高考物理第四章 曲线运动45分钟章末检测卷Word格式文档下载.docx
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,T为运转周期)的位置.如果作用在卫星上的力只有地球E对卫星的万有引力,则下列说法正确的是( )
A.面积S1>
S2
B.卫星在轨道A点的速度小于B点的速度
C.T2=Ca3,其中C为常数,a为椭圆半长轴
D.T2=C′b3,其中C′为常数,b为椭圆半短轴
4.(多选)如图所示,A、B两点分别是斜面的顶端、底端,C、D是斜面上的两个点,LAC:
LCD:
LDB=1:
3:
3,E点在B点正上方并与A点等高.从E点水平抛出质量相等的两个小球,球a落在C点,球b落在D点,球a和球b从抛出到落在斜面上的过程中(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.两球运动时间之比为2:
1
B.两球抛出时初速度之比为4:
C.两球动能增加量之比为1:
2
D.两球重力做功之比为1:
3
5.如图,MN为转轴OO′上固定的光滑硬杆,且MN垂直于OO′.用两个完全相同的小圆环套在MN上.分别用两条不可伸长的轻质细线一端与圆环连接,另一端系于OO′上,长度分别为l1、l2.已知l1、l2与MN的夹角分别为θ1、θ2,OO′匀速转动时,线上弹力分别为FT1、FT2.下列说法正确的是( )
A.若l1sinθ1>
l2sinθ2,则FT1>
FT2
B.若l1cosθ1>
l2cosθ2,则FT1>
C.若l1tanθ1>
l2tanθ2,则FT1>
D.若l1>
l2,则FT1>
6.2016年10月17日“神舟十一号”载人飞船发射成功,飞船入轨后经过约2天的独立飞行完成与“天宫二号”的对接.如图所示,“天宫二号”处于离地面高h=393km的圆轨道A上,“神舟十一号”处于圆轨道B上.“神舟十一号”在位置1点火后沿轨道C运动到位置2,然后沿轨道A运动,通过调整自己与前方的“天宫二号”的相对距离和姿态,最终对接.已知地球半径为R=6371km,引力常量为G=6.67×
10-11N·
m2/kg2,地球质量为M=6.0×
1024kg,不计大气阻力.下列说法正确的是( )
A.“天宫二号”在轨道A上的运行周期比“神舟十一号”在轨道B上的运行周期小
B.“天宫二号”在轨道A上的加速度比“神舟十一号”在轨道B上的加速度大
C.“天宫二号”在轨道A上的运行速率约为7.7km/s
D.“神舟十一号”在位置2时的机械能小于在位置1时的机械能
7.如图所示,轻绳的一端固定在O点,另一端系一质量为m的小球(可视为质点).当小球在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动时,通过传感器测得轻绳拉力FT、轻绳与竖直线OP的夹角θ满足关系式FT=a+bcosθ,式中a、b为常数.若不计空气阻力,则当地的重力加速度为( )
A.
B.
C.
D.
8.(多选)如图所示,竖直轴位于水平转台中心,质量为m的小球由三根伸直的轻绳连接,和水平转台一起以角速度ω匀速转动,倾斜绳与竖直轴夹角为θ,竖直绳对小球的拉力为F1,水平绳对小球的拉力为F2,小球到竖直轴的距离为r,以下说法可能正确的是( )
A.mgtanθ=mω2r
B.mgtanθ-F2=mω2r
C.(mg+F1)tanθ=mω2r
D.(mg-F1)tanθ=mω2r
9.(多选)澳大利亚科学家近日宣布,在离地球约14光年的“红矮星Wolf1061”周围发现了三颗行星b、c、d,它们的公转周期分别是5天、18天、67天,公转轨道可视为圆,如图所示.已知引力常量为G.下列说法正确的是( )
A.可求出b、c的公转半径之比
B.可求出c、d的向心加速度之比
C.若已知c的公转半径,可求出“红矮星”的质量
D.若已知c的公转半径,可求出“红矮星”的密度
10.(多选)如图所示,半径可变的四分之一光滑圆弧轨道置于竖直平面内,轨道的末端B处切线水平,现将一小物体从轨道顶端A处由静止释放.小物体刚到B点时的加速度为a,对B点的压力为FN,小物体离开B点后的水平位移为x,落地时的速率为v.若保持圆心的位置不变,改变圆弧轨道的半径R(不超过圆心离地的高度).不计空气阻力,下列图象正确的是( )
二、非选择题(共30分)
11.(12分)(2018·
潍坊高三段考)为确保弯道行车安全,汽车进入弯道前必须减速.如图所示,AB为进入弯道前的平直公路,BC为水平圆弧形弯道.已知AB段的距离sAB=14m,弯道半径R=24m.汽车到达A点时速度vA=16m/s,汽车与路面间的动摩擦因数μ=0.6,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2.要确保汽车进入弯道后不侧滑.求汽车:
(1)在弯道上行驶的最大速度;
(2)在AB段做匀减速运动的最小加速度.
12.(18分)如图所示,一个可以看成质点的小球用没有弹性的细线悬挂于O′点,细线长L=5m,小球质量为m=1kg.现向左拉小球使细线水平,由静止释放小球,已知小球运动到最低点O时细线恰好断开,取重力加速度g=10m/s2.
(1)求小球运动到最低点O时细线的拉力F的大小.
(2)如果在小球做圆周运动的竖直平面内固定一圆弧轨道,该轨道以O点为圆心,半径R=5
m,求小球从O点运动到圆弧轨道上的时间t.
解析:
将与质点速度方向相反的作用力F旋转90°
时,该力与其余力的合力夹角为90°
,这时质点所受的合力大小为
F,方向与速度的夹角为45°
,质点受力的方向与运动的方向之间的夹角是锐角,所以质点做速度增大的曲线运动,故A、B错误;
根据牛顿第二定律得加速度a=
,所以质点做匀变速曲线运动,故C正确、D错误.
答案:
C
2.(2018·
重庆调研)如图所示,某河段两岸平行,河水越靠近河中央水流速度越大.一条小船(可视为质点)沿垂直于河岸的方向航行,它在静水中航行速度为v,沿河岸向下及垂直河岸建立直角坐标系xOy,则该船渡河的大致轨迹正确的是( )
小船在垂直于河岸方向做匀速直线运动,平行河岸方向先做加速运动后做减速运动,因此合速度方向与河岸间的夹角先减小后增大,即运动轨迹的切线方向与x轴的夹角先减小后增大,C项正确.
3.(2018·
浙江温州十校联考)2016年8月16日凌晨,被命名为“墨子号”的中国首颗量子科学实验卫星开启星际之旅,其运行轨道为如图所示的绕地球E运动的椭圆轨道,地球E位于椭圆的一个焦点上.轨道上标记了卫星经过相等时间间隔(Δt=
根据开普勒第二定律可知,卫星与地球的连线在相等的时间内扫过的面积相等,故面积S1=S2,选项A错误;
根据开普勒第二定律可知,卫星在轨道A点的速度大于在B点的速度,选项B错误;
根据开普勒第三定律可知
=k,其中k为常数,a为椭圆半长轴,选项C正确,选项D错误.
4.(2018·
南京、盐城模拟)(多选)如图所示,A、B两点分别是斜面的顶端、底端,C、D是斜面上的两个点,LAC:
球1和球2下降的高度之比为1:
4,根据t=
知,时间之比为1:
2,故A错误.因为球1和球2的水平位移之比为2:
1,时间之比为1:
2,则初速度之比为4:
1,故B正确.根据动能定理知,重力做功之比为1:
4,则动能增加量之比为1:
4,故C、D错误.
B
5.(2018·
哈师大附中月考)如图,MN为转轴OO′上固定的光滑硬杆,且MN垂直于OO′.用两个完全相同的小圆环套在MN上.分别用两条不可伸长的轻质细线一端与圆环连接,另一端系于OO′上,长度分别为l1、l2.已知l1、l2与MN的夹角分别为θ1、θ2,OO′匀速转动时,线上弹力分别为FT1、FT2.下列说法正确的是( )
设两环的质量均为m,硬杆转动的角速度为ω,根据牛顿第二定律,对左环有:
FT1cosθ1=mω2l1cosθ1;
对右环有:
FT2cosθ2=mω2l2cosθ2两环ω相等得
=
;
若l1cosθ1>
l2cosθ2,则FT1cosθ1>
FT2cosθ2,不能得到FT1>
FT2;
由题意可知l1sinθ1<
l2sinθ2;
若l1tanθ1>
l2tanθ2,可得cosθ1<
cosθ2,不能得到FT1>
FT2;
若l1>
FT2,选项D正确,A、B、C错误.
D
6.(2018·
广西重点高中高三一模)2016年10月17日“神舟十一号”载人飞船发射成功,飞船入轨后经过约2天的独立飞行完成与“天宫二号”的对接.如图所示,“天宫二号”处于离地面高h=393km的圆轨道A上,“神舟十一号”处于圆轨道B上.“神舟十一号”在位置1点火后沿轨道C运动到位置2,然后沿轨道A运动,通过调整自己与前方的“天宫二号”的相对距离和姿态,最终对接.已知地球半径为R=6371km,引力常量为G=6.67×
由
=m(
)2r,得T=
,可知半径越大,周期越大,A错.由
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