《2012高考物理备考第4章曲线运动 万有引力与航天 章末综合检测练习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2012高考物理备考第4章曲线运动 万有引力与航天 章末综合检测练习（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、- 1 -章末综合检测章末综合检测一、选择题一、选择题(本本题题共共 10 小小题题，每小，每小题题 4 分，共分，共 40 分在每小分在每小题给题给出的四个出的四个选项选项中，有的只有一中，有的只有一个个选项选项正确，有的有多个正确，有的有多个选项选项正确，全部正确，全部选对选对的得的得 4 分，分，选对选对但不全的得但不全的得 2 分，有分，有错选错选的得的得 0 0分分) )1关于物体的运动，以下说法正确的是( )A物体做平抛运动时，加速度不变B物体做匀速圆周运动时，加速度不变C物体做曲线运动时，加速度一定改变D物体做曲线运动时，加速度可能变也可能不变解析解析：做平抛运动的物体由于只受重
2、力作用，故其加速度不变，A 正确匀速圆周运动，加速度大小不变，但方向改变，B 错误曲线运动中合外力不变时，其加速度就不变，D 正确，C 错误，故选 A、D.答案答案：AD2(2010 年广东江门模拟)一辆静止在水平地面上的汽车里有一个小球从高处自由下落，下落一半高度时汽车突然向右匀加速运动，站在车厢里的人观察到小球的运动轨迹是图中的( )解析解析：人观察小球的运动是以车为参考系的，所以当车突然向右匀加速运动后，相当于小球继续下落的同时，向左做匀加速运动，这两个运动的合运动轨迹显然应为 C 选项答案答案：C3如图 1 所示，绳子的一端固定在O点，另一端拴一重物在水平面上做匀速圆周运动( )图 1
3、- 2 -A转速相同时，绳长的容易断B周期相同时，绳短的容易断C线速度大小相等时，绳短的容易断D线速度大小相等时，绳长的容易断解析解析：A 选项，根据Fm42rn2，转速n相同时，绳越长，即r越大，向心力F越大，故绳长的容易断，A 正确；B 选项，根据Fmr，周期相同时，r越大，F越大，也42 T2是绳长的容易断，B 错误；C 选项，根据Fm，线速度v大小相等时，r越大，F越小，v2 r可以判断，绳短的容易断，C 正确，D 错误答案答案：AC4如图 2 所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有A、B、C三点，这三点所在处半径rArBrC，则这三点的向心加速度aA、aB、aC的关系是( )AaA
4、aBaC BaCaAaBCaCaA解析解析：皮带传动且不打滑，A点与B点线速度相同，由a有a ；所以aAaC，可见选项 C 正确答案答案：C5如图 3 所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动，则只要运动角速度合适，螺丝帽恰好不下滑，假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下述分析正确的是 ( )A螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡- 3 -B螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外，背离圆心C此时手转动塑料管的角速度mg rD若
5、杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动解析解析：由于螺丝帽做圆周运动过程中恰好不下滑，则竖直方向上重力与摩擦力平衡，杆对螺丝帽的弹力提供其做匀速圆周运动的向心力，选项 A 正确，BC 错误；无论杆的转动速度增大多少，竖直方向受力平衡，故选项 D 错误答案答案：A6(2009 年福建卷)“嫦娥一号”月球探测器在环绕月球运行过程中，设探测器运行的轨道半径为r，运行速率为v，当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时( )Ar、v都将略为减小Br、v都将保持不变Cr将略为减小，v将略为增大Dr将略为增大，v将略为减小解析解析：由万有引力提供向心力G知，当探测器到达质量密集区时，万有引力增大
6、，Mm r2mv2 r探测器运行半径将减小，速度增大，故 C 对答案答案：C7如图 4 所示，甲、乙两运动员同时从水流湍急的河岸下水游泳，甲在乙的下游且速度大于乙欲使两人尽快在河中相遇，则应选择的游泳方向是( )A都沿虚线方向朝对方游B都偏离虚线偏向下游方向C甲沿虚线、乙偏离虚线向上游方向D乙沿虚线、甲偏离虚线向上游方向解析解析：若水速为零，因甲、乙相遇时相对位移是恒定的，只有甲、- 4 -乙都沿虚线相向游，其相对速度最大，相遇时间最短在水速不为零的情况下，两者在相向做匀速直线运动的基础上，都附加了同样的沿水流方向的运动，因此不影响他们相对位移和相对速度的大小，相遇时间和水速为零的情况完全相同
7、仍为最短另外，从位移合成的角度，更容易得到解答如下：设水速为零时，甲、乙沿虚线相向游动时位移分别为x甲和x乙，如图 5 所示，当水速不为零时，他们将在x甲、x乙的基础上都沿水流方向附加一个相同的位移x，由矢量合成的三角形定则知，甲、乙两人的实际位移应分别是图中的x甲，x乙.由图看出，此时他们仍到达了河中的同一点即相遇，其相遇时间与水速为零时一样为最短答案答案：A8如图 6 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
8、投弹的时间间隔应为( )A4 s B5 sC9 s D16 s解析解析：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，Hgt/2，求得2 1x14000 m；x2vt2，Hhgt/2，求得x23200 m所以投弹的时间间隔应为：2 2t(x11000 mv2)/v9 s, 故 C 正确答案答案：C9(2009 年江苏卷)英国新科学家(New Scientist)杂志评选出了 2008 年度世界 8 项科- 5 -学之最，在 XTEJ1650500 双星系统中发现的最小黑洞位列其中若某黑洞的半径R约45
9、 km，质量M和半径R的关系满足 (其中c为光速，G为引力常量)，则该黑洞表M Rc2 2G面重力加速度的数量级为( )A108 m/s2 B1010 m/s2C1012 m/s2 D1014 m/s2解析解析：设黑洞表面重力加速度为g，由万有引力定律可得g，又有 ，联立得GM R2M Rc2 2Gg11012 m/s2.选项 C 正确c2 2R答案答案：C10(2010 年山东济宁质检)一根长为L的轻杆下端固定一个质量为m的小球，上端连在光滑水平轴上，轻杆可绕水平轴在竖直平面内运动(不计空气阻力)当小球在最低点时给它一个水平初速度v0，小球刚好能做完整的圆周运动若小球在最低点的初速度从v0逐
10、渐增大，则下列判断正确的是( )A小球能做完整的圆周运动，经过最高点的最小速度为B小球在最高点对轻杆的作用力先减小后增大C小球在最低点对轻杆的作用力先减小后增大D小球在运动过程中所受合外力的方向始终指向圆心解析解析：小球在最高点时，杆可给球提供竖直向上的支持力，也可提供竖直向下的拉力，因此，小球在最高点的速度最小可以为零，故 A 错；当最高点速度v时，gL杆给球竖直向下的拉力，MgFmv2/L，随v0增大，v增大，F增大，故 A、C 错，B 对；小球做的是变速圆周运动，其合外力的方向不始终指向圆心，故 D 错答案答案：B二、实验题二、实验题(本本题题包括包括 2 小小题题，共，共 10 分分)
11、11在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是_(填代号)A游标卡尺B秒表C坐标纸D天平- 6 -E弹簧测力计F重垂线实验中，下列说法正确的是_A应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下B斜槽轨道必须光滑C斜槽轨道末端可以不水平D需使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些E为了比较正确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来解析解析：根据平抛运动的原理，还需要的器材是 CF，根据平抛运动的原理、实验操作、注意事项等知识可知 AD 正确答案答案：CF AD12在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格
12、的边长l1.25 cm，若小球在平抛运动中先后经过的几个位置如图 7 中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算公式为v0_(用l、g表示)，其值是_解析解析：从图中可以看出，a、b、c、d四点沿水平方向相邻两点间的距离均为 2l；根据平抛运动的规律，物体在任意两相邻间隔所用时间为t，则有：v0 2l t由于a、b、c、d四点沿竖直方向依次相距l、2l、3l；平抛物体在竖直方向做自由落体运动，而且任意两个连续相等时间里的位移之差相等，hgt2l，即t l g由得：v02.lg代入数据得：v02 m/s0.7 m/s.1.25 102 9.8答案答案：2 0.7 m/slg三、计算题三、计
13、算题(本本题题包括包括 5 小小题题，共，共 50 分解答分解答应应写出必要的文字写出必要的文字说说明、方程式和重要演算步明、方程式和重要演算步骤骤只写出最后答案的不能得分有数只写出最后答案的不能得分有数值计值计算的算的题题，答案中必，答案中必须须明确写出数明确写出数值值和和单单位位)- 7 -13如图 8 所示，轻杆长 1 m，其两端各连接质量为 1 kg 的小球，杆可绕距B端 0.2 m 的轴O在竖直平面内自由转动，轻杆从静止由水平转至竖直方向，A球在最低点时的速度为 4 m/s.(g取 10 m/s2)求：(1)A小球此时对杆的作用力大小及方向(2)B小球此时对杆的作用力大小及方向解析解
14、析：在最低点时杆对球一定是拉力，在最高点杆对球可能是拉力，也可能是支持力，由具体情况来决定图 9(1)在最低点对A球受力分析如图甲所示，由牛顿第二定律有Fmgm v2 R代入数据解得F30 N 由牛顿第三定律，球对杆的拉力F30 N，方向向下(2)同一根杆上转动的角速度相等，设OBr0.2 m， vA RvB r对B受力分析如图乙所示由牛顿第二定律有mgFB mv2B r联立代入数据得FB5 N，由牛顿第三定律知B球对杆的压力FB5 N方向向下答案答案：(1)30 N 向下 (2)5 N 向下14一物体在光滑水平面上运动，它的x方向和y方向的两个运动的速度时间图象如图 10所示- 8 -图 1
15、0(1)判断物体的运动性质；(2)计算物体的初速度；(3)计算物体在前 3 s 内和前 6 s 内的位移解析解析：(1)由图可看出，物体沿x方向的分运动为匀速直线运动，沿y方向的分运动为匀变速直线运动，故合运动为匀变速曲线运动(2)物体的初速度v0 m/s50 m/s.v2x0v2y0302(40)2(3)在前 3 s 内，xvxt303 m90 m，yt3 m60 m，故L|vy0| 240 2 m108.2 m.x2y2902602在前 6 s 内，xvxt306 m180 m，y0，故Lx180 m.答案答案：(1)匀变速曲线运动 (2)50 m/s (3)180 m15宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时的初速度增大到 2 倍，则抛出点与落地点之间的距离为L.已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引3力常量为G，求该星球的质量M.解析解析：设抛出点的高度为h，第一次抛出时水平射程为x；当初速度变为原来 2 倍时，水平射程为 2x，如图 11 所示由几何关系
