2019年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第四單元 曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)　萬(wàn)有引力與航天單元綜合質(zhì)檢 滬科版.doc

2019年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第四單元 曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)　萬(wàn)有引力與航天單元綜合質(zhì)檢 滬科版 　單元質(zhì)檢第7頁(yè)　 一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~5題只有一項(xiàng)符合題目要求,第6~8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分) 1.下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體速度變化的方向始終是豎直向下的 B.做圓周運(yùn)動(dòng)的物體其加速度一定指向圓心 C.兩個(gè)初速度不為零的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定也是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) D.物體受一恒力作用,可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 解析:平拋運(yùn)動(dòng)的加速度為重力加速度,方向豎直向下,故其速度變化的方向始終豎直向下,A正確;做變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,其加速度并不指向圓心,B錯(cuò)誤;兩個(gè)初速度不為零的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)也可能是勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),C錯(cuò)誤;勻速圓周運(yùn)動(dòng)為變速運(yùn)動(dòng),所受的合力不可能為恒力,D錯(cuò)誤。 答案:A 2.在同一水平直線(xiàn)上的兩位置分別沿水平方向拋出兩小球A和B,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,不計(jì)空氣阻力。要使兩球在空中P點(diǎn)相遇,則必須(　　) A.在P點(diǎn)A球速度小于B球速度 B.在P點(diǎn)A球速度大于B球速度 C.先拋出B球 D.先拋出A球 解析:由H=gt2可知兩球下落的時(shí)間相同,故應(yīng)同時(shí)拋出兩球,選項(xiàng)C、D均錯(cuò);由x=v0t可知A球的初速度應(yīng)大于B球的初速度,再結(jié)合v=可得在P點(diǎn)A球的速度大于B球的速度,A錯(cuò)誤,B正確。 答案:B 3.質(zhì)量為m的小球A被長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩系在O點(diǎn),使其在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,當(dāng)小球角速度為ω時(shí),小球?qū)ψ烂娴膲毫η『脼榱?此時(shí)輕繩與豎直方向的夾角為θ,則ω為(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A. B. C. D. 解析:由FTcos θ=mg,FTsin θ=mω2Lsin θ可得,ω=,C正確。 答案:C 4.假設(shè)月亮和同步衛(wèi)星都是繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　) A.同步衛(wèi)星的線(xiàn)速度大于月亮的線(xiàn)速度 B.同步衛(wèi)星的角速度大于月亮的角速度 C.同步衛(wèi)星的向心加速度大于月亮的向心加速度 D.同步衛(wèi)星的軌道半徑大于月亮的軌道半徑 解析:月亮和同步衛(wèi)星都是繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的,由于月亮的周期大于同步衛(wèi)星的周期,所以同步衛(wèi)星的角速度大于月亮的角速度,同步衛(wèi)星的軌道半徑小于月亮的軌道半徑,故B正確、D錯(cuò)誤;由于月亮的半徑大于同步衛(wèi)星的半徑,根據(jù)G=m可知同步衛(wèi)星的線(xiàn)速度大于月亮的線(xiàn)速度,A正確;再根據(jù)G=ma可知同步衛(wèi)星的向心加速度大于月亮的向心加速度,C正確。本題應(yīng)選D。 答案:D 5.在圓軌道上運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星,它到地面的距離等于地球半徑R,地面上的重力加速度為g,則(　　) A.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的速度為 B.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期為4π C.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的加速度為g D.衛(wèi)星的角速度為 解析:根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律有=,=mg,聯(lián)系以上兩式得v=,所以A錯(cuò)誤;再由=2rm和=mg得T=4π,因此B正確;=Ma,a==,所以C錯(cuò)誤;衛(wèi)星的角速度為ω===,故D錯(cuò)誤。 答案:B 6.如圖所示,河的寬度為L(zhǎng),河水流速為u,甲、乙兩船均以靜水中的速度v同時(shí)渡河。出發(fā)時(shí)兩船相距2L,甲、乙船頭均與岸邊成60角,且乙船恰好能直達(dá)正對(duì)岸的A點(diǎn)。則下列判斷中正確的是(　　) A.甲船正好也在A點(diǎn)靠岸 B.甲船在A點(diǎn)左側(cè)靠岸 C.甲、乙兩船可能在未到達(dá)對(duì)岸前相遇 D.甲、乙兩船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間相等 解析:當(dāng)乙船剛好到達(dá)正對(duì)岸時(shí),可得t=,且u=vcos 60=,所以甲船偏向下游的距離s=(u+vcos 60)t=L<L,所以甲船在A點(diǎn)左側(cè)靠岸,B正確,A、C錯(cuò)誤;甲、乙兩船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間相同為t=,D正確。 答案:BD 7.如圖所示為一皮帶傳動(dòng)裝置,右輪的半徑為r,a是它邊緣上的一點(diǎn),左側(cè)是一輪軸,大輪的半徑為4r,小輪的半徑為2r,b點(diǎn)在小輪上,到小輪中心的距離為r,c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上。若在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,皮帶不打滑,則(　　) A.a點(diǎn)與b點(diǎn)的線(xiàn)速度大小相等 B.a點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小相等 C.a點(diǎn)與c點(diǎn)的線(xiàn)速度大小相等 D.a點(diǎn)與d點(diǎn)的向心加速度大小相等 解析:皮帶不打滑,則va=vc,C正確;同軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),輪上各點(diǎn)的角速度相等,故ωc=ωd=ωb,由v=rω可得,a點(diǎn)與b點(diǎn)的線(xiàn)速度大小與角速度大小均不相等,A、B錯(cuò)誤;由a=ω2r、ω=可得aa=ad,D正確。 答案:CD 8.“天宮一號(hào)”是中國(guó)第一個(gè)目標(biāo)飛行器,于2011年9月29日21時(shí)16分3秒在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射,xx年6月發(fā)射的“神舟十號(hào)”飛船已與它成功對(duì)接。它們的運(yùn)行軌跡如圖所示,假設(shè)“天宮一號(hào)”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r,周期為T(mén),引力常量為G,則以下說(shuō)法中正確的是(　　) A.根據(jù)題中條件可以計(jì)算出地球的質(zhì)量 B.根據(jù)題中條件可以計(jì)算出地球?qū)Α疤鞂m一號(hào)”的引力大小 C.在近地點(diǎn)P處,“神舟十號(hào)”的加速度比“天宮一號(hào)”大 D.要實(shí)現(xiàn)“神舟十號(hào)”與“天宮一號(hào)”在近地點(diǎn)P處安全對(duì)接,需在靠近P處制動(dòng)減速 解析:根據(jù)G=mr,可以求出地球的質(zhì)量,A正確;由于不知道“天宮一號(hào)”的質(zhì)量,因此不能求出地球?qū)ζ湟Υ笮?B錯(cuò)誤;在近地點(diǎn)P處,“神舟十號(hào)”與“天宮一號(hào)”到地心的距離一樣,由G=ma可知,它們的加速度大小相等,C錯(cuò)誤;“神舟十號(hào)”在P點(diǎn)制動(dòng)時(shí),速度減小,做近心運(yùn)動(dòng)從而和“天宮一號(hào)”對(duì)接,D正確。 答案:AD 二、填空、實(shí)驗(yàn)題(共15分) 9.(6分)(xx上海單科,22)若兩顆人造地球衛(wèi)星的周期之比為T(mén)1∶T2=2∶1,則它們的軌道半徑之比R1∶R2=　　　　,向心加速度之比a1∶a2=　　　　。 解析:由開(kāi)普勒第三定律=得,==,由萬(wàn)有引力提供向心力=ma得,向心加速度a=,所以==。 答案:　 10.(9分)為了測(cè)定滑塊與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,其中圓弧形滑槽末端與桌面相切。第一次實(shí)驗(yàn)時(shí),滑槽固定于桌面右端,末端與桌子右端M對(duì)齊,滑塊從滑槽頂端由靜止釋放,落在水平面的P點(diǎn);第二次實(shí)驗(yàn)時(shí),滑槽固定于桌面左側(cè),測(cè)出末端N與桌子右端M的距離為L(zhǎng),滑塊從滑槽頂端由靜止釋放,落在水平面的Q點(diǎn),已知重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。 (1)實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)出的物理量是(用代號(hào)表示)　　　　　。 A.滑槽的高度h B.桌子的高度H C.O點(diǎn)到P點(diǎn)的距離d1 D.O點(diǎn)到Q點(diǎn)的距離d2 E.滑動(dòng)的質(zhì)量m (2)寫(xiě)出動(dòng)摩擦因數(shù)μ的表達(dá)式是μ=　　　　　。 (3)如果第二次實(shí)驗(yàn)時(shí),滑塊沒(méi)有滑出桌面,測(cè)得滑行距離為s。則動(dòng)摩擦因數(shù)可表示為μ=　　　　　。 解析:(1)實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)出的物理量是:桌子的高度H,O點(diǎn)到P點(diǎn)的距離d1,O點(diǎn)到Q點(diǎn)的距離d2,答案為BCD。 (2)由題意知:H=gt2,d1=v1t,d2=v2t。由動(dòng)能定理有μmgL=m-m,所以μ=-。 (3)若滑塊沒(méi)有滑出桌面,測(cè)得滑行距離為s,則m=μmgs,所以μ=。 答案:(1)BCD　(2)-　(3) 三、計(jì)算題(本題共3小題,共47分) 11.(14分)如圖所示,一宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面的一斜坡上的A點(diǎn),沿水平方向以速度v0拋出一個(gè)小球,測(cè)得經(jīng)過(guò)時(shí)間t落到斜坡上的另一點(diǎn)B,斜坡的傾角為θ,已知該星球的半徑為R,求: (1)該星球表面的重力加速度。 (2)該星球的第一宇宙速度。 解析:(1)由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,設(shè)星球表面的重力加速度為g 則x=v0t,y=gt2,=tan θ,g=。 (2)一質(zhì)量為m的衛(wèi)星在星球表面附近環(huán)繞星球運(yùn)行時(shí),重力提供向心力,則mg=m,v== 此即為第一宇宙速度。 答案:(1)　(2) 12.(15分) 如圖所示,ABC和DEF是在同一豎直平面內(nèi)的兩條光滑軌道,其中ABC的末端水平,DEF是半徑為r=0.4 m的半圓形軌道,其直徑DF沿豎直方向,C、D可看作重合。現(xiàn)有一視為質(zhì)點(diǎn)的小球從軌道ABC上距C點(diǎn)高為H的位置由靜止釋放。 (1)若要使小球經(jīng)C處水平進(jìn)入軌道DEF后能沿軌道運(yùn)動(dòng),求H至少要有多高? (2)若小球靜止釋放處離C點(diǎn)的高度h小于(1)中H的最小值,小球可擊中與圓心等高的E點(diǎn),求h。(取g=10 m/s2) 解析:(1)小球從ABC軌道下滑,設(shè)到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度大小為v,則mgH=mv2① 要使小球能在軌道DEF內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),則在D點(diǎn)滿(mǎn)足mg≤② 聯(lián)立①②并代入數(shù)據(jù)得H≥0.2 m。③ (2)若h<H,小球過(guò)C點(diǎn)只能做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)小球經(jīng)C點(diǎn)時(shí)速度大小為vx 小球能擊中E點(diǎn),則有mgh=m④ r=vxt⑤ r=gt2⑥ 由③④⑤解得h=0.1 m。 答案:(1)0.2 m　(2)0.1 m 13.(18分)如圖,置于圓形水平轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)加速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí),物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺(tái)開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)測(cè)得轉(zhuǎn)臺(tái)半徑R=0.5 m,離水平地面的高度H=0.8 m,物塊平拋落地過(guò)程水平位移的大小x=0.4 m。設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取重 (1)物塊做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小v0。 (2)物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。 解析:(1)物塊做平拋運(yùn)動(dòng),在豎直方向上有 H=gt2① 在水平方向上有x=v0t② 由①②式解得v0=x=1 m/s。③ (2)物塊離開(kāi)轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí),最大靜摩擦力提供向心力,有 fm=m④ fm=μN(yùn)=μmg⑤ fm=fm⑥ 由③④⑤⑥式解得μ==0.2。 答案:(1)1 m/s　(2)0.2