2023屆高考物理一輪復(fù)習(xí)

曲線運(yùn)動、萬有引力與航天（含答案）

一、選擇題。

1、如圖所示，一工人利用定滑輪和輕質(zhì)細(xì)繩將貨物提升到高處.已知該工人拉著繩的一端從

滑輪的正下方水平向右勻速運(yùn)動，速度大小恒為v,直至繩與豎直方向夾角為60。.若滑輪的

質(zhì)量和摩擦阻力均不計，則該過程（）

A.貨物也是勻速上升

B.繩子的拉力大于貨物的重力

C.末時刻貨物的速度大小為'

D.工人做的功等于貨物動能的增加量

2、（多選）一質(zhì)點(diǎn)在xOy平面內(nèi)運(yùn)動軌跡如圖所示，下列判斷正確的

A.質(zhì)點(diǎn)沿x方向可能做勻速運(yùn)動

B.質(zhì)點(diǎn)沿y方向可能做變速運(yùn)動

C.若質(zhì)點(diǎn)沿y方向始終勻速運(yùn)動，則x方向可能先加速后減速

D.若質(zhì)點(diǎn)沿y方向始終勻速運(yùn)動，則x方向可能先減速后加速

3、（雙選）“嫦娥五號”將發(fā)射，它將著陸在月球正面呂姆克山脈，為中國取回第一杯月壤.若

“嫦娥五號”在著月前繞月球沿橢圓軌道順時針運(yùn)動，如圖所示，P為近月點(diǎn)，Q為遠(yuǎn)月點(diǎn),

M、N為軌道短軸的兩個端點(diǎn).只考慮“嫦娥五號”和月球之間的相互作用，則“嫦娥五

號”（）

嫦娥五W_

N

A.在Q點(diǎn)的速率最小

B.在P點(diǎn)時受到的萬有引力最大

C.從P到M階段，機(jī)械能逐漸變大

D.從Q到N階段，機(jī)械能逐漸變大

4、如圖所示，天花板上有一可自由轉(zhuǎn)動的光滑小環(huán)Q,一輕繩穿過Q,兩端分別連接質(zhì)量為

mi、m2的A、B小球.兩小球分別在各自的水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，它們周期相等.則A、B

小球到Q的距離h、12的比值上為（）

5、（多選）2017年，人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波.根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的

過程，在兩顆中子星合并前約100s時，它們相距約400km,繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動

12圈。將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，由這些數(shù)據(jù)、萬有引力常量并利用牛頓

力學(xué)知識，可以估算出這一時刻兩顆中子星（）

A.質(zhì)量之積B.質(zhì)量之和

C.速率之和D.各自的自轉(zhuǎn)角速度

6、關(guān)于物體的受力和運(yùn)動，下列說法中正確的是（）

A.物體在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不變

B.物體做曲線運(yùn)動時，某點(diǎn)的加速度方向就是通過這一點(diǎn)曲線的切線方向

C.物體受到變化的合力作用時，它的速度大小一定改變

D.做曲線運(yùn)動的物體，一定受到與速度不在同一直線上的外力作用

7、一個半徑為R的半圓柱體沿水平方向向右以速度v勻速運(yùn)動.在半圓柱體上擱置一根豎

直桿，此桿只能沿豎直方向運(yùn)動，如圖所示.當(dāng)桿與半圓柱體的接觸點(diǎn)P與柱心的連線與豎

直方向的夾角為。時，豎直桿運(yùn)動的速度為（）

A高B-vtanO

C.vcos0D.vsin0

8、如圖所示，從傾角為。且足夠長的斜面的頂點(diǎn)A,先后將同一小球以不同的初速度水平向

右拋出，第一次初速度為VI,小球落到斜面上前一瞬間的速度方向與斜面的夾角為0,第二

次初速度為V2,小球落在斜面上前一瞬間的速度方向與斜面間的夾角為（P2，若V2>Vl,則°

和Q2的大小關(guān)系是（）

A.（pi>q）2B.（pi<q）2C.（pi=q）2D.無法確定

9、如圖所示，用一小車通過輕繩提升一滑塊，滑塊沿豎直光滑桿上升，某一時刻，兩段繩恰

好垂直，且拴在小車一端的繩與水平方向的夾角為0,此時小車的速度為v。，則此時滑塊豎

直上升的速度為（）

A.v0B.vosin。

%

C.v0cos0D

cosO

10、（雙選）長征三號乙運(yùn)載火箭以“一箭雙星”的形式將北斗三號第五顆、第六顆全球組網(wǎng)

導(dǎo)航衛(wèi)星成功送入預(yù)定軌道，這兩顆衛(wèi)星屬于中圓地球軌道衛(wèi)星，即采用圓軌道，軌道高度

低于同步衛(wèi)星的軌道高度，萬有引力常量為己知，下列說法正確的是（）

A.這兩顆衛(wèi)星在其軌道上運(yùn)行的速率小于同步衛(wèi)星的速率

B.這兩顆衛(wèi)星在其軌道上運(yùn)行的速率小于第一宇宙速度的大小

C.如果已知這兩顆衛(wèi)星在其軌道上運(yùn)行的周期與軌道半徑可以計算出地球質(zhì)量

D.如果已知這兩顆衛(wèi)星在其軌道上運(yùn)行的周期與軌道半徑可以計算出地球密度

11、如圖，小球甲從A點(diǎn)水平拋出，同時將小球乙從B點(diǎn)自由釋放，兩小球先后經(jīng)過C點(diǎn)時

速度大小相等，方向夾角為30。，已知B、C高度差為h,兩小球質(zhì)量相等，不計空氣阻力，

由以上條件可知（）

A.小球甲做平拋運(yùn)動的初速度大小為八）當(dāng)

B.甲、乙兩小球到達(dá)C點(diǎn)所用時間之比為1:小

C.A、B兩點(diǎn)高度差為與

D.兩小球在C點(diǎn)時重力的瞬時功率大小相等

12、如圖是自行車傳動機(jī)構(gòu)的示意圖，其中I是半徑為n的大齒輪，II是半徑為醛的小齒輪,

HI是半徑為n的后輪，假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為nr/s,則自行車前進(jìn)的速度為（）

TenriF3兀nr2r32兀nc13

13、某機(jī)器的齒輪系統(tǒng)如圖所示，中間的輪叫做太陽輪，它是主動輪。從動輪稱為行星輪，

主動輪、行星輪與最外面的大輪彼此密切嚙合在一起，如果太陽輪一周的齒數(shù)為m,行星輪

一周的齒數(shù)為m,當(dāng)太陽輪轉(zhuǎn)動的角速度為①時，最外面的大輪轉(zhuǎn)動的角速度為（）

m?ii2_m?n2

A.—rr-CDB.—;—coC.-----（DD.-----（1）

ni十2n2m+n2m—n2m—n2

14、一名宇航員來到一個星球上，如果該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的一半，它的直徑也是地球

直徑的一半，那么這名宇航員在該星球上所受的萬有引力大小是他在地球上所受萬有引力的

（）

A.0.25倍B.0.5倍C.2.0倍D.4.0倍

15、（雙選）如圖所示，三顆質(zhì)量均為m的地球同步衛(wèi)星等間隔分布在半徑為r的圓軌道上。

設(shè)地球質(zhì)量為M,半徑為R。下列說法正確的是（）

6

-.......a

A.地球?qū)σ活w衛(wèi)星的引力大小為展常

B.一顆衛(wèi)星對地球的引力大小為§罟

C.兩顆衛(wèi)星之間的引力大小為空

3GMm

D.三顆衛(wèi)星對地球引力的合力大小為

二、非選擇題。

16、如圖所示，讓擺球從圖中的C位置由靜止開始擺下，擺到最低點(diǎn)D處，擺線剛好拉斷，

小球在粗糙的水平面上由D點(diǎn)向右做勻減速運(yùn)動滑向A點(diǎn)，到達(dá)A孔進(jìn)入半徑R=0.3m的

豎直放置的光滑圓弧軌道，當(dāng)擺球進(jìn)入圓軌道立即關(guān)閉A孔，已知擺線長為L=2.5m,9=

60。，小球質(zhì)量為m=1kg,小球可視為質(zhì)點(diǎn)，D點(diǎn)與小孔A的水平距離s=2m,g取lOm/sz,

試求：

(1)擺線能承受的最大拉力為多大？

(2)要使擺球能進(jìn)入圓軌道并能通過圓軌道的最高點(diǎn)，求粗糙水平面摩擦因數(shù)M的范圍.

17、如圖所示，讓擺球從圖中的C位置由靜止開始擺下，擺到最低點(diǎn)D處，擺線剛好被拉斷,

小球在粗糙的水平面上由D點(diǎn)向右做勻減速運(yùn)動，到達(dá)A孔進(jìn)入半徑R=0.3m的豎直放置的

光滑圓弧軌道，當(dāng)擺球進(jìn)入圓軌道立即關(guān)閉A孔。已知擺線長L=2m,0=60°,小球質(zhì)量為

m=0.5kg,D點(diǎn)與小孔A的水平距離s=2m,g取10m/s2o

(1)求擺線能承受的最大拉力為多大？

(2)要使擺球能進(jìn)入圓軌道并且不脫離軌道，求粗糙水平面動摩擦因數(shù)U的范圍。

2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)：曲線運(yùn)動、萬有引力與航天（含答案）

一、選擇題。

1、如圖所示，一工人利用定滑輪和輕質(zhì)細(xì)繩將貨物提升到高處.已知該工人拉著繩的一端從

滑輪的正下方水平向右勻速運(yùn)動，速度大小恒為v,直至繩與豎直方向夾角為60。.若滑輪的

質(zhì)量和摩擦阻力均不計，則該過程（）

A.貨物也是勻速上升

B.繩子的拉力大于貨物的重力

C.末時刻貨物的速度大小為'

D.工人做的功等于貨物動能的增加量

【答案】B

2、（多選）一質(zhì)點(diǎn)在xOy平面內(nèi)運(yùn)動軌跡如圖所示，下列判斷正確的

是（）

A.質(zhì)點(diǎn)沿x方向可能做勻速運(yùn)動

B.質(zhì)點(diǎn)沿y方向可能做變速運(yùn)動

C.若質(zhì)點(diǎn)沿y方向始終勻速運(yùn)動，則x方向可能先加速后減速

D.若質(zhì)點(diǎn)沿y方向始終勻速運(yùn)動，則x方向可能先減速后加速

【答案】B、Do

3、（雙選）“嫦娥五號”將發(fā)射，它將著陸在月球正面呂姆克山脈，為中國取回第一杯月壤.若

“嫦娥五號”在著月前繞月球沿橢圓軌道順時針運(yùn)動，如圖所示，P為近月點(diǎn)，Q為遠(yuǎn)月點(diǎn),

M、N為軌道短軸的兩個端點(diǎn).只考慮“嫦娥五號”和月球之間的相互作用，則“嫦娥五

號”（）

嫦娥五號一典.

N

A.在Q點(diǎn)的速率最小

B.在P點(diǎn)時受到的萬有引力最大

C.從P到M階段，機(jī)械能逐漸變大

D.從Q到N階段，機(jī)械能逐漸變大

【答案】AB

4、如圖所示，天花板上有一可自由轉(zhuǎn)動的光滑小環(huán)Q,一輕繩穿過Q,兩端分別連接質(zhì)量為

mi、m2的A、B小球.兩小球分別在各自的水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，它們周期相等.則A、B

小球到Q的距離h、12的比值,為（）

【答案】D

5、（多選）2017年，人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波.根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的

過程，在兩顆中子星合并前約100s時，它們相距約400km,繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動

12圈。將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，由這些數(shù)據(jù)、萬有引力常量并利用牛頓

力學(xué)知識，可以估算出這一時刻兩顆中子星（）

A.質(zhì)量之積B.質(zhì)量之和

C.速率之和D.各自的自轉(zhuǎn)角速度

【答案】BC

6、關(guān)于物體的受力和運(yùn)動，下列說法中正確的是（）

A.物體在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不變

B.物體做曲線運(yùn)動時，某點(diǎn)的加速度方向就是通過這一點(diǎn)曲線的切線方向

C.物體受到變化的合力作用時，它的速度大小一定改變

D.做曲線運(yùn)動的物體，一定受到與速度不在同一直線上的外力作用

【答案】D

7、一個半徑為R的半圓柱體沿水平方向向右以速度v勻速運(yùn)動.在半圓柱體上擱置一根豎

直桿，此桿只能沿豎直方向運(yùn)動，如圖所示.當(dāng)桿與半圓柱體的接觸點(diǎn)P與柱心的連線與豎

直方向的夾角為。時，豎直桿運(yùn)動的速度為（）

A高B.vtanO

C.vcos0D.vsin0

【答案】B.

8、如圖所示，從傾角為。且足夠長的斜面的頂點(diǎn)A,先后將同一小球以不同的初速度水平向

右拋出，第一次初速度為VI,小球落到斜面上前一瞬間的速度方向與斜面的夾角為0,第二

次初速度為V2,小球落在斜面上前一瞬間的速度方向與斜面間的夾角為（P2,若V2>Vl,則⑺

和勺2的大小關(guān)系是（）

A.（pi>（p2B.（pi<q）2C.（pi=q）2D.無法確定

【答案】C

9、如圖所示，用一小車通過輕繩提升一滑塊，滑塊沿豎直光滑桿上升，某一時刻，兩段繩恰

好垂直，且拴在小車一端的繩與水平方向的夾角為0,此時小車的速度為v。，則此時滑塊豎

直上升的速度為（）

A.v0B.vosin0

n%

C.v0cos0D.---------

cosO

【答案】Ao

10、（雙選）長征三號乙運(yùn)載火箭以“一箭雙星”的形式將北斗三號第五顆、第六顆全球組網(wǎng)

導(dǎo)航衛(wèi)星成功送入預(yù)定軌道，這兩顆衛(wèi)星屬于中圓地球軌道衛(wèi)星，即采用圓軌道，軌道高度

低于同步衛(wèi)星的軌道高度，萬有引力常量為已知，下列說法正確的是（）

A.這兩顆衛(wèi)星在其軌道上運(yùn)行的速率小于同步衛(wèi)星的速率

B.這兩顆衛(wèi)星在其軌道上運(yùn)行的速率小于第一宇宙速度的大小

C.如果已知這兩顆衛(wèi)星在其軌道上運(yùn)行的周期與軌道半徑可以計算出地球質(zhì)量

D.如果已知這兩顆衛(wèi)星在其軌道上運(yùn)行的周期與軌道半徑可以計算出地球密度

【答案】BC

11、如圖，小球甲從A點(diǎn)水平拋出，同時將小球乙從B點(diǎn)自由釋放，兩小球先后經(jīng)過C點(diǎn)時

速度大小相等，方向夾角為30。，已知B、C高度差為h,兩小球質(zhì)量相等，不計空氣阻力，

由以上條件可知（）

B

A\

X：c

!\

A.小球甲做平拋運(yùn)動的初速度大小為2\^

B.甲、乙兩小球到達(dá)C點(diǎn)所用時間之比為1:小

C.A、B兩點(diǎn)高度差為上

D.兩小球在C點(diǎn)時重力的瞬時功率大小相等

【答案】C

12、如圖是自行車傳動機(jī)構(gòu)的示意圖，其中I是半徑為n的大齒輪，II是半徑為n的小齒輪,

III是半徑為n的后輪，假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為nr/s,則自行車前進(jìn)的速度為（）

【答案】D.

13、某機(jī)器的齒輪系統(tǒng)如圖所示，中間的輪叫做太陽輪，它是主動輪。從動輪稱為行星輪，

主動輪、行星輪與最外面的大輪彼此密切嚙合在一起，如果太陽輪一周的齒數(shù)為m,行星輪

一周的齒數(shù)為m,當(dāng)太陽輪轉(zhuǎn)動的角速度為①時，最外面的大輪轉(zhuǎn)動的角速度為（）

m_n2cni-112

A.n;~~wB.—;coC.coD.co

ni十2n2m十112m-n2m—m

【答案】A

14、一名宇航員來到一個星球上，如果該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的一半，它的直徑也是地球

直徑的一半，那么這名宇航員在該星球上所受的萬有引力大小是他在地球上所受萬有引力的

()

A.0.25倍B.0.5倍C.2.0倍D.4.0倍

【答案】C.

15、(雙選)如圖所示，三顆質(zhì)量均為m的地球同步衛(wèi)星等間隔分布在半徑為r的圓軌道上。

設(shè)地球質(zhì)量為M,半徑為R。下列說法正確的是()

.一

f?二

\/

A.地球?qū)σ活w衛(wèi)星的引力大小為沖黑

(r—R)z

B.一顆衛(wèi)星對地球的引力大小為§譽(yù)

C.兩顆衛(wèi)星之間的引力大小為黃

D.三顆衛(wèi)星對地球引力的合力大小為當(dāng)叵

【答案】BC

二、非選擇題。

16、如圖所示，讓擺球從圖中的C位置由靜止開始擺下，擺到最低點(diǎn)D處，擺線剛好拉斷，

小球在粗糙的水平面上由D點(diǎn)向右做勻減速運(yùn)動滑向A點(diǎn)，到達(dá)A孔進(jìn)入半徑R=0.3m的

豎直放置的光滑圓弧軌道，當(dāng)擺球進(jìn)入圓軌道立即關(guān)閉A孔，已知擺線長為L=2.5m,9=

60。，小球質(zhì)量為m=1kg,小球可視為質(zhì)點(diǎn)，D點(diǎn)與小孔A的水平距離s=2m,g取lOm/sz,

試求：

(1)擺線能承受的最大拉力為多大？

(2)要使擺球能進(jìn)入圓軌道并能通過圓軌道的最高點(diǎn)，求粗糙水平面摩擦因數(shù)M的范圍.

【答案】(1)20N(2)g<0.25

解析：(1)擺球由C到D運(yùn)動過程做圓周運(yùn)動，擺球的機(jī)械能守恒，

mgL(l—cos0)=^mvB.

擺球在D點(diǎn)時，由牛頓第二定律可得，

2

lVD

Fm—mg=m^y

聯(lián)立兩式解得，F(xiàn)m=2mg=20N.

(2)小球剛好能通過圓軌道的最高點(diǎn)時，在最高點(diǎn)由牛頓第二定律可得，

V2

mg=m營

小球從D到圓軌道的最高點(diǎn)過程中，由動能定理得，

C?1,1,

.mgs2mgR2mv2m