届高三物理第一轮曲线运动万有引力定律单元复习检测试题带答案Word格式.docx

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最后奔向月球。

如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比，

A．卫星动能增大，引力势能减小

B．卫星动能增大，引力势能增大

C．卫星动能减小，引力势能减小

D．卫星动能减小，引力势能增大

5（2011全国理综）.卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。

如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于（可能用到的数据：

月球绕地球运动的轨道半径约为3.8×

105m/s，运行周期约为27天，地球半径约为6400千米，无线电信号传播速度为3x108m/s）（）

A.0.1sB.0.25sC.0.5sD.1s

6（2011天津）．质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。

已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的

A．线速度B．角速度

C．运行周期D．向心加速度

7（2011浙江）.为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在该星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1。

随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2则

A.X星球的质量为

B.X星球表面的重力加速度为

C.登陆舱在与轨道上运动是的速度大小之比为

D.登陆舱在半径为轨道上做圆周运动的周期为

8（2011广东）.已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G。

有关同步卫星，下列表述正确的是

A.卫星距离地面的高度为

B.卫星的运行速度小于第一宇宙速度

C.卫星运行时受到的向心力大小为

D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度

9（2011北京）．由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的

A．质量可以不同B．轨道半径可以不同

C．轨道平面可以不同D．速率可以不同

10（2011山东）.甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。

以下判断正确的是

A.甲的周期大于乙的周期

B.乙的速度大于第一宇宙速度

C.甲的加速度小于乙的加速度

D.甲在运行时能经过北极的正上方

兴安中学2012高考一轮复习物理单元测试

第一章力

班姓名

一选择题

题号12345678910

选项

二、实验题把答案填在题中的横线上或按题目要求答题。

（15分）

11.某同学课外研究平抛物体的运动，并将实验中测出的两物理量Q和S数值填表如下，Q和S的单位相同但没有写出。

（g=10m/s2）

Q0.000.100.200.300.400.50

S0.000.050.200.450.801.25

（1）上表中Q表示的物理量是；

S表示的物理量是。

（2）若上表中Q和S用的都是国际单位制中的单位，则平抛物体的水平速度为

12.（13分）某同学得用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图2所示。

图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m，、和是轨迹图线上的3个点，和、和之间的水平距离相等。

完成下列填空：

（重力加速度取）

（1）设、和的横坐标分别为、和，纵坐标分别为、和，从图2中可读出=________m，=__________m，=__________m（保留两位小数）。

（2）若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动。

利用

（1）中读取的数据，求出小球从运动到所用的时间为________________s，小球抛出后的水平速度为_________________（均可用根号表示）。

（3）已测得小球抛也前下滑的高度为0.50m。

设和分别为开始下滑时和抛出时的机械能，则小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失，=________⑥__________%（保留两位有效数字）

三、计算题解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后的答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13（2011天津）．如图所示，圆管构成的半圆形竖直轨道固定在水平地面上，轨道半径为R，MN为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球A以某一初速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距N为2R。

重力加速度为g，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求：

（1）粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t；

（2）小球A冲进轨道时速度v的大小。

14、（上海市金山区2011届高三上学期期末考试）如图所示为“S”形玩具轨道，该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，放置在竖直平面内，轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成，圆半径比细管内径大得多，轨道底端与水平地面相切，轨道不可移动。

弹射装置将一个小球（可视为质点）从A点以v0水平弹射向B点并进入轨道，经过轨道后从最高点D水平抛出，已知小球与地面AB段间的动摩擦因数μ＝0.2，不计其他机械能损失，AB段长L＝1.25m，问：

（1）若圆的半径R＝0.25m，v0至少多大才能使小球从D点抛出？

（2）若v0＝9.22m/s，圆的半径R取何值时，小球从D点抛出后的水平位移最大（抛出后小球不会再碰到轨道）？

15．山东省费县一中2011届高三第一次调研测试过山车是游乐场中常见的设施。

下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，B、C间距与C、D间距相等，半径R1=2.0m、R2=1.4m。

一个质量为m=1.0kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动，A、B间距L1=6.0m。

小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2，圆形轨道是光滑的。

假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠。

重力加速度取g=10m/s2，计算结果保留小数点后一位数字。

试求

（1）小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；

（2）如果小球恰能通过第二圆形轨道，B、C间距应是多少；

16．山东省实验中学2011届第一次诊断性测试如图，一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）。

已知圆弧的半径R=0.3m，θ=600，小球到达A点时的速度v=4m/s。

（取g=10m/s2）求：

（1）小球做平抛运动的初速度v0；

（2）P点与A点的水平距离和竖直高度；

（3）小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力。

17（2011广东）、如图20所示，以A、B和C、D为端点的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内，一滑板静止在光滑水平地面上，左端紧靠B点，上表面所在平面与两半圆分别相切于B、C。

一物块被轻放在水平匀速运动的传送带上E点，运动到A时刚好与传送带速度相同，然后经A沿半圆轨道滑下，再经B滑上滑板。

滑板运动到C时被牢固粘连。

物块可视为质点，质量为m，滑板质量M=2m，两半圆半径均为R，板长l=6.5R，板右端到C的距离L在R＜L＜5R范围内取值。

E距A为S=5R，物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因素均为μ=0.5，重力加速度取g.

（1）求物块滑到B点的速度大小；

（2）试讨论物块从滑上滑板到离开滑板右端的过程中，克服摩擦力做的功Wf与L的关系，并判断物块能否滑到CD轨道的中点。

参考答案

1．答案：

BC

解析：

平抛运动是物体在恒力作用下的曲线运动，匀速圆周运动是物体在变力作用下的曲线运动．

.2.答案：

D

2秒末质点在x、y方向的分速度分别为vx＝3m/s、vy＝4m/s，质点的速度v＝vx2＋vy2＝5m/s，A选项错误；

质点的加速度a＝ax＝3－02m/s2＝1.5m/s2，质点受到的合外力F＝ma＝1×

1.5N＝1.5N，B选项错误；

质点的初速度大小v0＝v0x2＋v0y2＝4m/s，C选项错误；

质点初速度方向沿y方向，合力方向沿x方向，相互垂直，D选项正确．

3.答案：

C

4.解析：

周期变长，表明轨道半径变大，速度减小，动能减小,引力做负功故引力势能增大选D

5.B

6.【解析】：

万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，代入相关公式即可

【答案】：

AC

7..答案：

AD

根据、，可得、，故A、D正确；

登陆舱在半径为的圆轨道上运动的向心加速度，此加速度与X星球表面的重力加速度并不相等，故C错误；

根据，得，则，故C错误。

8.解析：

根据，A错，由，B正确，由，C错D对。

选BD

9.A

10.答案：

万有引力提供向心力，由，可得向心加速度之比，C正确；

周期之比，A正确；

甲、乙均为两颗地球卫星，运行速度都小于第一宇宙速度，B错误；

甲为地球同步卫星运行在赤道上方，D错误。

11.答案：

（1）水平位移、竖直位移

（2）1.00m/s

12.答案：

①0.61；

②1.61；

③0.60；

④0.20；

⑤3.0；

⑥8.2；

本题考查研究平抛运动的实验.由图可知P1到P2两点在竖直方向的间隔为6格,P1到P3两点在竖直方向的间隔为16格所以有=0.60m.=1.60m.P1到P2两点在水平方向的距离为6个格，则有=0.60m.

（2）由水平方向的运动特点可知P1到P2与P2到P3的时间相等,根据,解得时间约为0.2s,则有

（3）设抛出点为势能零点,则开始下滑时的机械能为E1=mgh=mg/2,抛出时的机械能为E2==4.5m,则根据0.082。

13．（16分）

（1）粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动，竖直方向分运动为自由落体运动，有

①

解得②

（2）设球A的质量为m，碰撞前速度大小为v1，把球A冲进轨道最低点时的重力势能定为0，由机械能守恒定律知③

设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为v2，由动量守恒定律知④

飞出轨道后做平抛运动，水平方向分运动为匀速直线运动，有⑤

综合②③④⑤式得

14、解：

（1）小球恰好能从A点运动到D点，根据动能定理，

－μmgL－mg4R＝0－12mv02（2分）

代入数据得，v0＝5m/s（2分）

（2）设D点时的速度为v，

－μmgL－mg4R＝12mv2－12mv02①（2分）

小球从D点抛出后做平抛运动，设水平位移为S，有

4R＝12gt2②，S＝vt③（2分）

联立①②③，得（2分）

所以，当R＝0.5m时，水平位移最大。

（2分）

15答案：

（1）10.0N；

（2）12.5m

【解析】

（1）设小于经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1根据动能定理

小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F，根据牛顿第二定律

②

由①②得③

（2）设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2，由题意

④

⑤

由④⑤得

16解：

（1）小球到A点的速度如图所示，由图可知

-----------2分

（2）

由平抛运动规律得：

-----------1分

（3）取A点为重力势能的零点，由机械能守恒定律得：

代入数据得：

由圆周运动向心力公式得：

由牛顿第三定律得：

小球对轨道的压力大小，方向竖直向上-----------1分

⑥

17、解析：

（1）μmgs+mg•2R=mvB2①

所以vB=3

（2）设M滑动x1,m滑动x2二者达到共同速度v,则

mvB=（M+m）v②

μmgx1=mv2③

—μmgx2=mv2—mvB2④

由②③④得v=,x1=2R,x2=8R

二者位移之差△x=x2—x1=6R＜6.5R，即滑块未掉下滑板

讨论：

①R＜L＜2R时，Wf=μmg（l+L）=mg（6.5R+L）

②2R≤L＜5R时，Wf=μmgx2+μmg（l—△x）=4.25mgR＜4.5mgR，即滑块速度不为0，滑上右侧轨道。

要使滑块滑到CD轨道中点，v¬

c必须满足：

mvc2≥mgR⑤

此时L应满足：

μmg（l+L）≤mvB2—mvc2⑥

则L≤R，不符合题意，滑块不能滑到CD轨道中点。

答案：

（1）vB=3

滑块不能滑到CD轨道中点