高考物理力与物体的运动含答案专题练习一.docx

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高考物理力与物体的运动含答案专题练习一

高考物理-力与物体的运动（含答案）-专题练习一

一、选择题

1、如图2所示，河宽为200m，一条小船要将货物从A点沿直线运送到河对岸的B点，已知A、B两点连线与河岸的夹角θ＝30°，河水的流速v水＝5m/s，小船在静水中的速度大小最小是（　　）

图2

A.

m/s                            B．2.5m/s

C．5

m/s                           D．5m/s

2、我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440km，远地点高度约为2060km；东方红二号卫星运行在赤道上空35786km的地球同步轨道上。

设东方红一号在远地点的加速度为a1，东方红二号的加速度为a2，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3，则a1、a2、a3的大小关系为（　　）

图13

A．a2＞a1＞a3                           B．a3＞a2＞a1

C．a3＞a1＞a2                           D．a1＞a2＞a3

3、如图7所示，在水平放置的半径为R的圆柱体的正上方的P点将一小球以水平速度v0沿垂直于圆柱体的轴线方向抛出，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的Q点沿切线飞过，测得O、Q连线与竖直方向的夹角为θ，那么小球完成这段飞行的时间是（　　）

图7

A.

                            B.

C.

                            D.

4、如图6，将a、b两小球以不同的初速度同时水平抛出，它们均落在水平地面上的P点，a球抛出时的高度较b球的高，P点到两球起抛点的水平距离相等，不计空气阻力。

与b球相比，a球（　　）

图6

A．初速度较大

B．速度变化率较大

C．落地时速度一定较大

D．落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大

5、一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内作半径为R的圆周运动，如图所示，则（ ）                                                                                                                                      

　  A． 小球过最低点时，球对杆的力不一定大于球的重力

　  B． 小球过最高点时的最小速度是

　  C． 小球过最高点时，杆对球的作用力一定跟小球所受重力的方向相反

　  D． 小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，此时重力一定大于杆对球的作用力

二、多项选择

6、“天宫一号”目标飞行器与“神舟十号”飞船自动交会对接前的示意图如图8所示，圆形轨道Ⅰ为“天宫一号”运行轨道，圆形轨道Ⅱ为“神舟十号”运行轨道．此后“神舟十号”要进行多次变轨，才能实现与“天宫一号”的交会对接，则（　　）     

图8

A．“天宫一号”的运行速率小于“神舟十号”在轨道Ⅱ上的运行速率

B．“神舟十号”变轨后比变轨前高度增加，机械能减少

C．“神舟十号”可以通过减速而使轨道半径变大

D．“天宫一号”和“神舟十号”对接瞬间的向心加速度大小相等

7、如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其F一v2图象如乙图所示．则（　　）

A．小球的质量为

B．当地的重力加速度大小为

C．v2=c时，小球对杆的弹力方向向上

D．v2=2b时，小球受到的弹力与重力大小相等

8、如图所示，粗糙程度处处相同圆弧轨道ABC，竖直放置时A与圆心等高，B为最低点。

现将一物块从A处无初速度释放，恰好能运动到C静止。

下列方案中可能使物块返回到A点的是

A．给物块一个沿轨道切线方向的初速度

B．施加竖直向下的力一段时间后再撤去

C．施加一个水平向左的力使物块缓慢回到A点

D．用始终沿轨道切线方向的力使物块缓慢回到A点

9、如图所示，斜轨道与半径为R的半圆轨道平滑连接，点A与半圆轨道最高点C等高，B为轨道最低点.现让小滑块（可视为质点）从A点开始以速度v0沿斜面向下运动，不计一切摩擦，关于滑块运动情况的分析，正确的是 

  A．若v0=0，小滑块恰能通过C点，且离开C点后做自由落体运动

  B．若v0=0，小滑块恰能通过C点，且离开C点后做平抛运动

  C．若

，小滑块能到达C点，且离开C点后自自由落体运动

  D．若

，小滑块能到达C点，且离开C点后做平抛运动

10、如图所示，半径为R，表面光滑的半圆柱体固定于水平地面，其圆心在O点。

位于竖直面内的曲线轨道AB的底端水平，与半圆柱相切于圆柱面顶点B。

质量为m的小滑块沿轨道滑至B点时的速度大小为

，方向水平向右，滑块在水平地面上的落点为C（图中未画出），不计空气阻力，则

 A．滑块将沿圆柱体表面始终做圆周运动滑至C点

 B．滑块将从B点开始作平抛运动到达C点

 C．OC之间的距离为

 D．OC之间的距离为R

三、填空题

11、一个固定在水平面上的光滑物块，其左侧面是斜面AB，右侧面是曲面AC,如图所示。

已知

AB长度和AC的弧长相等。

两个小球P、q同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑，则p、q在同一高度的速度大小分别为vp1、vq1的大小关系为：

vp1    vq1（填“>、=、<”），p落到B处的时间为tp,q落到C处的时间为tq,则有：

tp     tq（填“>、=、<”）。

12、如右图所示，在长度为L的细线下方系一重量为G的小球，线的另一端固定，使悬线与竖直方向的夹角θ=60°时无初速释放小球.则小球摆到最低点P时，小球的速度为__________；细线所受力的大小是           

4、计算题

13、有一极地卫星绕地球做匀速圆周运动，该卫星的运动周期为

，其中T0为地球的自转周期．已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R．求：

（1）该卫星一昼夜经过赤道上空的次数n为多少？

试说明理由．

（2）该卫星离地面的高度H．

14、光滑圆轨道

和两倾斜

直轨道组成如图所示装置，其中直轨道bc粗糙，直轨道

cd光滑，两轨道相接处为一很小的圆弧。

质量为m=0．1kg的滑块（可视为质点）在圆轨道上做圆周运动，到达轨道最高点a时的速度大小为v=-4m/s，当滑块运动到圆轨道与直轨道bc的相切处6时，脱离圆轨道开始沿倾斜直轨道bc滑行，到达轨道cd上的．d点时速度为零。

若滑块变换轨道瞬间的能量损失可忽略不计，已知圆轨道的半径为R=0．25m，直轨道bc的倾角

=3

7o，其长度为L=26．25m,d点与水平地面间的高度差为h=0．2m，取重力加速度g=l0m/s2,sin37o=0．60求：

   （

1）滑块在圆轨道最高点a时对轨道的压力大小；

（2）滑块与直轨道bc之间的动摩擦因数；

   （3）滑块在直轨道b

c上能够运动的时间。

15、如图是利用传送带装运煤块的示意图．其中，传送带足够长，倾角θ＝37°，煤块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8，传送带的主动轮和从动轮半径相等，主动轮轴顶端与运煤车底板间的竖直高度H＝1.8m，与运煤车车箱中心的水平距离x＝1.2m.现在传送带底端由静止释放一些煤块（可视为质点），煤块在传送带的作用下先做匀加速直线运动，后与传送带一起做匀速运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动．要使煤块在轮的最高点水平抛出并落在车箱中心，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：

（1）传送带匀速运动的速度v及主动轮和从动轮的半径R；

（2）煤块在传送带上由静止开始加速至与传送带速度相同所经过的时间t.

16、据报道，“嫦娥一号”月球探测卫星已于2007年在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空，正式开始我国探测月球的太空之旅。

已知月球的半径为R。

（1）如图所示，在月球表面，有一倾角为θ的斜坡。

以初速度v0向斜坡水平抛出一个小球，测得经过时间t，小球垂直落在斜坡上的C点。

若在月球上发射一近月卫星，则最小发射速度多大？

（2）“嫦娥一号”月球探测卫星变轨后沿圆形轨道环绕月球运行，运行周期为T。

求卫星离月球表面的高度。

参考答案

一、选择题

1、　B

解析　用矢量三角形法分析。

如图所示,使合速度与河岸夹角为θ，则当v船与v合垂直时，v船具有最小值。

则v船min＝v水sinθ＝2.5m/s。

2、　D

解析　由于东方红二号卫星是同步卫星，则其角速度和赤道上的物体角速度相等，根据a＝ω2r，r2>r3，则a2>a3；由万有引力定律和牛顿第二定律得，G

＝ma，由题目中数据可以得出，r1a2>a3，选项D正确。

3、　C

解析　小球做平抛运动，tanθ＝

＝

，则时间t＝

，选项A、B错误；在水平方向上有Rsinθ＝v0t，则t＝

，选项C正确，D错误。

4、　D

解析　根据题述，两球水平位移相等。

由于a球抛出时的高度比b球的高，由h＝

gt2可知a球飞行时间长，由x＝v0t可知，a球的初速度一定较小，选项A错误；两球都只受重力作用，加速度都是g，即速度变化率

＝g相同，选项B错误；小球落地时速度v是水平速度与竖直速度的合速度，a球的初速度（水平速度）小，竖直速度大，所以不能判断哪个小球落地时速度较大，a球落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大，选项C错误，D正确。

5、D

二、多项选择

6、AD

7、ACD

8、AD

9、D

10、BC

三、填空题

11、=，>

12、

；2G

四、计算题

13、考点：

人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．

专题：

人造卫星问题．

分析：

（1）已知卫星运动周期与地球自转周期间的关系，可以求出卫星一昼夜经过赤道上空的次数．

（

2）卫星做圆周运动所需向心力由万有引力提供，由牛顿第二定律可以求出卫星离地面的高度．

解答：

解：

（1）卫星周期T=

，则卫星一昼夜绕地球转4圈，卫星每个周期经过赤道上空两次，因此一昼夜卫星经过地球赤道上空8次；

（2）卫星绕地球做圆周运动，由牛顿第二定律得：

G

=m（

）2（R+H）

在地球表面的物体受到的重力等于万有引力，即：

G

=m′g

解得：

H=

；

答：

（1）该卫星一昼夜能8次经过赤道上空．

（2）该卫星离地的高度H为

．

点评：

万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律列方程可以求出卫星距地面的高度，解题时注意“黄金代换”的应用．

14、

由c到d：

 ………………………………（1分）

15、答案：

（1）2m/s　0.4m　

（2）5s

解析：

（1）由平抛运动的公式，得x＝vt

H＝

gt2

代入数据解得v＝2m/s

要使煤块在轮的最高点做平抛运动，则煤块到达轮的最高点时对轮的压力为零，由牛顿第二定律，得mg＝m

代入数据得R＝0.4m

（2）由牛顿第二定律F＝ma得

a＝

＝μgcosθ－gsinθ＝0.4m/s2

由v＝v0＋at得t＝

＝5s.

16、

（1）设月球表面重力加速度为g，据运动分解，由图可知

其中   

＝gt

解得 

根据 

解得 

（2）设月球质量为M，卫星质量为m，由万有引力定律和牛顿第二定律

在月球表面附近对任一物体

解得卫星离月球表面的高度