《《金版新学案》2012高三物理一轮课下作业 第4章 曲线运动 万有引力与航天 章末大盘点》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《金版新学案》2012高三物理一轮课下作业 第4章 曲线运动 万有引力与航天 章末大盘点（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、用心 爱心 专心- 1 -曲线运动曲线运动 万有引力与航天万有引力与航天 章末大盘点章末大盘点 (本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！) 一、选择题 1.右图示为一链条传动装置的示意图已知主动轮是逆时针转 动的，转速为n，主动轮和从动轮的齿数比为k.以下说法中正确的 是( ) A从动轮是顺时针转动的 B从动轮是顺时针转动的 C从动轮的转速为nk D从动轮的转速为n/k解析： 主动轮与从动轮的转速比等于两轮的齿数之反比，即nn ，可得 C 正1 k 确 答案： C 2(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
2、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 解析： 探测器做匀速圆周运动由万有引力充当向心力，Gmr，Gm，Gm2r，Gma.由以上四式可知，T减小则r减小，Mm r242 T2Mm r2v2 rMm r2Mm r2 a、v、均增大，故仅 A 正确 答案： A 3英国新科学家(New Scientist)杂志评选出了 2008 年度世界 8 项科学之最，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 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)，则该黑洞表面重力加速度的数量M Rc2 2G 级为( ) A108 m/s2
3、B1010 m/s2 C1012 m/s2 D1014 m/s2解析： 星球表面的物体满足mgG，即GMR2g，由题中所给条件 推出Mm R2M Rc2 2GGMRc2，则GMR2gRc2，代入数据解得g1012 m/s2，C 正确1 21 2 答案： C 4质量为 2 kg 的质点在xy平面上做曲线运动，在x方向 的速度图象和y方向的位移图象如右图所示，下列说法正确的是( ) A质点的初速度为 5 m/s B质点所受的合外力为 5 N C质点初速度的方向与合外力方向垂直 D2 s 末质点速度大小为 6 m/s 解析： 由x方向的速度图象可知，在x方向的加速度为 1.5 m/s2，受力Fx3
4、N，由 在y方向的位移图象可知在y方向做匀速直线运动，速度为vy4 m/s，受力Fy0.因此质 点的初速度为 5 m/s，A 选项正确；受到的合外力为 3 N，B 选项错误；显然，质点初速度方 向与合外力方向不垂直，C 选项错误；2 s 末质点速度应该为v m/s2 624213 m/s，D 选项错误 答案： A用心 爱心 专心- 2 -5.如右图所示，在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球， 经过时间ta恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与a等高 的b处以速度vb水平抛出另一小球，经过时间tb恰好落在斜面 的中点处若不计空气阻力，下列关系式正确的是( ) Avavb Bvavb2 Ctat
5、b Dta2tb 解析： 本题考查平抛运动，中档题做平抛运动的物体运动时间由竖直方向的高度决定t，a物体下落的高度是b的 2 倍，有tatb，D 错误；水平方向的距离由高度和2h g2初速度决定xv0，由题意得a的水平位移是b的 2 倍，可知vavb，B 正确2h g2 答案： B 6.(2011东北三校二次联考)如右图所示，在绕中心轴OO转动的圆筒 内壁上，有一物体随圆筒一起转动在圆筒的角速度逐渐增大的过程中，物 体相对圆筒始终未滑动，下列说法中正确的是( ) A物体所受弹力逐渐增大，摩擦力大小一定不变 B物体所受弹力不变，摩擦力大小减小了 C物体所受的摩擦力与竖直方向的夹角为零 D物体所受
6、弹力逐渐增大，摩擦力大小可能不变 解析： 在圆筒的角速度逐渐增大的过程中，物体相对圆筒始终未滑动，则摩擦力的竖 直分量与重力平衡，切线分量与速度方向相同，使物体速度增加， 所以物体所受的摩擦力 与竖直方向的夹角不为零，C 错误；物体的向心力由弹力提供，随着速度增加，向心力增加， 物体所受弹力逐渐增大，如果圆筒的角速度均匀增加，则摩擦力大小不变，D 正确 答案： D 7地球有一个可能的天然卫星被命名为“J002E2” ，这个天体是美国亚利桑那州的业余 天文爱好者比尔杨发现的，他发现“J002E2”并不是路经地球，而是以 50 天的周期围绕 地球运行，其特征很像火箭的残片或其他形式的太空垃圾由此可
7、知“J002E2”绕地半径与 月球绕地的半径之比约为( )A. B.325 939 25C. D.5 33 5解析： 由万有引力提供向心力有m12r1和m月2r月，两式相比解GMm1 r2 1(2 T1)GMm月 r2 月(2 T月)得：约为 ，A 正确r1 r月325 9 答案： A 8.(2011西南师大附中模拟)如右图所示，小球在竖直放置的光 滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列 说法正确的是( ) A小球通过最高点时的最小速度vmingRr B小球通过最高点时的最小速度vmin0 C小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球有较 小的作用力 D小球在水平
8、线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力 解析： 小球沿管上升到最高点的速度可以为零，故 A 错误，B 正确；小球在水平线ab 以下的管道中运动时，由外侧管壁对小球的作用力FN与球重力在背离圆心方向的分力Fmg的合力提供向心力，即：FNFmgm，因此，外侧管壁一定对球有作用力，而内侧壁无作v2 Rr 用力，C 错误；小球在水平线ab以上的管道中运动时，小球受管壁的作用力与小球速度大小用心 爱心 专心- 3 -有关，D 错误 答案： B 9.经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统” “双星系 统”是由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星 体之间的距离，而且双星系统一
9、般远离其他天体如右图所示，两 颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力的作用下，绕连线上的 O点做周期相同的匀速圆周运动现测得两颗星之间的距离为L， 质量之比为m1m232.则可知( ) Am1、m2做圆周运动的线速度之比为 32 Bm1、m2做圆周运动的角速度之比为 32Cm1做圆周运动的半径为L2 5Dm2做圆周运动的半径为L2 5 解析： 两恒星的轨道半径分别为r1、r2，则 r1r2L 又由两恒星的向心力大小相等得Gm1r12m2r22m1m2 L2由以上两式得r1L，r2L2 53 5 所以v1v2r1r223，故选 C. 答案： C 10.(2011安徽亳州)如右图所示，P是水平面上
10、的圆弧凹 槽从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球，恰能从固定在 某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨 道O是圆弧的圆心，1是OA与竖直方向的夹角，2是BA与 竖直方向的夹角则( )A.2 Btan 1tan 22tan 2 tan 1C.2 D.21 tan 1tan 2tan 1 tan 2解析： 由题意可知：tan 1，tan 2 ，所以 tan 1tan vy vxgt v0x yv0t 1 2gt22v0 gt 22，故 B 正确 答案： B 二、非选择题 11.如右图所示，将一根光滑的细金属棒折成“V”形，顶角为 2，其对称轴竖直，在其中一边套上一个质量为m的小金属
11、环P. (1)若固定“V”形细金属棒，小金属环P从距离顶点O为x的 A点处由静止自由滑下，则小金属环由静止下滑至顶点O需多长时间？(2)若小金属环P随“V”形细金属棒绕其对称轴以每秒n转匀 速转动时，则小金属环离对称轴的距离为多少？ 解析： (1)设小金属环沿棒运动的加速度为a，滑至O点用时 为t，由牛顿第二定律得mgcos ma由运动学公式得xat21 2用心 爱心 专心- 4 -联立解得t.2x gcos (2)设小金属环离对称轴的距离为r，由牛顿第二定律和向心力公式得 mgcot mr2，2n联立解得r.gcot 42n2答案： (1) (2)2x gcos gcot 42n2 12(2
12、010重庆理综)小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻 绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平 面内做圆周运动当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水 平距离d后落地，如右图所示已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为d，重力加速度为g.忽略手的运动半径和空气阻力3 4 (1)求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2. (2)问绳能承受的最大拉力多大？ (3)改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水 平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？解析： (1)设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律，有竖直方向ddgt2，水3
13、 41 2 平方向dv1t 联立解得v12gd 由机械能守恒定律，有mvmvmg1 22 21 22 1(d3 4d)得v2.5 2gd (2)设绳能承受的最大拉力大小为FT，这也是球受到绳的最大拉力大小球做圆周运动的半径为Rd3 4由圆周运动向心力公式，有FTmgmv2 1 R联立解得FTmg.11 3 (3)设绳长为l，绳断时球的速度大小为v3，绳承受的最大拉力不变，有FTmgm得v3v2 3 l8 3gl 绳断后球做平抛运动，竖直位移为dl，水平位移为x，时间为t1.有dlgt，xv3t11 22 1得x4ldl 3当l 时，x有极大值xmd.d 22 33答案： (1)v1 v2 (2
14、)mg (3)l xmd2gd5 2gd11 3d 22 33用心 爱心 专心- 5 -滚动训练(三) (本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！) 一、选择题 1(2011南通三模)关于速度和加速度，下列说法中正确的是( ) A速度不变时，加速度可能改变 B加速度增大时，速度可能减小 C速度变化越来越快时，加速度越来越小 D速度方向改变时，加速度的方向也一定改变 解析： 速度不变时，加速度一定为零，选项 A 错误；加速度方向与速度方向相反时速 度减小，选项 B 正确；加速度是表示速度变化快慢的物理量，速度变化越来越快时，加速度 越来越大，选项 C 错误；速度方向改变时，加速度方向不一定改
15、变，如平抛运动，选项 D 错 误 答案： B 2.如右图所示，物体在水平外力作用下处于静止状态，当外力F 由图示位置逆时针转到竖直位置的过程中，物体仍保持静止，则静摩 擦力可能为( )0 F 2FF 2 A B C D 解析： 由于物体不动，当F逆时针转动时，静摩擦力与F的水平分力平衡，当F水平 时，FfF，当F竖直时，Ff0，所以静摩擦力的变化范围是 0FfF，故正确选项为 C. 答案： C 3.汶川大地震后，为解决灾区群众的生活问题，党和国家派出大量 直升机空投救灾物资有一直升机悬停在空中向地面投放装有物资的箱 子，如右图所示设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落 速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态在箱子下落 过程中，下列说法正确的是( ) A箱内物体对箱子底部始终没有压力 B箱子刚投下时，箱内物体受到的支持力最大 C箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大 D若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来” 解析： 因为下落速度不断增大，而阻力Fv2，所以阻力逐渐增大，当Fmg时，物 体开始匀速下落以箱和物体为整体：(
