《高考物理二轮专题复习 专题二 物体的运动2-3课后作业（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理二轮专题复习 专题二 物体的运动2-3课后作业（含解析）（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2014 年高考物理二轮专题复习课后作业：专题二物体的运动 2-3 1(2013江苏单科)火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知()A太阳位于木星运行轨道的中心B火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连接扫过的面积答案 C解析太阳位于木星运行椭圆轨道的一个焦点上，选项 A 错误；火星和木星运行的轨道不同，速度大小不可能始终相等，选项 B 错误；由开普勒第三定律 k 可知选项 C 正确，a3T2同一行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，不同的行星，不相等，
2、选项 D 错误。2.(2013上海浦东新区学业质量调研)皮带传动装置中，小轮半径为 r，大轮半径为2r。A 和 B 分别是两个轮边缘上的质点，大轮中另一质点 P 到转动轴的距离也为 r，皮带不打滑。则()AA 与 P 的角速度相同BB 与 P 的线速度相同CA 的向心加速度是 B 的 1/2DP 的向心加速度是 A 的 1/4答案 D解析同一皮带带动的轮子边缘速度大小相等，根据 vR 得 ，所以vR A2 B， A 错误；同轴转动的不同点角速度相同，根据 vR 得 vB2v P， B 错误；根据a 得 aA2a B，根据 a 2R 得 aB2a P，故 aA4a P， D 正确， C 错误。v
3、2R3(2013福建理综)设太阳质量为 M，某行星绕太阳公转周期为 T，轨道可视作半径为r 的圆。已知万有引力常量为 G，则描述该行星运动的上述物理量满足()AGM BGM4 2r3T2 4 2r2T2CGM DGM4 2r2T3 4 r3T2答案 A解析行星绕太阳做圆周运动时的向心力，由太阳对行星的万有引力提供，根据牛顿第二定律得， m r，解得，GM ， A 项正确。GMmr2 4 2T2 4 2r3T24(2013课标全国)公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为 vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处，()A路面外侧高内侧
4、低B车速只要低于 vc，车辆便会向内侧滑动C车速虽然高于 vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D当路面结冰时，与未结冰时相比，v c的值变小答案 AC解析根据题意可知，汽车在拐弯处恰好不受摩擦力作用，受力情况如图所示，重力和支持力的合力刚好可以提供向心力，即 mgtanm ，路面外侧高于内侧， A 项正确；当车速低于v2cRvc时，汽车有向内侧滑动的趋势，此时汽车可以受到向外的摩擦力，只有摩擦力等于滑动摩擦力时，汽车才会向内侧滑动， B 项错误；当车速高于 vc时，汽车有向外侧滑动的趋势，此时汽车受到向里的摩擦力，只有摩擦力等于滑动摩擦力时，汽车才会向外侧滑动， C 项正确；由
5、 mgtanm 可知，当路面结冰时，v c的值不变， D 项错误。v2cR5.(2013江苏盐城二模)如图所示，绕太阳运动的行星在椭圆形轨道上运动。关于行星在近日点 A 和远日点 B 相关物理量的关系，正确的是()A速度 vAvB B加速度 aAaBC机械能 EAEB D万有引力 FAFB答案 ABD解析根据开普勒定律可知，近日点速度大，远日点速度小，故 vAvB， A 正确；根据a ，由于 rAaB ， B 正确；行星在椭圆形轨道上运动时，只有万有引力做功，GMr2机械能守恒， C 错误；万有引力 FG ，r A ，将GMR h GMR h做离心运动，则 A、 B 选项错误。8.(2013四
6、川成都二次诊断)如图所示，轻绳下端拴接一小球，上端固定在天花板上。用外力 F 将小球沿圆弧从图中实线位置缓慢拉到虚线位置，F 始终沿轨迹切线方向，轻绳中的拉力为 T。则()AF 保持不变，T 逐渐增大BF 逐渐减小，T 逐渐增大CF 逐渐增大，T 逐渐减小DF 逐渐减小，T 逐渐减小答案 C解析设绳与竖直方向的夹角为 ，对小球受力分析如图，在小球缓慢运动的过程中，可将小球的运动视为速度很小的匀速圆周运动，设速度大小为 v，则沿半径方向有 Tmg cosm，沿圆弧的切线方向有 Fmg sin，在移动过程中 由零逐渐增大，故 F 逐渐增大，Tv2R逐渐减小， C 正确， A、 B、 D 错误。9(
7、2013山东理综)双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。若某双星系统中两星做圆周运动的周期为 T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的 k 倍，两星之间的距离变为原来的 n 倍，则此时圆周运动的周期为()A. T B. Tn3k2 n3kC. T D. Tn2k nk答案 B解析设双星的质量分别为 m1、m 2，两星做圆周运动的半径分别为 r1、r 2，则总质量Mm 1m 2，两者之间的距离 Lr 1r 2。根据万有引力定律及牛顿第二定律得G m 1 r1、G
8、 m 2 r2，将两式相加整理可得m1m2L2 4 2T2 m1m2L2 4 2T2T 。总质量变为原来的 k 倍，距离变为原来的 n 倍时，周期4 2L2 r1 r2G m1 m2 4 2L3GM将变为原来的 倍，故选项 B 正确。n3k10(2013江苏单科)如图所示， “旋转秋千”中的两个座椅 A、B 质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是()AA 的速度比 B 的大BA 与 B 的向心加速度大小相等C悬挂 A、B 的缆绳与竖直方向的夹角相等D悬挂 A 的缆绳所受的拉力比悬挂 B 的小答案 D解析根据题意可
9、知，座椅 A 和 B 的角速度相等，A 的转动半径小于 B 的转动半径，由 vr可知，座椅 A 的线速度比 B 的小，选项 A 错误；由 ar 2可知，座椅 A 的向心加速度比 B的小，选项 B 错误；座椅受力如图所示，由牛顿第二定律 mgtanmr 2，得tan ，因座椅 A 的运动半径较小，故悬挂 A 的缆绳与竖直方向的夹角小，选项 C 错r 2g误；拉力 FT ，可判断悬挂 A 的缆绳所受的拉力比悬挂 B 的小，选项 D 正确。mgcos11.如图所示，匀速转动的水平圆盘上，放有质量均为 m 的小物体 A、B；A、B 间用细线沿半径方向相连，它们到转轴距离分别为 RA20 cm，R B3
10、0 cm，A、B 与盘面间的最大静摩擦力均为重力的 0.4 倍，求：(1)当细线上开始出现张力时，圆盘的角速度 0；(2)当 A 开始滑动时，圆盘的角速度 ；(3)当即将滑动时，烧断细线，A、B 状态如何？答案(1)3.7 rad/s(2)4 rad/s(3)A 继续随盘做圆周运动，B 将做离心运动解析(1)当细线上开始出现张力时，表明 B 与盘间的静摩擦力已达到最大，设此时圆盘的角速度为 0，则有 mgmR B 20解得 0 rad/s3.7 rad/s。 gRB 0.4100.3(2)当 A 开始滑动时，表明 A 与盘间的静摩擦力已达到最大，设此时圆盘的角速度为，线的拉力为 F，则有对 A
11、：F fAmaxFmR A 2对 B：F fBmaxFmR B 2又有：F fAmaxF fBmaxkmg解以上三式，得 4 rad/s。(3)烧断细线，A 与盘间的静摩擦力减小，继续随盘做半径为 RA20 cm 的圆周运动，而B 由于 FfBmax不足以提供必要的向心力而做离心运动。12(2013河南洛阳一练)某星球的质量为 M，在该星球表面某一倾角为 的山坡上以初速度 v0平抛一物体，经时间 t 该物体落到山坡上。欲使该物体不再落回该星球的表面，求至少应以多大的速度抛出该物体？(不计一切阻力，万有引力常量为 G)答案42GMv0tant解析由题意可知是要求该星球上的“近地卫星”的绕行速度，
12、也即为第一宇宙速度。设该卫星球面处的重力加速度为 g，由平抛运动可得tan yx gt2v0故 g2v0tant对于该星球表面上的物体有 G mgMmR2所以 RGMt2v0tan而对于绕该星球做匀速圆周运动的“近地卫星”应有mgmv2R所以 v gR42GMv0tant13.如图所示的“ S”形玩具轨道，该轨道用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，放置在竖直平面内，轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成，圆半径比细管内径大得多，轨道底端与水平地面相切，轨道在水平方向不可移动。弹射装置将一个小球(可视为质点)从 a 点水平弹射向 b 点并进入轨道，经过轨道后从最高点 d 水平抛出(抛出后小球不会再碰
13、轨道)，已知小球与地面 ab 段间的动摩擦因数为 0.2，不计其他机械能损失，ab 段长 L1.25 m，圆的半径 R0.1 m，小球质量 m0.01 kg，轨道质量为 M0.26 kg，g10 m/s2。若 v05 m/s，试求：(1)小球从最高点 d 抛出后的水平射程。(2)小球经过轨道的最高点 d 时，管道对小球作用力的大小和方向。答案(1)0.98 m(2)1.1 N方向竖直向下解析(1)设小球到达 d 点处速度为 v，由动能定理，得mgLmg4R mv2 mv12 12 20小球在 d 点做平抛运动，有 4R gt212xvt联立以上三式并代入数值，解得小球从最高点 d 抛出后的水平
14、射程：x m0.98 m265(2)当小球通过 d 点时，取竖直向下为正方向，由牛顿第二定律得 FNmgmv2R代入数值，解得管道对小球的作用力大小 FN1.1 N，方向竖直向下。14(2013重庆理综)如图所示，半径为 R 的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心 O 的对称轴 OO重合。转台以一定角速度 匀速旋转，一质量为 m 的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和 O 点的连线与 OO之间的夹角 为 60。重力加速度大小为 g。(1)若 0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求 0；(2)若 (1k) 0，且 0k1，求小物块
15、受到的摩擦力大小和方向。答案(1) 02gR(2)当 (1k) 0时，摩擦力方向沿罐壁切线向下，大小为 f mg3k 2 k2当 (1k) 0时，摩擦力方向沿罐壁切线向上，大小 f mg3k 2 k2解析(1)物块在弹力和重力的作用下做圆周运动，弹力的竖直分力与重力平衡，弹力的水平分力提供向心力，所以有 FNcosmg，F Nsinm sin，得 0202gR(2)当 (1k) 0时，滑块有沿斜面向上滑的趋势，摩擦力沿罐壁切线向下，受力分析如图甲，竖直方向：FNcosf sinmg0，水平方向：FNsinf cosm 2Rsin，联立得 f mg3k 2 k2当 (1k) 0时，滑块有沿斜面向下滑的趋势，摩擦力方向沿罐壁切线向上，受力分析如图乙，竖直方向：FNcosf sinmg0水平方向：FNsinf cosm 2Rsin，联立得 f m
