高一物理曲线运动单元测试Word格式.docx
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4.由于飞船受轨道上稀薄空气的摩擦阻力,轨道高度会逐渐降低,在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能变化情况将会是
A.动能、重力势能和机械能都逐渐减小
B.重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,机械能不变
C.重力势能逐渐增大,动能逐渐减小,机械能不变
D.重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,机械能逐渐减小
5.关于第一宇宙速度,下列说法中正礁的是()
A.它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度
B.它是近地圆轨道上人造卫星的运行速度
c.它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度
D.它又叫环绕速度,即绕地球做圆轨道运行的卫星的速度都是第一宇宙速度
6.两颗人造地球卫星,都在圆形轨道上运行,它们的质量相等,轨道半径之比r1/r2=2,则它们的动能之比等于
A.2B.C.1/2D.4
7.如右图所示,在平直公路上匀速行驶的汽车因故做匀减速运动,车厢后壁架子上的物体a便向前飞出,落在距后壁lm的车厢地板上,车此时仍在前进,物体飞行时间为0.5s.则
(1)汽车加速度的大小为______
(2)架子距车厢地板的距离为_________.
8.如右图所示,把一个自然长度为b,劲度系数为的轻质弹簧一端固定在0点,另一端连接一个质量为m的小球,小球在竖直面内摆动,测得摆到0点正下方时的角速度为ω,求此时弹簧的伸长量.
9..如右图所示,细绳一端系着质量M=0.6kg的物体,静止于水平面,另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体,M的中点与圆孔距离为0.2m,并知M和水平面问的最大静摩擦力为2N.现使此平面绕中心轴线转动,问角速度ω在什么范围m会处于静止状态?
(g=10m/s2)
10.如右图所示,一根长为L的均匀细杆OA可以绕通过其一端的水平轴O在竖直平面内转动.杆最初在水平位置上,杆上距0点拿L处放一小物体m(可视为质点),杆与小物体最初处于静止状态.若此杆突然以角速度ω绕0轴匀速转动,问ω取什么值时杆OA与小物体可再次相碰?
11.如图所示,竖直圆筒内壁光滑,半径为R,顶部有入口A,在A的正下方h处有出口B,一质量为m的小球从人口A沿圆筒壁切线方向水平射人圆筒内,要使球从B处飞出,小球进入入口A处的速度vo应满足什么条件?
在运动过程中,球对简的压力多大?
12.在质量为M的电动机上,装有一个质量为m的不均匀飞轮,飞轮转动的角速度恒为ω0,且飞轮的重心在转轴正上方时,电动机对地面刚好没有压力,试求:
(1)飞轮重心离转轴的距离;
(2)转动过程中,电动机对地面的最大压力。
13、神舟五号载入飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度h=342km的圆形轨道。
已知地球半径R=6.37×
103km,地面处的重力加速度g=10m/s2。
试导出飞船在上述圆轨道上运行的周期T的公式(用h、R、g表示),然后计算周期T的数值(保留两位有效数字)。
14.已知绕中心天体做匀速圆周运动的星体的轨道半径r,运动周期为T
(1)中心天体的质量M=________;
(2)若中心天体的半径为R,则其平均密度ρ=_______
(3)若星体是在中心天体的表面附近做匀速圆周运动,则其平均密度的表达式ρ=_______;
答案
1.解析:
由于速度是矢量,合成与分解应按平行四边形定则,选项A错误.合运动是直线运动还是曲线运动,与两个分运动的运动性质有关,若两个分运动的合加速度与两个分运动的合速度不在一条直线上,物体的合运动就是曲线运动,选项B和D错误.合运动和分运动具有等时性,是运动合成与分解的基本性质,选项C正确.
【答案】:
C
2.解析:
根据向心力的公式有F1=mV2/L,F2=4m(4V)2/L=64mv2/L
显然F2=64F1,选项D正确.
3.解析:
平抛运动水平方向为匀速直线运动,即任意时刻VX=V0.知任意时刻速度大小和方向都可据速度分解知识求VX;
另知位移大小和方向可求sx和h,继而由t=求时间,由Vx=sx/t求初速度.
CD
4.解析:
由于阻力很小,轨道高度的变化很慢,卫星运行的每一圈仍可认为是匀速圆周运动。
由于摩擦阻力做负功,根据机械能定理,卫星的机械能减小;
由于重力做正功,根据势能定理,卫星的重力势能减小;
由可知,卫星动能将增大。
这也说明该过程
中重力做的功大于克服阻力做的功,外力做的总功为正。
【答案】选D
5.解析:
该题看似简单,但由于学生往往概念不清而出错.第一宇宙速度即7.9km/s是一个特定的数值,是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度.由上面的概念可知,卫星做圆周运动时,离地越高,其运行速度越小,并不是绕地球做圆轨道运行的卫星速度都是第一宇宙速度.如果人造卫星进入地面附近的轨道速度大于7.9km/s,而小于11.2km/s,它绕地球运动的轨迹就不是圆。
而是椭圆.因此,该题的正确选项是B.
B
6.解析:
由G=m得:
mv2/2=G
7.解析:
设物体刚掉下来时车速为V,物体速度也是V,其位移差为1m,
Vt-(Vt-at2/2)=1,a=8m/s.h=gt2/2=1.25m
(1)8m/s2
(2)1.25m
8.解析:
当小球摆到O点正下方时,弹簧伸长为x,而此时小球受两个力作用,作圆周运动的半径为L0+x.
9.解析:
要使m静止,M应与平面相对静止.考虑M能与水平面相对静止的两个极端状态:
当ω为所求范围的最小值时,M有向圆心运动的趋势,
水平面对M的静摩擦力方向背离圆心,大小等于最大静摩擦力2N.此时对M有:
T-fm=Mω2r,
解得ω1=2.9rad/s.
当ω为所求范围的最大值时,M有远离圆心运动的趋势,水平面对M的摩擦力方向指向圆心,且大小也为2N.此时有T+fm=Mω22r,ω2=6.5rad/s.
故所求ω的范围为:
2.9rad/s≤ω≤6.5rad/s.
10.解析:
小物体做自由落体运动,杆OA与小物体再次相遇有两种情况,
一是小物体追上杆,二是杆转动一周后追上小物体,列式求解.
如图,当两者刚好再次相碰时,对小物体有:
h=gt2/2
对细杆OA有:
θ=ωlt
或θ+2π=ω2t
由图中几何关系,θ=600
得ωl=,得ω2=
故欲使小物体和杆再次相遇必有
11.解析:
小球在竖直方向做自由落体运动,所以小球在桶内的运动时间为:
①
在水平方向,以圆周运动的规律来研究,得
(n=1、2、3…)②
所以(n=1、2、3…)③
由牛顿第二定律
(n=l、2、3…),④
12.解析因为飞轮m做匀角速转动,而M处于静止状态,所以对m和M进行隔离法分析
对m在最高点时T1+mg=mω20r①
此时M对地压力为零,即T1=Mg②
由①②消去T1得:
r=
当m转到最低点时,m对M作用力方向竖直向下,M对地压力最大,
对m而言,T2-mg=mω20r③
对M而言,N=Mg+T2④
由①②③④得:
N=2(M+m)g
[说明]本题为竖直平面内匀速圆周运动和M的静力学的综合,因为M、m的运动情况不同,所以必须用隔离法,用隔离法时,对M、m列方程时,各式中的重力只能是自身重力。
不能再出现(M+m)g总重力的字样。
M是在电动机的带动下做匀角速转动,m在本题中所做的竖直平面匀速圆周运动不属机械能守恒范畴。
13、解析:
设地球质量为M,飞船质量为m,速度为v,圆轨道的半径为r,由万有引力和牛顿第二定律,有
①②
地面附近③
由已知条件r=R+h④解以上各式得
代入数值,得T=5.4×
10
14.