2013届高三物理一轮复习单元测试题（曲线运动与万有引力定律A卷

2013届高三物理一轮复习单元测试题（曲线运动与万有引力

定律A卷）

参考答案

一、选择题

1、解析:若物体做匀速直线运动则合力为零,所以A错误.物体做曲线运动,加速度不为零,一定受到外力的作用,B错误.物体受到的外力越大,只能说明其加速度越大,C错误,D正确. 2、解析:货物向右匀速运动,向上匀加速运动,其运动轨迹为曲线,并且是抛物线,曲线应向加速度方向弯曲,故C正确.

3、解析:由运动轨迹可知,合速度的方向越来越接近船本身所提供的速度的方向,水流速度越小,故水流速度越接近B岸就越小,B正确.

4、解析:两杆的交点P参与了两个分运动:与B杆一起以速度v水平向左的匀速直线运动和沿B杆竖直向上的匀速运动,交点P的实际运动方向沿A杆斜向上,如图所示,则交点P的速度大小为vP=错误！未找到引用源。,故C正确.

5、解析:①如果以v和2v抛出的小球都落在斜面上,如图所示,则y=错误！未找到引用源。gt2、x=v0t、tan θ=错误！未找到引用源。,解得x=错误！未找到引用源。, 所以错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。; ②如果以v和2v抛出的小球都落在水平面上,

则h=错误！未找到引用源。gt2、x=v0t,解得x=v0错误！未找到引用源。, 所以错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。;

③如果以速度v抛出的小球落到斜面上,以速度2v抛出的小球落到水平面上,则错误！未找到引用源。<错误！未找到引用源。<错误！未找到引用源。.综上所述,D不可能. 本题中小球的落点有三种可能情况,对运动情境的分析,是解决本题的关键.

6、解析:①飞镖水平抛出后,在水平方向上做匀速直线运动,则L=v0t;在竖直方向上做自由落体运动,则飞镖下落的高度为H=错误！未找到引用源。gt2;②适当减小v0时,由L=v0t知,t增大,又由H=错误！未找到引用源。gt2知,H增大,所以飞镖可击中靶心,故A正确;③适当减小L时,由L=v0t知,t减小,又由H=错误！未找到引用源。gt2知,H减小,所以飞镖的落点更靠上,不能击中靶心,故D错误;④适当提高h时,H不变,所以飞镖的落点更靠上,不能击中靶心,故B错误;⑤飞镖做平抛运动的时间和位移与其质量无关,故C错误.

7、解析:前进速度即为Ⅲ轮的线速度,由同一个轮上的角速度相等,同一条线上的线速度相等可得:ω1r1=ω2r2,ω3=ω2,又ω1=2πn,v=ω3r3,所以v=错误！未找到引用源。,C项正确.

8、解析:根据运动的分解,物体斜抛到最高点P的速度vP=v0cos α;在最高点P,物体所受重力提供向心力,根据牛顿第二定律:mg=错误！未找到引用源。,解得:R=错误！未找到引用源。.故C正确.

9、解析:设小球到达水平面处的速度为v,由机械能守恒得,mg错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。mv2,则v=错误！未找到引用源。.由牛顿第二定律及圆周运动知识可得,小球受挡板的弹力FN=错误！未找到引用源。=mg,由牛顿第三定律知B正确. 10、解析:汽车受重力、支持力作用,其合力提供向心力, 故mgtan θ=m错误！未找到引用源。

而tan θ=错误！未找到引用源。,故:v=错误！未找到引用源。.B正确. 此问题与火车拐弯问题的处理方法相同,注意其合力沿水平方向指向圆心.

11、解析:卫星离地的高度为错误！未找到引用源。,运动轨道半径为R+错误！未找到引用源。,

则G错误！未找到引用源。=m(R+错误！未找到引用源。)(错误！未找到引用源。)2,

由此求得地球质量M=错误！未找到引用源。.

12、解析:“神舟八号”返回地球的过程中要点火减速,做近心运动,重力势能减小,由于克服阻力做功,机械能减小,由错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。知,v=错误！未找到引用源。逐渐增大,动能逐渐增大,故D正确.

13、解析:卫星a、b、c绕地球做圆周运动,据G错误！未找到引用源。=m错误！未找到引用源。,得v=错误！未找到引用源。,由于b、c轨道半径相同且大于a的轨道半径,所以va>vb=vc,故A正确.由错误！未找到引用源。=ma知a=错误！未找到引用源。,所以b、c的向心加速度大小相等且小于a的向心加速度,故B错误.c加速后做离心运动,b减速后做近心运动,皆偏离原轨道,故C错误.由v=错误！未找到引用源。知,r变小,v变大,故D正确.

14、解析:当小球到达最高点速率为v时,有mg=m错误！未找到引用源。,当小球到达最高点速率为2v时,应有F+mg=m错误！未找到引用源。=4mg,所以F=3mg,此时最高点两绳上的力如图所示,所以T=错误！未找到引用源。mg,A正确. 二、实验题

15、解析:由题图知,在水平方向上有xAB=xBC=0.25 m, 则TAB=TBC=T,xAB=v0T. 在竖直方向上有yBC-yAB=gT2,

解得T=0.1 s,v0=2.5 m/s,则频率f=错误！未找到引用源。=10 Hz. B点竖直分速度为vBy=错误！未找到引用源。=3 m/s, 则从抛出点到C点速度改变量为 Δv=vCy=vBy+gT=4 m/s. 答案:10 2.5 4 16、A 三、计算题

17、解析:“天链一号02星”定点在赤道上空,其绕地球转动的角速度与地球自转角速度相同,其向心力由地球对它的万有引力提供. (1)“天链一号02星”所受万有引力的大小为 F=G错误！未找到引用源。,

地球表面物体的重力可以近似认为等于万有引力,即 m'g0=G错误！未找到引用源。,

故g0=G错误！未找到引用源。,从而求得M=错误！未找到引用源。, 可解得F=错误！未找到引用源。.

(2)地球赤道表面的物体随地球自转的线速度v1=错误！未找到引用源。, “天链一号02星”环绕速度v2=错误！未找到引用源。, 则两者线速度之比为v1∶v2=R0∶(R0+h). (3)根据万有引力提供向心力得

G错误！未找到引用源。=m(错误！未找到引用源。)2(R0+h), 可解得M=错误！未找到引用源。.

答案:(1)错误！未找到引用源。 (2)R0∶(R0+h) (3)错误！未找到引用源。

18、解析:(1)若杆和小球m之间无相互作用力,则重力提供向心力,由牛顿第二定律得mg=错误！未找到引用源。,解得vA=错误！未找到引用源。.

(2)若小球m在最高点A时受拉力F,受力如图(甲)所示,由牛顿第二定律F+mg=错误！未找到引用源。

解得v1=错误！未找到引用源。>错误！未找到引用源。

若小球m在最高点A时受推力F,受力如图(乙)所示,由牛顿第二定律mg-F=错误！未找到引用源。

解得v2=错误！未找到引用源。<错误！未找到引用源。,可见vA=错误！未找到引用源。是杆对小球m的作用力F在推力和拉力之间突变的临界速度.

(3)杆长L=0.5 m时,临界速度v临=错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。 m/s=2.2 m/s,vA=0.4 m/s

答案:(1)错误！未找到引用源。 (2)错误！未找到引用源。 (3)4.84 N 推力 解答竖直面内的圆周运动问题时,首先要搞清是绳模型还是杆模型,在最高点时两模型的临界速度是不同的.

19、解析:(1)设小球离开轨道进入小孔的时间为t, 则由平抛运动规律得h=错误！未找到引用源。gt2,L-R=v0t

小球在轨道上运动过程中机械能守恒,故有mgH=错误！未找到引用源。m错误！未找到引用源。

联立解得:t=错误！未找到引用源。,H=错误！未找到引用源。.

(2)在小球做平抛运动的时间内,圆筒必须恰好转整数转,小球才能钻进小孔,即ωt=2nπ(n=1,2,3,?).

所以ω=nπ错误！未找到引用源。(n=1,2,3?).

答案:(1)错误！未找到引用源。 (2)nπ错误！未找到引用源。(n=1,2,3?)

第(2)问考查了圆周运动的周期性问题,由于圆周运动的周期性,所以圆周运动常存在多解问题,解决此类问题时要特别注意.

20、解析:(1)由平抛运动的公式,得x=vt H=错误！未找到引用源。gt2 代入数据解得v=2 m/s

要使煤块在轮的最高点做平抛运动, 则煤块到达轮的最高点时对轮的压力为零, 由牛顿第二定律得mg=m错误！未找到引用源。 代入数据得R=0.4 m. (2)由牛顿第二定律得

a=μgcos θ-gsin θ=0.4 m/s2

由v=v0+at0得t0=错误！未找到引用源。=5 s. 答案:(1)2 m/s 0.4 m (2)5 s

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