廣水一中高一曲線運動萬有引力單元卷

1、廣水一中高一曲線運動 萬有引力單元卷20151. 可以發(fā)射一顆這樣的人造地球衛(wèi)星，使其圓軌道(A與地球表面上某一緯度線(非赤道)是共面同心圓B與地球表面上某一經(jīng)度線所決定的圓是共面同心圓C與地球表面上的赤道線是共面同心圓，且衛(wèi)星相對地球表面是靜止的，周期為24hD與地球表面上的赤道線是共面同心圓，但衛(wèi)星相對地球表面是運動的,周期為24h2投飛鏢是深受人們喜愛的一種娛樂活動.如圖所示,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(jié)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(yīng)該A.換用質(zhì)量稍大些的飛鏢 B.適當減小投

2、飛鏢時的高度C.到稍遠些的地方投飛鏢 D.適當增大投飛鏢的初速度3. 半徑為R的大圓盤以角速度繞豎直軸在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動, 一人站在盤的邊緣P點隨盤轉(zhuǎn)動.他想用槍擊中轉(zhuǎn)軸上的O點, 如圖所示, 若子彈水平初速度大小為v0, 要想擊中目標, 應(yīng)采取的方法是A.槍直接瞄準O點射擊B.槍應(yīng)向O點右方偏過角射擊, cos=C.槍應(yīng)向O點左方偏過角射擊, tan=D.槍應(yīng)向O點左方偏過角射擊, sin=4.如圖49所示, 下面關(guān)于物體做平拋運動時, 它的速度方向與水平方向的夾角的正切值tan隨時間t的變化圖象正確的是52010年8月1日5時30分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號甲”運載火箭成功發(fā)射第

3、五顆北斗導航衛(wèi)星。預計在2015年建成由30多顆衛(wèi)星組成的“北斗二號”衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，此系統(tǒng)由中軌道、高軌道和同步軌道衛(wèi)星等組成?，F(xiàn)在正在服役的“北斗一號”衛(wèi)星定位系統(tǒng)的三顆衛(wèi)星都定位在距地面36000km的地球同步軌道上。而美國的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(簡稱GPS)由24顆衛(wèi)星組成，這些衛(wèi)星距地面的高度均為20000km。根據(jù)上述信息，下列說法中正確的是A“北斗一號”中三顆衛(wèi)星質(zhì)量必須相等 B“北斗一號”衛(wèi)星比GPS衛(wèi)星的周期長C“北斗二號”中的每顆衛(wèi)星一定比“北斗一號”中的每顆衛(wèi)星的加速度大D“北斗二號”中的中軌道衛(wèi)星的線速度大于高軌道衛(wèi)星的線速度6銀河系的恒量中大約有四分之一是雙星，某雙星由

4、質(zhì)量不等的星體S1和S2構(gòu)成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線某一點C做勻速圓周運動，已知S1和S2的質(zhì)量分別為M1和M2，S1和S2的距離為L，已知引力常數(shù)為G。由此可求出S1的角速度為A B C D.7. 如圖所示，兩個傾角分別為30°、45°的光滑斜面放在同一水平面上，兩斜面間距大于小球直徑，斜面高度相等有三個完全相同的小球a、b、c，開始均靜止于同一高度處，其中b小球在兩斜面之間，a、c兩小球在斜面頂端若同時釋放，小球a、b、c到達該水平面的時間分別為t1、t2、t3.若同時沿水平方向拋出，初速度方向如圖所示，小球a、b、c到達該水平面的時間分別為t1、t2

5、、t3.下列關(guān)于時間的關(guān)系正確的是At1t3t2Bt1t1、t2t2、t3t3C. t1t2t3 Dt1t1、t2t2、t3t38.如圖為一個做勻變速曲線運動的質(zhì)點的軌跡示意圖，已知在B點的速度與加速度相互垂直，則下列說法中正確的是AD點的速率比C點的速率大 BA點的加速度與速度的夾角小于90°CA點的加速度比D點的加速度大D從A到D加速度與速度的夾角先增大后減小9.一輕桿下端固定一質(zhì)量為m的小球，上端連在光滑水平軸上，輕桿可繞水平軸在豎直平面內(nèi)運動（不計空氣阻力），如圖所示。當小球在最低點時給它一個水平初速度v0，小球剛好能做完整的圓周運動。若小球在最低點的初速度從v0逐漸增大，則

6、下列判斷正確是A.小球能做完整的圓周運動，經(jīng)過最高點的最小速度為B.小球在最高點對輕桿的作用力先減小后增大C.小球在最低點對輕桿的作用力先增大后減小D.小球在運動過程中所受合外力的方向始終指向圓心10四個小球在離地面不同高度同時從靜止釋放，不計空氣阻力，從開始運動時刻起每隔相等的時間間隔，小球依次碰到地面.下列各圖中，能反映出剛開始運動時各小球相對地面的位置的是11. 在研究平拋運動的實驗中, 讓小球多次從斜槽上滾下, 在白紙上依次記下小球的位置, 某甲和某乙得到的記錄紙分別如圖，從圖中明顯地看出.(1)甲的實驗錯誤是_.(2)乙的實驗錯誤是_.12. 一個有一定厚度的圓盤，可以繞通過中心垂直

7、于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動，圓盤加速轉(zhuǎn)動時，角速度的增加量與對應(yīng)之間t的比值定義為角加速度（即）我們用電磁打點計時器、米尺、游標卡尺、紙帶、復寫紙來完成下述實驗：（打點計時器所接交流電的頻率為50Hz，A、B、C、D為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間有四個點未畫出）如圖甲所示，將打點計時器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔，然后固定在圓盤的側(cè)面，當圓盤轉(zhuǎn)動時，紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上；甲020678cm主尺乙ABCDE2.405.419.0013.19(單位：cm)18.00F丙接通電源，打點計時器開始打點，啟動控制裝置使圓盤勻加速轉(zhuǎn)動；經(jīng)過一段時間，停止轉(zhuǎn)動和打點，取下紙帶，進行測量（1）用20分

8、度的游標卡尺測得圓盤的半徑如圖乙所示，圓盤的半徑r為 cm；（2）由圖丙可知，打下計數(shù)點D時，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為 rad/s；（3）紙帶運動的加速度大小為 m/s2，圓盤轉(zhuǎn)動的角加速度大小為 rad/s2；（4）如果實驗測出的角加速度值偏大，其原因可能是 （至少寫出1條）13. 隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的飛速發(fā)展，廣寒宮中的嫦娥不再寂寞，古老的月球即將留下中華兒女的足跡航天飛機將作為能往返于地球與太空、可以重復使用的太空飛行器，備受人們的喜愛宇航員現(xiàn)欲乘航天飛機對在距月球表面高h處的圓軌道上運行的月球衛(wèi)星進行維修試根據(jù)你所學的知識回答下列問題：(1)維修衛(wèi)星時航天飛機的速度應(yīng)為多大？(2)已知地球自轉(zhuǎn)

9、周期為T0，則該衛(wèi)星每天可繞月球轉(zhuǎn)幾圈？(已知月球半徑為R，月球表面的重力加速度為gm，計算過程中可不計地球引力的影響，計算結(jié)果用h、R、gm、T0等表示)14. 如圖排球場總長為18m，設(shè)球網(wǎng)高度為2m，運動員站在網(wǎng)前3m處正對球網(wǎng)跳起將球水平擊出. （空氣阻力不計，g=10m/s2）(1)若擊球高度為2.5m，為使球既不觸網(wǎng)又不出界，求水平擊球的速度范圍；18m3m(2)當擊球點的高度小于某個值時，無論水平擊球的速度多大，球不是觸網(wǎng)就是越界，求此高度。15 星際探測是現(xiàn)代航天科技發(fā)展的重要課題，我國將發(fā)射探測器進行星際探測如圖，某探測器從空間的O點沿直線ON從靜止開始以加速度a做勻加速直線

10、運動，兩個月后與地球相遇于P點，再經(jīng)兩個月與地球相遇于Q點，已知引力常量G，地球公轉(zhuǎn)周期為T(12個月)，忽略所有天體對探測器的影響，把地球繞太陽的運動看作勻速圓周運動，根據(jù)上述信息，估算出：（1）OP之間的距離L；（2）太陽的質(zhì)量M。（答案用題中給出的已知量代號和數(shù)據(jù)表示）。.16太極球”是近年來在廣大市民中較流行的一種健身器材。做該項運動時，健身者半馬步站立，手持太極球拍，拍上放一橡膠太極球，健身者舞動球拍時，球卻不會掉落地上?，F(xiàn)將太極球簡化成如圖所示的平板和小球，熟練的健身者讓球在豎直面內(nèi)始終不脫離板而做勻速圓周運動，且在運動到圖中的A、B、C、D位置時球與板間無相對運動趨勢。A為圓周的

11、最高點，C為最低點，B、D與圓心O等高。設(shè)球的重力為1N，不計拍的重力。求：健身者在C處所需施加的力比在A處大多少？ABCDO/N012344123設(shè)在A處時健身者需施加的力為，當球運動到B、D位置時，板與水平方向需有一定的夾角，請作出的關(guān)系圖象。曲線運動與萬有引力測試題參考答案與解析1.A 橡皮可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直向上的勻速運動，所以橡皮運動的速度是這兩個方向速度的合成，其大小和方向均不變，選項A正確。2D 飛鏢打在靶心的正下方說明投擲時高度低、或投飛鏢的初速度較小、或投飛鏢的位置距靶較遠。若投擲時對飛鏢做功相同，換用質(zhì)量稍小些的飛鏢，可提高投出飛鏢的初速度，可使飛鏢命中靶心

12、，選項A錯誤；適當增大投飛鏢時的高度可使飛鏢命中靶心，選項B錯誤；到稍近些的地方投飛鏢可使飛鏢命中靶心，選項C錯誤；適當增大投飛鏢的初速度，可使飛鏢命中靶心，選項D正確。3.B解析：太陽系中的8大行星繞太陽做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律和萬有引力定律，對于水星有G=m0 R0，對于行星有G=mR，聯(lián)立解得=兩邊取對數(shù)，得3 lg（R/R0）=2 lg (T/T0)，所以正確選項是B。4.B 解析：桿上端小球在重力和桿彈力的作用下在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，設(shè)桿對小球的彈力為F，則有=m2R，解得F= m，由牛頓第三定律得桿的上端受到球?qū)ζ渥饔昧Φ拇笮镕=F= m。5BD 定

13、位在距地面36000km的地球同步軌道上的“北斗一號”系統(tǒng)中的三顆衛(wèi)星的質(zhì)量不必要必須相等，選項A錯誤；定位在距地面36000km的地球同步軌道上的“北斗一號”系統(tǒng)中的衛(wèi)星周期為24小時，美國的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)距地面的高度均為20000km，周期小于24小時，“北斗一號”的衛(wèi)星比GPS的衛(wèi)星的周期長，選項B正確；“北斗二號”中的同步軌道衛(wèi)星的加速度與“北斗一號”中的每顆衛(wèi)星的加速度相等，選項C錯誤；“北斗二號”中的中軌道衛(wèi)星的軌道半徑小于高軌道衛(wèi)星的軌道半徑，所以中軌道衛(wèi)星的線速度大于高軌道衛(wèi)星的線速度，選項D正確。6B 雙星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線某一點C做勻速圓周運動，其角速度

14、相等，設(shè)星體S1做勻速圓周運動軌道半徑為r，則對星體S1有GM1M2/L2=M1r2，對星體S2有GM1M2/L2= M2(L-r)2，聯(lián)立解得=。7. AB解析：設(shè)三小球在高為h的同一高度處由靜止釋放三小球時對a：gsin30°·t12，則t12. 對b：hgt22，則t22.對c：gsin45°·t32，則t32.，所以t1t3t2.當平拋三小球時：小球b做平拋運動，豎直方向運動情況同第一種情況；小球a、c在斜面內(nèi)做類平拋運動，沿斜面向下方向的運動同第一種情況，所以t1t1、t2t2、t3t3.故選A、B.8A解析：質(zhì)點做勻變速曲線運動，合力的大小方

15、向均不變，加速度不變，選項C錯誤；由B點速度與加速度相互垂直可知，合力方向與B點切線垂直且向下，故質(zhì)點由C到D過程，合力做正功，速率增大，選項A正確；A點的加速度方向與過A的切線也即速度方向夾角大于90°，選項B錯誤；從A到D加速度與速度的夾角一直變小，選項D錯誤9.B解析：設(shè)輕桿對小球的作用力大小為F，方向向上，小球做完整的圓周運動經(jīng)過最高點時，對小球，由牛頓第二定律得mgF=m,當輕桿對小球的作用力大小Fmg時，小球的速度最小，最小值為零。所以A錯。由mgF=m可得在最高點輕桿對小球的作用力Fmgm,若小球在最低點的初速度從v0逐漸增大，小球經(jīng)過最高點時的速度v也逐漸增大，所以輕

16、桿對小球的作用力F先減小后增大(先為支持力后為拉力).由牛頓第三定律可得小球在最高點對輕桿的作用力先減小后增大。因此選項B正確。在最低點，由Fmg=m可得輕桿對小球的作用力(拉力)Fmgm,若小球在最低點的初速度從v0逐漸增大，則輕桿對小球的作用力(拉力)一直增大。選項C錯。輕桿繞水平軸在豎直平面內(nèi)運動, 小球不是做勻速圓周運動，所以合外力的方向不是始終指向圓心,只有在最低點和最高點合外力的方向才指向圓心。選項D錯。10BD解析：由A、B、C繞地心運動的周期相同可知，C為同步衛(wèi)星，物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的角速度，加速度a=2r，顯然衛(wèi)星C加速度大于物體A，選項A錯誤；由v=r可知衛(wèi)星C的運

17、行速度大于物體A的速度，選項B正確；由于三者周期相同，圖示時刻，衛(wèi)星B不在在A的正上方，以后不可能出現(xiàn)在每天的某一時刻衛(wèi)星B在A的正上方，選項C錯誤；在同一點P，衛(wèi)星BC的加速度相同，選項D正確。11【答案】4.55轉(zhuǎn)/s 10.20 2.91cm【解析】從圖2可知圓盤轉(zhuǎn)一圈的時間在橫坐標上顯示22格，由題意知圖2中橫坐標上每小格對應(yīng)的時間為1.00×10-2s，所以圓盤轉(zhuǎn)動的周期是T=22×1.00×10-2s =0.22s，則轉(zhuǎn)速為n=1/T=4.55轉(zhuǎn) /s。根據(jù)游標卡尺讀數(shù)規(guī)則，圓盤直徑為10.20cm；由反射的激光束在接收器中引起的電流圖像在圖2中橫坐標

18、上每次一格，說明反光涂層的長度占圓盤周長的22分之一為=1.46cm。12.解析：（1）小球在斜面上平拋運動，則，而，則斜率，所以初速度為1m/s；當=60°時，小球掉在斜面底端，則，斜面的長度l=0.7（m）。（2）若最后得到的圖象如圖c所示，則小球沒有落到斜面上，可能的原因是釋放位置變高，釋放時有初速度或斜面太短。13.解析：(1)根據(jù)萬有引力定律，在月球上的物體mgm 衛(wèi)星繞月球做圓周運動，設(shè)速度為v，則Gm 聯(lián)立式解得：v 航天飛機與衛(wèi)星在同一軌道上，速度與衛(wèi)星速度相同(2)設(shè)衛(wèi)星運動周期為T，則Gm()2(Rh)解得：T2 2 則衛(wèi)星每天繞月球運轉(zhuǎn)的圈數(shù)為 .答案：(1) (2) 14.（1）探測器在OP之間運動時間等于T，OP之間的距離L=a=aT2。（2）根據(jù)題意，圓弧PQ所對的圓心角為60°，P