《（測控導航）高考物理一輪 第四章《曲線運動 萬有引力與航天》基礎知能提升檢測試題 新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（測控導航）高考物理一輪 第四章《曲線運動 萬有引力與航天》基礎知能提升檢測試題 新人教版（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 (時間:60分鐘　滿分:100分) 【測控導航】 知識點 題號 1.對曲線運動的理解 1 2.運動的合成與分解 2 3.平拋運動的規(guī)律 8 4.探究平拋運動的規(guī)律 10 5.圓周運動 4、5、9、12 6.人造衛(wèi)星的運動規(guī)律 3、7、11、13 7.人造衛(wèi)星的變軌問題 6 8.平拋運動、圓周運動的綜合 14 一、選擇題(本題共9小題,每小題5分,共45分.1~6題為單選題,7~9題為多選題,全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯或不選的得0分) 1.下列關于曲線運動的說法中,正確的是(　C　) A.做曲線運動的物體的加速度一定是變化的 B

2、.做曲線運動的物體其速度大小一定是變化的 C.做平拋運動的物體,加速度是恒定的 D.騎自行車沖到圓弧形橋頂時,人對自行車座子壓力增加,這是由于超重原因造成的 解析:物體做曲線運動的條件是合加速度與合初速度有一定的夾角,例如平拋運動是勻變速曲線運動,加速度恒定,故選項A、B錯誤;做平拋運動的物體,只受重力作用,加速度為重力加速度是恒定的,故選項C正確;自行車沖到圓弧形橋頂時,重力和支持力共同提供向心力,人對自行車座子壓力減小,這是由于失重原因造成的,故選項D錯誤. 2.質(zhì)量m=4 kg的質(zhì)點靜止在光滑水平面上的直角坐標系的原點O,先用沿+x軸方向的力F1=8 N作用了2 s,然后撤去F1

3、;再用沿+y方向的力F2=24 N作用了1 s.則質(zhì)點在這3 s內(nèi)的軌跡為(　D　) 解析:質(zhì)點在F1的作用下由靜止開始從坐標系的原點O沿+x軸方向加速運動,加速度a1==2 m/s2,速度為v1=a1t1=4 m/s,對應位移x1=v1t1=4 m,到2 s末撤去F1再受到沿+y方向的力F2的作用,物體在+x軸方向勻速運動,x2=v1t2=4 m,在+y方向加速運動,+y方向的加速度a2==6 m/s2方向向上,速度v2=a2t2=6 m/s,對應的位移y=a2=3 m,物體做曲線運動,選項A、B、C錯誤. 3.(2013瀘州市一診)我國自行建立的“北斗一號”衛(wèi)星定位系統(tǒng)由三顆衛(wèi)

4、星組成,三顆衛(wèi)星都定位在距地面約36 000 km的地球同步軌道上,北斗系統(tǒng)主要有三大功能:快速定位、短報文通信、精密授時.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)星距地面的高度均約為20 000 km.比較這些衛(wèi)星,下列說法中正確的是(　C　) A.“北斗一號”系統(tǒng)中的三顆衛(wèi)星的質(zhì)量必須相同,否則它們不能定位在同一軌道上 B.“北斗一號”衛(wèi)星的周期比GPS衛(wèi)星的周期短 C.“北斗一號”衛(wèi)星的加速度比GPS衛(wèi)星的加速度小 D.“北斗一號”衛(wèi)星的運行速度比GPS衛(wèi)星的運行速度大 解析:設衛(wèi)星的質(zhì)量為m,地球的質(zhì)量為M,衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,萬有引力提供向心力,由

5、牛頓第二定律有G=m,可看出衛(wèi)星運動的軌道與衛(wèi)星的質(zhì)量m無關,選項A錯誤.由G=m可得出T=2π,所以“北斗一號”衛(wèi)星的周期比GPS衛(wèi)星的周期長,選項B錯誤.由G=ma可得出a=,所以“北斗一號”衛(wèi)星的加速度比GPS衛(wèi)星的加速度小,選項C正確.由G=m可得出v=,所以“北斗一號”衛(wèi)星的運行速度比GPS衛(wèi)星的運行速度小,選項D錯誤. 4.長度不同的兩根細繩懸于同一點,另一端各系一個質(zhì)量相同的小球,使它們在同一水平面內(nèi)做圓錐擺運動,如圖所示,則有關兩個圓錐擺的物理量相同的是(　A　) A.周期 B.線速度的大小 C.向心力 D.繩的拉力 解析:設O到小球所在水平面的距離為h,對球進

6、行受力分析如圖所示, 得F向=F合=mg·tan α=m·h·tan α, 解得T=,故周期與α角無關,故選項A對,B、C錯.又知F拉=,故繩的拉力不同,故選項D錯. 5.質(zhì)量為m的小球由輕繩a、b分別系于一輕質(zhì)木架上的A和C點,繩長分別為la、lb,如圖所示,當輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉動時, 小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,繩a在豎直方向,繩b在水平方向,當小球運動到圖示位置時,繩b被燒斷的同時輕桿停止轉動,則(　C　) A.小球仍在水平面內(nèi)做勻速圓周運動 B.在繩b被燒斷瞬間,a繩中張力突然減小 C.若角速度ω較小,小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動 D.繩b

7、未被燒斷時,繩a的拉力大于mg,繩b的拉力為mω2lb 解析:根據(jù)題意,在繩b被燒斷之前,小球繞BC軸做勻速圓周運動,豎直方向上受力平衡,繩a的拉力等于mg,故選項D錯誤;繩b被燒斷的同時輕桿停止轉動,此時小球具有垂直平面ABC向外的速度,小球?qū)⒃诖怪庇谄矫鍭BC的平面內(nèi)做圓弧運動,若ω較大,則在該平面內(nèi)做圓周運動,若ω較小,則在該平面內(nèi)來回擺動,故選項C正確,選項A錯誤;繩b被燒斷瞬間,繩a的拉力與重力的合力提供向心力,所以拉力大于物體的重力,繩a中的張力突然變大了,故選項B錯誤. 　輕桿停止轉動后小球的運動情況是難點.由于慣性及a繩約束的原因,小球會以A點為圓心立即做軌跡為圓弧的曲線運

8、動. 6.2009年5月,航天飛機在完成對哈勃空間望遠鏡的維修任務后,在A點從圓形軌道Ⅰ進入橢圓軌道Ⅱ,B為軌道Ⅱ上的一點,如圖所示.關于航天飛機的運動,下列說法中正確的有(　C　) A.在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度大于經(jīng)過B的速度 B.在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的動能大于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的動能 C.在軌道Ⅱ上運動的周期小于在軌道Ⅰ上運動的周期 D.在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的加速度 解析:在橢圓軌道上,近地點的速度最大,遠地點的速度最小,選項A錯誤;航天飛機從A點進入軌道Ⅱ相對于軌道Ⅰ可看成近心運動,則可知航天飛機在軌道Ⅱ上A點速度小于軌道Ⅰ上A點速度,所以在軌道Ⅱ上經(jīng)過A

9、的動能小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的動能,故選項B錯誤.根據(jù)開普勒第三定律可知在軌道Ⅱ上運動的周期小于在軌道Ⅰ上運動的周期,故選項C正確;由萬有引力定律可知航天飛機在A點受到的引力是個定值,結合牛頓第二定律可知航天飛機在A點的加速度是個定值,故選項D錯誤. 　不同軌道在同一位置加速度的比較是許多同學易錯之處.不是由公式a==rω2=決定向心加速度,而是由萬有引力和航天飛機的質(zhì)量共同決定. 7.(2011年江蘇卷)一行星繞恒星做圓周運動,由天文觀測可得,其運行周期為T,速度為v,引力常量為G,則(　ACD　) A.恒星的質(zhì)量為 B.行星的質(zhì)量為 C.行星運動的軌道半徑為 D.行星運動

10、的加速度為 解析:對行星:=mr,T=, 解得M=,r=,a==,故選項ACD正確. 8.在進行飛鏢訓練時,打飛鏢的靶上共標有10環(huán),且第10環(huán)的半徑最小,為1 cm,第9環(huán)的半徑為2 cm,……,以此類推,若靶的半徑為10 cm,當人離靶的距離為5 m,將飛鏢對準10環(huán)中心以水平速度v投出,g=10 m/s2.則下列說法中,正確的是(　BC　) A.當v≥50 m/s時,飛鏢將射中第8環(huán)線以內(nèi) B.當v≥50 m/s時,飛鏢將射中第6環(huán)線內(nèi) C.若要擊中第10環(huán)的圓內(nèi),飛鏢的速度v至少應為50 m/s D.若要擊中第10環(huán)的圓內(nèi),飛鏢的速度v至少應為25 m/s 解析:飛鏢做

11、平拋運動,運動時間為t=,當v≥50 m/s時,t≤0.1 s.飛鏢下落高度為h=≤5 cm,落在6環(huán)以內(nèi),故選項A錯誤、選項B正確;若要擊中第10環(huán)的圓內(nèi),飛鏢下落高度為h=≤1 cm,則飛鏢運動時間t≤ s,飛鏢的速度v=,解得v至少應為50 m/s,故選項C正確、選項D錯誤. 9.如圖所示,長為r的細桿一端固定一個質(zhì)量為m的小球,使之繞另一光滑端點O在豎直面內(nèi)做圓周運動,小球運動到最高點時的速度v=,則(　BD　) A.小球在最高點時對細桿的拉力是 B.小球在最高點時對細桿的壓力是 C.小球運動到最高點速度為時,小球?qū)殫U的拉力是mg D.小球運動到最高點速度為時,小球?qū)?/p>

12、桿的壓力是零 解析:設在最高點,小球受細桿的支持力N,方向向上,則由牛頓第二定律得mg-N=m,得出N=mg,故細桿對小球的支持力為mg,由牛頓第三定律知,小球?qū)殫U的壓力為mg,故選項B正確.小球運動到最高點速度為時,設小球受細桿的支持力N',由牛頓第二定律得mg-N'=m,得出N'=0,故選項D正確. 　細桿即能產(chǎn)生拉力,也能提供推力,在豎直平面內(nèi)的圓周運動中,桿模型與繩模型在最高點的臨界條件是不同的. 二、填空題(共14分) 10.(6分)為了探究影響平拋運動水平射程的因素,某同學通過改變拋出點的高度及初速度的方法做了6次實驗,實驗數(shù)據(jù)記錄如下表.以下四種探究方案符合控制變量法的

13、是　　　　方案.? 序號 拋出點的高度(m) 水平初速度(m/s) 水平射程(m) 1 0.20 2.0 0.40 2 0.20 3.0 0.60 3 0.45 2.0 0.60 4 0.45 4.0 1.20 5 0.80 2.0 0.80 6 0.80 6.0 2.40 A.若探究水平射程與初速度的關系,可用表中序號為1、3、5的實驗數(shù)據(jù) B.若探究水平射程與高度的關系,可用表中序號為1、3、5的實驗數(shù)據(jù) C.若探究水平射程與高度的關系,可用表中序號為2、4、6的實驗數(shù)據(jù) D.若探究水平射程與初速度的關系,可用表中序號為2

14、、4、6的實驗數(shù)據(jù) 解析:應用控制變量法進行實驗時,如果研究其中兩個量的關系時,必須使其他變量為定值,因此若探究水平射程與初速度的關系,應使拋出點的高度一致,故選項A、D均錯;若探究水平射程與高度的關系時,應使水平初速度為定值,故選項B對,選項C錯. 答案:B. 11.(2011年海南卷)(8分)2011年4月10日,我國成功發(fā)射第8顆北斗導航衛(wèi)星.建成以后北斗導航系統(tǒng)將包含多顆地球同步衛(wèi)星,這有助于減少我國對GPS導航系統(tǒng)的依賴.GPS由運行周期為12小時的衛(wèi)星群組成.設北斗導航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星和GPS導航衛(wèi)星的軌道半徑分別為R1和R2,向心加速度分別為a1和a2,則R1∶R2=　　　　

15、　,a1∶a2=　　　　　.(可用根式表示)? 解析:同步衛(wèi)星周期為T1=24 h.GPS導航衛(wèi)星的周期T2=12 h,由=mR()2知=,得=;衛(wèi)星做勻速圓周運動由萬有引力充當向心力,G=ma,可見向心加速度a與R2成反比,即==. 答案:∶1　1∶2 三、計算題(共41分) 12.(12分)如圖所示,水平轉盤上放有質(zhì)量為m的物塊,當物塊到轉軸的距離為r時,連接物塊和轉軸的繩剛好被拉直(繩上張力為零).物塊和轉盤間最大靜摩擦力是其正壓力的μ倍.求: (1)當轉盤的角速度ω1=時,細繩的拉力F1; (2)當轉盤的角速度ω2=時,細繩的拉力F2. 解析:設角速度為ω0時,物塊

16、所受靜摩擦力為最大靜摩擦力,有μmg=mr(3分) 得ω0=(1分) (1)由于ω1=<ω0,故繩未拉緊,此時靜摩擦力未達到最大值,F1=0.(3分) (2)由于ω2=>ω0,故繩被拉緊, 由F2+μmg=mr(3分) 得F2=μmg.(2分) 答案:(1)0　(2)μmg 　解答時要仔細審題,繩剛好拉直時繩上張力為零,繩中有張力的條件是所需向心力大于最大靜摩擦力. 13.(2013成都高新區(qū)月考)(12分)(1)若已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,月球繞地球運動的周期為T,月球繞地球的運動近似看做勻速圓周運動,請求出月球繞地球運動的軌道半徑r. (2)若宇航員隨登

17、月飛船登陸月球后,在月球表面某處以速度v0豎直向上拋出一個小球,經(jīng)過時間t,小球落回拋出點.已知月球半徑為r月,引力常量為G,請求出月球的質(zhì)量M月. 解析:(1)在地球表面有:G=g (2分) 月球繞地球運轉有:G= (2分) 解得:r=.(2分) (2)設月球表面處的重力加速度為g月 對上拋小球有:g月=(2分) 在月球表面有:G=g月 (2分) 解得:M月=. (2分) 答案:(1)　(2) 14. (2013成都高新區(qū)月考)(17分)如圖所示,豎直平面內(nèi)的3/4圓弧 形光滑軌道半徑為R,C端與圓心O等高,D端在O的正上方,BE為與水平方向成θ=45°角的光滑斜面,

18、B點在C端 的正上方.一個可看成質(zhì)點的小球從A點由靜止開始釋放,自由下落至C點后進入圓弧形軌道,過D點后恰好從斜面BE的B點滑上斜面(無碰撞現(xiàn)象). (1)求過D點時小球?qū)壍赖淖饔昧Υ笮? (2)求釋放點A到地面的豎直高度H; (3)欲使小球能落到斜面BE上的E點,求釋放點A到地面的豎直高度h. 解析:(1)小球從D平拋至B恰好與斜面無碰撞,則飛到B點速度與水平方向成45°,故有:vBx=vD , vBy=gt(1分) 且tan 45°= ,(1分) R=vDt(1分) 解得:vD=,t= 小球過D點有:F+mg=m (2分) 解得F=0,即小球?qū)壍狼o壓力.(1分) (2)從A經(jīng)C到D, 由機械能守恒有:mg(H-2R)=m(2分) 解得H=2.5R. (2分) (3)小球落到B點時,D與B高度差 Δh=gt2=0.5R (1分) 即B點距E高度為1.5R 要使小球從D平拋飛至E點需2R=gt'2 (1分) R+=vD'·t' (2分) 解得:vD'=1.25 同理從A到D機械能守恒有: mg(h-2R)=mvD'2 (2分) 解得:h=R. (1分) 答案:(1)0　 (2)2.5R　 (3)R