（浙江选考）2020版高考物理大一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天本章综合能力提升练.docx

第四章 曲线运动 万有引力与航天本章综合能力提升练(限时：45分钟)一、单项选择题1地球对月球具有强大的万有引力，却不靠在一起，其原因是()A不仅地球对月球有万有引力，而且月球对地球也有万有引力，这两个力大小相等、方向相反，互相平衡了B不仅地球对月球有万有引力，而且太阳系里其他星球对月球也有万有引力，这些力的合力等于零C地球对月球的万有引力还不算大D万有引力不断改变月球的运动方向，使得月球绕地球运行答案D解析地球对月球的万有引力和月球对地球的万有引力是相互作用力，两个力大小相等、方向相反，作用在两个物体上，不能平衡，故A错误；月球绕地球做匀速圆周运动，合力不等于零，故B错误；月球绕地球做匀速圆周运动，万有引力恰好提供向心力，万有引力不断改变月球的运动方向，使得月球绕地球运行，故C错误，D正确2.如图1所示，一名92岁的南非妇女从距地面大约2700米的飞机上，与跳伞教练绑在一起跳下，成为南非已知的年龄最大的高空跳伞者假设没有风的时候，落到地面所用的时间为t，而实际上在下落过程中受到了水平方向的风的影响，则实际下落所用时间()图1A仍为tB大于tC小于tD无法确定答案A解析跳伞者在空中的运动可分解为水平方向和竖直方向的运动，人在竖直方向下落的时间为t，虽受到了水平方向的风的影响，但不影响竖直方向上的运动，所以实际下落时间不变，故A正确，B、C、D错误3.一物体在水平恒力的作用下沿光滑水平面做曲线运动，其俯视图如图2所示当物体从M点运动到N点时，其速度方向恰好改变了90，则物体从M点到N点运动过程中，物体的速度将()图2A不断增大B不断减小C先增大后减小D先减小后增大答案D4.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上的B点右侧，下列方法可行的是()图3A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的速度水平抛出答案B5.如图4所示，拱形桥的半径为40m，质量为1.0103kg的汽车行驶到桥顶时的速度为10m/s，假设重力加速度为10 m/s2，则此时汽车对桥的压力为()图4A1.0104NB7.5103NC5.0103ND2.5103N答案B解析对汽车，由牛顿第二定律得mgFNm，解得FN7.5103N，由牛顿第三定律知汽车对桥的压力也为7.5103N，故B正确6长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径r119 600km，公转周期T16.39天.2006年3月，天文学家新发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转轨道半径r248000km，则它的公转周期T2最接近于()A15天B25天C35天D45天答案B解析根据开普勒第三定律得，所以T2T124.5天，最接近25天，选项B正确，选项A、C、D错误7倾角为的斜面，长为l，在顶端水平抛出一个小球，小球刚好落在斜面的底端，如图5所示，那么小球的初速度v0的大小是(不计空气阻力)()图5AcosBcosCsinDsin答案B解析小球的运动为平抛运动，水平方向为匀速直线运动，xv0t；竖直方向ygt2.由斜面的几何关系可得：xlcos，ylsin，解得t，v0cos，B正确8如图6所示，半径为R的细圆管(管径可忽略)内壁光滑，竖直放置，一质量为m、直径略小于管径的小球(可视为质点)可在管内自由滑动，测得小球在管顶部时与管壁的作用力大小为mg，g为当地重力加速度，则()图6A小球在管顶部时速度大小一定为B小球运动到管底部时速度大小可能为C小球运动到管底部时对管壁的压力可能为5mgD小球运动到管底部时对管壁的压力一定为7mg答案C解析小球在管顶部时可能与外壁有作用力，也可能与内壁有作用力如果小球与外壁有作用力，对小球受力分析可知2mgm，可得v，其由管顶部运动到管底部的过程中由机械能守恒有mv122mgRmv2，可得v1，小球在管底部时，由牛顿第二定律有FN1mgm，解得FN17mg，由牛顿第三定律知，小球对管壁的压力为7mg.如果小球与内壁有作用力，对小球受力分析可知，在最高点小球速度为零，其由管顶部运动到管底部过程中由机械能守恒有mv222mgR，解得v22，小球在管底部时，由牛顿第二定律有FN2mgm，解得FN25mg，由牛顿第三定律知，小球对管壁的压力为5mg，C对，A、B、D错二、多项选择题9下列说法正确的是()A速度小的物体运动状态容易改变B做直线运动的物体运动状态可能发生变化C做曲线运动的物体运动状态一定会发生变化D运动物体具有加速度，说明其运动状态会发生变化答案BCD解析质量小的物体惯性小，运动状态容易改变，与运动速度无关，故A错误做匀加速直线运动的物体受到的合力不为零，速度大小时刻改变，即运动状态时刻改变，故B正确曲线运动的特征是速度方向时刻改变，故曲线运动一定是变速运动，运动状态一定时刻变化，故C正确运动物体具有加速度，说明其速度时刻变化，即运动状态一定会发生变化，故D正确10如图7所示，x轴在水平地面上，y轴沿竖直方向，图中画出了从y轴上沿x轴正方向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则()图7Aa的运动时间比b的长Bb和c的运动时间相同Ca的初速度比b的大Db的初速度比c的小答案BC解析根据平抛运动的规律hgt2，得t，因此平抛运动的时间只由下落高度决定，因为hbhcha，所以b与c的运动时间相同，大于a的运动时间，故选项A错误，选项B正确；做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动，因为xaxb，而tatb，所以a的初速度比b的大，选项C正确；b的水平位移大于c，而tbtc，所以vbvc，即b的初速度比c的大，选项D错误11.如图8所示，当正方形薄板绕着过其中心O与板面垂直的轴转动时，板上A、B两点的()图8A角速度之比AB11B角速度之比AB1C线速度之比vAvB1D线速度之比vAvB1答案AD122016年9月15日，搭载着“天宫二号”空间实验室的“长征二号F”运载火箭在酒泉卫星发射中心正式点火升空，“天宫二号”顺利进入运行圆轨道某同学从网上查得“天宫二号”的运行轨道离地面高度为h，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，由此可得“天宫二号”的()A运行周期T2B运行的线速度vC角速度D向心加速度大小a答案BC解析“天宫二号”绕地球做圆周运动的向心力由万有引力提供，由Gmr2mrma，rRh，在地球表面有Gmg，故运行周期T2，运行的线速度v，角速度，向心加速度大小a，选项B、C正确，选项A、D错误三、实验题13在“研究平抛运动”的实验中，小希同学采用如图9所示的装置来获得平抛运动的轨迹图9(1)为得到一条轨迹，需多次释放小球，每次释放小球的位置_(填“相同”或“任意”)(2)为了测得小球离开斜槽末端时的速度，该同学需测量的物理量是_A小球的质量B小球下落的时间C斜槽末端距落点间的水平距离和竖直高度D斜槽末端距释放点间的水平距离和竖直高度答案(1)相同(2)C解析(1)本实验要通过多次重复平抛小球来记录轨迹，所以每次的轨迹必须相同，因此要求每次将小球从轨道同一位置无初速度释放；(2)根据平抛运动规律，水平方向xv0t，竖直方向hgt2，解得小球离开斜槽末端时的速度v0x，故需要测量的物理量是斜槽末端距落点间的水平距离x和竖直高度h，选项C正确14某校科技活动开展了关于平抛运动的研究学习(1)学习小组甲为了探究影响平抛运动水平射程的因素，某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验，实验数据记录如下表：序号抛出点的高度(m)水平初速度(m/s)水平射程(m)10.202.00.4020.203.00.6030.204.00.8040.452.00.6050.454.01.2060.802.00.80若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为_的三组实验数据进行分析若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为_的三组实验数据进行分析(2)学习小组乙在探究平抛运动的规律实验时，让小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到了如图10所示的照片，已知每个小方格边长为9.8cm，当地的重力加速度为g9.8m/s2.图10若以拍摄的第一点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向，则没有被拍摄的小球位置坐标为_小球平抛的初速度大小为_答案(1)1、2、31、4、6(2)(58.8cm,58.8cm)1.96m/s解析(1)若探究水平射程和初速度的关系，应保持高度不变，可用表中序号为1、2、3的三组数据；若探究水平射程和高度的关系，应保持初速度不变，可用表中序号为1、4、6的三组实验数据；(2)根据平抛运动的特点，水平方向的坐标为x329.8cm58.8cm，竖直方向y(123)9.8cm58.8cm，故没有被拍摄到的小球位置坐标为(58.8cm,58.8cm)；由hgt2，得ts0.1s，v0m/s1.96 m/s.四、计算题15如图11所示，半径为R、内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为0.75mg.求A、B两球落地点间的距离图11答案3R解析两个小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力提供向心力，离开管后两球均做平抛运动，A、B两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差结合牛顿第三定律可得对A球3mgmgm解得vA2对B球mg0.75mgm解得vB由平抛运动规律可得，小球做平抛运动的时间t2落地时它们的水平位移为xAvAt4RxBvBtRxAxB3R即A、B两球落地点间的距离为3R.16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(可视为质点)，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，如图12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图12(1)求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2；(2)求绳能承受的最大拉力；答案(1)(2)mg解析(1)设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律得竖直方向dgt2水平方向dv1t解得v1在竖直方向上有v22g(1)d，则v22v122g(1)d解得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对小球在最低点由牛顿第二定律得FTmg解得FTmg.