陽的周期為T約為360天，月球繞地球的周期為t約為27天，對地球繞著太陽轉(zhuǎn)動，由萬有引力定律：m，同理對月球繞著地球轉(zhuǎn)動；Gm0，則太陽質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為.太陽到月球的距離近似等于太陽到地球的距離，故太陽對月球的萬有引力FG，地球?qū)υ虑虻娜f有引力fG，故Ff，代入太陽與地球質(zhì)量比，計算出比值約為2，B對【答案】B9我國首個火星探測器“螢火一號”原定于年10月6日至16日期間在位于哈薩克斯坦的拜科努爾航天發(fā)射中心升空，后因俄羅斯

7、火箭故障推遲發(fā)射此次“螢火一號”的一個重要任務(wù)是探測研究火星表面水的消失機制，繼而探尋火星上到底有無生命跡象的存在此外，“螢火一號”還將探測火星空間磁場、電離層和粒子分布及其變化規(guī)律、火星地形、地貌等假設(shè)“螢火一號”探測器上有一機器人，機器人登上火星假如機器人在火星上測得擺長為L的單擺做小振幅振動的周期為T，將火星視為密度均勻、半徑為r的球體，則火星的密度為()A.B.C. D.【解析】由單擺周期公式T2，可得火星表面的重力加速度g，由mg得火星質(zhì)量m火，火星體積V，密度，選項B正確【答案】B10如圖所示，在一次救災(zāi)工作中，一架沿水平直線飛行的直升機A，用懸索(重力可忽略不計)救護困在湖水中的

8、傷員B.在直升機A和傷員B以相同的水平速度勻速運動的同時，懸索將傷員吊起，在某一段時間內(nèi)，A、B之間的距離以lHt2(式中H為直升機A離地面的高度，各物理量的單位均為國際單位制單位)規(guī)律變化，則在這段時間內(nèi)()A懸索的拉力等于傷員的重力B懸索不可能是豎直的C傷員做加速度大小方向均不變的曲線運動D傷員做速度大小增加的直線運動【解析】傷員在水平方向上勻速運動，由A、B之間距離的變化規(guī)律知，在豎直方向上做向上的勻加速運動而傷員僅受重力和懸索拉力作用所以懸索必豎直，且F>mg，合運動為加速度大小方向均不變的曲線運動，只有C對【答案】C112007年4月24日，歐洲科學(xué)家宣布在太陽系之外發(fā)現(xiàn)了一顆

9、可能適合人類居住的類地行星Gliese581c.這顆圍繞紅矮量Gliese581運行的星球有類似地球的溫度，表面可能有液態(tài)水存在，距離地球約為20光年，直徑約為地球的1.5倍，質(zhì)量約為地球的5倍，繞紅矮星Gliese581運行的周期約為13天假設(shè)有一艘宇宙飛船飛臨該星球表面附近軌道，下列說法正確的是()A飛船在Gliese581c表面附近運行的周期約為13天B飛船在Gliese581c表面附近運行時的速度大于7.9km/sC人在Gliese581c上所受重力比在地球上所受重力大DGliese581c的平均密度比地球平均密度小【解析】由mr(2/T)2得：T，類地行星繞紅矮星轉(zhuǎn)與飛船繞類地行星轉(zhuǎn)

10、相比，不知道是否相等，故選項A錯；由m，得v，又這顆類地行星的質(zhì)量M5M，半徑R1.5R，故選項B對；由mgG，解得，故選項C對；由，VR3，故，M5M，半徑R1.5R，解得，故選項D錯【答案】BC12 “神舟七號”飛船成功發(fā)射，出艙活動結(jié)束后，釋放了伴飛小衛(wèi)星，并圍繞軌道艙進行伴飛試驗此時，與“神舟七號”相距100公里至200公里的伴飛小衛(wèi)星，將開始其觀測、“追趕”、繞飛的三步試驗：第一步是由其攜帶的導(dǎo)航定位系統(tǒng)把相關(guān)信息傳遞給地面飛控中心，通過地面接收系統(tǒng)，測量伴飛小衛(wèi)星與軌道艙的相對距離；第二步是由地面飛控中心發(fā)送操作信號，控制伴飛小衛(wèi)星向軌道艙“追”去，“追”的動力為液氨推進劑，因此能

11、夠以較快速度接近軌道艙；第三步是通過變軌調(diào)姿，繞著軌道艙飛行下列關(guān)于伴飛小衛(wèi)星的說法中正確的是()A伴飛小衛(wèi)星保持相距軌道艙一定距離時的向心加速度等于飛船的向心加速度B伴飛小衛(wèi)星繞軌道艙飛行時，飛船對它的萬有引力提供了它繞飛船繞行的向心力C若要伴飛小衛(wèi)星“追”上軌道艙，只需在原軌道上加速即可D伴飛小衛(wèi)星繞軌道艙飛行時，飛船以它的萬有引力不足以提供它繞飛船運動的向心力【解析】伴飛小衛(wèi)星與軌道艙相對靜止，即繞地球做勻速圓周運動，二者的線速度大小相同，軌道半徑相等，故向心加速度相等，A正確；小衛(wèi)星速度增大后，軌道半徑也會隨之增大，此時小衛(wèi)星與軌道艙不在同一高度的軌道上，無法追上軌道艙，C錯誤；小衛(wèi)星

12、繞軌道艙做圓周運動的向心力，B錯誤，D正確【答案】AD二、實驗題(本題共2小題，共18分)13在“研究平拋物體的運動”的實驗中，為了描出物體的運動軌跡，實驗應(yīng)有下列各個步驟：A以O(shè)為原點，畫出與y軸相垂直的水平軸x軸；B把事先做的有缺口的紙片用手按在豎直木板上，使由斜槽上滾下拋出的小球正好從紙片的缺口中通過，用鉛筆在白紙上描下小球穿過這個缺口的位置；C每次都使小球由斜槽上固定的標卡位置開始滾下，用同樣的方法描出小球經(jīng)過的一系列位置，并用平滑的曲線把它們連接起來，這樣就描出了小球做平拋運動的軌跡；D用圖釘把白紙釘在豎直木板上，并在木板的左上角固定好斜槽；E在斜槽末端抬高一個小球半徑處定為O點，在

13、白紙上把O點描下來，利用重垂線在白紙上畫出過O點向下的豎直直線，定為y軸在上述實驗中，缺少的步驟F是_，正確的實驗步驟順序是_【答案】調(diào)整斜槽使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置，說明斜槽末端切線已水平DFEABC14一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進入靠近該行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后，著陸在該行星上飛船上備有以下實驗器材A精確秒表一只B已知質(zhì)量為m的物體一個C彈簧秤一個D天平一臺(附砝碼)已知宇航員在繞行時及著陸后各做了一次測量，依據(jù)測量數(shù)據(jù)，可求出該星球的半徑R及星球的質(zhì)量M.(已知引力常量為G)(1)兩次測量所選用的器材分別為_，_.(用序號表示)(2)兩次測量的物理量分別是_，_

14、.(3)用該數(shù)據(jù)寫出半徑R，質(zhì)量M的表達式R_，M_.【解析】(1)ABC(2)周期T，物體重力F.(3)gF/m，宇宙飛船在靠近該行星表面的圓形軌道繞行，mgm()2R，聯(lián)立解得R.又m()2R，消去R，解得M.【答案】(1)ABC(2)周期T物體重力F(3)三、計算題(本題共包括4小題，共54分，解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位) 15A、B兩小球同時從距地面高為h15m處的同一點拋出，初速度大小均為v010m/s.A豎直向下拋出，B球水平拋出，空氣阻力不計，重力加速度取g10m/s2.求：(1)A球經(jīng)過

15、多長時間落地？(2)A球落地時，A、B兩球間的距離是多少？【解析】(1)A球做豎直下拋運動hv0tgt2將h15m、v010m/s代入，可得t1s.(2)B球做平拋運動，xv0t，ygt2將v010m/s、t1s代入，可得x10m，y5m.此時A球與B球的距離為L將x、y、h數(shù)據(jù)代入，得L10m.【答案】(1)1s(2)10m16如圖所示，細繩一端系著質(zhì)量為M0.6kg的物體，靜止在水平面上，另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量m0.3kg的物體，M的中點與圓孔距離為0.2m，并知M和水平面的最大靜摩擦力為2N.現(xiàn)使此平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動，問角速度在什么范圍內(nèi)m處于靜止狀態(tài)？(g取10m/s2)【解析】設(shè)

16、M和水平面保持相對靜止，當具有最小值時，M有向著圓心運動的趨勢，故水平面對M的摩擦力方向與指向圓心方向相反，且等于最大靜摩擦力Ffm2N.對于M：FTFfmMr1rad/s2.9rad/s當具有最大值時，M有離開圓心O的趨勢，水平面對M摩擦力方向指向圓心，F(xiàn)fm2N，對于M：FTFfmMr26.5rad/s故的范圍是2.9rad/s6.5rad/s.【答案】2.9rad/s6.5rad/s17如圖所示，位于豎直平面上有圓弧的光滑軌道，半徑為R，OB沿豎直方向，A點距地面的豎直高度為H，把質(zhì)量為m的鋼球從A點由靜止釋放，最后落在了水平面上的C點處，已知重力加速度為g，不計空氣阻力，求：(1)鋼球

17、剛到達B點及滑過B點時加速度分別多大？(2)鋼球落地點C距B點的水平距離s為多少？(3)比值R/H為多少時，s最大？這個最大值為多少？【解析】(1)小球由A到B過程中機械能守恒mgRmv2小球剛到達B點時有向心加速度a1a1由得：a12g滑過B點時，只受重力，加速度a2g (2)小球離開B點后做平拋運動HRgt2svt由得s2.(3)根據(jù)s2得R即時，s最大smH或sm2R.【答案】(1)2gg(2)2(3)H或2R18(·石家莊質(zhì)檢)一組宇航員乘坐太空穿梭機S，去修理位于離地球表面h6.0×105m的圓形軌道上的太空望遠鏡H.機組人員使穿梭機S進入與H相同的軌道并關(guān)閉助推火箭，望遠鏡在穿梭機前方數(shù)千米處，如圖所示已知地球半徑為R6.4×106m，地球表面重力加速度為g9.8m/s2，第一宇宙速度為v7.9km/s.(1)穿梭機所在軌道上的向心加速