《高中物理 第五六章 曲线运动 万有引力与航天 新人教版必修2（2020年整理）.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 第五六章 曲线运动 万有引力与航天 新人教版必修2（2020年整理）.pptx（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五-六章曲线运动 万有引力与航天 本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，试卷满分为 100 分考试时间为 90 分钟 第卷(选择题，共 40 分) 一、选择题(本题共 10 小题，每题 4 分，共 40 分有的小题只有一个选项正确，有的小题 有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内) 1 在无风的情况下，跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞，下落过程中受到空气阻力下 列描绘下落速度的水平分量大小 vx、竖直分量大小 vy 与时间t 的图象，可能正确的是( ),解析：本题考查的知识点为运动的合成与分解、牛顿运动定律及图象，在能力的考查上体现 了物理知识与实际生活的联系，体现了新
2、课标对物理学习的要求，要求考生能够运用已学的 物理知识处理生活中的实际问题降落伞在下降的过程中水平方向速度不断减小，为一变减 速运动，加速度不断减小竖直方向先加速后匀速，在加速运动的过程中加速度不断减小， 从图象上分析B 图是正确的 答案：B 2游客乘坐过山车，在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到 20 m/s2，g 取 10 m/s2， 那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的( ) A1 倍 B2 倍 C3 倍 D4 倍 解析：由过山车在轨道最低点时合力提供向心力可得 Fmgma 向则 F30m3mg，故 C 正 确 答案：C,图 1 3如图 1 所示，AB 为斜面，BC 为水平面，
3、从 A 点以水平速度 v0 抛出一小球，此时落点到 A 的水平距离为 s1；从 A 点以水平速度 3v0 抛出小球，这次落点到 A 点的水平距离为 s2， 不计空气阻力，则s1s2 可能等于( ) A13 B16 C19 D112 1,解析：如果小球两次都落在 BC 段上，则由平抛运动的规律：h gt2，sv0t 知，水平位,1,2 移与初速度成正比，A 项正确；如果两次都落在 AB 段，则设斜面倾角为，由平抛运动的,y,2,1 gt2,规律可知：tan ，解得 s,2v02tan,xv0tg,，故 C 项正确；如果一次落在 AB 段，一次,落在 BC 段，则位移比应介于 13 与 19 之间
4、，故B 项正确 答案：ABC,图 2 4如图 2 所示，物体甲从高 H 处以速度 v1 平抛，同时物体乙从距甲水平方向距离 x 处由地 面以速度 v2 竖直上抛，不计空气阻力，两个物体在空中某处相遇，下列叙述中正确的是 ( ) 从抛出到相遇所用的时间是 x/v1 如果相遇发生在乙上升的过程中，则 v2 gH C如果相遇发生在乙下降的过程中，则 v2 gH.,v2 H 2v2,g v2g,要使甲、乙相遇发生在乙下降的过程中，只要使t1tt2 即可，即，得：,gH 2,v2 gH.,HH,1,222,若相遇点离地面高度为 ，则 v2t gt2.,将式代入上式，可得 v2 gH， 由式可知，A、B、
5、D 项正确 答案：ABD 5假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕 太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是( ) A地球的向心力变为缩小前的一半 1,B地球的向心力变为缩小前的,16 C地球绕太阳公转周期与缩小前的相同 D地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半,1,8,解析：密度不变，天体直径缩小到原来的一半，质量变为原来的 ，根据万有引力定律 F,GMm,r2,2,F,G ,知向心力变为 Mm,88,r 2,2,GMmF,16r216,GMm,r2,42,T2,，选项 B 正确；由mr得 T2,r3 GM,，知 T2,r 2,3,T，选项C 正
6、确,GM/8 答案：BC,6(2010天津理综)探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速 圆周运动，则变轨后与变轨前相比( ) A轨道半径变小B向心加速度变小 C线速度变小 D角速度变小,GMm2GM,r2,解析：由 r2 mr( T )2 可知，变轨后探测器轨道半径变小，由 a、v,GM r 、,GM r3,可知，探测器向心加速度、线速度、角速度均变大，只有选项 A 正确 答案：A,图 3 7(2010山东理综)1970 年 4 月 24 日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东 方红一号”发射成功，开创了我国航天事业的新纪元“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨 道，其
7、近地点M 和远地点N 的高度分别为 439 km 和 2384 km，则( ) 卫星在M 点的势能大于 N 点的势能 卫星在M 点的角速度大于 N 点的角速度 卫星在M 点的加速度大于 N 点的加速度 卫星在N 点的速度大小 7.9 km/s GMm 解析：从 M 点到 N 点，地球引力对卫星做负功，卫星势能增加，选项 A 错误；由 ma r2 得，,rM2,GMmGMm,rN2,aMaN，选项 C 正确；在 M 点，mrNN2，故 MN，选项 B,GMm mvN2,rN2rN,正确；在 N 点，由得 vN,GM rN,7.9 km/s，选项 D 错误,答案：BC 8(2010福建理综)火星探
8、测项目是我国继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个 重大太空探索项目假设火星探测器在火星表面附近圆形轨道运行的周期为 T1，神舟飞船 在地球表面附近的圆形轨道运行周期为 T2，火星质量与地球质量之比为 p，火星半径与地球 半径之比为q，则 T1 与 T2 之比为( ) 1,pq3,A. pq3B.,3,C.,p,q3,q3p,D.,解析：设火星的质量为 M1，半径为 R1，地球的质量为 M2，半径为 R2，由万有引力定律和牛,R12T12,R22T22,T2,顿第二定律得GmR1，GmR2，解得,M1m42M2m42T1M2R13,M1R23,q3,p,选项 D 正确,答案：D,图 4 9
9、(2011安徽省级名校联考)如图 4 所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点 运动到 D 点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从 A 点运动到 E 点的过程中，下 列说法中正确的是( ) 质点经过C 点的速率比 D 点的大 质点经过A 点时的加速度方向与速度方向的夹角小于 90 质点经过D 点时的加速度比 B 点的大 质点从B 到E 的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小 解析：质点做匀变速曲线运动，所以合外力不变，则加速度不变；在 D 点，加速度应指向轨 迹的凹向且与速度方向垂直，则在 C 点加速度的方向与速度方向成钝角，故质点由 C 到 D 速度在变小，即 vCvD
10、，选项 A 正确 答案：A,图 5 如图 5 所示，一架在 2000 m 高空以 200 m/s 的速度水平匀速飞行的轰炸机，要想用两 枚炸弹分别炸山脚和山顶的目标 A 和 B.已知山高 720 m，山脚与山顶的水平距离为 1000 m， 若不计空气阻力，g 取 10 m/s2，则投弹的时间间隔应为( ) A4 s B5 s C9 s D16 s 解析：设投在A 处的炸弹投弹的位置离 A 的水平距离为 x1，竖直距离为 h1，投在 B 处的炸 弹投弹的位置离B 的水平距离为 x2，竖直距离为 h2.则 x1vt1，Hgt12/2，求得 x14000 m；x2vt2，Hhgt22/2，求得 x2
11、3200 m所以投弹的时间间隔应为：t(x11000 mx2)/v9 s，故 C 正确 答案：C 第卷(非选择题，共 60 分) 二、填空题(本题共 2 小题，每题 8 分，共 16 分) 图 6 所示的是“研究小球的平抛运动”时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为 5 cm 的小方格，取g10 m/s2.由此可知：闪光频率为 Hz；小球抛出时的初速度大小 为 m/s；从抛出点到 C 点，小球速度的改变最大为 m/s.,4,图 6 解析：看出 A，B，C 三点的水平坐标相隔 5 个小格，说明是相隔相等时间的 3 个点竖直方 向的每个时间间隔内的位移差是 2 个小格，根据 sgt2 可以算相邻
12、的时间间隔，然后再 根据水平方向的匀速运动，可以算出初速度 答案：10 2.5 4 12设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径为 R，速率为 v，则太阳的质量可用 v、R 和引力常 量 G 表示为 太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速率约为地 球公转速率的 7 倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的 2109 倍为了粗略估算银河系中 恒星的数目，可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均 质量约等于太阳质量，则银河系中恒星数目约为 Mm v2,R2R,解析：由牛顿第二定律 Gm，,Rv2 则太阳的质量M G . M银Mv太2,由 G r2 M则 M 银,rv太2
13、,rG,M银 因 v 太7v，r2109R，则 M 1011. v2R 答 案 ： G 1011 三、计算题(本题共 4 小题，13、14 题各 10 分，15、16 题各 12 分，共 44 分，计算时必须 有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位),图 7 13(2009福建高考)如图 7 所示，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位于离地面足够 高的同一水平线上，枪口与目标靶之间的距离 s100 m，子弹射出的水平速度 v200 m/s， 子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放，不计空气阻力，取重力加速度 g 为 10 m/s2， 求： (1)从子弹由枪口射出开始计时，经多长时
14、间子弹击中目标靶？ (2)目标靶由静止开始释放到被子弹击中，下落的距离 h 为多少？ 解析：(1)子弹做平抛运动，它在水平方向的分运动是匀速直线运动，设子弹经 t 时间击中 s,目标靶，则t ，,5,v 代入数据得t0.5 s.,1,2,(2)目标靶做自由落体运动，则 h gt2，,代入数据得h1.25 m. 答案：(1)0.5 s (2)1.25 m,图 8 14(2009广东高考)如图 8 所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴 OO转动，筒内 壁粗糙，筒口半径和筒高分别为 R 和 H，筒内壁 A 点的高度为筒高的一半，内壁上有一质量 为 m 的小物块求 当筒不转动时，物块静止在筒壁 A
15、点受到的摩擦力和支持力的大小； 当物块在 A 点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度,图 9 解析：(1)如图 9，当圆锥筒静止时，物块受到重力、摩擦力 f 和支持力 N.由题意可知 H,fmgsinmg，,Nmgcos,R2H2 R,R2H2,mg.,(2)物块受到重力和支持力的作用，设圆筒和物块匀速转动的角速度为 竖直方向 Ncosmg 水平方向 Nsinm2r,g,r,联立，得 tan,R,HR,2,其中 tan ，r,2gH,R,.,答案：(1),H,R2H2,mg,R,R2H2,2gH,R,mg (2),6,图 10,15“嫦娥一号”探月卫星在空中运动的简化示意图
16、如图 10 所示卫星由地面发射后，经 过发射轨道进入停泊轨道，在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作 轨道已知卫星在停泊轨道和工作轨道的运行半径分别为 R 和 R1，地球半径为 r，月球半径 g,6,为 r1，地球表面重力加速度为 g，月球表面重力加速度为 .求：,(1)卫星在停泊轨道上运行的线速度； (2)卫星在工作轨道上运行的周期 解析：(1)设卫星在停泊轨道上运行的线速度为 v，卫星做圆周运动的向心力由地球对它的 万有引力提供，得,mMv2mM,R2Rr2,Gm，且有：Gmg，得：vr,g R,.,(2)设卫星在工作轨道上运行的周期为 T，则有：,R12,Gm()2R1，又有：G,mM12mM1,Tr12,g,6,m,得：T,242R13,gr12
