届四川高考物理一轮巩固练习曲线运动万有引力与航天含答案.docx
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届四川高考物理一轮巩固练习曲线运动万有引力与航天含答案
2021届（四川）高考物理一轮巩固练习：
曲线运动、万有引力与航天含答案
复习：
曲线运动、万有引力与航天*
1、某卫星在半径为r的轨道1上做圆周运动，动能为Ek，变轨到轨道2上后，动能比在轨道1上减小了ΔE，在轨道2上也做圆周运动，则轨道2的半径为（ ）
A．
rB．
rC．
rD．
r
2、2017年6月15日，中国空间科学卫星“慧眼”被成功送入轨道，卫星轨道所处的空间存在极其稀薄的空气。
“慧眼”是我国首颗大型X射线天文卫星，这意味着我国在X射线空间观测方面具有国际先进的暗弱变源巡天能力、独特的多波段快速光观测能力等。
下列关于“慧眼”卫星的说法。
正确的是（ ）
A.如果不加干预，“慧眼”卫星的动能可能会缓慢减小
B.如果不加干预，“慧眼”卫星的轨道高度可能会缓慢降低
C.“慧眼”卫星在轨道上处于失重状态，所以不受地球的引力作用
D.由于技术的进步，“慧眼”卫星在轨道上运行的线速度可能会大于第一宇宙速度
3、（多选）2016年8月16日凌晨，被命名为“墨子号”的中国首颗量子科学实验卫星开启星际之旅，这是我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系．“墨子号”卫星的工作高度约为500km，在轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t（t小于其运动周期），运动的弧长为s，与地球中心连线扫过的角度为β（弧度），引力常量为G.则下列关于“墨子号”的说法错误的是（ ）
A．线速度大于第一宇宙速度
B．环绕周期为
C．质量为
D．向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度
4、如图所示，水平桌面上一小铁球沿直线运动。
若在铁球运动的正前方A处或旁边B处放一块磁铁，下列关于小球运动的说法正确的是（ ）
A．磁铁放在A处时，小铁球做匀速直线运动
B．磁铁放在A处时，小铁球做匀加速直线运动
C．磁铁放在B处时，小铁球做匀速圆周运动
D．磁铁放在B处时，小铁球做变加速曲线运动
5、如图所示，在斜面顶点以大小相同的速度v0同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B，两侧斜坡的倾角分别为37°和53°，小球均落在坡面上，若不计空气阻力，则A和B两小球的运动时间之比为（ ）
A．16∶9B．9∶16
C．3∶4D．4∶3
6、（多选）为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验。
小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。
关于该实验，下列说法中正确的有（ ）
A．两球的质量应相等
B．两球应同时落地
C．应改变装置的高度，多次实验
D．实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
7、（多选）如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r.一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达A′B′线，有如图所示的①、②、③三条路线，其中路线③是以O′为圆心的半圆，OO′＝r.赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为Fmax.选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道（所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大），则（ ）
A．选择路线①，赛车经过的路程最短
B．选择路线②，赛车的速率最小
C．选择路线③，赛车所用时间最短
D．①、②、③三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等
8、（双选）如图为甲、乙两球做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的关系图线，甲图线为双曲线的一支，乙图线为直线。
由图象可以知道（ ）
A．甲球运动时，线速度的大小保持不变
B．甲球运动时，角速度的大小保持不变
C．乙球运动时，线速度的大小保持不变
D．乙球运动时，角速度的大小保持不变
*9、如图所示，两星球相距为L，质量比为mA∶mB=1∶9，两星球半径远小于L。
从星球A沿A、B连线向B以某一初速度发射一探测器。
只考虑星球A、B对探测器的作用，下列说法正确的是（ ）
A.探测器的速度一直减小
B.探测器在距星球A为处加速度为零
C.若探测器能到达星球B，其速度可能恰好为零
D.若探测器能到达星球B，其速度一定等于发射时的初速度
*10、2018年1月31号晚上，月亮女神上演152年一次的“月全食血月＋超级月亮＋蓝月”三景合一的天文奇观．超级月亮首要条件是月亮距地球最近，月亮绕地球运动实际是椭圆轨道，距离地球的距离在近地点时为36.3万千米，而位于远地点时，距离为40.6万千米，两者相差达到10.41%，运行周期为27.3天，那么以下说法正确的是（ ）
A．月球在远地点时绕行的线速度最大
B．每次月球在近地点时，地球上同一位置的人都将看到月食
C．有一种说法，月球的近地点越来离地球越远，如果一旦变成半径大小等于远地点距离40.6万千米的圆轨道时，那么月球绕地球的周期将变大
D．月球是地球的卫星，它在远地点时的机械能大于在近地点的机械能
11、（多选）2013年12月2日凌晨，我国发射了“嫦娥三号”登月探测器．“嫦娥三号”由地月转移轨道到环月轨道飞行的示意图如图所示，P点为变轨点，则“嫦娥三号”（ ）
A．经过P点的速率，轨道1的一定大于轨道2的
B．经过P点的加速度，轨道1的一定大于轨道2的
C．运行周期，轨道1的一定大于轨道2的
D．从地月转移轨道经过P点需要点火减速才能变轨进入圆轨道1
12、如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），c为地球的同步卫星。
下列关于a、b、c的说法中正确的是（ ）
A．b卫星转动线速度大于7.9km/s
B．a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为aa>ab>ac
C．a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为Tc>Tb>Ta
D．在b、c中，b的速度大
13、一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳提升一个质量为m的重物，开始车在滑轮的正下方，绳子的端点离滑轮的距离是H.车由静止开始向左做匀加速运动，经过时间t绳子与水平方向的夹角为θ，如图所示．试求：
（1）车向左运动的加速度的大小；
（2）重物m在t时刻速度的大小．
14、思考辨析（正确的画“√”，错误的画“×”）
（1）曲线运动的速度大小可能不变。
（）
（2）曲线运动的加速度可以为零。
（）
（3）合运动的速度一定大于分运动的速度。
（）
（4）只要两个分运动为直线运动，合运动一定是直线运动。
（）
（5）船的实际运动即为船的合运动，其轨迹与水流速度和船在静水中的速度有关。
（）
（6）船头指向的运动方向为船在静水中的速度方向。
（）
2021届（四川）高考物理一轮巩固练习：
曲线运动、万有引力与航天含答案
复习：
曲线运动、万有引力与航天*
1、某卫星在半径为r的轨道1上做圆周运动，动能为Ek，变轨到轨道2上后，动能比在轨道1上减小了ΔE，在轨道2上也做圆周运动，则轨道2的半径为（ ）
A．
rB．
rC．
rD．
r
【答案】D
【解析】在卫星做圆周运动过程中，万有引力充当向心力，故有G
＝m
，解得v＝
，所以卫星动能为Ek＝
mv2＝
，根据题意可知Ek＝
，Ek－ΔE＝
，联立解得R＝
，D正确．
2、2017年6月15日，中国空间科学卫星“慧眼”被成功送入轨道，卫星轨道所处的空间存在极其稀薄的空气。
“慧眼”是我国首颗大型X射线天文卫星，这意味着我国在X射线空间观测方面具有国际先进的暗弱变源巡天能力、独特的多波段快速光观测能力等。
下列关于“慧眼”卫星的说法。
正确的是（ ）
A.如果不加干预，“慧眼”卫星的动能可能会缓慢减小
B.如果不加干预，“慧眼”
卫星的轨道高度可能会缓慢降低
C.“慧眼”卫星在轨道上处于失重状态，所以不受地球的引力作用
D.由于技术的进步，“慧眼”卫星在轨道上运行的线速度可能会大于第一宇宙速度
【答案】B。
3、（多选）2016年8月16日凌晨，被命名为“墨子号”的中国首颗量子科学实验卫星开启星际之旅，这是我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系．“墨子号”卫星的工作高度约为500km，在轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t（t小于其运动周期），运动的弧长为s，与地球中心连线扫过的角度为β（弧度），引力常量为G.则下列关于“墨子号”的说法错误的是（ ）
A．线速度大于第一宇宙速度
B．环绕周期为
C．质量为
D．向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度
【答案】ACD 第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度，故“墨子号”的线速度小于第一宇宙速度，A选项错误；根据角速度的定义可知，卫星的角速度ω＝
，周期T＝
＝
，B选项正确；“墨子号”卫星是环绕天体，根据万有引力提供向心力无法求出“墨子号”的质量，C选项错误；万有引力提供向心力，G
＝ma，解得a＝G
，“墨子号”卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，“墨子号”卫星的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，D选项错误．
4、如图所示，水平桌面上一小铁球沿直线运动。
若在铁球运动的正前方A处或旁边B处放一块磁铁，下列关于小球运动的说法正确的是（ ）
A．磁铁放在A处时，小铁球做匀速直线运动
B．磁铁放在A处时，小铁球做匀加速直线运动
C．磁铁放在B处时，小铁球做匀速圆周运动
D．磁铁放在B处时，小铁球做变加速曲线运动
【答案】D [磁铁放在A处时，小铁球做变加速直线运动，选项A、B错误；磁铁放在B处时，小铁球做变加速曲线运动，选项C错误，D正确。
]
5、如图所示，在斜面顶点以大小相同的速度v0同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B，两侧斜坡的倾角分别为37°和53°，小球均落在坡面上，若不计空气阻力，则A和B两小球的运动时间之比为（ ）
A．16∶9B．9∶16
C．3∶4D．4∶3
解析：
选B.对于A球有tan37°＝
＝
，解得tA＝
；同理对B有tB＝
，由此解得
＝
，故选项B正确，A、C、D错误．
6、（多选）为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验。
小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。
关于该实验，下列说法中正确的有（ ）
A．两球的质量应相等
B．两球应同时落地
C．应改变装置的高度，多次实验
D．实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
[答案] BC
7、（多选）如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r.一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达A′B′线，有如图所示的①、②、③三条路线，其中路线③是以O′为圆心的半圆，OO′＝r.赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为Fmax.选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道（所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大），则（ ）
A．选择路线①，赛车经过的路程最短
B．选择路线②，赛车的速率最小
C．选择路线③，赛车所用时间最短
D．①、②、③三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等
解析：
选ACD.由几何关系可得，路线①、②、③赛车通过的路程分别为：
（πr＋2r）、（2πr＋2r）和2πr，可知路线①的路程最短，选项A正确；圆周运动时的最大速率对应着最大静摩擦力提供向心力的情形，即μmg＝m
，可得最大速率v＝
，则知②和③的速率相等，且大于①的速率，选项B错误；根据t＝
，可得①、②、③所用的时间分别为t1＝
，t2＝
，t3＝
，其中t3最小，可知路线③所用时间最短，选项C正确；在圆弧轨道上，由牛顿第二定律可得：
μmg＝ma向，a向＝μg，可知三条路线上的向心加速度大小均为μg，选项D正确．
8、（双选）如图为甲、乙两球做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的关系图线，甲图线为双曲线的一支，乙图线为直线。
由图象可以知道（ ）
A．甲球运动时，线速度的大小保持不变
B．甲球运动时，角速度的大小保持不变
C．乙球运动时，线速度的大小保持不变
D．乙球运动时，角速度的大小保持不变
【答案】AD [题图的图线甲中a与r成反比，由a＝
可知，甲球的线速度大小不变，由v＝ωr可知，随r的增大，角速度逐渐减小，A正确，B错误；题图的图线乙中a与r成正比，由a＝ω2r可知，乙球运动的角速度大小不变，由v＝ωr可知，随r的增大，线速度大小增大，C错误，D正确。
]
*9、如图所示，两星球相距为L，质量比为mA∶mB=1∶9，两星球半径远小于L。
从星球A沿A、B连线向B以某一初速度发射一探测器。
只考虑星球A、B对探测器的作用，下列说法正确的是（ ）
A.探测器的速度一直减小
B.探测器在距星球A为处加速度为零
C.若探测器能到达星球B，其速度可能恰好为零
D.若探测器能到达星球B，其速度一定等于发射时的初速度
【答案】选B。
*10、2018年1月31号晚上，月亮女神上演152年一次的“月全食血月＋超级月亮＋蓝月”三景合一的天文奇观．超级月亮首要条件是月亮距地球最近，月亮绕地球运动实际是椭圆轨道，距离地球的距离在近地点时为36.3万千米，而位于远地点时，距离为40.6万千米，两者相差达到10.41%，运行周期为27.3天，那么以下说法正确的是（ ）
A．月球在远地点时绕行的线速度最大
B．每次月球在近地点时，地球上同一位置的人都将看到月食
C．有一种说法，月球的近地点越来离地球越远，如果一旦变成半径大小等于远地点距离40.6万千米的圆轨道时，那么月球绕地球的周期将变大
D．月球是地球的卫星，它在远地点时的机械能大于在近地点的机械能
【答案】C 根据开普勒第二定律可知，月球在远地点线速度最小，A选项错误；地球不停地自转，地球同一位置的人不一定都能看到月食，B选项错误；月球的近地点越来离地球越远，远地点不变，长半轴变大，根据开普勒第三定律可知，周期变大，C选项正确；卫星在同一轨道上（不论是圆轨道还是椭圆轨道）运行时，机械能守恒，D选项错误．
11、（多选）2013年12月2日凌晨，我国发射了“嫦娥三号”登月探测器．“嫦娥三号”由地月转移轨道到环月轨道飞行的示意图如图所示，P点为变轨点，则“嫦娥三号”（ ）
A．经过P点的速率，轨道1的一定大于轨道2的
B．经过P点的加速度，轨道1的一定大于轨道2的
C．运行周期，轨道1的一定大于轨道2的
D．从地月转移轨道经过P点需要点火减速才能变轨进入圆轨道1
解析：
选ACD.“嫦娥三号”经过P点时由轨道1变轨到轨道2需要减速，故轨道1的速率一定大于轨道2的，由a＝
可知，轨道1在P点的加速度一定等于轨道2在P点的加速度，选项A正确，B错误；由开普勒定律可知，轨道1的运行周期一定大于轨道2的，选项C正确；从地月转移轨道经过P点需要点火减速才能变轨进入圆轨道1，选项D正确．
12、如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），c为地球的同步卫星。
下列关于a、b、c的说法中正确的是（ ）
A．b卫星转动线速度大于7.9km/s
B．a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为aa>ab>ac
C．a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为Tc>Tb>Ta
D．在b、c中，b的速度大
[解析] b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，根据万有引力定律有G
＝m
，解得v＝
，代入数据得v＝7.9km/s，故A错误；地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ωa＝ωc，根据a＝rω2知，c的向心加速度大于a的向心加速度，根据a＝
得b的向心加速度大于c的向心加速度，即ab>ac>aa，故B错误；卫星c为同步卫星，所以Ta＝Tc，根据T＝2π
得c的周期大于b的周期，即Ta＝Tc>Tb，故C错误；在b、c中，根据v＝
，可知b的速度比c的速度大，故D正确。
[答案] D
13、一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳提升一个质量为m的重物，开始车在滑轮的正下方，绳子的端点离滑轮的距离是H.车由静止开始向左做匀加速运动，经过时间t绳子与水平方向的夹角为θ，如图所示．试求：
（1）车向左运动的加速度的大小；
（2）重物m在t时刻速度的大小．
解析：
（1）车在时间t内向左运动的位移：
x＝
由车做匀加速运动得：
x＝
at2
解得：
a＝
＝
.
（2）车的速度：
v车＝at＝
由运动的分解知识可知，车的速度v车沿绳的分速度与重物m的速度相等，即：
v物＝v车cosθ
解得：
v物＝
.
答案：
（1）
（2）
14、思考辨析（正确的画“√”，错误的画“×”）
（1）曲线运动的速度大小可能不变。
（）
（2）曲线运动的加速度可以为零。
（）
（3）合运动的速度一定大于分运动的速度。
（）
（4）只要两个分运动为直线运动，合运动一定是直线运动。
（）
（5）船的实际运动即为船的合运动，其轨迹与水流速度和船在静水中的速度有关。
（）
（6）船头指向的运动方向为船在静水中的速度方向。
（）
【答案】
（1）√
（2）×（3）×（4）×（5）√（6）√
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