2022年高考物理一輪復習 單元質(zhì)檢四 曲線運動、萬有引力與航天（含解析）滬科版

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1、2022年高考物理一輪復習 單元質(zhì)檢四 曲線運動、萬有引力與航天（含解析）滬科版 　單元質(zhì)檢第7頁　? 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選項中,第1~5題只有一項符合題目要求,第6~8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分) 1.下列說法中正確的是(　　) A.做平拋運動的物體速度變化的方向始終是豎直向下的 B.做圓周運動的物體其加速度一定指向圓心 C.兩個初速度不為零的勻變速直線運動的合運動一定也是勻變速直線運動 D.物體受一恒力作用,可能做勻速圓周運動 解析:平拋運動的加速度為重力加速度,方向豎直向下,故

2、其速度變化的方向始終豎直向下,A正確;做變速圓周運動的物體,其加速度并不指向圓心,B錯誤;兩個初速度不為零的勻變速直線運動的合運動也可能是勻變速曲線運動,C錯誤;勻速圓周運動為變速運動,所受的合力不可能為恒力,D錯誤。 答案:A 2.在同一水平直線上的兩位置分別沿水平方向拋出兩小球A和B,其運動軌跡如圖所示,不計空氣阻力。要使兩球在空中P點相遇,則必須(　　) A.在P點A球速度小于B球速度 B.在P點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可知兩球下落的時間相同,故應同時拋出兩球,選項C、D均錯;由x=v0t可知A球的初速度應大于B球的初速度

3、,再結(jié)合v=可得在P點A球的速度大于B球的速度,A錯誤,B正確。 答案:B 3.質(zhì)量為m的小球A被長為L的輕繩系在O點,使其在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動,如圖所示,當小球角速度為ω時,小球?qū)ψ烂娴膲毫η『脼榱?此時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動的,下列說法中錯誤的是(　　) A.同步衛(wèi)星的線速度大于月亮的線速度 B.同步衛(wèi)星的角速度大于月亮的角速度 C

4、.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動的,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)星的線速度大于月亮的線速度,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。本題應選D。 答案:D 5.在圓軌道上運動的質(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)星運動的速度為 B.衛(wèi)星運動

5、的周期為4π C.衛(wèi)星運動的加速度為g D.衛(wèi)星的角速度為 解析:根據(jù)萬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錯誤;再由=2rm和=mg得T=4π,因此B正確;=Ma,a==,所以C錯誤;衛(wèi)星的角速度為ω==·=,故D錯誤。 答案:B 6.如圖所示,河的寬度為L,河水流速為u,甲、乙兩船均以靜水中的速度v同時渡河。出發(fā)時兩船相距2L,甲、乙船頭均與岸邊成60°角,且乙船恰好能直達正對岸的A點。則下列判斷中正確的是(　　) A.甲船正好也在A點靠岸 B.甲船在A點左側(cè)靠岸 C.甲、乙兩船可能在未到達對岸前相遇 D.甲、乙兩船到達對岸的時間相等 解

6、析:當乙船剛好到達正對岸時,可得t=,且u=vcos 60°=,所以甲船偏向下游的距離s=(u+vcos 60°)t=L

7、相等 解析:皮帶不打滑,則va=vc,C正確;同軸轉(zhuǎn)動時,輪上各點的角速度相等,故ωc=ωd=ωb,由v=rω可得,a點與b點的線速度大小與角速度大小均不相等,A、B錯誤;由a=ω2r、ω=可得aa=ad,D正確。 答案:CD 8.“天宮一號”是中國第一個目標飛行器,于2011年9月29日21時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”飛船已與它成功對接。它們的運行軌跡如圖所示,假設(shè)“天宮一號”繞地球做圓周運動的軌道半徑為r,周期為T,引力常量為G,則以下說法中正確的是(　　) A.根據(jù)題中條件可以計算出地球的質(zhì)量 B.根據(jù)題中條件可以計算出地球?qū)Α疤鞂m一號”的引

8、力大小 C.在近地點P處,“神舟十號”的加速度比“天宮一號”大 D.要實現(xiàn)“神舟十號”與“天宮一號”在近地點P處安全對接,需在靠近P處制動減速 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”的質(zhì)量,因此不能求出地球?qū)ζ湟Υ笮?B錯誤;在近地點P處,“神舟十號”與“天宮一號”到地心的距離一樣,由G=ma可知,它們的加速度大小相等,C錯誤;“神舟十號”在P點制動時,速度減小,做近心運動從而和“天宮一號”對接,D正確。 答案:AD 二、填空、實驗題(共15分) 9.(6分)若兩顆人造地球衛(wèi)星的周期之比為T1∶T2=2∶1,則它們的軌道半徑之比R1∶R2=　　　　

9、,向心加速度之比a1∶a2=　　　　。? 解析:由開普勒第三定律=得,==,由萬有引力提供向心力=ma得,向心加速度a=,所以==。 答案:　 10.(9分)為了測定滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)μ,某同學設(shè)計了如圖所示的實驗裝置,其中圓弧形滑槽末端與桌面相切。第一次實驗時,滑槽固定于桌面右端,末端與桌子右端M對齊,滑塊從滑槽頂端由靜止釋放,落在水平面的P點;第二次實驗時,滑槽固定于桌面左側(cè),測出末端N與桌子右端M的距離為L,滑塊從滑槽頂端由靜止釋放,落在水平面的Q點,已知重力加速度為g,不計空氣阻力。 (1)實驗還需要測出的物理量是(用代號表示)　　　　　。? A.滑槽的高度h

10、 B.桌子的高度H C.O點到P點的距離d1 D.O點到Q點的距離d2 E.滑動的質(zhì)量m (2)寫出動摩擦因數(shù)μ的表達式是μ=　　　　　。? (3)如果第二次實驗時,滑塊沒有滑出桌面,測得滑行距離為s。則動摩擦因數(shù)可表示為μ=　　　　　。? 解析:(1)實驗還需要測出的物理量是:桌子的高度H,O點到P點的距離d1,O點到Q點的距離d2,答案為BCD。 (2)由題意知:H=gt2,d1=v1t,d2=v2t。由動能定理有μmgL=m-m,所以μ=-。 (3)若滑塊沒有滑出桌面,測得滑行距離為s,則m=μmgs,所以μ=。 答案:(1)BCD　(2)-　(3) 三、計算題(本

11、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,沿水平方向以速度v0拋出一個小球,測得經(jīng)過時間t落到斜坡上的另一點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)由平拋運動規(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)繞星球運行時,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

12、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?，F(xiàn)有一視為質(zhì)點的小球從軌道ABC上距C點高為H的位置由靜止釋放。 (1)若要使小球經(jīng)C處水平進入軌道DEF后能沿軌道運動,求H至少要有多高? (2)若小球靜止釋放處離C點的高度h小于(1)中H的最小值,小球可擊中與圓心等高的E點,求h。(取g=10 m/s2) 解析:(1)小球從ABC軌道下滑,設(shè)到達C點時速度大小為v,則mgH=mv2① 要使小球能在軌道DEF內(nèi)做圓周運動,則在D點滿足mg≤② 聯(lián)立①②并代入數(shù)據(jù)得H≥0.2 m。③ (2)若h

13、過C點只能做平拋運動,設(shè)小球經(jīng)C點時速度大小為vx 小球能擊中E點,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)臺邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺加速轉(zhuǎn)動,當轉(zhuǎn)速達到某一數(shù)值時,物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺開始做平拋運動?，F(xiàn)測得轉(zhuǎn)臺半徑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摩擦力,取重 (1)物塊做平拋運動的初速度大小v0。 (2)物塊與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)μ。 解析:(1)物塊做平拋運動,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)物塊離開轉(zhuǎn)臺時,最大靜摩擦力提供向心力,有 fm'=m④ fm=μN=μmg⑤ fm'=fm⑥ 由③④⑤⑥式解得μ==0.2。 答案:(1)1 m/s　(2)0.2