2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專(zhuān)題一 力與運(yùn)動(dòng) 第二講 曲線運(yùn)動(dòng)與萬(wàn)有引力課前自測(cè)診斷卷

《2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專(zhuān)題一 力與運(yùn)動(dòng) 第二講 曲線運(yùn)動(dòng)與萬(wàn)有引力課前自測(cè)診斷卷》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專(zhuān)題一 力與運(yùn)動(dòng) 第二講 曲線運(yùn)動(dòng)與萬(wàn)有引力課前自測(cè)診斷卷（9頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專(zhuān)題一 力與運(yùn)動(dòng) 第二講 曲線運(yùn)動(dòng)與萬(wàn)有引力課前自測(cè)診斷卷 考點(diǎn)一 平拋運(yùn)動(dòng) A．物體B正向右做勻減速運(yùn)動(dòng) B．物體B正向右做加速運(yùn)動(dòng) C．地面對(duì)B的摩擦力減小 D．斜繩與水平方向成30°時(shí)，vA∶vB＝∶2 解析：選D　將B的運(yùn)動(dòng)分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向上的分速度等于A的速度，如圖所示，根據(jù)平行四邊形定則有vBcos α＝vA，所以vB＝，當(dāng)α減小時(shí)，物體B的速度減小，但B不是勻減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；在豎直方向上，對(duì)B有mg＝FN＋FTsin α，F(xiàn)T＝mAg，α減小，則支持力FN增大，根據(jù)Ff＝μFN可知摩擦力Ff

2、增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)vBcos α＝vA，斜繩與水平方向成30°時(shí)，vA∶vB＝∶2，選項(xiàng)D正確。 2．[考查多個(gè)物體的平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題] 一位網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員用拍擊球，使網(wǎng)球沿水平方向飛出，第一只球落在自己一方場(chǎng)地的B點(diǎn)，彈跳起來(lái)后，剛好擦網(wǎng)而過(guò)，落在對(duì)方場(chǎng)地的A點(diǎn)，如圖所示，第二只球直接擦網(wǎng)而過(guò)，也落在A點(diǎn)，設(shè)球與地面的碰撞沒(méi)有能量損失，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中阻力不計(jì)，則兩只球飛過(guò)網(wǎng)C處時(shí)水平速度之比為(　　) A．1∶1　　　　　　　 　B．1∶3 C．3∶1 D．1∶9 解析：選B　兩種情況下拋出的高度相同，所以第一種情況下落到B點(diǎn)所用的時(shí)間等于第二種情況下落到A點(diǎn)所用時(shí)間，根據(jù)豎直上拋和

3、自由落體的對(duì)稱(chēng)性可知第一種情況下所用時(shí)間為t1＝3t，第二種情況下所用時(shí)間為t2＝t，由于兩球在水平方向均為勻速運(yùn)動(dòng)，水平位移大小相等，設(shè)它們從O點(diǎn)出發(fā)時(shí)的初速度分別為v1、v2，由x＝v0t得v2＝3v1，即＝，B正確。 3．[考查平拋運(yùn)動(dòng)與斜面、圓的組合問(wèn)題] 如圖所示，a、b兩小球分別從半圓軌道頂端和斜面頂端以大小相等的初速度同時(shí)水平拋出，已知半圓軌道的半徑與斜面豎直高度相等，斜面底邊長(zhǎng)是其豎直高度的2倍，若小球b能落到斜面上，則(　　) A．a(chǎn)、b兩球不可能同時(shí)落在半圓軌道和斜面上 B．改變初速度的大小，b球速度方向和斜面的夾角可能變化 C．改變初速度的大小，a球可能垂直撞在

4、圓弧面上 D．a(chǎn)、b兩球同時(shí)落在半圓軌道和斜面上時(shí)，兩球的速度方向垂直 解析：選D　將半圓軌道和斜面重合在一起，如圖甲所示，設(shè)交點(diǎn)為A，如果初速度合適，可使小球做平拋運(yùn)動(dòng)落在A點(diǎn)，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，即同時(shí)落在半圓軌道和斜面上。b球落在斜面上時(shí)，速度偏向角的正切值為位移偏向角正切值的2倍，即tan φb＝2tan θb＝2×＝1，可得φb＝45°，即b球的速度方向與水平方向成45°角，此時(shí)a球落在半圓軌道上，a球的速度方向與水平方向成45°角，故兩球的速度方向垂直，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。改變初速度的大小，b球位移偏向角不變，因速度偏向角的正切值是位移偏向角正切值的2倍，故速度偏向角不變，b

5、球的速度方向和斜面的夾角不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。若a球垂直撞在圓弧面上，如圖乙所示，則此時(shí)a球的速度方向沿半徑方向，且有tan φ＞2tan θ，與平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律矛盾，a球不可能垂直撞在圓弧面上，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。 4．[考查體育運(yùn)動(dòng)中的平拋運(yùn)動(dòng)、臨界極值問(wèn)題] 一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺(tái)如圖所示。水平臺(tái)面的長(zhǎng)和寬分別為L(zhǎng)1和L2，中間球網(wǎng)高度為h。發(fā)射機(jī)安裝于臺(tái)面左側(cè)邊緣的中點(diǎn)，能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球，發(fā)射點(diǎn)距臺(tái)面高度為3h。不計(jì)空氣的作用，重力加速度大小為g。若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內(nèi)，通過(guò)選擇合適的方向，就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面上，則v的最大取值范圍是(　　) A

6、.

7、緩慢的增大其轉(zhuǎn)速(既在每個(gè)轉(zhuǎn)速下可認(rèn)為是勻速轉(zhuǎn)動(dòng))，已知A、B的質(zhì)量分別為m、2m，A、B與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，A、B離轉(zhuǎn)臺(tái)中心的距離都為r，已知彈簧的原長(zhǎng)為r，勁度系數(shù)為k，設(shè)本題中的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，以下說(shuō)法正確的是(　　) A．物體A和B同時(shí)相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)發(fā)生滑動(dòng) B．當(dāng)A受到的摩擦力為0時(shí)，B受到的摩擦力背離圓心 C．當(dāng)B受到的摩擦力為0時(shí)，A受到的摩擦力背離圓心 D．當(dāng)A、B均相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)靜止時(shí)，允許的最大角速度為 解析：選CD　當(dāng)A剛好要滑動(dòng)時(shí)，摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力，彈簧彈力與靜摩擦力的合力提供向心力，則有kr＋μmg＝mωA2r，解得ωA＝ ，當(dāng)B剛好要滑動(dòng)時(shí)

8、，摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力，彈簧彈力與靜摩擦力的合力提供向心力，則有kr＋2μmg＝2mωB2r，解得ωB＝ ；ωA＞ωB，所以B最先滑動(dòng)，允許的最大角速度為ωB＝ ，A錯(cuò)誤，D正確；當(dāng)A受到的摩擦力為0時(shí)，由彈力充當(dāng)向心力，故kr＝mω2r，解得ω＝，此時(shí)B受到的向心力為F＝2mω2r＝2kr，故B受到的摩擦力指向圓心，B錯(cuò)誤；當(dāng)B受到的摩擦力為0時(shí)，由彈力充當(dāng)向心力，故kr＝2mω2r，解得ω＝，此時(shí)A受到的向心力為F＝mω2r＝kr＜kr，故A受到的摩擦力背離圓心，C正確。 6．[考查豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題(輕繩模型)] 如圖所示，在傳送帶的右端Q點(diǎn)固定有一豎直光滑圓弧軌道，軌道的入口

9、與傳送帶在Q點(diǎn)相切。以傳送帶的左端點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，水平傳送帶上表面為x軸建立坐標(biāo)系。已知傳送帶長(zhǎng)L＝6 m，勻速運(yùn)動(dòng)的速度v0＝4 m/s。一質(zhì)量m＝1 kg的小物塊輕輕放在傳送帶上x(chóng)P＝2 m的P點(diǎn)，小物塊隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)后恰好能沖上光滑圓弧軌道的最高點(diǎn)N。小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，重力加速度g＝10 m/s2。 (1)求N點(diǎn)的縱坐標(biāo)yN； (2)若將小物塊輕放在傳送帶上的某些位置，小物塊均不脫離圓弧軌道。求傳送帶上這些位置的橫坐標(biāo)的范圍。 解析：(1)小物塊在傳送帶上勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a＝μg＝4 m/s2，小物塊與傳送帶共速時(shí)，小物塊位移x1＝＝2 m＜L－xP＝4

10、 m，故小物塊與傳送帶共速后以v0勻速運(yùn)動(dòng)到Q，然后沖上圓弧軌道，恰好到N點(diǎn)時(shí)有mg＝m 從Q到N有mvQ2－mvN2＝2mgR 解得R＝0.32 m，故yN＝2R＝0.64 m。 (2)若小物塊能通過(guò)最高點(diǎn)N，則0≤x≤L－x1 即0≤x≤4 m 若小物塊恰能到達(dá)高度為R的M點(diǎn)，設(shè)小物塊在傳送帶上加速運(yùn)動(dòng)的位移為x2 則μmgx2＝mgR 解得x2＝0.8 m，故5.2 m≤x≤6 m 所以當(dāng)0≤x≤4 m或5.2 m≤x≤6 m時(shí)，小物塊均不脫離圓弧軌道。 答案：(1)0.64 m　(2)0≤x≤4 m或5.2 m≤x≤6 m 7．[考查圓周運(yùn)動(dòng)與平拋運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的問(wèn)題]

11、 如圖所示，餐桌中心是一個(gè)可以勻速轉(zhuǎn)動(dòng)、半徑為R的圓盤(pán)。圓盤(pán)與餐桌在同一水平面內(nèi)且兩者之間的間隙可忽略不計(jì)。放置在圓盤(pán)邊緣的質(zhì)量為m的物體與圓盤(pán)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1＝0.5，與餐桌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2＝0.25，餐桌高也為R。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。 (1)為使物體不滑到餐桌上，求圓盤(pán)的角速度ω的最大值為多少？ (2)緩慢增大圓盤(pán)的角速度，物體從圓盤(pán)上甩出，為使物體不滑落到地面，求餐桌半徑R1的最小值為多大？ (3)若餐桌半徑R2＝R，則在圓盤(pán)角速度緩慢增大時(shí)，求物體從圓盤(pán)上被甩出后滑落到地面上的位置到圓盤(pán)中心的水平距離L為多少？ 解析：(1)為使物體不從圓

12、盤(pán)上滑出，向心力不能大于物體與圓盤(pán)之間的最大靜摩擦力，即μ1mg≥mω2R 解得ω≤ ＝ 。 (2)物體恰好從圓盤(pán)上甩出時(shí)的角速度ω1＝ ，則速度v1＝ω1R＝ 當(dāng)物體滑到餐桌邊緣速度減小到0時(shí)，恰好不滑落到地面，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有2μ2gx1＝v12 可得滑過(guò)的位移x1＝＝R 餐桌最小半徑R1＝＝R。 (3)若餐桌半徑R2＝R，由幾何關(guān)系可得物體在餐桌上滑行的距離 x2＝＝R 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有2(－μ2gx2)＝v22－v12 可得物體離開(kāi)餐桌邊緣的速度v2＝ 設(shè)物體離開(kāi)餐桌到地面所需時(shí)間為t，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律x3＝v2t，R＝gt2 可知物體離開(kāi)

13、餐桌邊緣后的水平位移x3＝ 由幾何關(guān)系可得，落地點(diǎn)到圓盤(pán)中心的水平距離 L＝＝R。 答案：(1) 　(2)R　(3)R 考點(diǎn)三 萬(wàn)有引力定律 8.[考查行星運(yùn)動(dòng)與開(kāi)普勒定律] 一顆小行星環(huán)繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是地球公轉(zhuǎn)半徑的9倍，則這顆小行星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期是(　　) A．3年 B．9年 C．18年 D．27年 解析：選D　根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，設(shè)地球公轉(zhuǎn)半徑為R，則小行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為9R 則：＝，取T地＝1年，則可以得到：T＝27年，故選項(xiàng)D正確，A、B、C錯(cuò)誤。 9．[考查重力與萬(wàn)有引力的關(guān)系] [多選]已知一質(zhì)量為m的物體靜止在北極與赤

14、道對(duì)地面的壓力差為ΔN，假設(shè)地球是質(zhì)量均勻的球體，半徑為R。則地球的自轉(zhuǎn)周期為(設(shè)地球表面的重力加速度為g)(　　) A．地球的自轉(zhuǎn)周期為T(mén)＝2π B．地球的自轉(zhuǎn)周期為T(mén)＝π C．地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為 D．地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為 解析：選AC　在北極FN1＝G，在赤道G－FN2＝mR，根據(jù)題意，有FN1－FN2＝ΔN，聯(lián)立計(jì)算得出：T＝2π ，所以A正確，B錯(cuò)誤；萬(wàn)有引力提供同步衛(wèi)星的向心力，則：G＝m′，聯(lián)立可得：r3＝，又地球表面的重力加速度為g，則：mg＝G，得：r＝ R，C正確，D錯(cuò)誤。 10．[考查應(yīng)用萬(wàn)有引力定律計(jì)算天體質(zhì)量和密度] 在未來(lái)的“星際穿越”中，

15、某航天員降落在一顆不知名的行星表面上。該航天員從高 h＝L 處以初速度v0水平拋出一個(gè)小球，小球落到星球表面時(shí)，與拋出點(diǎn)的距離是 L，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．該星球的重力加速度g＝ B．該星球的質(zhì)量M＝ C．該星球的第一宇宙速度v＝v0 D．該星球的密度ρ＝ 解析：選D　設(shè)星球表面的重力加速度為g，則根據(jù)小球的平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：L＝gt2，L＝，故v0t＝2L，聯(lián)立得g＝，A錯(cuò)誤；在星球表面有mg＝G，聯(lián)立g＝，解得M＝，該星球的密度為ρ＝＝＝，B錯(cuò)誤，D正確；設(shè)該星球的近地衛(wèi)星質(zhì)量為m0，根據(jù)重力等于向心力得m0g＝m0，解得v＝＝v0，C錯(cuò)

16、誤。 考點(diǎn)四 人造衛(wèi)星和宇宙航行 11.[考查衛(wèi)星運(yùn)行的參量比較] 2018年3月30日01時(shí)56分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭(及遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí))，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第三十、三十一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。這兩顆衛(wèi)星屬于中圓地球軌道衛(wèi)星，是我國(guó)北斗三號(hào)第七、八顆組網(wǎng)衛(wèi)星。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道有三種：地球靜止軌道(高度35 809 km)、傾斜地球同步軌道(高度35 809 km)、中圓地球軌道(高度21 607 km)，如圖所示。已知地球半徑為6 370 km，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．中圓地球軌道衛(wèi)星的周期一定比靜止軌道衛(wèi)星的周期長(zhǎng) B．中圓地球軌道衛(wèi)星

17、受到的萬(wàn)有引力一定比靜止軌道衛(wèi)星受到的萬(wàn)有引力大 C．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的線速度為4 km/s D．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星每天在固定的時(shí)間經(jīng)過(guò)同一地區(qū)的正上方 解析：選D　地球靜止軌道衛(wèi)星的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期為24 h，因中圓地球軌道半徑小于地球靜止軌道半徑，根據(jù)＝C，可知中圓地球軌道衛(wèi)星的周期一定比地球靜止軌道衛(wèi)星的周期小，故A錯(cuò)誤；根據(jù)萬(wàn)有引力定律：F＝，由于不知道兩種衛(wèi)星的質(zhì)量，所以不能比較它們受到的萬(wàn)有引力的大小關(guān)系，故B錯(cuò)誤；根據(jù)v＝，其中T＝86 400 s，r＝35 809 km，解得傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的線速度為v＝2.6 km/s，故C錯(cuò)誤；傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的周

18、期是24 h，地球的自轉(zhuǎn)周期為24 h，所以傾斜地球同步軌道衛(wèi)星每天在固定的時(shí)間經(jīng)過(guò)同一地區(qū)的正上方，故D正確。 12．[考查衛(wèi)星的變軌問(wèn)題] [多選]作為一種新型的多功能航天飛行器，航天飛機(jī)集火箭、衛(wèi)星和飛機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)于一身。假設(shè)一航天飛機(jī)在完成某次維修任務(wù)后，在A點(diǎn)從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，如圖所示，已知A點(diǎn)距地面的高度為2R(R為地球半徑)，B點(diǎn)為軌道Ⅱ上的近地點(diǎn)，地球表面重力加速度為g，地球質(zhì)量為M。又知若物體在離星球無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)其引力勢(shì)能為零，則當(dāng)物體與星球球心距離為r時(shí)，其引力勢(shì)能Ep＝－G(式中m為物體的質(zhì)量，M為星球的質(zhì)量，G為引力常量)，不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是

19、(　　) A．該航天飛機(jī)在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度小于經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度 B．該航天飛機(jī)在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的向心加速度大于它在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度 C．在軌道Ⅱ上從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，航天飛機(jī)的加速度一直變大 D．可求出該航天飛機(jī)在軌道Ⅱ上運(yùn)行時(shí)經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)的速度大小 解析：選ACD　在軌道Ⅱ上A點(diǎn)為遠(yuǎn)地點(diǎn)，B點(diǎn)為近地點(diǎn)，航天飛機(jī)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度小于經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度，故A正確。在A點(diǎn)，航天飛機(jī)所受外力為萬(wàn)有引力，根據(jù)G＝ma，知航天飛機(jī)在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)和在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度相等，故B錯(cuò)誤。在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)，由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，航天飛機(jī)距地心的距離一直減小，故航天飛

20、機(jī)的加速度一直變大，故C正確。航天飛機(jī)在軌道Ⅱ上運(yùn)行時(shí)機(jī)械能守恒，有－＋mvA2＝－＋mvB2，由開(kāi)普勒第二定律得rAvA＝rBvB，結(jié)合＝mg，rA＝3R，rB＝R，可求得vA、vB，故D正確。 13．[考查雙星、多星模型] [多選]2017年10月16日，美國(guó)激光干涉引力波天文臺(tái)等機(jī)構(gòu)聯(lián)合宣布首次發(fā)現(xiàn)雙中子星并合引力波事件，如圖為某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的示意圖，若A星的軌道半徑大于B星的軌道半徑，雙星的總質(zhì)量為M，雙星間的距離為L(zhǎng)，其運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)，則(　　) A．A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量 B．A的線速度一定大于B的線速度 C．L一定，M越大，T越大 D．M一定，L越大，T越大 解析：選BD　設(shè)雙星質(zhì)量分別為mA、mB，軌道半徑分別為RA、RB，角速度相等且為ω，根據(jù)萬(wàn)有引力定律可知：G＝mAω2RA，G＝mBω2RB，距離關(guān)系為：RA＋RB＝L，聯(lián)立解得：＝，因?yàn)镽A＞RB，所以A的質(zhì)量一定小于B的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系有：vA＝ωRA、vB＝ωRB，因?yàn)榻撬俣认嗟龋霃絉A＞RB，所以A的線速度大于B的線速度，故B正確； 又因?yàn)門(mén)＝，聯(lián)立以上可得周期為： T＝2π ，所以總質(zhì)量M一定，兩星間距離L越大，周期T越大，故C錯(cuò)誤，D正確。