_第五-六章曲線運動 萬有引力與航天本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分，試卷滿分為100分．考試時間為90感謝閱讀分鐘．第Ⅰ卷(選擇題，共40分)一、選擇題(本題共10小題，每題4分，共40分．有的小題只有一個選項正確，有的小題謝謝閱讀有多個選項正確，把正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi))感謝閱讀1．在無風的情況下，跳傘運動員從水平飛行的飛機上跳傘，下落過程中受到空氣阻力．下謝謝閱讀列描繪下落速度的水平分量大小vx、豎直分量大小vy與時間t的圖象，可能正確的是( )精品文檔放心下載解析：本題考查的知識點為運動的合成與分解、牛頓運動定律及圖象，在能力的考查上體現(xiàn)感謝閱讀了物理知識與實際生活的聯(lián)系，體現(xiàn)了新課標對物理學習的要求，要求考生能夠運用已學的精品文檔放心下載物理知識處理生活中的實際問題．降落傘在下降的過程中水平方向速度不斷減小，為一變減謝謝閱讀速運動，加速度不斷減小．豎直方向先加速后勻速，在加速運動的過程中加速度不斷減小，謝謝閱讀從圖象上分析B圖是正確的．答案：B2．游客乘坐過山車，在圓弧軌道最低點處獲得的向心加速度達到20m/s2，g取10m/s2，精品文檔放心下載那么此位置座椅對游客的作用力相當于游客重力的( )A．1倍 B．2倍 C．3倍 D．4倍_解析：由過山車在軌道最低點時合力提供向心力可得F－mg＝ma向則F＝30m≈3mg，故感謝閱讀正確．答案：C13．如圖1所示，AB為斜面，BC為水平面，從A點以水平速度v0拋出一小球，此時落點精品文檔放心下載到A的水平距離為s1；從A點以水平速度3v0拋出小球，這次落點到A點的水平距離為精品文檔放心下載s2，不計空氣阻力，則s1∶s2可能等于( )A．1∶3 B．1∶6 C．1∶9 D．1∶121解析：如果小球兩次都落在BC段上，則由平拋運動的規(guī)律：h＝2gt2，s＝v0t知，水平位精品文檔放心下載移與初速度成正比，A項正確；如果兩次都落在AB段，則設(shè)斜面傾角為θ，由平拋運動的感謝閱讀1y 2gt2 2v02tanθ規(guī)律可知：tanθ＝x＝v0t，解得s＝ g ，故C項正確；如果一次落在AB段，一感謝閱讀次落在BC段，則位移比應(yīng)介于1∶3與1∶9之間，故B項正確．感謝閱讀答案：ABC24．如圖2所示，物體甲從高H處以速度v1平拋，同時物體乙從距甲水平方向距離x處由感謝閱讀_地面以速度v2豎直上拋，不計空氣阻力，兩個物體在空中某處相遇，下列敘述中正確的是感謝閱讀( )A．從拋出到相遇所用的時間是x/v1B．如果相遇發(fā)生在乙上升的過程中，則v2> gHC．如果相遇發(fā)生在乙下降的過程中，則v2< gH/2謝謝閱讀D．若相遇點離地面高度為H/2，則v2＝ gH解析：甲被拋出后，做平拋運動，屬于勻變速曲線運動；乙被拋出后，做豎直上拋運動，屬感謝閱讀于勻變速直線運動．它們的加速度均為重力加速度，從拋出時刻起，以做自由落體運動的物感謝閱讀體作為參考系，則甲做水平向右的勻速直線運動，乙做豎直向上的勻速直線運動，于是相遇精品文檔放心下載時間t＝x/v1＝H/v2.①乙上升到最高點需要時間：t1＝v2/g.從拋出到落回原處需要時間：t2＝2v2/g.要使甲、乙相遇發(fā)生在乙上升的過程中，只要使t<t1即可，即H/v2<v2/g，則：v2> gH.精品文檔放心下載②v2 H 2v2 gH要使甲、乙相遇發(fā)生在乙下降的過程中，只要使t1<t<t2即可，即g<v2<g，得： 2謝謝閱讀<v2< gH.③H H 1若相遇點離地面高度為2，則2＝v2t－2gt2.將①式代入上式，可得v2＝ gH，④由①～④式可知，A、B、D項正確．答案：ABD_5．假設(shè)太陽系中天體的密度不變，天體直徑和天體之間距離都縮小到原來的一半，地球繞謝謝閱讀太陽公轉(zhuǎn)近似為勻速圓周運動，則下列物理量變化正確的是( )精品文檔放心下載A．地球的向心力變?yōu)榭s小前的一半1B．地球的向心力變?yōu)榭s小前的16C．地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期與縮小前的相同D．地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期變?yōu)榭s小前的一半1解析：密度不變，天體直徑縮小到原來的一半，質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?，根據(jù)萬有引力定律F＝感謝閱讀GMmr2知向心力變?yōu)镸mG×8×8GMmFGMm4π2r3F′＝r2＝16r2＝16，選項B正確；由r2＝mr·T2得T＝2πGM，知T′＝22r3G×M/8＝T，選項C正確．答案：BC6．(2010·天津理綜)探測器繞月球做勻速圓周運動，變軌后在周期較小的軌道上仍做勻速圓精品文檔放心下載周運動，則變軌后與變軌前相比( )A．軌道半徑變小 B．向心加速度變小C．線速度變小 D．角速度變小GMm 2π GM GM解析：由r2＝mr(T)2可知，變軌后探測器軌道半徑變小，由a＝r2、v＝ r、感謝閱讀GMω＝ r3可知，探測器向心加速度、線速度、角速度均變大，只有選項A正確．精品文檔放心下載_答案：A37．(2010·山東理綜)1970年4月24日，我國自行設(shè)計、制造的第一顆人造地球衛(wèi)星“東謝謝閱讀方紅一號”發(fā)射成功，開創(chuàng)了我國航天事業(yè)的新紀元．“東方紅一號”的運行軌道為橢圓軌謝謝閱讀道，其近地點M和遠地點N的高度分別為439km和2384km，則( )謝謝閱讀A．衛(wèi)星在M點的勢能大于N點的勢能B．衛(wèi)星在M點的角速度大于N點的角速度C．衛(wèi)星在M點的加速度大于N點的加速度D．衛(wèi)星在N點的速度大小7.9km/sGMm解析：從M點到N點，地球引力對衛(wèi)星做負功，衛(wèi)星勢能增加，選項A錯誤；由ma＝感謝閱讀GMm GMm

r2得，aM>aN，選項C正確；在M點，rM2<mrMωM2，在N點，rN2>mrNωN2，謝謝閱讀GMmmvN2 GM故ωM>ωN，選項B正確；在N點，由rN2>rN得vN< rN<7.9km/s，選項D謝謝閱讀錯誤．答案：BC8．(2010·福建理綜)火星探測項目是我國繼神舟載人航天工程、嫦娥探月工程之后又一個重謝謝閱讀大太空探索項目．假設(shè)火星探測器在火星表面附近圓形軌道運行的周期為T1，神舟飛船在感謝閱讀地球表面附近的圓形軌道運行周期為T2，火星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為p，火星半徑與地球謝謝閱讀_半徑之比為q，則T1與T2之比為()A.pq3B.1pq3C.pD.q3q3p解析：設(shè)火星的質(zhì)量為M1，半徑為R1，地球的質(zhì)量為M2，半徑為R2，由萬有引力定律M1m4π2M2m4π2T1M2R13和牛頓第二定律得GR12＝mT12R1，GR22＝mT22R2，解得T2＝M1·R23＝q3p選項D正確．答案：D49．(2011·安徽省級名校聯(lián)考)如圖4所示為質(zhì)點做勻變速曲線運動軌跡的示意圖，且質(zhì)點運感謝閱讀動到D點時速度方向與加速度方向恰好互相垂直，則質(zhì)點從A點運動到E點的過程中，下感謝閱讀列說法中正確的是( )A．質(zhì)點經(jīng)過C點的速率比D點的大B．質(zhì)點經(jīng)過A點時的加速度方向與速度方向的夾角小于90°感謝閱讀C．質(zhì)點經(jīng)過D點時的加速度比B點的大D．質(zhì)點從B到E的過程中加速度方向與速度方向的夾角先增大后減小精品文檔放心下載解析：質(zhì)點做勻變速曲線運動，所以合外力不變，則加速度不變；在D點，加速度應(yīng)指向精品文檔放心下載軌跡的凹向且與速度方向垂直，則在C點加速度的方向與速度方向成鈍角，故質(zhì)點由C到感謝閱讀D速度在變小，即vC>vD，選項A正確．_答案：A510．如圖5所示，一架在2000m高空以200m/s的速度水平勻速飛行的轟炸機，要想用精品文檔放心下載兩枚炸彈分別炸山腳和山頂?shù)哪繕薃和B.已知山高720m，山腳與山頂?shù)乃骄嚯x為1000謝謝閱讀m，若不計空氣阻力，g取10m/s2，則投彈的時間間隔應(yīng)為( )感謝閱讀A．4sB．5sC．9sD．16s解析：設(shè)投在A處的炸彈投彈的位置離A的水平距離為x1，豎直距離為h1，投在B處的精品文檔放心下載炸彈投彈的位置離B的水平距離為x2，豎直距離為h2.則x1＝vt1，H＝gt12/2，求得x1謝謝閱讀＝4000m；x2＝vt2，H－h(huán)＝gt22/2，求得x2＝3200m．所以投彈的時間間隔應(yīng)為：Δt謝謝閱讀＝(x1＋1000m－x2)/v＝9s，故C正確．謝謝閱讀答案：C第Ⅱ卷(非選擇題，共60分)二、填空題(本題共2小題，每題8分，共16分)精品文檔放心下載11．圖6所示的是“研究小球的平拋運動”時拍攝的閃光照片的一部分，其背景是邊長為5精品文檔放心下載cm的小方格，取g＝10m/s2.由此可知：閃光頻率為________Hz；小球拋出時的初速度大精品文檔放心下載小為________m/s；從拋出點到C點，小球速度的改變最大為________m/s.感謝閱讀_6解析：看出A，B，C三點的水平坐標相隔5個小格，說明是相隔相等時間的3個點．豎直精品文檔放心下載方向的每個時間間隔內(nèi)的位移差是2個小格，根據(jù)Δs＝gt2可以算相鄰的時間間隔，然后謝謝閱讀再根據(jù)水平方向的勻速運動，可以算出初速度．答案：10 2.5 412．設(shè)地球繞太陽做勻速圓周運動，半徑為R，速率為v，則太陽的質(zhì)量可用v、R和引力精品文檔放心下載常量G表示為________．太陽圍繞銀河系中心的運動可視為勻速圓周運動，其運動速率約為感謝閱讀地球公轉(zhuǎn)速率的7倍，軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的2×109倍．為了粗略估算銀河系感謝閱讀中恒星的數(shù)目，可認為銀河系中所有恒星的質(zhì)量都集中在銀河系中心，且銀河系中恒星的平謝謝閱讀均質(zhì)量約等于太陽質(zhì)量，則銀河系中恒星數(shù)目約為________．感謝閱讀Mm v2解析：由牛頓第二定律GR2＝mR，Rv2則太陽的質(zhì)量M＝G.M銀M v太2 rv太2Gr2＝Mr則M銀＝GM銀v太＝7v，r＝2×109R，則M≈1011.謝謝閱讀v2R答案：G 1011三、計算題(本題共4小題，13、14題各10分，15、16題各12分，共44分，計算時必精品文檔放心下載須有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)謝謝閱讀7_13．(2009·福建高考)如圖7所示，射擊槍水平放置，射擊槍與目標靶中心位于離地面足夠精品文檔放心下載高的同一水平線上，槍口與目標靶之間的距離s＝100m，子彈射出的水平速度v＝200m/s，謝謝閱讀子彈從槍口射出的瞬間目標靶由靜止開始釋放，不計空氣阻力，取重力加速度g為10m/s2，謝謝閱讀求：(1)從子彈由槍口射出開始計時，經(jīng)多長時間子彈擊中目標靶？精品文檔放心下載(2)目標靶由靜止開始釋放到被子彈擊中，下落的距離h為多少？謝謝閱讀解析：(1)子彈做平拋運動，它在水平方向的分運動是勻速直線運動，設(shè)子彈經(jīng)t時間擊中精品文檔放心下載s目標靶，則t＝v，代入數(shù)據(jù)得t＝0.5s.1(2)目標靶做自由落體運動，則h＝2gt2，代入數(shù)據(jù)得h＝1.25m.答案：(1)0.5s (2)1.25m814．(2009·廣東高考)如圖8所示，一個豎直放置的圓錐筒可繞其中心軸OO′轉(zhuǎn)動，筒內(nèi)壁謝謝閱讀粗糙，筒口半徑和筒高分別為R和H，筒內(nèi)壁A點的高度為筒高的一半，內(nèi)壁上有一質(zhì)量精品文檔放心下載為m的小物塊．求(1)當筒不轉(zhuǎn)動時，物塊靜止在筒壁A點受到的摩擦力和支持力的大?。恢x謝閱讀(2)當物塊在A點隨筒做勻速轉(zhuǎn)動，且其所受到的摩擦力為零時，筒轉(zhuǎn)動的角速度．精品文檔放心下載_9解析：(1)如圖9，當圓錐筒靜止時，物塊受到重力、摩擦力f和支持力N.由題意可知謝謝閱讀Hf＝mgsinθ＝ mg，R2＋H2RN＝mgcosθ＝ mg.R2＋H2(2)物塊受到重力和支持力的作用，設(shè)圓筒和物塊勻速轉(zhuǎn)動的角速度為ω感謝閱讀豎直方向Ncosθ＝mg①水平方向Nsinθ＝mω2r②g聯(lián)立①②，得ω＝ rtanθR其中tanθ＝R，r＝22gHω＝ .RHR2gH答案：(1)mgmg(2)RR2＋H2R2＋H21015．“嫦娥一號”探月衛(wèi)星在空中運動的簡化示意圖如圖10所示．衛(wèi)星由地面發(fā)射后，經(jīng)精品文檔放心下載過發(fā)射軌道進入停泊軌道，在停泊軌道經(jīng)過調(diào)速后進入地月轉(zhuǎn)移軌道，再次調(diào)速后進入工作感謝閱讀_軌道．已知衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道的運行半徑分別為R和R1，地球半徑為r，月球半精品文檔放心下載g徑為r1，地球表面重力加速度為g，月球表面重力加速度為6.求：謝謝閱讀(1)衛(wèi)星在停泊軌道上運行的線速度；(2)衛(wèi)星在工作軌道上運行的周期．解析：(1)設(shè)衛(wèi)星在停泊軌道上運行的線速度為v，衛(wèi)星做圓周運動的向心力由地球?qū)λ娜f精品文檔放心下載有引力提供，得mM v2 m′MG＝m，且有：GR2 R r2

＝m′g，得：v＝r

gR.(2)設(shè)衛(wèi)星在工作軌道上運行的周期為T，則有：mM12πm′M1gGR12＝m(T)2R1，又有：Gr12＝m′624π2R13得：T＝gr12.g24π2R13