曲线运动运动单元过关题(含答案)Word文档格式.doc
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3、(2010·
河南省实验中学模拟)如图所示,小球P在A点从静止开始沿光滑的斜面AB运动到B点所用的时间为t1,在A点以一定的初速度水平向右抛出,恰好落在B点所用时间为t2,在A点以较大的初速度水平向右抛出,落在水平面BC上所用时间为t3,则t1、t2和t3的大小关系正确的是
A.t1>t2=t3
B.t1<t2=t3
C.t1>t2>t3
D.t1<t2<t3
4、(2010·
郑州模拟)如图所示,倾斜轨道AC与有缺口的圆轨道BCD相切于C,圆轨道半径为R,两轨道在同一竖直平面内,D是圆轨道的最高点,缺口DB所对的圆心角为90°
,把一个小球从斜轨道上某处由静止释放,它下滑到C点后便进入圆轨道,要想使它上升到D点后再落到B点,不计摩擦,则下列说法正确的是
( )
A.释放点须与D点等高
B.释放点须比D点高R/4
C.释放点须比D点高R/2
D.使小球经D点后再落到B点是不可能的
5、如图所示,物体A、B随水平圆盘绕轴匀速转动,物体B在水平方向所受的作用力有
A.圆盘对B及A对B的摩擦力,两力都指向圆心
B.圆盘对B的摩擦力指向圆心,A对B的摩擦力背离圆心
C.圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力
D.圆盘对B的摩擦力和向心力
6、一位同学为了测算卫星在月球表面附近做匀速圆周运动的环绕速度,提出了如下实验方案:
在月球表面以初速度v0竖直上抛一个物体,测出物体上升的最大高度h,已知月球的半径为R,便可测算出绕月卫星的环绕速度.按这位同学的方案,绕月卫星的环绕速度为
A.v0
B.v0
C.v0
D.v0
7、(2010·
南京模拟)2008年9月27日“神舟”七号宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任务,他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新时代的到来.“神舟”七号绕地球做近似匀速圆周运动,其轨道半径为r,若另有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的半径为2r,则可以确定( )
A.卫星与“神舟”七号的向心加速度大小之比为1∶4
B.卫星与“神舟”七号的线速度大小之比为1∶
C.翟志刚出舱后不再受地球引力
D.翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品,假如不小心实验样品脱手,则实验样品做自由落体运动
8、(2010·
玉溪模拟)据报道,我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空,经过4次变轨控制后,于5月1日成功定点在东经77°
赤道上空的同步轨道.关于成功定点后的“天链一号01星”,下列说法正确的是
( )
A.运行速度大于7.9km/s
B.离地面高度一定,相对地面静止
C.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等
9、(2010·
湖南省长沙市调研)一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面,做如下实验:
用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球,上端固定在O点,如图6甲所示,在最低点给小球某一初速度,使其绕O点的竖直面内做圆周运动,测得绳的拉力F大小随时间t的变化规律如图乙所示.F1=7F2,设R、m、引力常量G以及F1为已知量,忽略各种阻力.以下说法正确的是
A.该星球表面的重力加速度为
B.卫星绕该星球的第一宇宙速度为
C.星球的质量为
D.小球在最高点的最小速度为零
二、实验,探究题
10、(4分)(2010·
潍坊质检)某同学利用如图7所示的两种装置探究平抛运动,方案如下:
图7
装置1:
用小锤打击金属片,A球水平抛出,同时B球自由下落.仔细观察A、B两球是否同时落到水平地面上.若同时落地,则说明水平分运动是匀速运动,竖直分运动是自由落体运动.
装置2:
竖直管A上端要高于水面,这样可在较长时间内得到稳定的细水柱.水平管B喷出水流,在紧靠水流、平行于水流的玻璃板上用彩笔描出水流的轨迹,这就是平抛运动的轨迹.
找出以上叙述中不当之处并写到下面:
(1)______________________________________________________________________;
(2)______________________________________________________________________.
11、(8分)(2010·
陕西省西安铁一中月考)某同学在做平抛运动实验得出如图所示的小球运动轨迹,ab、c三点的位置在运动轨迹上已标出.则:
(g取10m/s2)
(1)小球平抛的初速度为________m/s.
(2)小球开始做平抛运动的位置坐标为________cm.
y=________
cm.
(3)小球运动到b点的速度为________m/s.
三、综合题
12、(13分)如图所示,有一倾角为30°
的光滑斜面,斜面长L为10m,
一小球从斜面顶端以10m/s的速度在斜面上沿水平方向抛出.求:
(g取10m/s2)
(1)小球沿斜面滑到底端时的水平位移x;
(2)小球到达斜面底端时的速度大小.
13、(15分)如图所示,水平转盘上放有质量为m的物块,当物块到转轴的距离为r时,连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为零).物块和转盘间最大静摩擦力是其正压力的μ倍.求:
(1)当转盘的角速度ω1=时,细绳的拉力F1;
(2)当转盘的角速度ω2=时,细绳的拉力F2.
14、(15分)(2009·
天津高考)2008年12月,天文学家们通过观测的数据确认了银河系中央的黑洞“人马座A*”的质量与太阳质量的倍数关系.研究发现,有一星体S2绕人马座A*做椭圆运动,其轨道半长轴为9.50×
102天文单位(地球公转轨道的半径为一个天文单位),人马座A*就处在该椭圆的一个焦点上.观测得到S2星的运行周期为15.2年.
若将S2星的运行轨道视为半径r=9.50×
102天文单位的圆轨道,试估算人马座A*的质量MA是太阳质量MS的多少倍(结果保留一位有效数字).
15、神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体,探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律.天文学家观测河外星系大麦哲伦云时,发现了LMCX-3双星系统,如图所示,它由可见星A和不可见的暗星B构成.两星视为质点,不考虑其他天体的影响,A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动,它们之间的距离保持不变.引力常量为G,由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T.
(1)可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体(视为质点)对它的引力,设A和B的质量分别为m1、m2,试求m′.(用m1、m2表示)
(2)求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式.
(3)恒星演化到末期,如果其质量大于太阳质量ms的2倍,它将有可能成为黑洞.若可见星A的速率v=2.7×
105m/s,运行周期T=4.7π×
104s,质量m1=6ms,试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗?
(G=6.67×
10-11
N·
m2/kg2,ms=2.0×
1030kg)[2006年高考·
天津理综卷]
参考答案
1、解析:
设太阳质量为M,月球质量为m,海水质量为m′,太阳与地球之间距离为r1,月球与地球之间距离为r2,由题意=2.7×
107,=400,由万有引力公式,太阳对海水的引力F1=,月球对海水的引力F2=,则===,故A正确,B错误;
月球到地球上不同区域的海水距离不同,所以引力大小有差异,C错误,D正确.
答案:
AD
2、解析:
质点在前2s内做匀加速直线运动,2s末的速度为v=4m/s;
2s~3s做类平抛运动,加速度大小为6m/s2,这1s内沿x轴方向的位移是4m,沿y轴方向的位移是3m,故D正确.
D
3、解析:
设斜面倾角为θ,A点到BC面的高度为h,则=gsinθ·
t12;
以一定的初速度平抛落到B点时,h=gt22;
以较大的初速度平抛落到BC面上时,h=gt32,可得出:
t1=>=t2=t3,故A正确.
A
4、解析:
设小球刚好过D点的速度为vD,由mg=m得vD=,当落到与B点等高的水平面上时,平抛的水平位移x=v0t,又t=,所以x=vD=R>R,故经过D点后小球不可能落到B点,只有D正确.
5、解析:
A随B做匀速圆周运动,它所需的向心力由B对A的静摩擦力来提供,因此B对A的摩擦力指向圆心;
A对B的摩擦力背离圆心,只有圆盘对B的摩擦力指向圆心,才能使B受到指向圆心的合力,所以正确选项为B.
B
6、解析:
由h=和mg月=G、=m
可得:
v=v0,故D正确.
7、解析:
向心加速度计算公式为a==,所以卫星和“神舟”七号的向心加速度之比为1∶4,A选项正确;
线速度计算公式为v=,所以卫星和“神舟”七号的线速度之比为1∶,B选项正确;
翟志刚出舱后依然受到地球的引力,引力提供其做匀速圆周运动所需的向心力,C选项错误;
实验样品脱手后依然做匀速圆周运动,相对飞船静止,D选项错误.
AB
8、解析:
由万有引力提供向心力得:
=,v=,即线速度v随轨道半径r的增大而减小,v=7.9km/s为第一宇宙速度,即围绕地球表面运行的速度;
因同步卫星轨道半径比地球半径大很多,因此其线速度应小于7.9km/s,故A错;
因同步卫星与地球自转同步,即T、ω相同,因此其相对地面静止,由公式=m(R+h)ω2得:
h=-R,因G、M、ω、R均为定值,因此h一定为定值,故B对;
因同步卫星周期T同=24小时,月球绕地球转动周期T月=27天,即T同<T月,由公式ω=得ω同>ω月,故C对;
同步卫星与静止在赤道上的物体具有共同的角速度,由公式a向=rω2,可得:
=,因轨道半径不同,故其向心加速度不同,D错误.
BC
9、解析:
小
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