鞏固練習(xí)曲線運(yùn)動(dòng)、萬有引力綜合復(fù)習(xí)提高

1、【鞏固練習(xí)】一、選擇題：1.一個(gè)靜止的質(zhì)點(diǎn)，在兩個(gè)互成銳角的恒力Fi、F2作用下開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后撤掉其中的一個(gè)力，則質(zhì)點(diǎn)在撤力前后兩個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)分別是（）勻加速直線運(yùn)動(dòng)，勻減速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)，勻變速曲線運(yùn)動(dòng)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)，勻速圓周運(yùn)動(dòng)如圖為一空間探測(cè)器的示意圖，Pi、P2、P3、P4為四個(gè)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，Pi、P3的連線與空間一固定坐標(biāo)系的x軸平行，P2、P4的連線與y軸平行，每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)開動(dòng)時(shí)，都能向探測(cè)器提供推力，但不會(huì)使探測(cè)器轉(zhuǎn)動(dòng)。開始時(shí)，探測(cè)器以恒定的速率Vo向正x方向平動(dòng)。要使探測(cè)器改為向正x偏負(fù)y60。的方向以原來的速率Vo平動(dòng)，則可（）先

2、開動(dòng)Pi適當(dāng)時(shí)間，再開動(dòng)P4適當(dāng)時(shí)間先開動(dòng)P3適當(dāng)時(shí)間，再開動(dòng)P2適當(dāng)時(shí)間開動(dòng)P4適當(dāng)時(shí)間先開動(dòng)P3適當(dāng)時(shí)間，再開動(dòng)P4適當(dāng)時(shí)間做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，每秒的速度增量總是（）A.大小相等，方向相同B.大小不等，方向不同C.大小相等，方向不同D.大小不等，方向相同一輪船以一定的速度且船頭垂直河岸向?qū)Π缎旭?，?dāng)河水勻速流動(dòng)時(shí)，輪船所通過的位移、過河所用時(shí)間與水流速度的正確關(guān)系是（）A.水速越大，路程越長(zhǎng)，時(shí)間越長(zhǎng)水速越大，路程越短，時(shí)間越短水速越大，路程與時(shí)間都不變水速越大，路程越大，時(shí)間不變?nèi)鐖D所示的塔吊吊臂上有一個(gè)可以沿水平方向運(yùn)動(dòng)的小車A,小車下裝有吊著物體B的吊鉤。在小車A與物體B以相同的水平速

3、度沿吊臂方向勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，吊鉤將物體B向上吊起，A、B之間的距離以d=H2t2（SI）（SI表示國際單位制，式中H為吊臂離地面的距離）規(guī)律變化，則物體做（）速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng)速度大小增大的曲線運(yùn)動(dòng)加速度大小、方向均不變的曲線運(yùn)動(dòng)加速度大小、方向均變化的曲線運(yùn)動(dòng)如圖所示，為一物體平拋運(yùn)動(dòng)的xy圖象，物體從。點(diǎn)拋出，x、y分別為其水平和豎直位移。在物體運(yùn)動(dòng)過程中的任一點(diǎn)P（x,y）,其速度的反向延長(zhǎng)線交于x軸的A點(diǎn)（A點(diǎn)未畫出），則OA的長(zhǎng)為（）A.xB.0.5xC.0.3xD.不能確定物塊從光滑曲面上的P點(diǎn)自由滑下，通過粗糙的靜止水平傳送帶以后落到地面上的Q點(diǎn)，若傳送帶的皮帶輪沿逆時(shí)針方向

4、轉(zhuǎn)動(dòng)起來，使傳送帶隨之運(yùn)動(dòng)，如圖所示，再把物塊放到P點(diǎn)自由滑下則（）A.物塊將仍落在Q點(diǎn)物塊將會(huì)落在Q點(diǎn)的左邊物塊將會(huì)落在Q點(diǎn)的右邊物塊有可能落不到地面上如圖，在同一豎直平面內(nèi)，小球a、b從高度不同的兩點(diǎn)，分別以初速度va和Vb沿水平方向拋出，經(jīng)過時(shí)間ta和tb后落到與兩拋出點(diǎn)水平距離相等的P點(diǎn)。若不計(jì)空氣阻力，下列關(guān)系式正確的是（）A.ta如，vatb,vavbC.taVtb,VaVvbD.taVtb,vavb如圖所示，有一小球質(zhì)量為m,用輕繩AB和BC連接處于靜止?fàn)顟B(tài)，AB沿水平方向，BC與豎直方向成角0。則在剪斷AB時(shí)的瞬間（球未擺動(dòng)），繩BC所受拉力與原來受的拉力的比等于（）cos20

5、b.sinc.1/cosBd.1/sin20長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿，一端固定一個(gè)小球，另一端固定在光滑的水平軸上，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)于最高點(diǎn)的速度v,下列說法中正確的是（）A.v的極小值為jgTv由零逐漸增大，向心力也增大c.當(dāng)v由J&L值逐漸增大時(shí)，桿對(duì)小球的彈力也逐漸增大D.當(dāng)v由應(yīng)值逐漸減小時(shí)，桿對(duì)小球的彈力逐漸增大11.如圖所示，光滑桿偏離豎直方向的夾角為a，桿以O(shè)為支點(diǎn)，繞豎直軸旋轉(zhuǎn)，質(zhì)量為m的小球套在桿上可沿桿滑動(dòng)，當(dāng)角速度為31時(shí)，小球旋轉(zhuǎn)平面即A所在水平平面，當(dāng)桿角速度為32時(shí)，小球旋轉(zhuǎn)平面即B所在水平平面，設(shè)環(huán)對(duì)桿壓力為N,則有（）A.NN2B.N1=N2C.31V32D.

6、3132如圖，質(zhì)量為m的物塊，沿著半徑為R的半球形金屬殼內(nèi)壁滑下，半球形金屬殼豎直放置，開口向上，滑到最低點(diǎn)時(shí)速度大小為v,若物體與球殼之間的摩擦因數(shù)為a,則物體在最低點(diǎn)時(shí)，下列說法正確的是（）2v受到向心力為mg+mR2v受到的摩擦力為PmR受到的摩擦力為mg受到的合力方向斜向左上方如圖所示，在同一軌道平面上的幾個(gè)人造地球衛(wèi)星A、B、C,在某一時(shí)刻恰好在同一直線上，下列正確說法有（）根據(jù)v=jg?，可知vaVvbVvc根據(jù)萬有引力定律，F(xiàn)aFbFc向心加速度aAaBaC運(yùn)動(dòng)一周后，C先回到原地點(diǎn)1990年4月25日，科學(xué)家將哈勃大文望遠(yuǎn)鏡送上距地球表面約600km的高空，使得人類對(duì)宇宙中星體

7、的觀測(cè)與研究有了極大的進(jìn)展。假設(shè)哈勃望遠(yuǎn)鏡沿圓軌道繞地球運(yùn)行。已知地球半徑為6.4X106m,利用地球同步衛(wèi)星與地球表面的距離為3.6X107m這一事實(shí)可得到哈勃望遠(yuǎn)鏡繞地球運(yùn)行的周期。以下數(shù)據(jù)中最接近其運(yùn)行周期的是（）A.0.6小時(shí)B.1.6小時(shí)C.4.0小時(shí)D.24小時(shí)如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的懸線固定在。點(diǎn)，在。點(diǎn)正下方L處有一釘子C,把懸線另一端的小球m拉到2跟懸點(diǎn)在同一水平面上無初速度釋放，小球到懸點(diǎn)正下方時(shí)懸線碰到釘子。則小球的（）A.線速度突然增大B.角速度突然增大C.向心加速度突然增大D.懸線拉力突然增大不久前歐洲天文學(xué)家在太陽系之外發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的行星，命名為“格利斯58

8、1c”。該行星的質(zhì)量是地球的5倍，直徑是地球的1.5倍。設(shè)想在該行星表面附近繞行星沿圓軌道運(yùn)行的人造衛(wèi)星的動(dòng)能為Eg,在地球表面附近繞地球沿圓軌道運(yùn)行的相同質(zhì)量的人造衛(wèi)星的動(dòng)能為Ek2,則旦為（Ek2A.0.13B.0.3C.3.33D.7.5二、解答題：1.某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律?；⌒诬壍滥┒怂剑x地面的高度為H,將鋼球從軌道的不同高度h處靜止釋放，鋼球的落點(diǎn)距軌道末端的水平距離為s。（1）若軌道完全光滑，s2A解析：平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，其加速度是重力加速度g,在t時(shí)間內(nèi)速度的增量v=gt,方向豎直向下，故A選項(xiàng)正確；也可以用動(dòng)量定理分析解決：做平拋運(yùn)動(dòng)的物體

9、只受重力作用，則mgAt=mv,當(dāng)時(shí)間相同時(shí)速度的增量v=gAt是相同的，方向豎直向下。誤區(qū)警示：（1）v=aAt不僅適用于直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)也是成立的。（2）v是矢量，有大小與h的理論關(guān)系應(yīng)滿足s2=（用h、h表示）h(10m)2.003.004.005.006.00s(101m2)2.623.895.206.537.78（2）該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到一組數(shù)據(jù)，如下表所示：請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上作出s2h（3）對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的s2-h關(guān)系圖線（圖中已畫出），自同一高度靜止釋放的鋼球，水平拋出的速率（填“小于”或“大于”）理論值。（4）從s2h關(guān)系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著，

10、你認(rèn)為造成上述偏差的可能原因是也有方向，V的方向?qū)τ趧蜃兯龠\(yùn)動(dòng)來說就是其加速度的方向。V等于末速度V2與初速度V1的矢量之差，需由三角形定則求得。例如平拋運(yùn)動(dòng)V的求法，如圖所示。D解析：輪船以一定的速度且船頭垂直河岸向?qū)Π缎旭?，其渡河時(shí)間與河寬和船在靜水中的速度有關(guān)，河水的流速影響的是輪船向下游運(yùn)動(dòng)的距離，影響到輪船的路程，但不影響渡河的時(shí)間，故選項(xiàng)D是正確的。BC解析：物體B的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是合運(yùn)動(dòng)，可把合運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)。物體B在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向，由d=H2t2知其做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。由于水平方向加速度為零，豎直方向加速度恒定，根據(jù)平行四邊形定則可得合加速度

11、大小、方向恒定不變，縣加速度方向豎直向上。由運(yùn)動(dòng)的合成規(guī)律知物體B的速度一定增大，又因加速度方向與合速度方向不在一條直線上，故合運(yùn)動(dòng)一定為勻加速曲線運(yùn)動(dòng)，所以正確選項(xiàng)為B、Co點(diǎn)評(píng)：（1）兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是直線運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)可以是直線運(yùn)動(dòng)，也可以是曲線運(yùn)動(dòng)。（2）確定軌跡的方法有兩種：如解析中通過合速度和加速度方向的關(guān)系定性地判斷直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)；由兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系消除時(shí)間參數(shù)便得到軌跡方程。如本題，在豎直平面內(nèi)的坐標(biāo)系中，水平方向x=Vt,而豎直方向d=H2t2=y，消除時(shí)間一.、一.2x2一,.t可得到軌跡方程y=H-廠，可知是一條拋物線。VB解析：作出圖示如圖：設(shè)V與豎直方向的夾角

12、為a,根據(jù)幾何關(guān)系：由平拋運(yùn)動(dòng)，得水平方向：x=V0t1豎直萬向：y=Vvt2由式得ta伽=32yxx在RtAEP中，AE=ytana=，所以O(shè)A=。22點(diǎn)評(píng)：從解答本題中發(fā)現(xiàn)：平拋運(yùn)動(dòng)中以拋出點(diǎn)。為坐標(biāo)原點(diǎn)的坐標(biāo)系中任一點(diǎn)P（x,v）的速度方向與豎直方向的夾角為a，則tana。其速度的反向延長(zhǎng)線交于x軸的處。這兩個(gè)結(jié)論可以用于2y2分析其他的平拋、類平拋問題。A解析：物塊從斜面滑下來，當(dāng)傳送帶靜止時(shí)，在水平方向受到與運(yùn)動(dòng)方向相反的摩擦力，物塊將做勻減速運(yùn)動(dòng)。物塊離開傳送帶時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng)。當(dāng)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)物體相對(duì)傳送帶仍是向前運(yùn)動(dòng)的，受到滑動(dòng)摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反。物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，離開傳

13、送帶時(shí)，也做平拋運(yùn)動(dòng)，且與傳送帶不動(dòng)時(shí)拋出速度相同，故落在Q點(diǎn)，所以A選項(xiàng)正確。A解析：由于物體做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上h=；gt2,t=J2E，因hahb,故tatb,因t=,由于水平方向Sa=Sb,tbVta,所以VbVa,故A項(xiàng)正確。A解析：剪斷AB前，小球受力平衡，所以有T=mg；剪斷AB后，小球做圓周運(yùn)動(dòng)，有Tz=mgcos0。cosn因此繩BC所受拉力與原來受的拉力的比Ii=mgcos=海2日A選項(xiàng)正確。TmgCOSTBCD因此它的極小值是零,v由零逐漸解析：由于是輕桿，即使小球在最高點(diǎn)速度為零，小球也不會(huì)掉下來,2增大，由F向=m可知，F(xiàn)向也增大；當(dāng)v=JgL時(shí)，F(xiàn)向2=m=mg

14、,此時(shí)桿恰對(duì)小球無作用力，向心力只由其自身重力來提供。若2v由JL增大，貝Um；=mg+FnF2V=m-mg,桿對(duì)小球?yàn)槔?L22VV且逐漸增大；右v由JgL減小時(shí)，m一=mg-FnF=mg-，可見桿對(duì)小球?yàn)橹С至Γ抑饾u增大，桿對(duì)小球的拉力、支持力均為彈力，所以C、D都對(duì)。11.BD解析：分析小球受力，由合外力指向圓心，作出小球受力的合成圖，貝UN=mg/sina,可見，它與角速度、旋轉(zhuǎn)半徑R均無關(guān)，故B選項(xiàng)正確。由于F=F向，得mgcota=m32r,所以o2=gcota/R,可見R越大，3越小，故D選項(xiàng)正確。故答案為B、Do點(diǎn)評(píng)：解此類題的關(guān)鍵是準(zhǔn)確找出圓心、半徑及向心力。D2解析：物

15、體在最低點(diǎn)時(shí)，受到的向心力為F向=m,A選項(xiàng)錯(cuò)誤；受到的摩擦力為f=PFN=PmgdmIB、C選項(xiàng)都錯(cuò)誤；由于受到向左摩擦力和向上的向心力，故合力方向斜向左上方，D選項(xiàng)正確。C解析：公式v=jgr只適用于星球表面的衛(wèi)星，故a錯(cuò)誤；根據(jù)衛(wèi)星受到的萬有引力等于向心力的關(guān)系，可知C正確，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤。B解析：由萬有引力公式空n=m冬t,得尊=竺。所以斗=馬，得T哈=七E(T同，代入相rTrTr哈T哈，同關(guān)數(shù)據(jù)，可估算出T哈與1.6小時(shí)較接近。點(diǎn)評(píng)：大體運(yùn)動(dòng)遵守的規(guī)律是開普勒三定律和萬有引力定律，但是應(yīng)當(dāng)明確，開普勒三定律是萬有引力定律這一普遍定律的具體結(jié)果，解題時(shí)注意靈活運(yùn)用。BCD解析：碰到釘子

16、的瞬間，由于沒有力對(duì)球做功，故線速度大小不變，A錯(cuò)誤。由=得R突然減小，所R2以3突然增大，B正確。由a向=普得a向突然增大，C正確。向心力是由拉力F和重力的合力提供，即Fmg=F向，得F突然增大，故D正確。C2Mmv12,口GMmEk1M1R2八“皿心解析：由G-=m和Ek=mv2得Ek=一元一，則=3.33，故C正確。點(diǎn)評(píng)：本題考查對(duì)萬有引力提供向心力及動(dòng)能表達(dá)式的掌握及比值題的解題方法(先找未知量的表達(dá)式再求比值)。二、解答題：1. (1)4Hh(2)見圖(3)小于(4)摩擦，轉(zhuǎn)動(dòng)(回答任一即可)M.(1)gL2一v一mg+F=m，又因?yàn)镕=Mg,m解析：小球在最高點(diǎn)受的合力提供向心力，繩的拉力與重力方向相同,所以v=J(1+M)gL。,、m3.0.6r/s7.5N解析：小球在豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)可得擺線的拉力T=7.5N,心-.十、J皿出、一一L4冗2七小球在水平方向做圓周您動(dòng)，所以有Tsin6=m一廠Lsin6T2J代入數(shù)據(jù)可得周期T=1.62s1小球的轉(zhuǎn)速n=亍=0.62r/s4.t=T兀M1：(arccosRR1mr-arccosR)r1解析：如圖所示，O和O,分別表示地球和