2023屆高考物理一輪基礎(chǔ)鞏固題：曲線運動、萬有引力與航天含答案一、選擇題。1、如圖所示，兩個嚙合齒輪，小齒輪半徑為10cm，大齒輪半徑為20cm，大齒輪上C點到圓心O2的距離為10cm，A、B分別為兩個齒輪邊緣上的點，則A、B、C三點的()A．線速度之比為1∶1∶1B．角速度之比為1∶1∶1C．線速度之比為2∶2∶1D．轉(zhuǎn)動周期之比為2∶1∶12、某轟炸機在演習(xí)轟炸地面目標(biāo)時，將炸彈以某一速度水平射出，地面監(jiān)視系統(tǒng)顯示出炸彈從B點水平飛出后的運行軌跡如圖所示，已知炸彈從B點到C點與從C點到D點的時間相等，如果只考慮炸彈的重力作用，則下列說法中正確的是()A．炸彈從B點到C點和從C點到D點重力做功之比為1∶1B．炸彈從B點到C點和從C點到D點重力做功的平均功率之比為1∶3C．炸彈運動到C點和D點重力的瞬時功率之比為1∶3D．炸彈從B點到C點與從C點到D點的動能改變量之比為1∶23、關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法中正確的是()A.衛(wèi)星的軌道半徑可以不同B.衛(wèi)星的速率可以不同C.衛(wèi)星的質(zhì)量可以不同D.衛(wèi)星的周期可以不同4、21世紀(jì)初我國成功發(fā)射北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星．如圖為發(fā)射衛(wèi)星的示意圖，先將衛(wèi)星發(fā)射到半徑為r的圓軌道上做圓周運動，到A點時使衛(wèi)星加速進入橢圓軌道，到橢圓軌道的遠(yuǎn)地點B點時，再次改變衛(wèi)星的速度，使衛(wèi)星進入半徑為2r的圓軌道．已知衛(wèi)星在橢圓軌道時距地球的距離與速度的乘積為定值，衛(wèi)星在橢圓軌道上A點時的速度為v，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球的質(zhì)量為M，引力常量為G，則發(fā)動機在A點對衛(wèi)星做的功與在B點對衛(wèi)星做的功之差為(忽略衛(wèi)星的質(zhì)量變化)()A．eq\f(3,4)mv2－eq\f(3GMm,4r)B．eq\f(5,8)mv2－eq\f(3GMm,4r)C．eq\f(3,4)mv2＋eq\f(3GMm,4r)D．eq\f(5,8)mv2＋eq\f(3GMm,4r)5、(雙選)在一個光滑水平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系，一物體從t＝0時刻起，由坐標(biāo)原點O(0,0)開始運動，其沿x軸和y軸方向運動的速度—時間圖象如圖甲、乙所示，下列說法中正確的是()A．前2s內(nèi)物體沿x軸做勻加速直線運動B．后2s內(nèi)物體繼續(xù)做勻加速直線運動，但加速度沿y軸方向C．4s末物體坐標(biāo)為(4m,4m)D．4s末物體坐標(biāo)為(6m,2m)6、（雙選）21世紀(jì)初某年的2月2日，我國成功將電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星“張衡一號”發(fā)射升空，標(biāo)志我國成為世界上少數(shù)擁有在軌運行高精度地球物理場探測衛(wèi)星的國家之一．通過觀測可以得到衛(wèi)星繞地球運動的周期，并已知地球的半徑和地球表面處的重力加速度．若將衛(wèi)星繞地球的運動看作是勻速圓周運動，且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計算出衛(wèi)星的()A．密度B．向心力的大小C．離地高度D．線速度的大小7、質(zhì)量為m的物體P置于傾角為θ1的固定光滑斜面上，輕細(xì)繩跨過光滑定滑輪分別連接著P與小車，P與滑輪間的細(xì)繩平行于斜面，小車以速率v水平向右做勻速直線運動．當(dāng)小車與滑輪間的細(xì)繩和水平方向成夾角θ2時(如圖)，下列判斷正確的是()A．P的速率為vB．P的速率為vcosθ2C．繩的拉力等于mgsinθ1D．繩的拉力小于mgsinθ18、一個半徑為R的半圓柱體沿水平方向向右以速度v勻速運動．在半圓柱體上擱置一根豎直桿，此桿只能沿豎直方向運動，如圖所示．當(dāng)桿與半圓柱體的接觸點P與柱心的連線與豎直方向的夾角為θ時，豎直桿運動的速度為()A.eq\f(v,tanθ)B．vtanθC．vcosθD．vsinθ9、如圖所示，從傾角為θ且足夠長的斜面的頂點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v1，小球落到斜面上前一瞬間的速度方向與斜面的夾角為φ1，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φ2，若v2>v1，則φ1和φ2的大小關(guān)系是()A．φ1＞φ2B．φ1＜φ2C．φ1＝φ2D．無法確定10、（雙選）如圖所示，一個固定在豎直平面上的光滑半圓形管道，管道里有一個直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，小球在管道內(nèi)做圓周運動，從B點脫離后做平拋運動，經(jīng)過0.3s后又恰好與傾角為45°的斜面垂直相碰．已知半圓形管道的半徑為R＝1m，小球可看做質(zhì)點且其質(zhì)量為m＝1kg，g取10m/s2.則()A．小球在斜面上的相碰點C與B點的水平距離是0.9mB．小球在斜面上的相碰點C與B點的水平距離是1.9mC．小球經(jīng)過管道的B點時，受到管道的作用力FNB的大小是1ND．小球經(jīng)過管道的B點時，受到管道的作用力FNB的大小是2N11、(雙選)如圖所示，有一皮帶傳動裝置，A、B、C三點到各自轉(zhuǎn)軸的距離分別為RA、RB、RC，已知RB＝RC＝eq\f(RA,2)，若在傳動過程中，皮帶不打滑。則()A．A點與C點的角速度大小相等B．A點與C點的線速度大小相等C．B點與C點的角速度大小之比為2∶1D．B點與C點的向心加速度大小之比為1∶412、（雙選）“嫦娥五號”的主要任務(wù)是月球取樣返回．“嫦娥五號”要面對取樣、上升、對接和高速再入等四個主要技術(shù)難題，要進行多次變軌飛行．如圖所示是“嫦娥五號”繞月球飛行的三條軌道，1軌道是貼近月球表面的圓形軌道，2和3軌道是變軌后的橢圓軌道．A點是2軌道的近月點，B點是2軌道的遠(yuǎn)月點．“嫦娥五號”在軌道1的運行速率為1.8km/s，則下列說法中正確的是()A．“嫦娥五號”在2軌道經(jīng)過A點時的速率一定大于1.8km/sB．“嫦娥五號”在2軌道經(jīng)過B點時的速率一定小于1.8km/sC．“嫦娥五號”在3軌道所具有的機械能小于在2軌道所具有的機械能D．“嫦娥五號”在3軌道所具有的最大速率小于在2軌道所具有的最大速率二、填空含實驗題。13、半徑為R的水平圓盤繞過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，A為圓盤邊緣上一點．在O的正上方有一個可視為質(zhì)點的小球以初速度v水平拋出時，半徑OA方向恰好與v的方向相同，如圖所示．若小球與圓盤只碰一次，且落在A點，重力加速度為g，則小球拋出時距O的高度h＝________，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度大小ω＝________。14、某同學(xué)在研究平拋運動的實驗中，在小方格紙上畫出小球做平拋運動的軌跡后，又在軌跡上取出a、b、c、d四個點，如圖所示(軌跡已擦去)，已知小方格紙的邊長L＝2.5cm，g取10m/s2，請你根據(jù)小方格紙上的信息，通過分析計算完成下面幾個問題：(1)小球從a→b，b→c，c→d所經(jīng)歷的時間________(填“相等”或“不相等”)；(2)平拋運動在豎直方向上是自由落體運動，根據(jù)小球從a→b，b→c，c→d的豎直方向位移差，求出小球從a→b，b→c，c→d所經(jīng)歷的時間是________；(3)根據(jù)水平位移，求出小球平拋運動的初速度v0＝________；(4)從拋出點到b點所經(jīng)歷的時間是________．三、解答類題。15、（計算題）如圖所示，在水平放置的圓盤上，其邊緣C點固定一個小桶，桶的高度不計，圓盤半徑為R＝1m，在圓盤直徑CD的正上方，與CD平行放置一條水平滑道AB，滑道右端B與圓盤圓心O在同一豎直線上，且B點距離圓盤圓心的豎直高度h＝1.25m，在滑道左端靜止放置質(zhì)量為m＝0.4kg的物塊(可視為質(zhì)點)，物塊與滑道的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，現(xiàn)用力F＝4N的水平作用力拉動物塊，同時圓盤從圖示位置，以角速度ω＝2πrad/s，繞通過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，拉力作用在物塊一段時間后撤掉，最終物塊由B點水平拋出，恰好落入圓盤邊緣的小桶內(nèi)．重力加速度g取10m/s2.(1)若拉力作用時間為0.5s，求所需滑道的長度；(2)求拉力作用的最短時間．16、（計算類）如圖所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量M＝8kg的物體，靜止在水平桌面上，另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量m＝2kg的物體，M與圓孔的距離r＝0.5m，已知M與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2(設(shè)物體受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，現(xiàn)使物體M隨轉(zhuǎn)臺繞中心軸轉(zhuǎn)動，問轉(zhuǎn)臺角速度ω在什么范圍時m會處于靜止?fàn)顟B(tài)(g＝10m/s2)．17、一小船渡河，河寬d=180m，水流速度v1=2.5m/s。(1)若船在靜水中的速度為v2=5m/s，求：①欲使船在最短的時間內(nèi)渡河，船頭應(yīng)朝什么方向？用多長時間？位移是多少？②欲使船渡河的航程最短，船頭應(yīng)朝什么方向？用多長時間？位移是多少？(2)若船在靜水中的速度v2=1.5m/s，要使船渡河的航程最短，船頭應(yīng)朝什么方向？用多長時間？位移是多少？2023屆高考物理一輪基礎(chǔ)鞏固題：曲線運動、萬有引力與航天含答案一、選擇題。1、如圖所示，兩個嚙合齒輪，小齒輪半徑為10cm，大齒輪半徑為20cm，大齒輪上C點到圓心O2的距離為10cm，A、B分別為兩個齒輪邊緣上的點，則A、B、C三點的()A．線速度之比為1∶1∶1B．角速度之比為1∶1∶1C．線速度之比為2∶2∶1D．轉(zhuǎn)動周期之比為2∶1∶1【答案】C2、某轟炸機在演習(xí)轟炸地面目標(biāo)時，將炸彈以某一速度水平射出，地面監(jiān)視系統(tǒng)顯示出炸彈從B點水平飛出后的運行軌跡如圖所示，已知炸彈從B點到C點與從C點到D點的時間相等，如果只考慮炸彈的重力作用，則下列說法中正確的是()A．炸彈從B點到C點和從C點到D點重力做功之比為1∶1B．炸彈從B點到C點和從C點到D點重力做功的平均功率之比為1∶3C．炸彈運動到C點和D點重力的瞬時功率之比為1∶3D．炸彈從B點到C點與從C點到D點的動能改變量之比為1∶2【答案】B3、關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法中正確的是()A.衛(wèi)星的軌道半徑可以不同B.衛(wèi)星的速率可以不同C.衛(wèi)星的質(zhì)量可以不同D.衛(wèi)星的周期可以不同【答案】C。4、21世紀(jì)初我國成功發(fā)射北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星．如圖為發(fā)射衛(wèi)星的示意圖，先將衛(wèi)星發(fā)射到半徑為r的圓軌道上做圓周運動，到A點時使衛(wèi)星加速進入橢圓軌道，到橢圓軌道的遠(yuǎn)地點B點時，再次改變衛(wèi)星的速度，使衛(wèi)星進入半徑為2r的圓軌道．已知衛(wèi)星在橢圓軌道時距地球的距離與速度的乘積為定值，衛(wèi)星在橢圓軌道上A點時的速度為v，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球的質(zhì)量為M，引力常量為G，則發(fā)動機在A點對衛(wèi)星做的功與在B點對衛(wèi)星做的功之差為(忽略衛(wèi)星的質(zhì)量變化)()A．eq\f(3,4)mv2－eq\f(3GMm,4r)B．eq\f(5,8)mv2－eq\f(3GMm,4r)C．eq\f(3,4)mv2＋eq\f(3GMm,4r)D．eq\f(5,8)mv2＋eq\f(3GMm,4r)【答案】B5、(雙選)在一個光滑水平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系，一物體從t＝0時刻起，由坐標(biāo)原點O(0,0)開始運動，其沿x軸和y軸方向運動的速度—時間圖象如圖甲、乙所示，下列說法中正確的是()A．前2s內(nèi)物體沿x軸做勻加速直線運動B．后2s內(nèi)物體繼續(xù)做勻加速直線運動，但加速度沿y軸方向C．4s末物體坐標(biāo)為(4m,4m)D．4s末物體坐標(biāo)為(6m,2m)【答案】AD6、（雙選）21世紀(jì)初某年的2月2日，我國成功將電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星“張衡一號”發(fā)射升空，標(biāo)志我國成為世界上少數(shù)擁有在軌運行高精度地球物理場探測衛(wèi)星的國家之一．通過觀測可以得到衛(wèi)星繞地球運動的周期，并已知地球的半徑和地球表面處的重力加速度．若將衛(wèi)星繞地球的運動看作是勻速圓周運動，且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計算出衛(wèi)星的()A．密度B．向心力的大小C．離地高度D．線速度的大小【答案】CD7、質(zhì)量為m的物體P置于傾角為θ1的固定光滑斜面上，輕細(xì)繩跨過光滑定滑輪分別連接著P與小車，P與滑輪間的細(xì)繩平行于斜面，小車以速率v水平向右做勻速直線運動．當(dāng)小車與滑輪間的細(xì)繩和水平方向成夾角θ2時(如圖)，下列判斷正確的是()A．P的速率為vB．P的速率為vcosθ2C．繩的拉力等于mgsinθ1D．繩的拉力小于mgsinθ1【答案】B8、一個半徑為R的半圓柱體沿水平方向向右以速度v勻速運動．在半圓柱體上擱置一根豎直桿，此桿只能沿豎直方向運動，如圖所示．當(dāng)桿與半圓柱體的接觸點P與柱心的連線與豎直方向的夾角為θ時，豎直桿運動的速度為()A.eq\f(v,tanθ)B．vtanθC．vcosθD．vsinθ【答案】B.9、如圖所示，從傾角為θ且足夠長的斜面的頂點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v1，小球落到斜面上前一瞬間的速度方向與斜面的夾角為φ1，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φ2，若v2>v1，則φ1和φ2的大小關(guān)系是()A．φ1＞φ2B．φ1＜φ2C．φ1＝φ2D．無法確定【答案】C10、（雙選）如圖所示，一個固定在豎直平面上的光滑半圓形管道，管道里有一個直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，小球在管道內(nèi)做圓周運動，從B點脫離后做平拋運動，經(jīng)過0.3s后又恰好與傾角為45°的斜面垂直相碰．已知半圓形管道的半徑為R＝1m，小球可看做質(zhì)點且其質(zhì)量為m＝1kg，g取10m/s2.則()A．小球在斜面上的相碰點C與B點的水平距離是0.9mB．小球在斜面上的相碰點C與B點的水平距離是1.9mC．小球經(jīng)過管道的B點時，受到管道的作用力FNB的大小是1ND．小球經(jīng)過管道的B點時，受到管道的作用力FNB的大小是2N【答案】AC.11、(雙選)如圖所示，有一皮帶傳動裝置，A、B、C三點到各自轉(zhuǎn)軸的距離分別為RA、RB、RC，已知RB＝RC＝eq\f(RA,2)，若在傳動過程中，皮帶不打滑。則()A．A點與C點的角速度大小相等B．A點與C點的線速度大小相等C．B點與C點的角速度大小之比為2∶1D．B點與C點的向心加速度大小之比為1∶4【答案】BD12、（雙選）“嫦娥五號”的主要任務(wù)是月球取樣返回．“嫦娥五號”要面對取樣、上升、對接和高速再入等四個主要技術(shù)難題，要進行多次變軌飛行．如圖所示是“嫦娥五號”繞月球飛行的三條軌道，1軌道是貼近月球表面的圓形軌道，2和3軌道是變軌后的橢圓軌道．A點是2軌道的近月點，B點是2軌道的遠(yuǎn)月點．“嫦娥五號”在軌道1的運行速率為1.8km/s，則下列說法中正確的是()A．“嫦娥五號”在2軌道經(jīng)過A點時的速率一定大于1.8km/sB．“嫦娥五號”在2軌道經(jīng)過B點時的速率一定小于1.8km/sC．“嫦娥五號”在3軌道所具有的機械能小于在2軌道所具有的機械能D．“嫦娥五號”在3軌道所具有的最大速率小于在2軌道所具有的最大速率【答案】AB.二、填空含實驗題。13、半徑為R的水平圓盤繞過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，A為圓盤邊緣上一點．在O的正上方有一個可視為質(zhì)點的小球以初速度v水平拋出時，半徑OA方向恰好與v的方向相同，如圖所示．若小球與圓盤只碰一次，且落在A點，重力加速度為g，則小球拋出時距O的高度h＝________，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度大小ω＝________?！敬鸢浮縠q\f(gR2,2v2)eq\f(2nπv,R)(n＝1,2,3，…)【解析】小球做平拋運動：h＝eq\f(1,2)gt2、R＝vt，解得h＝eq\f(gR2,2v2).由題意知ωt＝2π×n(n∈N*)，故聯(lián)立R＝vt可得ω＝eq\f(2nπv,R)(n＝1,2,3，…)．14、某同學(xué)在研究平拋運動的實驗中，在小方格紙上畫出小球做平拋運動的軌跡后，又在軌跡上取出a、b、c、d四個點，如圖所示(軌跡已擦去)，已知小方格紙的邊長L＝2.5cm，g取10m/s2，請你根據(jù)小方格紙上的信息，通過分析計算完成下面幾個問題：(1)小球從a→b，b→c，c→d所經(jīng)歷的時間________(填“相等”或“不相等”)；(2)平拋運動在豎直方向上是自由落體運動，根據(jù)小球從a→b，b→c，c→d的豎直方向位移差，求出小球從a→b，b→c，c→d所經(jīng)歷的時間是________；(3)根據(jù)水平位移，求出小球平拋運動的初速度v0＝________；(4)從拋出點到b點所經(jīng)歷的時間是________．【答案】(1)相等(2)0.05s(3)1m/s(4)0.075s【解析】(1)平拋運動在水平方向做勻速直線運動，a→b，b→c，c→d水平位移相等，所需時間相等.(2)平拋運動在豎直方向上是自由落體運動，a→b，b→c豎直方向位移差Δy＝aT2＝gT2，T＝eq\r(\f(Δy,g))＝eq\r(\f(L,g))＝eq\r(\f(0.025,10))＝0.05s.(3)水平方向x＝v0T，v0＝eq\f(x,T)＝eq\f(2L,T)＝eq\f(2×0.025,0.05)＝1m/s.(4)設(shè)b點豎直方向的分速度vy，則vy＝eq\f(L＋2L,2T)＝eq\f(3×0.025,2×0.05)＝0.75m/s，又由vy＝gt，得t＝0.075s.三、解答類題。15、（計算題）如圖所示，在水平放置的圓盤上，其邊緣C點固定一個小桶，桶的高度不計，圓盤半徑為R＝1m，在圓盤直徑CD的正上方，與CD平行放置一條水平滑道AB，滑道右端B與圓盤圓心O在同一豎直線上，且B點距離圓盤圓心的豎直高度h＝1.25m，在滑道左端靜止放置質(zhì)量為m＝0.4kg的物塊(可視為質(zhì)點)，物塊與滑道的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，現(xiàn)用力F＝4N的水平作用力拉動物塊，同時圓盤從圖示位置，以角速度ω＝2πrad/s，繞通過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，拉力作用在物塊一段時間后撤掉，最終物塊由B點水平拋出，恰好落入圓盤邊緣的小桶內(nèi)．重力加速度g取10m/s2.(1)若拉力作用時間為0.5s，求所需滑道的長度；(2)求拉力作用的最短時間．【答案】(1)4m(2)0.3s【解析】物塊平拋：h＝eq\f(1,2)gt2；t＝eq\r(\f(2h,g))＝0.5s物塊離開滑道時的速度：v＝eq\f(R,t)＝2m/s拉動物塊的加速度，由牛頓第二定律：F－μmg＝ma1得：a1＝8m/s2撤去外力后，由牛頓第二定律：－μmg＝ma2得：a2＝－2m/s2(1)物塊加速獲得速度：v1＝a1t1＝4m/s則板長L＝x1＋x2＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)＋eq\f(v2－v\o\al(2,1),2a2)＝4m(2)盤轉(zhuǎn)過一圈時落入，拉力作用時間最短盤轉(zhuǎn)過一圈時間：T＝eq\f(2π,ω)＝1s物塊在滑道上先加速后減速，最終獲得：v＝a1t1＋a2t2物塊滑行時間、拋出在空中時間與圓盤周期關(guān)系：t1＋t2＋t＝T由以上兩式得：t1＝0.3s16、（計算類）如圖所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量M＝8kg的物體，靜止在水平桌面上，另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量m＝2kg的物體，M與圓孔的距離r＝0.5m，已知M與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2(設(shè)物體受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，現(xiàn)使物體M隨轉(zhuǎn)臺繞中心軸轉(zhuǎn)動，問轉(zhuǎn)臺角速度ω在什么范圍時m會處于靜止?fàn)顟B(tài)(g＝10m/s2)．【答案】1rad/s≤