抛体运动与匀速圆周运动 高考二轮复习万有引力定律及其应用2.docx
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抛体运动与匀速圆周运动高考二轮复习万有引力定律及其应用2
第五章抛体运动与匀速圆周运动万有引力定律及其应用
一、选择题（每小题有一个或多个答案，每小题5分，共60分）
1．如图所示，曲线AB为一质点的运动轨迹，某人在曲线上P点做出质点在经过该处时其受力的8个可能方向，正确的是（ ）
A．8个方向都可能
B．只有方向1、2、3、4、5可能
C．只有方向2、3、4可能
D．只有方向1、3可能
2．一物体在力F1、F2、F3……、Fn共同作用下做匀速直线运动，若突然撤去F2，则该物体（）
A．一定做直线运动
B．一定沿F2方向做直线运动
C．可能是直线运动，也可能是曲线运动
D．一定沿F2的反方向做匀减速直线运动
3．已知船速v船＞水速v水，欲横渡宽为l的河
①船头垂直河岸正对彼岸航行时，横渡时间最短
②船头垂直河岸，正对彼岸航行时，实际航程最短
③船头朝上游转过一定角度，使实际航线垂直河岸，此时航程最短
④船头朝下游转过一定角度，使实际航速增大，此时横渡时间最短
以上说法正确的是（ ）
A．①②B．③④C．①③D．②④
4．如图所示，物体A和B的质量均为m，且分别与轻绳连接跨过定滑轮（不计绳子与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦）．当用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中，说法正确的是（）
A．物体A也做匀速直线运动
B．绳子拉力始终大于物体A所受的重力
C．绳子对A物体的拉力逐渐增大
D．绳子对A物体的拉力逐渐减小
5．甲乙两人在一幢楼的三楼窗口比赛掷垒球，他们都尽力水平掷出同样的垒球，不计空气阻力，甲掷的水平距离正好是乙的两倍，若乙想水平掷出相当于甲在三楼窗口的距离，则乙应（不计一楼窗口离地高度）（）
A．在5楼窗口掷出B．在9楼窗口掷出
C．在6楼窗口掷出D．在12楼窗口掷出
6．枪管AB对准小球C，A、B、C在同一水平面上，枪管和小球距地面的高度为45m。
已知BC=100m，当子弹射出枪口时，C球开始自由下落，若子弹射出枪口时的速度V0=50m/s，子弹恰好能在C下落20m时击中C。
现其它条件不变，只改变子弹射出枪口的速度V0，则（不计空气阻力，取g=10m/s2）（）
A．V0=60m/s时，子弹能击中小球
B．V0=40m/s时，子弹能击中小球
C．V0=30m/s时，子弹能击中小球
D．以上的三个V0值，子弹可能都不能击中小球
7．如图5-20所示，小物块位于半径为R的半球顶端，若给小物块以水平初速度v0时，物块对球恰无压力，则下列说法不正确的是（ ）
A．物块立即离开球面做平抛运动
B．物块落地时水平位移为
R
C．初速度v0＝
D．物块落地速度方向与地面成45°角图5-20
8．在光滑的水平面上相距40cm的两个钉子A和B，如图5-21所示，长1m的细绳一端系着质量为0.4kg的小球，另一端固定在钉子A上，开始时，小球和钉子A、B在同一直线上，小球始终以2m/s的速率在水平面上做匀速圆周运动．若细绳能承受的最大拉力是4N，那么，从开始到细绳断开所经历的时间是（ ）
A．0.9πs B．0.8πs
C．1.2πs D．1.6πs
9．一个小球在竖直环内至少做N次圆周运动，当它第（N－2）次经过环的最低点时，速度是7m/s；第（N－1）次经过环的最低点时，速度是5m/s，则小球在第N次经过环的最低点时的速度一定满足（）
A．v>1m/sB．v=1m/sC．v<1m/sD．v=3m/s
10．两颗行星A和B各有一颗卫星a和b，卫星轨道接近各自行星的表面，如果两行星的质量之比为MA/MB=P，两行星半径之比为RA/RB=q，则两个卫星的周期之比Ta/Tb为（）
A．
B．
C.
p
D．
11．一宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，飞船原来的线速度是v1，周期是T1，假设在某时刻它向后喷气做加速运动后，进入新轨道做匀速圆周运动，运动的线速度是v2，周期是T2，则（）
A．v1＞v2，T1＞T2B．v1＞v2，T1＜T2
C．v1＜v2，T1＞T2D．v1＜v2，T1＜T2
12．地球同步卫星到地心的距离r可由r3=
求出.已知式中a的单位是m，b的单位是s，c的单位是m/s2，则（）
A．a是地球半径，b是地球自转的周期，c是地球表面处的重力加速度
B．a是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是同步卫星的加速度）
C．a是赤道周长，b是地球自转的周期，c是同步卫星的加速度
D．a是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是地球表面处的重力加速度
二、填空题（每题6分，共18分）
13．“如图5-28所示，电动机和飞轮的总质量为M，飞轮边缘固定着一质量为m的物块，物块到轴距离为r，电动机匀速转动，当物块转到最高点时，电动机恰对地面无压力，则飞轮的角速度为________rad/s．
14．根据学过的平抛运动知识，用直尺、装有固定器的支架，测玩具手枪子弹的速度，其方法是让子弹从某一高度水平射出，请回答：
（1）应测量的物理量是：
____________________________________________________；
（2）计算子弹速度公式：
____________________________________________________；
（3）怎样找到子弹准确落地点：
______________________________________________．
15．某同学做“研究平抛物体的运动”实验，在白纸上画出抛射后小球的运动轨迹如图5-33，根据图中给出的数据，计算小球做平抛运动的初速度v0＝______．
图5-33
答题卡
——第五章抛体运动与匀速圆周运动万有引力定律及其应用
班级__________姓名_____________座号_______________
一、选择题（每小题有一个或多个答案，每小题5分，共60分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
二、填空题（每题6分，共18分）
13．____________
14.
（1）______________________;
（2）_________________________
（3）____________________________________________________
15._______________
三、计算题（第16题12分，其余各题均15分，共72分）
16.一个质量为0.5kg的物体放在水平面上，它与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.2，从静止开始受水平力而运动；物体在前5s内受到一个正东方向、大小为F1＝2.0N的水平恒力作用，在第5s末撤去F1，同时物体进入光滑水平面并受到一个正北方向、大小为F2＝0.5N的水平恒力，作用时间为10s。
那么：
（g＝10m/s2）
（1）该物体在前5s和后10s各做什么运动？
（画受力示意图，并给予说明）
（2）求第5s末和第15s末物体的速度。
17．滑雪者从A点由静止沿斜面滑下，经一平台后水平飞离B点，地面上紧靠平台有一个水平台阶，空间几何尺度如图所示。
斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为μ，假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动，且速度大小不变。
求：
（1）滑雪者离开B点的速度大小；
（2）滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离。
18．宇航员在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球，经时间t，小球落到星球表面，测出抛出点与落地点之间距离为L。
若抛出时的初速增大到原来的2倍，则抛出点到落地点间的距离为
L。
已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G，求该星球的质量M。
19．侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行，它的运行轨道距离地面高度为h，要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件下全都拍摄下来，卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄象机至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少？
设地球半径为R，地面处的重力加速度为g，地球自转周期为T。
20．一根长为L的均匀细杆可以绕通过其一端的水平轴O在竖直平面内转动，杆最初处于水平位置，杆上距O为a处放有一小物块（可视为质点），杆与其上小物块最初处于静止状态，如图所示，若此杆突然以角速度ω绕O轴匀速转动，问当ω取什么值时，小物块与杆可能相碰？
一、选择题（每小题有一个或多个答案，每小题5分，共60分）
1
2
3
4
5
6
C
C
C
BD
B
AB
7
8
9
10
11
12
D
B
A
D
B
AD
二、填空题（每题6分，共18分）
13．
14．
（1）高度h，落地点与抛出点的水平距离s
（2）v0＝s
（3）求落地点的平均效果点
15．1．401m/s
16．已知物体质量m=0.5kg,动摩擦因数μ=0.2，F1=2.0N，向东运动时间t1=5s，F2=0.5N，向北运动时间t2=10s。
（1）物体在前5s受力如图所示。
根据牛顿第二定律：
F合=F1-f=ma1
N1-mg=0
f=μN1
加速度a1=F1/m-μg=2/0.5-0.2×10=2m/s2
第5s末的速度为：
V5=a1t1=2×5=10m/s方向正东。
物体在前5s内做初速度为0，加速度为2m/s2的匀加速直线运动，第5s末的速度为10m/s 方向正东。
（2）物体在后10s受力如图所示。
根据牛顿第二定律：
F合=F2=ma2
加速度a2=F2/m=0.5/0.5=1m/s2
物体第6s初的速度为10m/s方向正东，此时受到正北方向的恒力F2的作用，物体将做类平抛运动；将类平抛运动分解为正东方向的匀速运动和正北方向初速度为0的加速度为1m/s2的匀加速直线运动；运动10s物体的速度为两个分运动的合速度V合。
正东方向的匀速运动：
V东=V5=10m/s
正北方向：
V北=a2t2=1×10=10m/s
物体运动的速度V合2=V东2+V北2=102+102=200
则：
V合=14.1m/s，设方向与正东成α角，tgα=V北/V东=1
则：
α=45°
即：
物体在后10s做初速度为10m/s，加速度为1m/s2的匀加速曲线类平抛运动。
第15s末
物体的速度为14.1m/s，方向向东偏北45°。
17．
（1）设滑雪者质量为m,斜面与水平面夹角为θ,滑雪者滑行过程中克服摩擦力做功
W=μmgcosθs+μmg（L-scosθ）=μmgL
由动能定理得:
mg（H-h）-μmgL=
mv2
离开B点的速度v=
（2）设滑雪者离开B点后落在台阶上
可解得
此时必满足H-μL<2h
当H-μL>2h,滑雪者直接落到地面上
h=
可解得
18．
（3分），
（3分）
19．侦察卫星绕地球做匀速圆周运动的周期设为T1，则:
地面处的重力加速度为g，则:
=m0g
由上述两式得到卫星的周期T1=
其中r=h+R
地球自转的周期为T，在卫星绕行一周时，地球自转转过的角度为：
θ=2π
摄像机应拍摄赤道圆周的弧长为：
s=Rθ
得：
s=
20.
（1）小物块追上杆,小物块做自由落体运动的位移
S=
S=
解得
这时杆转过的角度
∴
（2）杆转过一圈后追上小物块,并与小物块相碰,此时杆转过的角度
综上所述,小物块与杆能相碰的ω条件为:
或
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