高考物理必修知識點(diǎn)鞏固練習(xí)曲線運(yùn)動、萬有引力綜合復(fù)習(xí)提高

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1、 【鞏固練習(xí)】 一、選擇題： 1．一個靜止的質(zhì)點(diǎn)，在兩個互成銳角的恒力F1、F2作用下開始運(yùn)動，經(jīng)過一段時間后撤掉其中的一個力，則質(zhì)點(diǎn)在撤力前后兩個階段的運(yùn)動性質(zhì)分別是（ ） A．勻加速直線運(yùn)動，勻減速直線運(yùn)動 B．勻加速直線運(yùn)動，勻變速曲線運(yùn)動 C．勻變速曲線運(yùn)動，勻速圓周運(yùn)動 D．勻加速直線運(yùn)動，勻速圓周運(yùn)動 2．如圖為一空間探測器的示意圖，P1、P2、P3、P4為四個噴氣發(fā)動機(jī)，P1、P3的連線與空間一固定坐標(biāo)系的x軸平行，P2、P4的連線與y軸平行，每臺發(fā)動機(jī)開動時，都能向探測器提供推力，但不會使探測器轉(zhuǎn)動。開始時，探測器以恒定的速率v0向正x方向平動。要使探測器

2、改為向正x偏負(fù)y 60°的方向以原來的速率v0平動，則可（ ） A．先開動P1適當(dāng)時間，再開動P4適當(dāng)時間 B．先開動P3適當(dāng)時間，再開動P2適當(dāng)時間 C．開動P4適當(dāng)時間 D．先開動P3適當(dāng)時間，再開動P4適當(dāng)時間 3．做平拋運(yùn)動的物體，每秒的速度增量總是（ ） A．大小相等，方向相同 B．大小不等，方向不同 C．大小相等，方向不同 D．大小不等，方向相同 4．一輪船以一定的速度且船頭垂直河岸向?qū)Π缎旭?，?dāng)河水勻速流動時，輪船所通過的位移、過河所用時間與水流速度的正確關(guān)系是（ ） A．水速越大，路程越長，時間越長 B．水速越大，路程越短

3、，時間越短 C．水速越大，路程與時間都不變 D．水速越大，路程越大，時間不變 5．如圖所示的塔吊吊臂上有一個可以沿水平方向運(yùn)動的小車A，小車下裝有吊著物體B的吊鉤。在小車A與物體B以相同的水平速度沿吊臂方向勻速運(yùn)動的同時，吊鉤將物體B向上吊起，A、B之間的距離以d=H－2t2（SI）（SI表示國際單位制，式中H為吊臂離地面的距離）規(guī)律變化，則物體做（ ） A．速度大小不變的曲線運(yùn)動 B．速度大小增大的曲線運(yùn)動 C．加速度大小、方向均不變的曲線運(yùn)動 D．加速度大小、方向均變化的曲線運(yùn)動 6．如圖所示，為一物體平拋運(yùn)動的x－y圖象，物體從O點(diǎn)拋出，x、y分別為其水平和豎直

4、位移。在物體運(yùn)動過程中的任一點(diǎn)P（x，y），其速度的反向延長線交于x軸的A點(diǎn)（A點(diǎn)未畫出），則OA的長為（ ） A．x B．0.5 x C．0.3 x D．不能確定 7．物塊從光滑曲面上的P點(diǎn)自由滑下，通過粗糙的靜止水平傳送帶以后落到地面上的Q點(diǎn)，若傳送帶的皮帶輪沿逆時針方向轉(zhuǎn)動起來，使傳送帶隨之運(yùn)動，如圖所示，再把物塊放到P點(diǎn)自由滑下則（ ） A．物塊將仍落在Q點(diǎn) B．物塊將會落在Q點(diǎn)的左邊 C．物塊將會落在Q點(diǎn)的右邊 D．物塊有可能落不到地面上 8．如圖，在同一豎直平面內(nèi)，小球a、b從高度不同的兩點(diǎn)，分別以初速度va和vb沿水平方向拋出，

5、經(jīng)過時間ta和tb后落到與兩拋出點(diǎn)水平距離相等的P點(diǎn)。若不計(jì)空氣阻力，下列關(guān)系式正確的是（ ） A．ta＞tb，va＜vb B．ta＞tb，va＞vb C．ta＜tb，va＜vb D．ta＜tb，va＞vb 9．如圖所示，有一小球質(zhì)量為m，用輕繩AB和BC連接處于靜止?fàn)顟B(tài)，AB沿水平方向，BC與豎直方向成角θ。則在剪斷AB時的瞬間（球未擺動），繩BC所受拉力與原來受的拉力的比等于（ ） A． B． C． D． 10．長為L的輕桿，一端固定一個小球，另一端固定在光滑的水平軸上，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動，關(guān)于最高點(diǎn)的速度v，下列說法中

6、正確的是（ ） A．v的極小值為 B．v由零逐漸增大，向心力也增大 C．當(dāng)v由值逐漸增大時，桿對小球的彈力也逐漸增大 D．當(dāng)v由值逐漸減小時，桿對小球的彈力逐漸增大 11．如圖所示，光滑桿偏離豎直方向的夾角為α，桿以O(shè)為支點(diǎn)，繞豎直軸旋轉(zhuǎn)，質(zhì)量為m的小球套在桿上可沿桿滑動，當(dāng)角速度為ω1時，小球旋轉(zhuǎn)平面即A所在水平平面，當(dāng)桿角速度為ω2時，小球旋轉(zhuǎn)平面即B所在水平平面，設(shè)環(huán)對桿壓力為N，則有（ ） A．N1＞N2 B．N1＝N2 C．ω1＜ω2 D．ω1＞ω2 12．如圖，質(zhì)量為m的物塊，沿著半徑為R的半球形金屬殼內(nèi)壁滑下，半球形金屬殼豎直放置，

7、開口向上，滑到最低點(diǎn)時速度大小為v，若物體與球殼之間的摩擦因數(shù)為μ，則物體在最低點(diǎn)時，下列說法正確的是（ ） A．受到向心力為 B．受到的摩擦力為 C．受到的摩擦力為μmg D．受到的合力方向斜向左上方 13．如圖所示，在同一軌道平面上的幾個人造地球衛(wèi)星A、B、C，在某一時刻恰好在同一直線上，下列正確說法有（ ） A．根據(jù)，可知vA＜vB＜vC B．根據(jù)萬有引力定律，F(xiàn)A＞FB＞FC C．向心加速度aA＞aB＞aC D．運(yùn)動一周后，C先回到原地點(diǎn) 14、(2015 山東高考)距地面高5 m的水平直軌道上A、B兩點(diǎn)相距2 m，在B點(diǎn)用細(xì)線懸掛一小球，離地

8、高度為h，如圖。小車始終以4 m／s的速度沿軌道勻速運(yùn)動，經(jīng)過A點(diǎn)時將隨車攜帶的小球由軌道高度自由卸下，小車運(yùn)動至B點(diǎn)時細(xì)線被軋斷，最后兩球同時落地。不計(jì)空氣阻力，取重力加速度的大小g=10 m／s2?？汕蟮胔等于( ) A．1.25 m B．2.25 m C．3.5 m D．4.5 m 15、（2015 山東高考）如圖，拉格朗日點(diǎn)L1位于地球和月球連線上，處在該點(diǎn)的物體在地球和月球引力的共同作用下，可與月球一起以相同的周期繞地球運(yùn)動。據(jù)此，科學(xué)家設(shè)想在拉格朗日點(diǎn)L1建立空間站，使其與月球同周期繞地球運(yùn)動。以a1、a2分別表示該空間站和月

9、球向心加速度的大小，a3表示地球同步衛(wèi)星向心加速度的大小。以下判斷正確的是( ) A．a(chǎn)2＞a3＞a1 B．a(chǎn)2＞a1＞a3 C．a(chǎn)3＞a1＞a2 D．a(chǎn)3＞a2＞a1 16、（2015 上海高考）如圖，戰(zhàn)機(jī)在斜皮上方進(jìn)行投彈演練。戰(zhàn)機(jī)水平勻速飛行，每隔相等時間釋放一顆炸彈，第一顆落在a點(diǎn)，第二顆落在b點(diǎn)。斜皮上c、d兩點(diǎn)與a、b共線，且ab=bc=cd，不計(jì)空氣阻力。第三顆炸彈將落在（ ） A．bc之間 B．c點(diǎn) C．cd之間 D．d點(diǎn) 二、解答題： 1．如圖所示，質(zhì)量為M的支座上有一水平細(xì)軸O，

10、軸上套有一長為L的細(xì)繩，繩的另一端拴一質(zhì)量為m的小球。讓球在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時，支座恰好離開地面，則此時小球的線速度多少？ 2．如圖，升降機(jī)內(nèi)懸掛一圓錐擺，擺線為1 m，小球質(zhì)量為0.5 k，當(dāng)升降機(jī)以2 m / s2加速度勻加速上升時，擺線恰與豎直方向成θ=37°角，試求小球的轉(zhuǎn)速和擺線的拉力？ 3．我國發(fā)射的“嫦娥一號”探月衛(wèi)星沿近似于圓形的軌道繞月飛行。為了獲得月球表面全貌的信息，讓衛(wèi)星軌道平面緩慢變化。衛(wèi)星將獲得的信息持續(xù)用微波信號發(fā)回地球。設(shè)地球和月球的質(zhì)量分別為M和m，地球和月球的半徑分別為R和R1，月球繞地球的軌道半徑和衛(wèi)星繞月球的軌

11、道半徑分別為r和r1，月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期為T。假定在衛(wèi)星繞月運(yùn)行的一個周期內(nèi)衛(wèi)星軌道平面與地月連心線共面，求在該周期內(nèi)衛(wèi)星發(fā)射的微波信號因月球遮擋而不能到達(dá)地球的時間（用M、m、R、R1、r、r1和T表示，忽略月球繞地球轉(zhuǎn)動對遮擋時間的影響）。 【答案與解析】 一、選擇題： 1．B 解析：一個靜止的質(zhì)點(diǎn)，在兩個互成銳角的恒力F1、F2作用下開始運(yùn)動，它將沿著合力的方向做勻加速直線運(yùn)動。撤掉其中的一個力后，由于運(yùn)動方向和力的方向不在一直線上，它將作勻變速曲線運(yùn)動。故B選項(xiàng)正確。 2．A 解析：P1、P2、P3、P4都是噴氣式發(fā)動機(jī)，是利用反沖作用使探測器得到加速度的。從圖上

12、看出，P1發(fā)動時，使探測器得到負(fù)x方向的加速度，P4工作時，使探測器得到負(fù)y方向的加速度……要使得探測器沿正x偏負(fù)y60°方向以原來的速率v0平動，這時的速度應(yīng)是探測器在正x方向的速度vx與負(fù)y方向的速度vy的合速度，合速度的大小是v0，因而必須使正x方向速度減小到適量，使負(fù)y方向速度增加到適量，也就是開動P1適當(dāng)時間，再開動P4適當(dāng)時間，A選項(xiàng)正確。 誤區(qū)警示：此題考查的主體是運(yùn)動的合成，但卻放到空間探測器、噴氣發(fā)動機(jī)上，運(yùn)動方向的描述也與平面直角坐標(biāo)系聯(lián)系起來，這些看起來是常識性的知識，稍不注意，便成了解題的障礙。充分體現(xiàn)了注重考查能力、緊密聯(lián)系實(shí)際。 3．A 解析：平拋運(yùn)動是勻變速

13、曲線運(yùn)動，其加速度是重力加速度g，在Δt時間內(nèi)速度的增量Δv=gΔt，方向豎直向下，故A選項(xiàng)正確；也可以用動量定理分析解決：做平拋運(yùn)動的物體只受重力作用，則mgΔt=mΔv，當(dāng)時間相同時速度的增量Δv=gΔt是相同的，方向豎直向下。 誤區(qū)警示：（1）Δv=aΔt不僅適用于直線運(yùn)動，對于曲線運(yùn)動也是成立的。（2）Δv是矢量，有大小也有方向，Δv的方向?qū)τ趧蜃兯龠\(yùn)動來說就是其加速度的方向。Δv等于末速度v2與初速度v1的矢量之差，需由三角形定則求得。例如平拋運(yùn)動Δv的求法，如圖所示。 4．D 解析：輪船以一定的速度且船頭垂直河岸向?qū)Π缎旭偅涠珊訒r間與河寬和船在靜水中的速度有關(guān)，河水的流

14、速影響的是輪船向下游運(yùn)動的距離，影響到輪船的路程，但不影響渡河的時間，故選項(xiàng)D是正確的。 5．BC 解析：物體B的實(shí)際運(yùn)動是合運(yùn)動，可把合運(yùn)動分解為兩個方向的分運(yùn)動。物體B在水平方向做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向，由d=H－2t2知其做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。由于水平方向加速度為零，豎直方向加速度恒定，根據(jù)平行四邊形定則可得合加速度大小、方向恒定不變，縣加速度方向豎直向上。由運(yùn)動的合成規(guī)律知物體B的速度一定增大，又因加速度方向與合速度方向不在一條直線上，故合運(yùn)動一定為勻加速曲線運(yùn)動，所以正確選項(xiàng)為B、C。 點(diǎn)評：（1）兩個分運(yùn)動都是直線運(yùn)動，合運(yùn)動可以是直線運(yùn)動，也可以是曲線運(yùn)動。（2）

15、確定軌跡的方法有兩種：①如解析中通過合速度和加速度方向的關(guān)系定性地判斷直線運(yùn)動和曲線運(yùn)動；②由兩個分運(yùn)動的位移與時間關(guān)系消除時間參數(shù)便得到軌跡方程。如本題，在豎直平面內(nèi)的坐標(biāo)系中，水平方向x=vt，而豎直方向d=H－2t2=y，消除時間t可得到軌跡方程，可知是一條拋物線。 6．B 解析：作出圖示如圖： 設(shè)v與豎直方向的夾角為α，根據(jù)幾何關(guān)系： ① 由平拋運(yùn)動，得 水平方向：x=v0t ② 豎直方向： ③ 由①②③式得 在Rt△AEP中，，所以。 點(diǎn)評：從解答本題中發(fā)現(xiàn)：①平拋運(yùn)動中以拋出點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)的坐標(biāo)系中任一點(diǎn)P（x，y）的速度方向與豎直方

16、向的夾角為α，則。②其速度的反向延長線交于x軸的處。這兩個結(jié)論可以用于分析其他的平拋、類平拋問題。 7．A 解析：物塊從斜面滑下來，當(dāng)傳送帶靜止時，在水平方向受到與運(yùn)動方向相反的摩擦力，物塊將做勻減速運(yùn)動。物塊離開傳送帶時做平拋運(yùn)動。當(dāng)傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動時物體相對傳送帶仍是向前運(yùn)動的，受到滑動摩擦力方向與運(yùn)動方向相反。物體做勻減速運(yùn)動，離開傳送帶時，也做平拋運(yùn)動，且與傳送帶不動時拋出速度相同，故落在Q點(diǎn)，所以A選項(xiàng)正確。 8．A 解析：由于物體做平拋運(yùn)動，在豎直方向上，，因ha＞hb，故ta＞tb，因，由于水平方向sa=sb，tb＜ta，所以vb＞va，故A項(xiàng)正確。 9．A 解析：剪

17、斷AB前，小球受力平衡，所以有；剪斷AB后，小球做圓周運(yùn)動，有T＇=mg cosθ。因此繩BC所受拉力與原來受的拉力的比，A選項(xiàng)正確。 10．BCD 解析：由于是輕桿，即使小球在最高點(diǎn)速度為零，小球也不會掉下來，因此它的極小值是零，v由零逐漸增大，由可知，F(xiàn)向也增大；當(dāng)時，，此時桿恰對小球無作用力，向心力只由其自身重力來提供。若v由增大，則，桿對小球?yàn)槔Γ抑饾u增大；若v由減小時，，可見桿對小球?yàn)橹С至?，且逐漸增大，桿對小球的拉力、支持力均為彈力，所以C、D都對。 11．BD 解析：分析小球受力，由合外力指向圓心，作出小球受力的合成圖，則N=mg / sinα，可見，它與角速度、旋轉(zhuǎn)

18、半徑R均無關(guān)，故B選項(xiàng)正確。由于F合=F向，得mg cotα=mω2R，所以ω2=g cotα / R，可見R越大，ω越小，故D選項(xiàng)正確。故答案為B、D。 點(diǎn)評：解此類題的關(guān)鍵是準(zhǔn)確找出圓心、半徑及向心力。 12．D 解析：物體在最低點(diǎn)時，受到的向心力為，A選項(xiàng)錯誤；受到的摩擦力為 B、C選項(xiàng)都錯誤；由于受到向左摩擦力和向上的向心力，故合力方向斜向左上方，D選項(xiàng)正確。 13．C 解析：公式只適用于星球表面的衛(wèi)星，故A錯誤；根據(jù)衛(wèi)星受到的萬有引力等于向心力的關(guān)系，可知C正確，選項(xiàng)B、D錯誤。 14、A 解析：根據(jù)題意先求出小車由A運(yùn)動到B的時間t=2/4=0.5s；在豎直方向上兩球

19、都是自由落體運(yùn)動，對左側(cè)小球：5m=1/2gt2，對右側(cè)小球：h=1/2g(t-0.5s)2，聯(lián)立即可求出h=1.25m，所以A正確。 故選：A 15、D 解析：地球同步衛(wèi)星受月球引力可以忽略不計(jì)，表明地球同步衛(wèi)星距月球要比空間站距月球更遠(yuǎn)，地球同步衛(wèi)星軌道半徑r3、空間站軌道半徑r1、月球軌道半徑r2之間的關(guān)系：r2＞r1＞r3，由可知，，可比較出a3＞a2，由題意，空間站與月球周期相等，由可知，，所以a2＞a1，因此a3＞a2＞a1，D正確。 故選：D 16、A 解析：如圖所示： 假設(shè)第二顆炸彈的軌跡經(jīng)過a、b，第三顆炸彈的軌跡經(jīng)過P、Q；a、A、B、P、C在同一水平

20、線上，由題意可知，設(shè)aA=BP=x0，ab=bc=L，斜面的傾角為θ，三顆炸彈到達(dá)a 所在水平面的豎直速度為vy，水平速度為v0，對第二顆炸彈：水平方向：，豎直方向：， 對第三顆炸彈：水平方向：，豎直方向：，解得：t2=2t1；y2>2y1；所以Q點(diǎn)在c點(diǎn)的下方，也就是第三顆炸彈將落在bc之間，故A正確，B、C、D錯誤。 故選：A 二、解答題： 1． 解析：小球在最高點(diǎn)受的合力提供向心力，繩的拉力與重力方向相同，，又因?yàn)镕=Mg，所以。 2．0.6 r / s 7.5 N 解析：小球在豎直方向做勻加速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律有 代入數(shù)據(jù)可得擺線的拉力 T=7.5 N

21、 小球在水平方向做圓周運(yùn)動，所以有 代入數(shù)據(jù)可得周期 T=1.62 s 小球的轉(zhuǎn)速 。 3． 解析：如圖所示，O和O＇分別表示地球和月球的中心。在衛(wèi)星軌道平面上，A是地月連心線OO＇與地月球面的公切線ACD的交點(diǎn)，D、C和B分別是該公切線與地球表面、月球表面和衛(wèi)星圓軌道的交點(diǎn)。根據(jù)對稱性，過A點(diǎn)在另一側(cè)作地月球面的公切線，交衛(wèi)星軌道于E點(diǎn)。衛(wèi)星在上運(yùn)動時發(fā)出的信號被遮擋。 設(shè)探月衛(wèi)星的質(zhì)量為m0，引力常量為G，根據(jù)萬有引力定律有： ① ② 式中，T1是探月衛(wèi)星繞月球轉(zhuǎn)動的周期。 由①②式得 ③ 設(shè)衛(wèi)星的微波信號被遮擋的時間為t，則由于衛(wèi)星繞月做勻速圓周運(yùn)動，應(yīng)有 ④ 式中 ，。 由幾何關(guān)系得 ⑤ ⑥ 由③④⑤⑥式得