《金版新学案》高三一轮物理第4章曲线运动万有引力与航天第四章章末大盘点精品练习.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金版新学案》高三一轮物理第4章曲线运动万有引力与航天第四章章末大盘点精品练习.doc（10页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、河南教考资源信息网 http:/ 版权所有侵权必究(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题1.右图示为一链条传动装置的示意图已知主动轮是逆时针转动的，转速为n，主动轮和从动轮的齿数比为k.以下说法中正确的是()A从动轮是顺时针转动的B从动轮是顺时针转动的C从动轮的转速为nkD从动轮的转速为n/k解析：主动轮与从动轮的转速比等于两轮的齿数之反比，即nn，可得C正确答案：C2(2010天津理综)探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比()A轨道半径变小 B向心加速度变小C线速度变小 D角速度变小解析：探测器做匀速圆周运动由万有引力
2、充当向心力，Gmr，Gm，Gm2r，Gma.由以上四式可知，T减小则r减小，a、v、均增大，故仅A正确答案：A3英国新科学家(New Scientist)杂志评选出了2008年度世界8项科学之最，在XTEJ1650500双星系统中发现的最小黑洞位列其中若某黑洞的半径R约45 km，质量M和半径R的关系满足(其中c为光速，G为引力常量)，则该黑洞表面重力加速度的数量级为()A108 m/s2 B1010 m/s2C1012 m/s2 D1014 m/s2解析：星球表面的物体满足mgG，即GMR2g，由题中所给条件推出GMRc2，则GMR2gRc2，代入数据解得g1012 m/s2，C正确答案：C
3、4质量为2 kg的质点在xy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如右图所示，下列说法正确的是()A质点的初速度为5 m/sB质点所受的合外力为5 NC质点初速度的方向与合外力方向垂直D2 s末质点速度大小为6 m/s解析：由x方向的速度图象可知，在x方向的加速度为1.5 m/s2，受力Fx3 N，由在y方向的位移图象可知在y方向做匀速直线运动，速度为vy4 m/s，受力Fy0.因此质点的初速度为5 m/s，A选项正确；受到的合外力为3 N，B选项错误；显然，质点初速度方向与合外力方向不垂直，C选项错误；2 s末质点速度应该为v m/s2 m/s，D选项错误答案：A5.如右图所
4、示，在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球，经过时间ta恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球，经过时间tb恰好落在斜面的中点处若不计空气阻力，下列关系式正确的是()Avavb BvavbCtatb Dta2tb解析：本题考查平抛运动，中档题做平抛运动的物体运动时间由竖直方向的高度决定t，a物体下落的高度是b的2倍，有tatb，D错误；水平方向的距离由高度和初速度决定xv0，由题意得a的水平位移是b的2倍，可知vavb，B正确答案：B6.(2011东北三校二次联考)如右图所示，在绕中心轴OO转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动在圆筒的角速度逐渐增大的过
5、程中，物体相对圆筒始终未滑动，下列说法中正确的是()A物体所受弹力逐渐增大，摩擦力大小一定不变B物体所受弹力不变，摩擦力大小减小了C物体所受的摩擦力与竖直方向的夹角为零D物体所受弹力逐渐增大，摩擦力大小可能不变解析：在圆筒的角速度逐渐增大的过程中，物体相对圆筒始终未滑动，则摩擦力的竖直分量与重力平衡，切线分量与速度方向相同，使物体速度增加， 所以物体所受的摩擦力与竖直方向的夹角不为零，C错误；物体的向心力由弹力提供，随着速度增加，向心力增加，物体所受弹力逐渐增大，如果圆筒的角速度均匀增加，则摩擦力大小不变，D正确答案：D7地球有一个可能的天然卫星被命名为“J002E2”，这个天体是美国亚利桑那
6、州的业余天文爱好者比尔杨发现的，他发现“J002E2”并不是路经地球，而是以50天的周期围绕地球运行，其特征很像火箭的残片或其他形式的太空垃圾由此可知“J002E2”绕地半径与月球绕地的半径之比约为()A. B.C. D.解析：由万有引力提供向心力有m12r1和m月2r月，两式相比解得：约为 ，A正确答案：A8.(2011西南师大附中模拟)如右图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是()A小球通过最高点时的最小速度vminB小球通过最高点时的最小速度vmin0C小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球有较小的作用力D小球在水平
7、线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力解析：小球沿管上升到最高点的速度可以为零，故A错误，B正确；小球在水平线ab以下的管道中运动时，由外侧管壁对小球的作用力FN与球重力在背离圆心方向的分力Fmg的合力提供向心力，即：FNFmgm，因此，外侧管壁一定对球有作用力，而内侧壁无作用力，C错误；小球在水平线ab以上的管道中运动时，小球受管壁的作用力与小球速度大小有关，D错误答案：B9.经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”“双星系统”是由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体如右图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力
8、的作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1m232.则可知()Am1、m2做圆周运动的线速度之比为32Bm1、m2做圆周运动的角速度之比为32Cm1做圆周运动的半径为LDm2做圆周运动的半径为L解析：两恒星的轨道半径分别为r1、r2，则r1r2L又由两恒星的向心力大小相等得Gm1r12m2r22由以上两式得r1L，r2L所以v1v2r1r223，故选C.答案：C10.(2011安徽亳州)如右图所示，P是水平面上的圆弧凹槽从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球，恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道O是圆弧的圆心，1是O
9、A与竖直方向的夹角，2是BA与竖直方向的夹角则()A.2 Btan 1tan 22C.2 D.2解析：由题意可知：tan 1，tan 2，所以tan 1tan 22，故B正确答案：B二、非选择题11.如右图所示，将一根光滑的细金属棒折成“V”形，顶角为2，其对称轴竖直，在其中一边套上一个质量为m的小金属环P.(1)若固定“V”形细金属棒，小金属环P从距离顶点O为x的A点处由静止自由滑下，则小金属环由静止下滑至顶点O需多长时间？(2)若小金属环P随“V”形细金属棒绕其对称轴以每秒n转匀速转动时，则小金属环离对称轴的距离为多少？解析：(1)设小金属环沿棒运动的加速度为a，滑至O点用时为t，由牛顿第
10、二定律得mgcos ma由运动学公式得xat2联立解得t.(2)设小金属环离对称轴的距离为r，由牛顿第二定律和向心力公式得mgcot mr2，2n联立解得r.答案：(1) (2)12(2010重庆理综)小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如右图所示已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为d，重力加速度为g.忽略手的运动半径和空气阻力(1)求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2.(2)问绳能承受的最大拉力多大？(3)改变绳长，使球重复上述运动，若绳
11、仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？解析：(1)设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律，有竖直方向ddgt2，水平方向dv1t联立解得v1由机械能守恒定律，有mvmvmg得v2.(2)设绳能承受的最大拉力大小为FT，这也是球受到绳的最大拉力大小球做圆周运动的半径为Rd由圆周运动向心力公式，有FTmg联立解得FTmg.(3)设绳长为l，绳断时球的速度大小为v3，绳承受的最大拉力不变，有FTmgm得v3绳断后球做平抛运动，竖直位移为dl，水平位移为x，时间为t1.有dlgt，xv3t1得x4当l时，x有极大值xmd.答案：(1)v1v2(2)mg(
12、3)lxmd滚动训练(三)(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题1(2011南通三模)关于速度和加速度，下列说法中正确的是()A速度不变时，加速度可能改变B加速度增大时，速度可能减小C速度变化越来越快时，加速度越来越小D速度方向改变时，加速度的方向也一定改变解析：速度不变时，加速度一定为零，选项A错误；加速度方向与速度方向相反时速度减小，选项B正确；加速度是表示速度变化快慢的物理量，速度变化越来越快时，加速度越来越大，选项C错误；速度方向改变时，加速度方向不一定改变，如平抛运动，选项D错误答案：B2.如右图所示，物体在水平外力作用下处于静止状态，当外力F由图示位置逆时针转到
13、竖直位置的过程中，物体仍保持静止，则静摩擦力可能为()0F2FABC D解析：由于物体不动，当F逆时针转动时，静摩擦力与F的水平分力平衡，当F水平时，FfF，当F竖直时，Ff0，所以静摩擦力的变化范围是0FfF，故正确选项为C.答案：C3.汶川大地震后，为解决灾区群众的生活问题，党和国家派出大量直升机空投救灾物资有一直升机悬停在空中向地面投放装有物资的箱子，如右图所示设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态在箱子下落过程中，下列说法正确的是()A箱内物体对箱子底部始终没有压力B箱子刚投下时，箱内物体受到的支持力最大C箱子接近地面时，箱内物
14、体受到的支持力比刚投下时大D若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”解析：因为下落速度不断增大，而阻力Fv2，所以阻力逐渐增大，当Fmg时，物体开始匀速下落以箱和物体为整体：(Mm)gF(Mm)a，F增大则加速度a减小，对物体：MgFNma，加速度减小，则支持力FN增大所以物体后来受到的支持力比开始时要增大，但不可能“飘起来”答案：C4.如右图所示，水平地面上有一楔形物块a，其斜面上有一小物块b，b与平行于斜面的细绳的一端相连，细绳的另一端固定在斜面上a与b之间光滑，a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动当它们刚运行至轨道的粗糙段时()A绳的张力减小，b对a的正压力减小B
15、绳的张力增加，斜面对b的支持力增加C绳的张力减小，地面对a的支持力增加D绳的张力增加，地面对a的支持力减小答案：C5.如右图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上向右滑行，木块受到向右的拉力F的作用，长木板处于静止状态，已知木板与长木板间的动摩擦因数为1，长木板与地面间的动摩擦因数为2，则()A长木板受到地面的摩擦力的大小一定是1MgB长木板受到地面的摩擦力的大小一定是2(mM)gC当F2(mM)g时，长木板便会开始运动D无论怎样改变F的大小，长木板都不可能运动解析：木块受到的滑动摩擦力大小为1mg，由牛顿第三定律，长木板受到m对它的摩擦力大小也是1mg，对长木板使用平衡条件得地面对长木板的
16、静摩擦力为1mg，A错误改变F的大小，木块m受到的滑动摩擦力不会发生变化，长木板受力不变，D正确答案：D6(2011山西实验中学月考)荡秋千是大家喜爱的一项体育活动，随着科技的发展，将来有一天，同学们也许会在其它星球上享受荡秋千的乐趣假设你当时所在星球的质量与地球质量之比为180，半径为14.可将人看成质点，摆角小于90，若经过最低位置的速度为4 m/s，你能上升的最大高度是()A0.8 m B4 mC2 m D1.6 m解析：由黄金代换式可得星球表面的重力加速度：gg2 m/s2，由机械能守恒定律得：h4 m，B正确答案：B7以35 m/s的初速度竖直向上抛出一个小球不计空气阻力，g10 m
17、/s2，以下判断错误的是()A小球到最大高度时的速度为0B小球到最大高度时的加速度为0C小球上升的最大高度为61.25 mD小球上升阶段所用的时间为3.5 s解析：小球到最大高度时的速度一定为零，否则该点不是最大高度，A正确；小球上抛过程中只受重力作用，故加速度始终为g，B错；由v2v2(g)hh61.25 m，C正确；由vv0gtt3.5 s，D正确答案：B8如下图所示，三个小球从同一高处的O点分别以水平初速度v1、v2、v3抛出，落在水平面上的位置分别是A、B、C，O是O在水平面上的射影点，且OAABBC135.若不计空气阻力，则下列说法正确的是()Av1v2v3135B三个小球下落的时间
18、相同C三个小球落地的速度相同 D三个小球落地的动能相同解析：本题考查平抛运动的规律根据t可得，做平抛运动的物体在空中运动的时间是由高度决定的，B项正确；根据平抛运动的速度公式v1，v2，v3，由于OAABBC135，所以OAOBOC149，故v1v2v3149，A项错误；落地时的速度v，由于三个小球高度相同，所以落地时它们的竖直分速度vy是相等的，但是由于vx不相等，所以落地时的速度v不相等，C项错误；由于三小球落地时的速度不相等，所以它们落地时动能也不相等，D项错误答案：B9.如右图所示，长为L的轻杆A一端固定一个质量为m的小球B，另一端固定在水平转轴O上，轻杆A绕转轴O在竖直平面内匀速转动
19、，角速度为.在轻杆A与水平方向夹角从0增加到90的过程中，下列说法正确的是()A小球B受到轻杆A作用力的方向一定沿着轻杆AB小球B受到的合力的方向不一定沿着轻杆AC小球B受到轻杆A的作用力逐渐增大D小球B受到轻杆A的作用力对小球B做正功解析：因为小球在竖直平面内做匀速圆周运动，所以小球B受到的合力的方向一定沿着轻杆A，A、B均错误由于小球所受的重力以及所需的向心力均不变，而重力与合力(向心力)之间的夹角减小，故小球B受到轻杆A的作用力逐渐减小，C错误；由于小球的动能不变，而重力做负功，所以小球B受到轻杆A的作用力对小球B做正功，D正确答案：D10(2010新课标全国卷)太阳系中的8大行星的轨道
20、均可以近似看成圆轨道下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象图中坐标系的横轴是lg(T/T0)，纵轴是lg(R/R0)；这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，T0和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径下列4幅图中正确的是()解析：取其中一行星为研究对象，设其质量为m，轨道半径为R，太阳的质量为M，则Gm2R，得，水星.所以32，所以3lg2lg，所以B项对答案：B11假设我国发射的探月卫星“嫦娥一号”的绕月运行轨道和载人飞船“神舟七号”的绕地运行轨道都可以看成是圆轨道，且不计卫星到月球表面的距离和飞船到地球表面的距离已知月球质量约为地球质量的1/81
21、，月球半径约为地球半径的1/4，地球上的第一宇宙速度约为7.9 km/s，卫星和飞船的轨道半径分别为r星、r船，周期分别为T星、T船，且k星，k船，则下列说法或结果正确的是()A“神舟七号”绕地运行的速率大于7.9 km/sB“嫦娥一号”绕月运行的速率为3.95 km/sCk星k船181DT星T船14解析：根据v可知轨道越高，运行速度越小，第一宇宙速度是物体在地球表面附近做匀速圆周运动的临界速度，故飞船速度应小于第一宇宙速度，A错误；“嫦娥一号”绕月运行的速率v星v地1.76 km/s，B错误；飞船和卫星分别绕地球和月球运行，由万有引力提供向心力，有：mr，故k，T，代入数据得：k星k船181
22、，T星T船98，C正确，D错误答案：C二、非选择题12.如右图所示，竖直平面内两根光滑细杆所构成的角AOB被铅垂线OO平分，AOB120.两个质量均为m的小环P、Q通过水平轻弹簧的作用静止在A、B两处，A、B连线与OO垂直，连线与O点的距离为h，弹簧原长为h.现在两小环沿杆向下移动至AB，使其在竖直方向上均下移h距离，同时释放两环整个过程未超出弹簧的弹性限度，重力加速度为g，试求：(1)弹簧的劲度系数；(2)释放瞬间两环加速度的大小解析：(1)在A、B处，弹簧处于伸长状态，伸长量x2(htan 60h)h由小环P(或Q)受力平衡可知：tan 60根据胡克定律知Fkx.解之得k.(2)在A、B处
23、，弹簧伸长量x3h此时弹簧弹力Fkx3hmg.由牛顿第二定律知，释放瞬间Fcos 30mgsin 30ma解得ag.答案：(1)(2)g13参加电视台娱乐节目，选手要从较高的平台上以水平速度跃出后，落在水平传送带上，已知平台与传送带高度差H1.8 m，水池宽度x01.2 m，传送带A、B间的距离L020 m，由于传送带足够粗糙，假设人落到传送带上后瞬间相对传送带静止，经过一个t1.0 s反应时间后，立刻以a2 m/s2恒定向右加速度跑至传送带最右端(1)若传送带静止，选手以v03 m/s水平速度从平台跃出，求从开始跃出到跑至传送带右端经历的时间(2)若传送带以u1 m/s的恒定速度向左运动，选
24、手要能到达传送带右端，他从高台上跃出的水平速度v1至少多大？在此情况下到达B点时速度大小是多少？解析：(1)设选手落在传送带前的运动时间为t1，水平运动距离为x1；选手在传送带上的运动时间为t2，运动距离为x2，由运动学公式可得Hgt/2，t10.6 s.x1v0t11.8 m，x2L0(x1x0)at/2，t24.4 s.tt1t2t6.0 s.(2)设水平跃出速度v1，落到传送带1 s反应时间内向左位移大小为x1，则x1ut1 m.然后设向左减速至速度为零又向左发生位移为x2，则x20.25 m.不从传送带上掉下，平抛水平位移xx0x1x22.45 m，则v14.08 m/s，最小速度为4.08 m/s.设在此情况下到达B点时速度大小为v，则v22aL0，v m/s4 m/s.答案：(1)6.0 s(2)4.08 m/s4 m/s- 10 -