高考物理必修知識點鞏固練習曲線運動、萬有引力綜合復習基礎

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1、 【鞏固練習】 一、選擇題： 1．質點在一平面內沿曲線 P運動到Q，如果v、a、F分別表示質點運動過程中的速度、加速度和受到的合外力，圖中的圖象可能正確的是（ ） 2．一條自西向東的河流，南北兩岸分別有兩個碼頭A、B，如圖所示。已知河寬為80 m，河水水流的速度為5 m / s，兩個碼頭A、B沿水流的方向相距100 m。現(xiàn)有一種船，它在靜水中的行駛速度為4 m / s，若使用這種船渡船，沿直線運動，則（ ） A．它可以正常來往于A、B兩個碼頭 B．它只能從A駛向B，無法返回 C．它只能從B駛向A，無法返回 D．無法判斷 3．在平坦的壘球運動場上，擊球手揮動

2、球棒將壘球水平擊出，壘球飛行一段時間后落地。若不計空氣阻力，則（ ） A．壘球落地時瞬時速度的大小僅由初速度決定 B．壘球落地時瞬時速度的方向僅由擊球點離地面的高度決定 C．壘球在空中運動的水平位移僅由初速度決定 D．壘球在空中運動的時間僅由擊球點離地面的高度決定 4．某同學對著墻壁練習打網(wǎng)球，假定球在墻面上以25 m / s的速度沿水平方向反彈，落地點到墻面的距離在10 m至15 m之間。忽略空氣阻力，取g=10 m / s2，球在墻面上反彈點的高度范圍是（ ） A．0.8 m至1.8 m B．0.8 m至1.6 m C．1.0 m至1.6 m D．1.

3、0 m至1.8 m 5．如圖所示，在一個水平圓盤上有一個木塊P隨圓盤一起繞過O點的豎直軸勻速轉動。下面說法中正確的是（ ） A．圓盤勻速轉動的過程中，P受到的靜摩擦力的方向指向O點 B．圓盤勻速轉動的過程中，P受到的靜摩擦力為零 C．在轉速一定的條件下，P受到的靜摩擦力的大小跟P到O點的距離成正比 D．在P到O點的距離一定的條件下，P受到的靜摩擦力的大小跟圓盤勻速轉動的角速度成正比 6．天文學家發(fā)現(xiàn)某恒星有一顆行星在圓形軌道上繞其運動，并測出了行星的軌道半徑和運行周期。由此可推算出（ ） A．行星的質量 B．行星的半徑 C．恒星的質量 D．恒星的

4、半徑 7．如圖所示，傾角為θ的斜面長為L，在頂端水平拋出一小球，小球剛好落在斜面的底端，那么，小球初速度v0的大小為（ ） A． B． C． D． 8．如圖所示，輕桿的一端有一個小球，另一端有光滑的固定軸O。現(xiàn)給球一初速度，使球和桿一起繞O軸在豎直面內轉動，不計空氣阻力，用F表示球到達最高點時桿對小球的作用力，則（ ） A．一定是拉力 B．一定是推力 C．一定等于0 D．可能是拉力，可能是推力，也可能等于0 9．如圖所示，將完全相同的兩小球A，B用長L=0.8 m的細繩，懸于以v=4 m / s向左勻速運動的小車頂部，兩球與小車前后

5、壁接觸。由于某種原因，小車突然停止，此時懸線中張力之比TA∶TB為（g=10 m / s2）（ ） A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4 10、（2015 北京高考）假設地球和火星都繞太陽做勻速圓周運動，已知地球到太陽的距離小于火星到太陽的距離，那么（ ） A．地球公轉周期大于火星的公轉周期 B．地球公轉的線速度小于火星公轉的線速度 C．地球公轉的加速度小于火星公轉的加速度 D．地球公轉的角速度大于火星公轉的角速度 11、（2015 江蘇高考）過去幾千年來，人類對行星的認識與研究僅限于太陽系內，行星“

6、51 peg b”的發(fā)現(xiàn)拉開了研究太陽系外行星的序幕，“51 peg b”繞其中興恒星做勻速圓周運動，周期約為4天，軌道半徑約為地球繞太陽運動半徑的，該中心恒星與太陽的質量比約為（ ） A． B．1 C．5 D．10 12、（2015 天津高考）、為相距遙遠的兩顆行星，距各自表面相同高處各有一顆衛(wèi)星、做勻速圓周運動。圖中縱坐標表示行星對周圍空間各處物體的引力產(chǎn)生的加速度a，橫坐標表示物體到行星中心的距離r的平方，兩條曲線分別表示、周圍的a與的反比關系，它們左端點橫坐標相同，則（ ） A．的平均密度比的大 B．的“第一

7、宇宙速度”比的小 C．的向心加速度比的大 D．的公轉周期比的大 二、解答題： 1．如圖所示，摩擦輪A和B通過中介輪C進行傳動，A為主動輪，A的半徑為20 cm，B的半徑為10 cm。則A、B兩輪邊緣上的點，角速度之比為________；向加速度之比為________。 2．在圖所示的裝置中，兩個相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球P、Q；兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調節(jié)電磁鐵C、D的高度，使AC=BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等。 將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小鐵球能以相同的初速度v0同時分別

8、從軌道M、N的下端射出。實驗結果是兩小鐵球同時到達E處，發(fā)生碰撞。增加或者減小軌道M的高度，只改變小鐵球P到達桌面時速度的豎直方向分量的大小，再進行實驗，結果兩小鐵球總是發(fā)生碰撞。 試分析回答該實驗現(xiàn)象說明了什么？ 3．一水平放置的水管，距地面高h=1.8 m，管內橫截面積S=2.0 cm2。有水從管口處以不變的速度v=2.0 m / s源源不斷地沿水平方向射出，設出口處橫截面上各處水的速度都相同，并假設水流在空中不散開。取重力加速度g=10 m / s2，不計空氣阻力。求水流穩(wěn)定后在空中有多少立方米的水。 4．在用高級瀝青鋪設的高速公路上，汽車的設計時速是108 km / h。汽車在這

9、種路面上行駛時，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.6倍。如果汽車在這種高速路的水平彎道上拐彎，假設彎道的路面是水平的，其彎道的最小半徑是多少？如果高速公路上設計了圓弧拱橋作立交橋，要使汽車能夠安全通過圓弧拱橋，這個圓弧拱橋的半徑至少是多少？（g取10 m / s2） 5．有一種叫“飛椅”的游樂項目，示意圖如圖所示，長為L的鋼繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為r的水平轉盤邊緣。轉盤可繞穿過其中心的豎直軸轉動。當轉盤以角速度ω勻速轉動時，鋼繩與轉軸在同一豎直平面內，與豎直方向的夾角為θ。不計鋼繩的重力，求轉盤轉動的角速度ω與夾角θ的關系。 6．天文學家將相距較近、僅在彼此的引力作用

10、下運行的兩顆恒星稱為雙星。雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍。利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運動特征可推算出它們的總質量。已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點分別做勻速圓周運動，周期均為T，兩顆恒星之間的距離為r，試推算這個雙星系統(tǒng)的總質量。（引力常量為G） 【答案與解析】 一、選擇題： 1．D 解析：由曲線運動的特征和條件可知，v沿曲線的切線方向，而a和F應指向曲線的內側，故D正確，A、B、C錯。 解析：本題考查曲線運動的條件及特征，要求學生具有一定的空間想象力。 2．B 解析：當船的航行速度與河岸垂直時，船相對岸的航行速度剛好沿AB方向。若船從B點出發(fā)逆著水的流速方向將無法

11、沿BA的方向行駛，故選項B是正確的。 3．D 解析：壘球被擊中后做平拋運動。在豎直方向上有，，故D項正確。壘球落地時豎直方向速度，落地速度，由此可判斷A項錯。壘球落地速度方向與地面夾角為θ，則，由此式可知B錯。壘球在空中運動水平位移，由此式可知C項錯誤。 4．A 解析：設網(wǎng)球從反彈到落地的時間為t，球在墻面上反彈點的高度為h。球反彈后做平拋運動，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動。故，且，所以0.8 m＜h＜1.8 m，故選項A正確，B、C、D錯誤。 5．AC 解析：木塊隨圓盤做勻速圓周運動，木塊受到的靜摩擦力提供向心力，指向圓心，（n為轉速，r為P到O點的距離）。

12、6．C 解析：設測出的行星軌道半徑為R，周期為T，恒星的質量為M，行星的質量為m，則由得，，故C正確。 7．A 解析：由平拋運動的基本知識可得 ① ② 由①②兩式可得小球初速度。 8．D 解析：小球到達最高點，當小球需要的向心力等于重力時，桿對小球的作用力為零；當小球需要的向心力小于重力時，桿對小球的作用力為推力；當小球需要的向心力大于重力時，桿對小球的作用力為拉力。故D選項正確。 9．C 解析：小車突然停止，B球將做圓周運動，所以；A球將做水平方向減速運動，TA=mg=10 m，故此時懸線中張力之比為TA∶TB=1∶3，C選項正確。 10、A 解

13、析：比較太陽的任意兩顆行星的運動情況，行星的大小、形狀與其運動快慢無關．篩選所給的信息，其重要信息是：地球與火星離太陽的距離，設其運動軌道是圓形的，且做勻速圓周運動，根據(jù)開普勒第三定律：軌道半徑的三次方與公轉周期的平方的比值相等，得A錯誤．由推理可知，軌道半徑小的行星，其運動速度大，故B錯誤．根據(jù)勻速圓周運動向心加速度公式及開普勒第三定律，可知半徑大的向心加速度小，故C錯誤．火星的周期較大，則由勻速圓周運動的知識得：火星的角速度較小，故D正確． 故選：D 11、B 解析：行星繞某一個恒星做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式為：，得 ，又因“51 peg b”繞其中興恒星做勻速

14、圓周運動的周期為4天，軌道半徑約為地球繞太陽運動半徑的，所以該中心恒星與太陽的質量比約為。 12、AC 解析：根據(jù)牛頓第二定律，行星對周圍空間各處物體的引力產(chǎn)生的加速度為：，因圖中左端點橫坐標相同，所以、的半徑相等，而縱坐標引力產(chǎn)生的加速度大于引力產(chǎn)生的加速度，因此的質量大于的質量，有由，所以的平均密度大于的平均密度，A對；第一宇宙速度，所以的“第一宇宙速度”比的大，B錯；因、距各自行星表面相同高處，即、的軌道半徑相等，根據(jù)，所以的向心加速度比的大，故C正確；由，所以的公轉周期比的小，故D錯。 二、解答題： 1．1∶2 1∶2 解析：由題知，A、B、C輪邊緣上的點的線速度相等，

15、，所以，又，所以。 2．平拋運動的物體在水平方向做勻速直線運動；各分運動具有獨立性。 解析：將P鐵球在水平方向上的運動，在不同豎直高度的情況下與Q鐵球對比，發(fā)現(xiàn)P、Q兩球總是相遇，P球水平方向上的運動不因P球在豎直方向運動的時間長短而改變，總是和在水平面上勻速運動的Q球有完全相同的運動情況，所以本實驗說明了：①平拋運動的物體在水平方向做勻速直線運動；②平拋運動的物體在豎直方向上的分運動，不影響水平方向上的分運動，分運動各自具有獨立性。 點評：此題旨在考查學生對物理現(xiàn)象的洞察力，通過對現(xiàn)象的分析、對比，發(fā)現(xiàn)物體的運動規(guī)律，揭示現(xiàn)象發(fā)生的根本原因和性質。 3．解析：以t表示由噴口處到落地所

16、需要的時間，有 單位時間內噴出的水量為 Q=Sv 空中水的總量應為 V=Qt 由以上各式得 代入數(shù)據(jù)得 V=2.4×10－4 m3 4．解析：汽車在水平路面上拐彎，可視為汽車做勻速圓周運動，其向心力是由車與路面間的最大靜摩擦力來提供，有。由速度v=108 km / h=30 m / s，得彎道半徑r＞150 m。將汽車過拱橋看作在豎直平面內做勻速圓周運動，到達最高點時，有，為了保證安全，車對路面的壓力N必須大于零，即，則R＞90 m。 5． 解析：由向心力公式F=mω2r得 ，則。 6． 解析：設兩顆恒星的質量分別為m1、m2，做圓周運動的半徑分別為r1、r2，角速度分別為ω1、ω2。根據(jù)題意有ω1=ω2 ① r1+r2=r ② 根據(jù)萬有引力定律和牛頓運動定律，有 ③ ④ 聯(lián)立以上各式解得 ⑤ 根據(jù)角速度與周期的關系知 ⑥ 聯(lián)立②⑤⑥式解得 ⑦