江蘇2014高考物理一輪復習：曲線運動　萬有引力與航天單元檢測

1、單元檢測四曲線運動萬有引力與航天（時間：60分鐘滿分：100分）一、單項選擇題（本題4小題，每小題6分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確，選對的得6分，選錯或不答的得0分）1（2012·廣東廣州測試）如圖a，甲車自西向東做勻加速運動，乙車由南向北做勻速運動，到達O位置之前，乙車上的人看到甲車運動軌跡大致是圖b中的（）圖ab2（2012·湖北荊州中學期末）一豎直發(fā)射的禮花上升到最大高度處恰好爆炸，數個燃燒的“小火球”以大小相同的速度同時向空間各個方向運動。若只考慮重力作用，在“小火球”落地前，下列說法正確的是（）A各“小火球”均做勻變速運動B各“小火球”落

2、地時速度相同C相反方向飛出的兩“小火球”之間的距離先增大后減小D在勻速上升的觀光電梯上看到的“小火球”運動情況與地面上看到的相同3沿固定軸勻速轉動的鋁盤A、B，A盤固定一個信號發(fā)射裝置P，能持續(xù)沿半徑向外發(fā)射紅外線，P到圓心的距離為28 cm。B盤上固定一個帶窗口的紅外線信號接收裝置Q，Q到圓心的距離為16 cm。P、Q轉動的線速度相同，都是4 m/s。當P、Q正對時，P發(fā)出的紅外線恰好進入Q的接收窗口，如圖所示，則Q每隔一定時間就能接收到紅外線信號，這個時間的最小值應為（）A0.56 s B0.28 s C0.16 s D0.07 s4無級變速是在變速范圍內任意連續(xù)地變換速度，性能優(yōu)于傳統的

3、擋位變速器。如圖所示是截錐式無級變速模型示意圖，兩個錐輪中間有一個滾輪，主動輪、滾輪、從動輪之間靠著彼此的摩擦力帶動。當主動輪轉速一定時，位于主動輪與從動輪之間的滾輪從左向右移動時，從動輪轉速降低；滾輪從右向左移動時，從動輪轉速增加。當滾輪位于主動輪直徑D1，從動輪直徑D2的位置上時，則主動輪轉速n1、從動輪轉速n2之間的關系是（）An2n1 Bn2n1Cn2n1 Dn2n1二、多項選擇題（本題4小題，每小題8分，共32分。在每小題給出的四個選項中有多個選項正確，全選對的得8分，選對但不全的得4分，有選錯或不答的得0分）5（2012·吉林長春調研）一個物體在三個共點力 F1、F2、F

4、3 作用下做勻速直線運動?，F保持F1、F2不變，不改變F3的大小，只將F3的方向順時針轉過60°后，下列說法中正確的是（）A力F3一定對物體做負功B物體的動能一定變化C物體一定做勻變速曲線運動D物體可能做勻變速直線運動6（2012·湖北黃岡中學月考）如圖所示，輪滑運動員從較高的弧形坡面上滑到A處時，沿水平方向飛離坡面，在空中劃過一段拋物線后，再落到傾角為的斜坡上，若飛出時的速度大小為v0，則（）A運動員落到斜坡上時，速度方向與坡面平行B運動員落回斜坡時的速度大小是C運動員在空中經歷的時間是D運動員的落點B與起飛點A的距離是7如圖所示，AB為半圓弧ACB的水平直徑，C為ACB

5、弧的中點，AB1.5 m，從A點平拋出一小球，小球下落0.3 s后落到ACB上，則小球拋出的初速度v0 為（g取10 m/s2 ）（）A1.5 m/s B0.5 m/sC3 m/s D4.5 m/s8我國已先后成功發(fā)射了飛行器“天宮一號”和飛船“神舟八號”，并成功地進行了對接試驗，若“天宮一號”能在離地面約300 km高的圓軌道上正常運行，下列說法中正確的是（）A“天宮一號”的發(fā)射速度應大于第二宇宙速度B對接前，“神舟八號”欲追上“天宮一號”，必須在同一軌道上點火加速C對接時，“神舟八號”與“天宮一號”的加速度大小相等D對接后，“天宮一號”的速度小于第一宇宙速度三、非選擇題（共44分）9（12

6、分）（1）開普勒行星運動第三定律指出：行星繞太陽運動的橢圓軌道的半長軸a的三次方與它的公轉周期T的二次方成正比，即k，k是一個對所有行星都相同的常量。將行星繞太陽的運動按圓周運動處理，請你推導出太陽系中該常量k的表達式。已知引力常量為G，太陽的質量為M太。（2）開普勒定律不僅適用于太陽系，它對一切具有中心天體的引力系統（如地月系統）都成立。經測定，月地距離為3.84×108 m，月球繞地球運動的周期為2.36×106 s，試計算地球的質量M地。（G6.67×1011 N·m2/kg2，結果保留一位有效數字）10（16分）如圖所示，宇航員站在某質量分布均勻

7、的星球表面一斜坡上P點沿水平方向以初速度v0拋出一個小球，測得小球經時間t落到斜坡上另一點Q處，斜面的傾角為，已知該星球半徑為R，萬有引力常量為G，求：（1）該星球表面的重力加速度；（2）該星球的密度；（3）該星球的第一宇宙速度；（4）人造衛(wèi)星繞該星球表面做勻速圓周運動的最小周期。11（16分）（2012·天星調研）古代戰(zhàn)場上人們設計了如圖所示的自動投石裝置，其左端固定一彈簧，A為放入石塊口，BC是一長為1.5R的豎直細管，上半部CD是半徑為R的四分之一圓弧彎管，管口沿水平方向。投石時，每次總將彈簧長度壓縮到相同位置后鎖定，在彈簧右端放置一塊石頭，解除鎖定，彈簧可將石頭向右彈射出去。

8、在某次投放時，將質量為m的石塊放入該裝置中，解除鎖定后石塊到達管口D時，對管壁的作用力恰好為零。不計石塊在運動過程中的機械能損失，且鎖定和解除鎖定時，均不改變彈簧的彈性勢能。已知重力加速度為g。求：（1）該石塊到達管口D時的速度大小v1；（2）彈簧被鎖定時的彈性勢能Ep；（3）已知山坡與水平地面相距2R，若使該投石管繞中軸線OO在90°角的范圍內來回緩慢轉動，每次彈射時只放置一塊石頭，石塊的質量在m到m之間變化，持續(xù)投放足夠長時間后，石塊能夠落到水平地面的最大面積S是多少？參考答案 1C解析：乙車上的人看到的是甲車相對于乙車的運動情況，它是自西向東方向上的勻加速直線運動和自北向南方向

9、上的勻速直線運動的合運動，其運動軌跡是拋物線的一部分，考慮到甲車受到的合外力指向運動軌跡的凹側，只有選項C正確。2A解析：若只考慮重力作用，各“小火球”所受合外力恒定，所以它們均做勻變速運動，選項A正確；在“小火球”落地前，各“小火球”的機械能守恒，因為它們散開時的初速度不同，所以各“小火球”落地時速度不同，選項B錯誤；沿相反方向飛出的兩“小火球”之間的距離一定增大，選項C錯誤；在勻速上升的觀光電梯上觀察“小火球”是以電梯為參考系，而在地面上觀察“小火球”是以大地為參考系，“小火球”相對于這兩個不同參考系的運動速度不同，觀察效果自然不同，選項D錯誤。3A解析：根據公式T可求出，P、Q轉動的角速

10、度分別為T10.14 s和T20.08 s，根據題意，只有當P、Q同時轉到題圖所示位置時，Q才能接收到紅外線信號，所以所求的最小時間應該是它們轉動周期的最小公倍數，即0.56 s，所以選項A正確。4B解析：從動輪和主動輪與滾輪接觸的部位線速度相同，所以1·2·，又12n1，22n2，所以n2n1，選項B正確。5BD解析：因為物體可能沿任何方向運動，所以力F3與速度方向關系不確定，無法判斷做功正負，選項A錯誤；因為合外力恒定，合外力方向不可能始終垂直于速度方向，所以物體的合外力一定做功，動能一定變化，選項B正確；將F3的方向順時針轉過60°后，物體所受合外力不變，加

11、速度不變，物體做勻變速運動，既可能是勻變速曲線運動，也可能是勻變速直線運動，選項C錯誤，D正確。6CD解析：運動員從A點做平拋運動落到斜坡上的B點的過程中，小球運動的位移與水平方向上的夾角等于斜面的傾角，設速度與水平方向之間的夾角為，則tan 2tan ，顯然，所以選項A錯誤；運動員落回斜坡時的合速度大小vv0/cos ，選項B錯誤；根據tan y/x（0.5vyt）/v0tvy/2v0，可得豎直分速度大小為vy2v0tan ，運動員在空中經歷的時間tvy/g，選項C正確；運動員的落點B與起飛點A的距離是sx/cos v0t/cos ，選項D正確。7BD解析：小球的下落高度hgt2/20.45

12、 m，小球的下落點存在兩種可能，根據幾何關系，其水平位移可能是xR±為0.15 m或1.35 m，所以v0x/t為0.5 m/s。或者4.5 m/s，選項B、D正確。8CD解析：地球衛(wèi)星的發(fā)射速度都大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，所以選項A錯誤；若“神舟八號”在與“天宮一號”同一軌道上點火加速，那么“神舟八號”的萬有引力小于向心力，其將做離心運動，不可能實現對接，選項B錯誤；對接時，“神舟八號”與“天宮一號”必須在同一軌道上，根據aG可知，它們的加速度大小相等，選項C正確；第一宇宙速度是地球衛(wèi)星的最大運行速度，所以對接后，“天宮一號”的速度仍然要小于第一宇宙速度，選項D正確。9答

13、案：（1）k（2）6×1024 kg解析：（1）Gma，又k，故k（2）Gm月r，M地，代入數值解得：M地6×1024 kg。10答案：（1）（2）（3）（4）2R解析：（1）由平拋運動規(guī)律得，tan ，則g。（2）在星球表面有：Gmg，所以M。該星球的密度：。（3）由Gm，可得v，又GMgR2，所以v。（4）繞星球表面運行的衛(wèi)星具有最小的周期，即T2R。11答案：（1）（2）3mgR（3）R2（或8.25R2）解析：（1）質量為m的石塊到在管口C時做圓周運動的向心力完全由重力提供，則：mgm解得v1（2）彈簧的彈性勢能全部轉化為石塊的機械能，由機械能守恒定律有Epmg（1.5RR）mv 由式解得Ep3mgR（3）不考慮因緩慢轉動裝置對石塊