高考物理一輪練題：曲線運動、萬有引力與航天含答案

1、高考物理練題：曲線運動、萬有引力與航天（一輪）含答案專題：曲線運動、萬有引力與航天（一輪）一、選擇題。1、在一斜面頂端，將甲、乙兩個小球分別以v和eq f(v,2)的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上甲球落至斜面時的速率是乙球落至斜面時速率的()A2倍 B4倍C6倍 D8倍2、以某一初速度水平拋出一物體，若以拋出點為坐標(biāo)原點O，初速度方向為x軸的正方向，物體所受重力方向為y軸的正方向，建立如圖所示坐標(biāo)系。它的運動軌跡滿足方程x2=10y，經(jīng)過一段時間物體的速度大小變?yōu)槌跛俣鹊谋叮挥嬁諝庾枇?，重力加速度g=10 m/s2，則物體水平拋出的初速度v0的大小和該過程平均速度的大小分別為()

2、A.10 m/s， m/s B.10 m/s，10 m/sC.5 m/s， m/sD.5 m/s，10 m/s3、如圖為我國成功發(fā)射北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星的示意圖，先將衛(wèi)星發(fā)射到半徑為r的圓軌道上做圓周運動，到A點時使衛(wèi)星加速進(jìn)入橢圓軌道，到橢圓軌道的遠(yuǎn)地點B點時，再次改變衛(wèi)星的速度，使衛(wèi)星進(jìn)入半徑為2r的圓軌道已知衛(wèi)星在橢圓軌道時距地球的距離與速度的乘積為定值，衛(wèi)星在橢圓軌道上A點時的速度為v，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球的質(zhì)量為M，引力常量為G，則發(fā)動機在A點對衛(wèi)星做的功與在B點對衛(wèi)星做的功之差為(忽略衛(wèi)星的質(zhì)量變化)()Aeq f(3,4)mv2eq f(3GMm,4r) Beq f(5,8)mv2e

3、q f(3GMm,4r) Ceq f(3,4)mv2eq f(3GMm,4r) Deq f(5,8)mv2eq f(3GMm,4r)4、世界上沒有永不謝幕的傳奇，NASA的“卡西尼”號探測器進(jìn)入土星探測任務(wù)的最后篇章?lián)﨨ASA報道，“卡西尼”4月26日首次到達(dá)土星和土星內(nèi)環(huán)(碎冰塊、巖石塊、塵埃等組成)之間，并在近圓軌道做圓周運動在極其稀薄的大氣作用下，開啟土星探測之旅的最后階段“大結(jié)局”階段這一階段將持續(xù)到九月中旬，直至墜向土星的懷抱若“卡西尼”只受土星引力和稀薄氣體阻力的作用，則()A4月26日，“卡西尼”在近圓軌道上繞土星的角速度小于內(nèi)環(huán)的角速度B4月28日，“卡西尼”在近圓軌道上繞土星

4、的速率小于內(nèi)環(huán)的速率C5月到6月間，“卡西尼”的動能越來越大D6月到8月間，“卡西尼”的動能以及它與火星的引力勢能之和保持不變5、某人騎自行車以4 m/s的速度向正東方向行駛，天氣預(yù)報報告當(dāng)時是正北風(fēng)，風(fēng)速為4 m/s，那么，騎車人感覺到的風(fēng)向和風(fēng)速為()A西北風(fēng)風(fēng)速為4 m/sB西北風(fēng)風(fēng)速為4eq r(2) m/sC東北風(fēng)風(fēng)速為4 m/sD東北風(fēng)風(fēng)速為4eq r(2) m/s 6、船在靜水中的速度v1和水速v2一定，過河的最短時間為t1，用最短的位移過河的時間是t2，則下列說法正確的是()A若v1v2，則eq f(v1,v2)eq f(t2,r(teq oal(2,2)teq oal(2,1

5、)B若v1v2，則eq f(v1,v2)eq f(t1,r(teq oal(2,2)teq oal(2,1)C若v1v2，則eq f(v1,v2)eq f(r(teq oal(2,2)teq oal(2,1),t1)D若v1abacCa、b、c做勻速圓周運動的周期關(guān)系為TcTbTaD在b、c中，b的速度大12、（雙選）橫截面為直角三角形的兩個相同斜面頂點緊靠在一起，固定在水平面上，如圖所示。兩小球分別從O點正上方A、B兩點以不同的初速度分別向右、向左水平拋出，最后都垂直落在斜面上。已知OA=4OB，下列判斷正確的是()A.飛行時間之比tAtB=21B.飛行時間之比tAtB=41C.初速度之比v

6、AvB=21D.初速度之比vAvB=4113、某衛(wèi)星在半徑為r的軌道1上做圓周運動，動能為Ek，變軌到軌道2上后，動能比在軌道1上減小了E，在軌道2上也做圓周運動，則軌道2的半徑為()Aeq f(EkE,E)r Beq f(Ek,E)r Ceq f(E,EkE)r Deq f(Ek,EkE)r14、(多選某年8月16日凌晨，被命名為“墨子號”的中國首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星開啟星際之旅，這是我國在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信，構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與科學(xué)實驗體系“墨子號”衛(wèi)星的工作高度約為500 km，在軌道上繞地球做勻速圓周運動，經(jīng)過時間t(t小于其運動周期)，運動的弧長為s，與地

7、球中心連線掃過的角度為(弧度)，引力常量為G.則下列關(guān)于“墨子號”的說法錯誤的是()A線速度大于第一宇宙速度B環(huán)繞周期為eq f(2t,)C質(zhì)量為eq f(s3,Gt2)D向心加速度小于地球同步衛(wèi)星的向心加速度15、質(zhì)量為2 kg的質(zhì)點在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)做曲線運動，在x軸方向的速度時間圖象和y軸方向的位移時間圖象分別如圖甲、乙所示，下列說法正確的是()甲乙A質(zhì)點的初速度大小為3 m/sB質(zhì)點所受的合外力大小為3 NC質(zhì)點初速度的方向與合外力方向垂直D2 s末質(zhì)點速度大小為6 m/s二、非選擇題。16、排球場總長18 m，網(wǎng)高2.25 m，如圖所示，設(shè)對方飛來一球，剛好在3 m線正上方被我

8、方運動員擊回。假設(shè)排球被擊回的初速度方向是水平的，那么可認(rèn)為排球被擊回時做平拋運動。(g取10 m/s2)(1)若擊球的高度h2.5 m，球擊回的水平速度與底線垂直，球既不能觸網(wǎng)又不出底線，則球被擊回的水平速度在什么范圍內(nèi)？(結(jié)果可用根號表示)(2)若運動員仍從3 m線處起跳，擊球高度h滿足一定條件時，會出現(xiàn)無論球的水平速度多大都是觸網(wǎng)或越界，試求h滿足的條件。17、已知地球的自轉(zhuǎn)周期和半徑分別為T和R，地球同步衛(wèi)星A的圓軌道半徑為h。衛(wèi)星B沿半徑為r(rv2，則eq f(v1,v2)eq f(t2,r(teq oal(2,2)teq oal(2,1)B若v1v2，則eq f(v1,v2)eq

9、 f(t1,r(teq oal(2,2)teq oal(2,1)C若v1v2，則eq f(v1,v2)eq f(r(teq oal(2,2)teq oal(2,1),t1)D若v1abacCa、b、c做勻速圓周運動的周期關(guān)系為TcTbTaD在b、c中，b的速度大 答案D 12、（雙選）橫截面為直角三角形的兩個相同斜面頂點緊靠在一起，固定在水平面上，如圖所示。兩小球分別從O點正上方A、B兩點以不同的初速度分別向右、向左水平拋出，最后都垂直落在斜面上。已知OA=4OB，下列判斷正確的是()A.飛行時間之比tAtB=21B.飛行時間之比tAtB=41C.初速度之比vAvB=21D.初速度之比vAvB

10、=41【答案】A、C。 13、某衛(wèi)星在半徑為r的軌道1上做圓周運動，動能為Ek，變軌到軌道2上后，動能比在軌道1上減小了E，在軌道2上也做圓周運動，則軌道2的半徑為()Aeq f(EkE,E)r Beq f(Ek,E)r Ceq f(E,EkE)r Deq f(Ek,EkE)r【答案】D 14、(多選某年8月16日凌晨，被命名為“墨子號”的中國首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星開啟星際之旅，這是我國在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信，構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與科學(xué)實驗體系“墨子號”衛(wèi)星的工作高度約為500 km，在軌道上繞地球做勻速圓周運動，經(jīng)過時間t(t小于其運動周期)，運動的弧長為s，與地球中

11、心連線掃過的角度為(弧度)，引力常量為G.則下列關(guān)于“墨子號”的說法錯誤的是()A線速度大于第一宇宙速度B環(huán)繞周期為eq f(2t,)C質(zhì)量為eq f(s3,Gt2)D向心加速度小于地球同步衛(wèi)星的向心加速度【答案】ACD15、質(zhì)量為2 kg的質(zhì)點在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)做曲線運動，在x軸方向的速度時間圖象和y軸方向的位移時間圖象分別如圖甲、乙所示，下列說法正確的是()甲乙A質(zhì)點的初速度大小為3 m/sB質(zhì)點所受的合外力大小為3 NC質(zhì)點初速度的方向與合外力方向垂直D2 s末質(zhì)點速度大小為6 m/s【答案】B二、非選擇題。16、排球場總長18 m，網(wǎng)高2.25 m，如圖所示，設(shè)對方飛來一球，剛好

12、在3 m線正上方被我方運動員擊回。假設(shè)排球被擊回的初速度方向是水平的，那么可認(rèn)為排球被擊回時做平拋運動。(g取10 m/s2)(1)若擊球的高度h2.5 m，球擊回的水平速度與底線垂直，球既不能觸網(wǎng)又不出底線，則球被擊回的水平速度在什么范圍內(nèi)？(結(jié)果可用根號表示)(2)若運動員仍從3 m線處起跳，擊球高度h滿足一定條件時，會出現(xiàn)無論球的水平速度多大都是觸網(wǎng)或越界，試求h滿足的條件。答案(1)6eq r(5) m/sv12eq r(2) m/s(2)h2.4 m 解析(1)球以v1速度被擊回，球正好落在底線上，則heq f(1,2)gteq oal(2,1)xv1t1將x12 m，h2.5 m代

13、入得v112eq r(2) m/s球以v2速度被擊回，球正好觸網(wǎng)heq f(1,2)gteq oal(2,2)xv2t2將h(2.52.25)m0.25 m，x3 m代入得v26eq r(5) m/s故球被擊回的速度范圍是6eq r(5) m/sv12eq r(2) m/s。(2)若h較小，如果擊球速度大，會越界，如果擊球速度小則會觸網(wǎng)，臨界情況是球剛好從球網(wǎng)上過去，落地時又剛好壓底線，則eq f(x,r(f(2h,g)eq f(x,r(f(2h,g)，x、x的數(shù)值同(1)中的值，hh2.25 m由此得h2.4 m故若h2.4 m，無論擊球的速度多大，球總是觸網(wǎng)或越界。17、已知地球的自轉(zhuǎn)周期和半徑分別為T和R，地球同步衛(wèi)星A的圓軌道半徑為h。衛(wèi)星B沿半徑為r(rh)的圓軌道在地球赤道的正上方運行，其運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。求：(1)衛(wèi)星B做圓周運動的周期；(2)衛(wèi)星A和B連續(xù)地不能直接通訊的最長時間間隔(信號傳輸時間可忽略)。【答案】(1)()3/2T (2)(arcsin+arcsin)T 【解析】(1)設(shè)衛(wèi)星B繞地球轉(zhuǎn)動的周期為T，根據(jù)萬有引力定律和圓周運動的規(guī)律有G=m()2hG=m()2r式中，G為引力常量，M為地球的質(zhì)量