《2019届高考物理二轮复习专项突破训练：力与曲线运动 Word版含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高考物理二轮复习专项突破训练：力与曲线运动 Word版含解析.pdf（11页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、力与曲线运动力与曲线运动 1(多选)如图 1 所示，照片中的汽车在水平公路上做匀速圆周运动已知图中双向四 车道的总宽度为 15 m， 内车道内边缘间最远的距离为 150 m 假设汽车受到的最大静摩擦力 等于车重的 0.7 倍g取 10 m/s2，则汽车的运动( ) 图 1 A所受的合力可能为零 B只受重力和地面支持力的作用 C所需的向心力不可能由重力和支持力的合力提供 D最大速度不能超过 3m/s70 2(多选)2018 年 1 月 12 日 7 时 18 分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火 箭以“一箭双星”方式成功发射第 26、27 颗北斗导航组网卫星，两颗卫星属于中轨道卫星， 运
2、行于半径为 10 354 km 的圆形轨道上 卫星轨道平面与赤道平面成 55倾角 关于该卫星， 以下说法正确的是( ) A两颗卫星的周期相等、运行速率相等 B两颗卫星均为通讯使用，故均为地球同步卫星 C两颗卫星从地球上看是移动的，但每天经过特定的地区上空 D两颗卫星的向心加速度小于地球表面的重力加速度 3利用手机可以玩一种叫“扔纸团”的小游戏如图 2 所示，游戏时，游戏者滑动屏 幕将纸团从P点以速度v水平抛向固定在水平地面上的圆柱形废纸篓， 纸团恰好沿纸篓的上 边沿入篓并直接打在纸篓的底角 若要让纸团进入纸篓中并直接击中篓底正中间， 下列做法 可行的是( )来源:学科网 ZXXK 图 2 A在
3、P点将纸团以小于v的速度水平抛出 B在P点将纸团以大于v的速度水平抛出 C在P点正上方某位置将纸团以小于v的速度水平抛出 D在P点正下方某位置将纸团以大于v的速度水平抛出 4 演习时， 在某一高度匀速飞行的战机在离目标水平距离s时投弹， 可以准确命中目标， 现战机飞行高度减半，速度大小减为原来的 ，要仍能命中目标，则战机投弹时离目标的水 2 3 平距离应为(不考虑空气阻力)( ) A.s B.s C.s D.s 1 3 2 3 2 3 22 3 5如图 3 所示，将小球从空中的A点以速度v0水平向右抛出，不计空气阻力，小球刚 好擦过竖直挡板落在地面上的B点 若使小球仍刚好擦过竖直挡板且落在地面
4、上的B点右侧， 下列方法可行的是( ) 图 3 A在A点正上方某位置将小球以小于v0的速度水平抛出 B在A点正下方某位置将小球以大于v0的速度水平抛出 C在A点将小球以大于v0的速度水平抛出 D在A点将小球以小于v0的速度水平抛出 6如图 4 所示，一细线系一小球绕O点在竖直面做圆周运动，a、b分别是轨迹的最高 点和最低点，c、d两点与圆心等高，小球在a点时细线的拉力恰好为 0，不计空气阻力，则 下列说法正确的是( ) 图 4 A小球从a点运动到b点的过程中，先失重后超重 B小球从a点运动到b点的过程中，机械能先增大后减小 C小球从a点运动到b点的过程中，细线对小球的拉力先做正功后做负功 D小
5、球运动到c、d两点时，受到的合力指向圆心 7如图 5 甲，小球用不可伸长的轻绳连接后绕固定点O在竖直面内做圆周运动，小球 经过最高点时的速度大小为v，此时绳子的拉力大小为FT，拉力FT与速度v的关系如图乙 所示，图象中的数据a和b包括重力加速度g都为已知量，以下说法正确的是( ) 图 5 A数据a与小球的质量有关 B数据b与圆周轨道半径有关 C比值 只与小球的质量有关，与圆周轨道半径无关 b a D利用数据a、b和g能够求出小球的质量和圆周轨道半径 8(多选)如图 6 所示，在竖直平面内固定两个很靠近的同心圆轨道，外圆内表面光滑， 内圆外表面粗糙，一质量为m的小球从轨道的最低点以初速度v0向右
6、运动，球的直径略小 于两圆间距，球运动的轨道半径为R，不计空气阻力，下列说法正确的是( ) 图 6 A若v02，则小球在整个运动过程中克服摩擦力做功等于mgRgR B若使小球在最低点的速度v0大于，则小球在整个运动过程中机械能守恒5gR C若小球要做一个完整的圆周运动，小球在最低点的速度v0必须大于等于5gR D若小球第一次运动到最高点，内环对小球的支持力为 0.5mg，则小球在最低点对外 圆环的压力为 5.5mg 9(多选)如图 7 所示，竖直薄壁圆筒内壁光滑、半径为R，上部侧面A处开有小口， 在小口A的正下方h处亦开有与A大小相同的小口B，小球从小口A沿切线方向水平射入筒 内，使小球紧贴筒
7、内壁运动，小球进入A口的速度大小为v0时，小球恰好从A点的正下方 的B口处飞出，则( ) 图 7 A小球到达B点时的速率为v022gh B小球的运动时间是2R v0 C小球的运动时间是 2h g D沿AB将圆筒竖直剪开，看到小球的运动轨迹是一条直线 10我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高.2018 年 5 月 9 日发射的“高分 五号”轨道高度约为 705 km，之前已运行的“高分四号”轨道高度约为 36 000 km，它们都 绕地球做圆周运动与“高分四号”相比，下列物理量中“高分五号”较小的是( ) A周期 B角速度 C线速度 D向心加速度 11(多选)(2018天津卷6)如图 8
8、 所示，2018 年 2 月 2 日，我国成功将电磁监测试 验卫星“张衡一号”发射升空，标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探 测卫星的国家之一 通过观测可以得到卫星绕地球运动的周期， 并已知地球的半径和地球表 面处的重力加速度 若将卫星绕地球的运动看作是匀速圆周运动， 且不考虑地球自转的影响， 根据以上数据可以计算出卫星的( ) 图 8 A密度 B向心力的大小 C离地高度 D线速度的大小 12(多选)2017 年 10 月 16 日，美国激光干涉引力波天文台等机构联合宣布首次发现 双中子星合并引力波事件，如图 9 为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的 示意图，若A
9、星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量为M，双星间的距离为L， 其运动周期为T，则( ) 图 9 AA的质量一定大于B的质量 BA的线速度一定大于B的线速度 CL一定，M越大，T越大 DM一定，L越大，T越大 13(多选)如图 10 所示，质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可 表示为Ep，其中G为引力常量，M为地球质量，该卫星原来在半径为R1的轨道上 GMm r 绕地球做匀速圆周运动，经过椭圆轨道的变轨过程进入半径R3圆形轨道继续绕地球运 动， 其中P为轨道与轨道的切点，Q点为轨道与轨道的切点， 下列判断正确的是( ) 图 10 A卫星在轨道上的动能为G Mm 2R1 B
10、卫星在轨道上的机械能等于G Mm 2R3 C卫星在轨道经过Q点时的加速度小于在轨道上经过Q点时的加速度 D卫星在轨道上经过P点时的速率大于在轨道上经过P点时的速率 14如图 11 所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均 做圆周运动，a是地球同步卫星，a和b的轨道半径相同，且均为c的k倍，已知地球自转 周期为T.则( ) 图 11 A卫星b也是地球同步卫星 B卫星a的向心加速度是卫星c的向心加速度的k2倍 C卫星c的周期为T 1 k3 Da、b、c三颗卫星的运行速度大小关系为vavbvck 参考答案参考答案 1.答案 CD 2.答案 AD 3.答案 C 解析 在P点的
11、初速度减小，则下降到篓上沿这段时间内，水平位移变小，则小球不能 进入篓中，故 A 错误在P点的初速度增大，则下降到篓底的时间内，水平位移增大，不能 直接击中篓底的正中间，故 B 错误；在P点正上方某位置将小球以小于v的速度水平抛出， 根据xv0知， 水平位移可以减小， 也不会与篓的左上沿相碰， 落在篓底的正中间， 故 C 2h g 正确 ； 在P点正下方某位置将小球以大于v的速度水平抛出，则小球能进篓，但不能击中篓 底正中间，故 D 错误 4.答案 C来源:Z_xx_k.Com 解析 设原来的速度大小为v，高度为h，根据平抛运动的规律可知在竖直方向有 ：h gt2，解得 ：t，在水平方向 ：s
12、vtv，现战机高度减半，速度大小减为原来的 1 2 2h g 2h g ，要仍能命中目标，则有svt，hgt2，联立以上各式解得 ：ss，故 C 2 3 2 3 1 2 1 2 2 3 正确，A、B、D 错误 5.答案 B 6.答案 A 解析 小球在a点时细线的拉力恰好为 0，重力提供向心力，处于完全失重状态，到最 低点b时，拉力大于重力处于超重状态，所以小球从a点运动到b点的过程中，先失重后超 重， 故 A 正确 ； 在运动过程中拉力不做功， 只有重力做功， 所以机械能守恒， 故 B、 C 错误 ；c、d 两点重力方向向下，拉力方向指向圆心，所以合力方向不指向圆心，故 D 错误 7.答案 D
13、 解析 当v2a时， 此时绳子的拉力为零， 小球的重力提供向心力， 则mg， 解得v2 mv2 r gr， 故agr，与小球的质量无关， 故A错误 ； 当v22a时，对小球受力分析，则mgb， mv2 r 解得bmg，与圆周轨道半径无关，故 B 错误；根据 A、B 可知 ，既与小球的质量有 b a m r 关，也与圆周轨道半径有关，故 C 错误；由 A、B 可知，r ，m ，故 D 正确 a g b g 8.答案 AB 解析 若v02，则若圆环内圆外表面也光滑，则上升的最大高度h2R，即gR v02 2g 恰好能上升到轨道最高点 ； 因内圆外表面粗糙，外圆内表面光滑，则小球在上半个圆内要克 服
14、内圆的摩擦力做功，往复运动的高度逐渐降低，最后小球将在下半圆轨道内往复运动， 故克服摩擦力做功为Wfmv02mgRmgR，选项 A 正确小球沿外圆运动，在运动过程中 1 2 不受摩擦力， 机械能守恒， 小球恰好运动到最高点时对外圆恰无压力时速度设为v， 则有mg m，由机械能守恒定律得：mv02mg2Rmv2，小球在最低点时的最小速度v0， v2 R 1 2 1 2 5gR 所以若小球在最低点的速度大于，则小球始终做完整的圆周运动，机械能守恒，故 C5gR 错误， B 正确 若小球第一次运动到最高点， 内圆对小球的支持力为 0.5mg， 则mg0.5mgm ，解得v，若圆环内圆外表面光滑，则到
15、达最低点的速度满足：mv2mv2 v2 R 1 2gR 1 2 1 2 mg2R，在最低点：FNmgm，解得FN5.5mg；但是由于内圆外表面不光滑，且小球 v2 R 与内圆有摩擦力，故小球在最低点的速度比无摩擦时的速度小，故对外圆环 的压力小于 5.5mg，选项 D 错误 9.答案 AC 解析 由机械能守恒mv2mghmv02，所以：v，故 A 正确；小球在竖直 1 2 1 2 v022gh 方向做自由落体运动，所以小球在筒内的运动时间为：t，在水平方向，以圆周运动 2h g 的规律来研究，得到：tn(n1,2,3)，故 B 错误，C 正确；该小球竖直方向做自由 2R v0 落体运动，水平方
16、向做匀速圆周运动；沿AB将圆筒竖直剪开，则小球沿水平方向的运动可 以看作是匀速直线运动，所以看到小球的运动轨迹是一条曲线，故 D 错误 10.答案 A 解析 “高分五号”的运动半径小于“高分四号”的运动半径，即r五四，B 错 GM r3 1 r3 v，v五v四，C 错 GM r 1 r a，a五a四，D 错 GM r2 1 r2 11.答案 CD来源:学&科&网 解析 设人造地球卫星的周期为T， 地球质量和半径分别为M、R， 卫星的轨道半径为r， 则在地球表面：Gmg，GMgR2 Mm R2 对卫星：根据万有引力提供向心力，有 Gm 2r Mm r2 ( 2 T) 联立式可求轨道半径r，而rR
17、h，故可求得卫星离地高度 由vrr，从而可求得卫星的线速度 2 T 卫星的质量未知，故卫星的密度不能求出，向心力FnG也不能求出故选项 A、B Mm r2 错误，C、D 正确 12.答案 BD 解析 设双星质量分别为mA、mB，轨道半径分别为RA、RB，角速度相等且为，根据 万有引力定律可知 ：GmA2RA，GmB2RB，距离关系为 ：RARBL，联立解得 ： mAmB L2 mAmB L2 mA mB ， 因为RARB， 所以A的质量一定小于B的质量， 故 A 错误 ； 根据线速度与角速度的关系有 ：vA RB RA RA、vBRB，因为角速度相等，半径RARB，所以A的线速度大于B的线速度
18、，故 B 正确；又因为T，联立可得周期为：T2，所以总质量M一定，两星 2 L3 GmAmB 间距离L越大，周期T越大，故 C 错误，D 正确 13.答案 AB 解析 在轨道上，根据万有引力提供向心力，有：Gm，解得：v1，则 Mm R12 v12 R1 GM R1 动能为Ek1mv12，故 A 正确 ； 在轨道上，根据万有引力提供向心力，有 ：Gm， 1 2 GMm 2R1 Mm R32 v32 R3 解得 ：v3， 则动能为Ek3mv32， 引力势能为Ep， 则机械能为EEk3Ep GM R3 1 2 GMm 2R3 GMm R3 ，故 B 正确；根据万有引力提供向心力，有：Gma，解得：
19、a，两个轨道上Q GMm 2R3 Mm RQ2 GM RQ2 点到地心的距离相同，故加速度的大小相同，故 C 错误；卫星从轨道要变到轨道上去， 故经过P点时必须点火加速， 即卫星在轨道上经过P点时的速率小于在轨道上经过P点 时的速率，故 D 错误来源:学&科&网 14.答案 C 解析 卫星b相对地球不能保持静止， 故不是地球同步卫星， A 错误 ； 根据公式Gma， Mm r2 可得a， 即， B 错误 ； 根据开普勒第三定律， 可得TcTa GM r2 aa ac rc2 ra2 1 k2 ra3 Ta2 rc3 Tc2 rc3 ra3T a2 1 k3 T，C 正确；根据公式Gm可得v，故vavb，D 错误 1 k3 Mm r2 v2 r GM r vc k