PAGE1階段過關(guān)檢測（三）曲線運動萬有引力與宇宙航行（后附答案）時間:75分鐘滿分100分一、單項選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.(2024廣東華附、省實、廣雅、深中期末)若地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢,地球的質(zhì)量與半徑不變,則未來發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比()A.離地面高度變小B.角速度變大C.線速度變大D.向心加速度變小2.(2024九省聯(lián)考河南卷)若兩顆人造衛(wèi)星M、N繞地球做勻速圓周運動,M、N到地心的距離之比為k,忽略衛(wèi)星之間的相互作用。在時間t內(nèi),衛(wèi)星M與地心連線掃過的面積為SM,衛(wèi)星N與地心連線掃過的面積為SN,則SM與SN的比值為()A.1B.kC.1k23.(2024茂名一模)科幻電影《流浪地球》中,有地球利用木星來加速的片段。如圖所示為地球僅在木星引力作用下沿橢圓軌道運動的情境,其中軌道上的P點距木星最近(距木星的高度可忽略不計),下列說法正確的是()A.地球靠近木星的過程中動能增大B.地球遠離木星的過程中機械能減小C.地球遠離木星的過程中加速度不變D.地球在P點的速度等于木星第一宇宙速度

4.(2024黑龍江部分學(xué)校聯(lián)考)如圖所示,傾角為37°的斜面體固定在水平面上,小球A在斜面底端正上方以速度v1向右水平拋出,同時,小球B在斜面頂端以速度v2向左水平拋出,兩球的拋出點在同一水平線上,結(jié)果兩球恰好落在斜面上的同一點,且A球落到斜面上時速度剛好與斜面垂直,不計小球的大小,sin37°=0.6,cos37°=0.8。v1∶v2等于()A.4∶3B.5∶4C.8∶7D.9∶85.(2024肇慶二模)空間站內(nèi)屬于微重力環(huán)境,可視為完全失重環(huán)境,空間站內(nèi)的航天員欲測出一鐵球的質(zhì)量,他用一根不可伸長的輕繩一端固定在O點,另一端系待測鐵球,使其繞O點在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動,用力傳感器測出輕繩的拉力大小F,他用刻度尺量出繩長L及球的直徑d,用秒表測出球做n個完整圓周運動的時間為t,下列說法正確的是()A.若讓鐵球在水平面內(nèi)做圓周運動,則無法測出鐵球的質(zhì)量B.根據(jù)題中給出的數(shù)據(jù),可求出鐵球的質(zhì)量為FC.若不測球的直徑,把繩長當作圓周運動的半徑,則測得的質(zhì)量偏小D.若不測球的直徑,改變繩長,測出兩次的繩長、拉力及圓周運動的周期,也可計算出鐵球的質(zhì)量6.(2024東城二模)如圖為滑雪大跳臺場地的簡化示意圖。某次訓(xùn)練中,運動員從A點由靜止開始下滑,到達起跳點B時借助設(shè)備和技巧,保持到達起跳點B時的速率,沿與水平面夾角為15°的方向斜向上飛出,到達最高點C,最終落在坡道上的D點(C、D均未畫出)。已知A、B之間的高度差H=45m,坡面與水平面的夾角為30°。不計空氣阻力和摩擦力,重力加速度g取10m/s2,sin15°=0.26,cos15°=0.97。下列說法正確的是()A.運動員在B點起跳時的速率為20m/sB.運動員起跳后到達最高點C時的速度大小約為7.8m/sC.運動員從起跳點B到最高點C所用的時間約為2.9sD.運動員從起跳點B到坡道上D點所用的時間約為4.9s

7.(2024豐臺二模)如圖所示,質(zhì)量為m的小球用長為l的細線懸于P點,使小球在水平面內(nèi)以角速度ω做勻速圓周運動。已知小球做圓周運動時圓心O到懸點P的距離為h,重力加速度為g。下列說法正確的是()A.細線對小球的拉力大小為mω2lB.小球轉(zhuǎn)動一周,細線對小球拉力的沖量為0C.保持h不變,增大細線長l,ω增大D.保持h不變,增大細線長l,線對小球拉力的大小不變8.(2024安徽皖北八校聯(lián)考)中國載人登月初步方案已公布,計劃2030年前實現(xiàn)載人登月科學(xué)探索。假如在登月之前需要先發(fā)射兩顆探月衛(wèi)星進行科學(xué)探測,兩衛(wèi)星在同一平面內(nèi)繞月球的運動可視為勻速圓周運動,且繞行方向相同,如圖1所示,測得兩衛(wèi)星之間的距離Δr隨時間變化的關(guān)系如圖2所示,不考慮兩衛(wèi)星之間的作用力。下列說法正確的是()A.a、b兩衛(wèi)星的線速度大小之比va∶vb=5∶3B.a、b兩衛(wèi)星的加速度大小之比aa∶ab=4∶1C.a衛(wèi)星的運行周期為TD.b衛(wèi)星的運行周期為7T

二、多項選擇題：本題共2小題，每小題6分，共12分。在每小題給出的四個選項中，有兩個或者兩個以上選項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。9.(2024梅州一模)2023年10月26日神舟十七號載人飛船將三名航天員湯洪波、唐勝杰、江新林送上太空,他們到達“中國空間站”后,領(lǐng)略了24小時內(nèi)看到16次日出日落的奇妙景象,若已知地球半徑和地球表面的重力加速度,則可以估算()A.“中國空間站”的質(zhì)量B.“中國空間站”的運行周期C.“中國空間站”的離地高度D.“中國空間站”受到的萬有引力大小10.(2024江西紅色十校聯(lián)考)如圖所示,BC為傾角為30°的斜面頂端的水平邊沿,BC與AG、DE平行,BE與CD豎直,A、D、E、G在同一水平面內(nèi)且AE⊥AG。一足球從斜面最低點A處以一定速度踢出,方向與水平方向成45°角,經(jīng)過一段時間恰好水平擊中C點,不計空氣阻力,已知重力加速度為g,AB長度xAB=a,BC長度xBC=12a,則()A.足球在空中的運動時間為aB.足球在空中的運動時間為aC.足球被踢出時的初速度大小為gaD.足球被踢出時的初速度大小為2

三、非選擇題：本題共5小題，共56分。11.（8分）(2024金麗衢十二校二模)甲同學(xué)利用留跡法做平拋運動實驗,在飲料瓶側(cè)面開一小孔,讓水流水平射出(如圖a),并用照相機拍下了某時刻的水柱軌跡,沖洗后的照片和實物的尺寸比例為1∶4。利用部分軌跡在水平方向和豎直方向建立坐標軸(如圖b),軌跡上三個點A、B和C的坐標分別為(0cm,0cm)、(2.5cm,2.5cm)和(5.0cm,7.5cm),重力加速度g取10m/s2。(1)該時刻水柱初速度大小為m/s。(2)水柱上B點的速度大小為m/s。(3)圖c為乙同學(xué)設(shè)計的實驗裝置,每次將質(zhì)量為m的小球從半徑為R的四分之一圓弧軌道不同位置由靜止釋放,并在圓弧軌道最低點水平部分處裝有壓力傳感器測出小球?qū)壍缐毫Φ拇笮。在軌道最低點右側(cè)水平距離x=1010m處固定一等高豎直擋板,實驗獲得小球在豎直方向上的下落距離y,處理數(shù)據(jù)后作出了如圖d所示的F-1y圖像,則由圖可求得小球的質(zhì)量m=kg,四分之一圓弧軌道的半徑R=

12.（8分）(2023廣州越秀高中階段考)某物理興趣小組利用傳感器進行“探究向心力大小F與半徑r、角速度ω、質(zhì)量m的關(guān)系”實驗,實驗裝置如圖甲所示,力傳感器固定在豎直轉(zhuǎn)軸上,水平直桿隨豎直轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動,滑塊與角速度傳感器固定在一起,總質(zhì)量為m,滑塊套在水平直桿上,細線一端連接角速度傳感器,另一端連接力傳感器,細線拉力的大小可以通過力傳感器測得,滑塊轉(zhuǎn)動的角速度通過角速度傳感器測得。(1)小組同學(xué)先讓一個滑塊做半徑r為0.20m的圓周運動。得到圖乙中②圖線。然后保持滑塊質(zhì)量不變,再將運動的半徑r分別調(diào)整為0.14m、0.16m、0.18m、0.22m,在同一坐標系中又分別得到圖乙中⑤④③①四條圖線。請分析這五組圖像不過坐標原點的原因:。(2)因圖乙中圖線不便于研究F與ω的關(guān)系,對②圖線的數(shù)據(jù)進行處理,獲得了F?x圖像,如圖丙所示,該圖像是一條直線,則圖像橫坐標x代表的是。(用半徑r、角速度ω、質(zhì)量m中一個量表示)(3)在對②圖線的數(shù)據(jù)進行處理獲得F?x圖像過程中所應(yīng)用的物理思想與下面哪個或哪些實驗是相同的()A.探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律B.當物體受力不變,探究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系C.研究勻變速直線運動時,用v?t圖像求得物體運動的加速度(4)對5條F?ω圖線進行比較分析,作F?r圖像,得到一條直線,則該直線的斜率為(用半徑r、角速度ω、質(zhì)量m中的一個或幾個量表示)。

13.（12分）(2024佛山二模)“路亞”是一種釣魚方法,用這種方法釣魚時先把魚餌通過魚線收到魚竿末端,然后用力將魚餌甩向遠處。如圖所示,釣魚愛好者在a位置開始甩竿,魚餌被甩至最高點b時迅速釋放魚線,魚餌被水平拋出,最后落在距b水平距離s=16m的水面上。已知開始甩竿時魚竿與豎直方向成53°角,魚餌的質(zhì)量為m=0.02kg。甩竿過程竿可視為在豎直平面內(nèi)繞O點轉(zhuǎn)動,且O離水面高度h=1.6m、到魚竿末端魚餌的距離L=1.6m。魚餌從b點拋出后,忽略魚線對其作用力和空氣阻力,重力加速度g取10m/s2,已知sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:(1)魚餌在b點拋出時的速度大小;(2)釋放魚線前,魚餌在b點受魚竿作用力的大小和方向;(3)從a到b的甩竿過程,魚竿對魚餌做的功W。

14.（12分）(2024朝陽二模)如圖所示,水平圓臺可以繞其中心軸轉(zhuǎn)動。在圓臺中心兩側(cè)放上甲、乙兩物體,兩物體的質(zhì)量均為m,均可視為質(zhì)點,甲、乙兩物體到圓臺中心距離分別為2R、R,其連線過圓臺中心。兩物體與圓臺間的動摩擦因數(shù)均為μ,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g。(1)若圓臺以某一角速度轉(zhuǎn)動時,甲、乙均未滑動,求兩物體的加速度大小之比a甲∶a乙;(2)若圓臺的角速度逐漸增大,請分析說明甲、乙兩物體誰先滑動;(3)若將甲、乙兩物體用不可伸長的輕繩連接,輕繩最初拉直而不張緊,緩慢增加圓臺的轉(zhuǎn)速,求兩物體剛要滑動時圓臺轉(zhuǎn)動的角速度ω。

15.（16分）(2024江西南昌一模)如圖所示,將扁平的小石片快速拋向水面,小石片遇水后不斷地在水面上連續(xù)向前多次跳躍,直至最后落入水中,俗稱“打水漂”。假設(shè)小明在離水面高度h0=0.8m處,將一質(zhì)量m=20g的小石片以水平初速度v0=10m/s拋出,小石片在水面上滑行時受到的水平方向的阻力恒為f=0.5N,豎直方向的分力未知。在水面上彈跳數(shù)次后沿水面滑行(水平方向)的速度減為0,小石片沉入水底。假設(shè)小石片每次均接觸水面Δt=0.04s后跳起,跳起時豎直方向的速度大小與此時沿水面滑行的速度大小的比值k=23,重力加速度g=10m/s2(1)第一次與水面接觸前水平方向的位移x;(2)第一次與水面接觸過程中在豎直方向上的加速度ay的大小;(3)最后一次彈起后在空中飛行的時間t(該問結(jié)果保留