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1、2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷十 曲線運(yùn)動(dòng)2(含解析)
一 、單選題(本大題共3小題。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的)
1. 我國(guó)在軌運(yùn)行的氣象衛(wèi)星有兩類,一類是極地軌道衛(wèi)星﹣風(fēng)云1號(hào),繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為12h,另一類是地球同步軌道衛(wèi)星﹣風(fēng)云2號(hào),運(yùn)行周期為24h.下列說(shuō)法正確的是( ?。?
A.
風(fēng)云1號(hào)的線速度小于風(fēng)云2號(hào)的線速度
B.
風(fēng)云1號(hào)的向心加速度大于風(fēng)云2號(hào)的向心加速度
C.
風(fēng)云1號(hào)的發(fā)射速度大于風(fēng)云2號(hào)的發(fā)射速度
D.
風(fēng)云1號(hào)、風(fēng)云2號(hào)相對(duì)地面均靜止
2. 如圖所示,小球以v0
2、正對(duì)傾角為θ的斜面水平拋出,若小球到達(dá)斜面的位移最小,則飛行時(shí)間t為(重力加速度為g)( ?。?
A.
t=v0tanθ
B.
t=
C.
t=
D.
t=
3.υa
a
b
Q
P
υb
如圖所示,在斜面頂端a處以速度va水平拋出一小球,經(jīng)過(guò)時(shí)間ta恰好落在斜面底端P處;今在P點(diǎn)正上方與a等高的b處以速度vb水平拋出另一小球,經(jīng)過(guò)時(shí)間tb恰好落在斜面的中點(diǎn)Q處。若不計(jì)空氣阻力,下列關(guān)系式正確的是
A.va=2vb B.va=vb
C.ta=2tb D.ta=2tb
二 、多選題(本大題共4小題)
4. 如圖所示,
3、輕桿長(zhǎng)為3L,在桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B,桿上距球A為L(zhǎng)處的點(diǎn)O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,外界給予系統(tǒng)一定的能量后,桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,忽略空氣的阻力。若球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),球B對(duì)桿恰好無(wú)作用力,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.球B轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí),其速度為
B.球B在最低點(diǎn)時(shí)速度為
C.球B在最高點(diǎn)時(shí),桿對(duì)水平軸的作用力為1.5mg
D.球B在最高點(diǎn),桿對(duì)水平軸的作用力為1.25mg
5. 我國(guó)志愿者王躍曾與俄羅斯志愿者一起進(jìn)行“火星500”的實(shí)驗(yàn)活動(dòng).假設(shè)王躍登陸火星后,測(cè)得火星的半徑是地球半徑的,質(zhì)量是地球質(zhì)量的.已知地球表面的
4、重力加速度是g,地球的半徑為R,王躍在地面上能向上豎直跳起的最大高度是h,忽略自轉(zhuǎn)的影響,下列說(shuō)法正確的是( )
A.
火星的密度為
B.
星表面的重力加速度是
C.
火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為
D.
王躍以與在地球上相同的初速度在火星上起跳后,能達(dá)到的最大高度是
6. 如圖所示,質(zhì)量為m的小球由輕繩a、b分別系于一輕質(zhì)木架上的A點(diǎn)和C點(diǎn).當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),繩a在豎直方向,繩b在水平方向,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí),繩b被燒斷的同時(shí)輕桿停止轉(zhuǎn)動(dòng),若繩a、b的長(zhǎng)分別為la、lb,且la
5、>l,則( ?。?
A.
繩b燒斷前,繩a的拉力大于mg,繩b的拉力等于mω2lb
B.
繩b燒斷瞬間,繩a的拉力突然增大
C.
繩b燒斷后,小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動(dòng)
D.
繩b燒斷后,小球仍在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
7. 如圖,固定于小車上的支架上用細(xì)線懸掛一小球.線長(zhǎng)為L(zhǎng).小車以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)小車突然碰到障障礙物而停止運(yùn)動(dòng)時(shí).小球上升的高度的可能值是( )
A. 等于 B. 小于 C. 大于 D等于2L
三 、簡(jiǎn)答題(本大題共2小題)
8.
6、如圖所示,小球以某一速度從豎直放置的半徑為R的光滑圓形軌道底端A點(diǎn)沖入.
(1)若小球恰能從B點(diǎn)脫離軌道(OB與水平方向成37o),則V0為多少?
(2)若小球始終不離開軌道,求V0的取值范圍?
(3)若V0=,求小球第一次相對(duì)A點(diǎn)能上升的最大高度?
9.在豎直平面內(nèi)有一個(gè)粗糙的圓弧軌道,其半徑R=0.4m,軌道的最低點(diǎn)距地面高度h=0.8m。一質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊從軌道的最高點(diǎn)由靜止釋放,到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)以一定的水平速度離開軌道,落地點(diǎn)距軌道最低點(diǎn)的水平距離x=0.8m??諝庾枇Σ挥?jì)
7、,g取10m/s2,求:
(1)小滑塊離開軌道時(shí)的速度大??;
(2)小滑塊運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)時(shí),對(duì)軌道的壓力大??;
(3)小滑塊在軌道上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,克服摩擦力所做的功。
xx萬(wàn)卷作業(yè)卷(十)答案解析
一 、單選題
1.【答案】B
考點(diǎn):
人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系..
專題:
人造衛(wèi)星問(wèn)題.
分析:
衛(wèi)星繞地球圓周運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力,據(jù)此分析周期與半徑的關(guān)系,再分析線速度、向心加速度與半徑的關(guān)系即可.
解答:
解:衛(wèi)星繞地球圓周運(yùn)動(dòng)有:可知,風(fēng)云一號(hào)衛(wèi)星周期和半徑均小于風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星的周期和半徑.
A、根據(jù)萬(wàn)有引
8、力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有衛(wèi)星的線速度,所以風(fēng)云一號(hào)衛(wèi)星的半徑小,線速度大,故A錯(cuò)誤;
B、根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有衛(wèi)星的向心加速度a=,風(fēng)云一號(hào)的半徑小,向心加速度大于風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星的向心加速度,幫B正確;
C、向高軌道上發(fā)射衛(wèi)星需要克服地球引力做更多的功,故向高軌道上發(fā)射衛(wèi)星需要更大的發(fā)射速度,故C錯(cuò)誤;
D、風(fēng)云2號(hào)是同步衛(wèi)星,相對(duì)地面靜止,而風(fēng)云1號(hào)不是同步衛(wèi)星,相對(duì)地面是運(yùn)動(dòng)的,故D錯(cuò)誤.
故選:B.
點(diǎn)評(píng):
根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力分析半徑與周期的關(guān)系,再由半徑關(guān)系分析其它物理量的關(guān)系是正確解題的關(guān)鍵.
2.【答案】D
考點(diǎn):
平拋運(yùn)動(dòng)..
專題:
9、
平拋運(yùn)動(dòng)專題.
分析:
由數(shù)學(xué)知識(shí)得:從拋出點(diǎn)到達(dá)斜面的最小位移為過(guò)拋出點(diǎn)作斜面的垂線.設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t到達(dá)斜面上,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),表示出水平和豎直方向上的位移,再根據(jù)幾何關(guān)系即可求解.
解答:
解:過(guò)拋出點(diǎn)作斜面的垂線,如圖所示:
當(dāng)質(zhì)點(diǎn)落在斜面上的B點(diǎn)時(shí),位移最小,設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,則
水平方向:x=v0t
豎直方向:y=.
根據(jù)幾何關(guān)系有
則
解得t==.故D正確,A、B、C錯(cuò)誤.
故選:D.
點(diǎn)評(píng):
解決本題的關(guān)鍵是知道怎樣運(yùn)動(dòng)時(shí)位移最小,再根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律結(jié)合幾何關(guān)系解題.
3.【答案】B
二
10、、多選題
4.【答案】AC
5.【答案】AD
考點(diǎn):
萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用;向心力..
專題:
萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用專題.
分析:
求一個(gè)物理量之比,我們應(yīng)該把這個(gè)物理量先表示出來(lái),在進(jìn)行之比.
根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力,得出重力加速度的關(guān)系,根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力求出質(zhì)量表達(dá)式,在由密度定義可得火星密度;
由重力加速度可得出上升高度的關(guān)系.
根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力求出第一宇宙速度的關(guān)系.
解答:
解:A、由G=mg,得到:g=,已知火星半徑是地球半徑的,質(zhì)量是地球質(zhì)量的,
則火星表面的重力加速度是地球表重力加速度的,即為g.
設(shè)火星質(zhì)量為M′,由萬(wàn)有引力等于中可得:
11、=mg′,
解得:
M=,
密度為:ρ==.故A正確.
B、g=,已知火星半徑是地球半徑的,質(zhì)量是地球質(zhì)量的,
則火星表面的重力加速度是地球表重力加速度的,即為g.故B錯(cuò)誤.
C、由G=m,得到v=,火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍.故C錯(cuò)誤.
D、王躍以v0在地球起跳時(shí),根據(jù)豎直上拋的運(yùn)動(dòng)規(guī)律得出可跳的最大高度是:h=,
由于火星表面的重力加速度是g,王躍以相同的初速度在火星上起跳時(shí),可跳的最大高度h′=h.故D正確.
故選:AD.
點(diǎn)評(píng):
通過(guò)物理規(guī)律把進(jìn)行比較的物理量表示出來(lái),再通過(guò)已知的物理量關(guān)系求出問(wèn)題是選擇題中常見(jiàn)的方法.把星球表面的物體運(yùn)動(dòng)和天體運(yùn)動(dòng)
12、結(jié)合起來(lái)是考試中常見(jiàn)的問(wèn)題.
6.【答案】BC
考點(diǎn):
向心力.
專題:
勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題.
分析:
繩b被燒斷后,小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動(dòng)或圓周運(yùn)動(dòng).繩b被燒斷前,a繩中張力等于重力,在繩b被燒斷瞬間,a繩中張力與重力的合力提供小球的向心力,而向心力豎直向上,繩b的張力將大于重力.若角速度ω較小,小球原來(lái)的速度較小,小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動(dòng),若角速度ω較大,小球原來(lái)的速度較大,小球可能在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).
解答:
解:A、繩b燒斷前,繩a的拉力等于mg,繩b的拉力等于mω2lb.故A錯(cuò)誤.
B、繩b被燒斷前,小球在豎直
13、方向沒(méi)有位移,加速度為零,a繩中張力等于重力,在繩b被燒斷瞬間,a繩中張力與重力的合力提供小球的向心力,而向心力豎直向上,繩b的張力將大于重力,即張力突然增大.故B正確.
C、若角速度ω較小,小球原來(lái)的速度較小,小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動(dòng).故C正確.
D、若角速度ω較大,小球原來(lái)的速度較大,小球可能在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).故D錯(cuò)誤.
故選:BC
點(diǎn)評(píng):
本題中要注意物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),外界必須提供向心力.C、D兩項(xiàng)還可根據(jù)機(jī)械能守恒與向心力知識(shí)求解小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動(dòng)或圓周運(yùn)動(dòng)角速度的范圍.
7.【答案】ABD
三 、簡(jiǎn)答題
8.(
14、1).
得
(2). 設(shè)小球恰能通過(guò)圓周最高點(diǎn)的速度為
若小球恰能沿原軌跡返回
若小球始終不離開軌道的的取值范圍是或
(3).
9.解:(1)小滑塊離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,初速度為v,則
解得:
(2)小滑塊到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí),受重力和軌道對(duì)它的彈力為N,根據(jù)牛頓第二定律:
解得:
根據(jù)牛頓第三定律,軌道受到的壓力大小
(3)在滑塊從軌道的最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理:
所以小滑塊克服摩擦力做功為0.2J。