2020版高考物理一輪復習 全程訓練計劃 周測四 曲線運動 萬有引力與航天（含解析）

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1、曲線運動 萬有引力與航天 夯基提能卷④ 立足于練題型悟技法——保底分 (本試卷滿分95分) 一、選擇題(本題包括8小題，每小題6分，共48分．在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項是正確的，有的小題有多個選項是正確的．全部選對的得6分，選不全的得3分，有選錯或不答的得0分) 1. 在水平地面上的O點同時將甲、乙兩塊小石頭斜向上拋出，甲、乙在同一豎直面內(nèi)運動，其軌跡如圖所示，A點是兩軌跡在空中的交點，甲、乙運動的最大高度相同．若不計空氣阻力，則下列判斷正確的是(　　) A．甲先到達最大高度處 B．乙先到達最大高度處 C．乙先到達A點 D．甲先到達水

2、平地面 答案：C 解析：斜拋運動可分解為：水平方向的勻速直線運動和豎直方向的加速度為－g的勻減速直線運動．甲、乙上升時在豎直方向上都做加速度為－g的勻減速直線運動，設(shè)甲、乙上升的最大高度為h，由逆向思維得h＝gt2，解得t＝，故甲、乙同時到達最高點，選項A、B錯誤；由斜拋運動的時間對稱性t上＝t下知，甲、乙同時到達水平面，選項D錯誤；由A點在兩曲線上的位置可知甲到A處所需時間t甲>t上；乙運動到A處所需時間t乙t乙，乙先到A點，選項C正確． 2．[2019·金華聯(lián)考]春節(jié)期間人們放飛孔明燈表達對新年的祝福，如圖甲所示，孔明燈在豎直O(jiān)y方向做勻加速運動，在水平Ox方向做勻速

3、運動，孔明燈的運動軌跡可能為圖乙中的(　　) A．直線OA B．曲線OB C．曲線OC D．曲線OD 答案：D 解析：孔明燈在豎直O(jiān)y方向做勻加速運動，則合外力沿Oy方向，在水平Ox方向做勻速運動，此方向上合力為零，所以合運動的加速度方向沿Oy方向，但合速度方向不沿Oy方向，故孔明燈做曲線運動，結(jié)合合力指向軌跡內(nèi)側(cè)可知軌跡可能為曲線OD，故D正確． 3．[2019·南通模擬]如圖所示，細懸線一端固定在天花板上的O點，另一端穿過一張CD光盤的中央小孔后拴著一個橡膠球，橡膠球靜止時，豎直懸線剛好挨著水平桌面的邊沿．現(xiàn)將CD光盤按在桌面上，并沿桌面邊沿以速度v勻速移動，移動過程

4、中，CD光盤中央小孔始終緊挨桌面邊緣，當懸線與豎直方向的夾角為θ時，小球上升的速度大小為(　　) A．vsinθ B．vcosθ C．vtanθ D. 答案：A 解析：由題意可知，懸線與光盤的交點參與兩個運動，一是沿著懸線的方向運動，二是垂直懸線的方向運動，則合運動的速度大小為v，則有v線＝vsinθ；而線的速度大小即為小球上升的速度大?。蔄正確． 4．[2019·湖南五校聯(lián)考](多選)如圖所示，傾角為α的固定斜面，其右側(cè)有一豎直墻面，小球滑上斜面，以速度v飛離斜面，恰好垂直撞擊到墻面上某位置，重力加速度為g，忽略空氣阻力，下列說法中正確的是(　　) A．從飛離斜面到

5、撞擊墻面的過程中，小球在水平方向做勻速直線運動，豎直方向做勻減速直線運動 B．豎直墻面與斜面右端的水平距離為sin2α C．豎直墻面與斜面右端的水平距離為 D．從飛離斜面到撞擊墻面的過程中，小球豎直上升的高度為sinα 答案：AC 解析：小球飛離斜面時速度為v，把v沿水平方向和豎直方向分解，則有vx＝vcosα，vy＝vsinα，小球飛離斜面后，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做加速度為g的勻減速直線運動，又小球恰好垂直撞擊到墻面上，可知小球撞到墻面時，豎直方向速度為零，由勻變速直線運動規(guī)律可知，小球飛行時間為t＝，則豎直墻面與斜面右端的水平距離為s＝vxt＝，小球豎直上升的高度為s

6、′＝＝，可知選項A、C正確，B、D錯誤． 5．兩個互成角度的勻加速直線運動，初速度分別為v1和v2，加速度分別為a1和a2，它們的合運動的軌跡(　　) A．如果v1＝v2＝0，那么軌跡可能是曲線 B．如果v1＝v2≠0，那么軌跡一定是曲線 C．如果a1＝a2，那么軌跡一定是直線 D．如果a1：a2＝v1：v2，那么軌跡一定是直線 答案：D 解析：當v1＝v2＝0，則將沿著合加速度方向，做勻加速直線運動，那么軌跡一定是直線，故A錯誤；如果v1≠0，v2≠0，當合初速度方向與合加速度方向共線時，則做直線運動，若兩者不共線時，則那么軌跡一定是曲線，故B錯誤；如果a1＝a2，只有當合

7、初速度與合加速度共線時，才能做直線運動，因此軌跡不一定是直線，故C錯誤；當a1：a2＝v1：v2時，即合速度的方向與合加速度的方向在同一條直線上時，運動軌跡為直線，故D正確． 6．[2019·石家莊質(zhì)檢](多選)如圖所示，兩個質(zhì)量均為m的小球A、B套在半徑為R的圓環(huán)上，圓環(huán)可繞豎直方向的直徑旋轉(zhuǎn)，兩小球隨圓環(huán)一起轉(zhuǎn)動且相對圓環(huán)靜止．已知OA與豎直方向的夾角θ＝53°，OA與OB垂直，小球B與圓環(huán)間恰好沒有摩擦力，重力加速度為g，(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6.)下列說法正確的是(　　) A．圓環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度的大小為 B．圓環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度的大小為 C．小球A與圓環(huán)間

8、摩擦力的大小為mg D．小球A與圓環(huán)間摩擦力的大小為mg 答案：AD 解析：對小球B受力分析，小球B在圓環(huán)支持力和重力的作用下做勻速圓周運動，設(shè)圓環(huán)的角速度為ω，由牛頓第二定律可得mgtan37°＝mω2Rsin37°，解得ω＝，選項A正確，B錯誤；對小球A，設(shè)圓環(huán)對小球A的支持力大小為F，圓環(huán)對小球A的摩擦力大小為f，方向為沿圓環(huán)切線向下，由牛頓第二定律知，在豎直方向有Fcos53°－mg－fcos37°＝0，在水平方向有fcos53°＋Fsin53°＝mω2Rsin53°，聯(lián)立解得f＝－，即小球A與圓環(huán)之間的摩擦力大小為，方向沿圓環(huán)上小球A所在位置切線方向向上，選項D正確，C錯誤．

9、 7．[2019·漢中檢測]硬X射線調(diào)制望遠鏡衛(wèi)星“慧眼”研究的對象主要是黑洞、中子星和γ射線暴等致密天體和爆發(fā)現(xiàn)象．在利用“慧眼”觀測美麗的銀河系時，若發(fā)現(xiàn)某雙黑洞間的距離為L，只在彼此之間的萬有引力作用下做勻速圓周運動，其運動周期為T，引力常量為G，則雙黑洞總質(zhì)量為(　　) A. B. C. D. 答案：A 解析：雙黑洞均由萬有引力提供向心力，則有G＝M12r1，G＝M22r2，解得M1＝，M2＝，所以雙黑洞總質(zhì)量為M1＋M2＝，故選A正確． 8．[2019·廣州調(diào)研] 已知現(xiàn)在地球的一顆同步通信衛(wèi)星信號最多覆蓋地球赤道上的經(jīng)度范圍為2α，如圖所示．假設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期變

10、大，周期變大后的一顆地球同步通信衛(wèi)星信號最多覆蓋的赤道經(jīng)度范圍為2β，則前后兩次同步通信衛(wèi)星的運行周期之比為(　　) A. B. C. D. 答案：A 解析：設(shè)地球半徑為R，根據(jù)題圖可知，rcosα＝R，同步衛(wèi)星軌道半徑r＝.對同步衛(wèi)星，由萬有引力提供向心力有，G＝mr2.假設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期變大，同步衛(wèi)星軌道半徑r′＝.對同步衛(wèi)星，由萬有引力提供向心力有，G＝mr′2.聯(lián)立可得前后兩次同步衛(wèi)星的運行周期之比為＝，選項A正確． 二、非選擇題(本題包括4小題，共47分) 9．(10分)(1)在做“研究平拋運動”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡．

11、關(guān)于本實驗，下列說法正確的是 (　　) A．記錄小球位置用的橫梁每次必須嚴格地等距離下降 B．小球運動時不應與木板上的白紙(或方格紙)相接觸 C．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線 D．實驗中，記錄小球位置的白紙不能移動 (2)如圖為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 cm的小方格，重力加速度g取10 m/s2.由圖可知：照相機的閃光頻率為________Hz；小球拋出時的初速度大小為________m/s.B點豎直方向的分速度為________m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 答案：(1)BD　(2)10　2.5　3.0(前兩空每

12、空3分，后兩空每空2分) 解析：本題考查對平拋運動的研究．(1)記錄小球位置的橫梁不必每次嚴格地等距離下降，故選項A錯誤；實驗要求小球拋出后不能接觸到木板上的白紙(或方格紙)，避免因摩擦而使運動軌跡改變，故選項B正確；將球經(jīng)過不同高度的位置記錄在紙上后，取下紙，應用平滑的曲線把各點連接起來，故選項C錯誤；實驗中，記錄小球位置的白紙是不能移動的，避免軌跡發(fā)生改變，選項D正確．(2)小球豎直方向的位移變化量Δy＝gT2，知T＝＝＝ s＝0.1 s，所以閃光的頻率f＝＝10 Hz；小球在水平方向做勻速運動，其初速度v0＝＝ m/s＝2.5 m/s；其在B點豎直方向的速度vyB＝＝ m/s＝3.0

13、m/s. 10．(8分)為測定小物塊P與半徑為R的圓形轉(zhuǎn)臺B之間的動摩擦因數(shù)(設(shè)滑動摩擦力與最大靜摩擦力相等)，小宇設(shè)計了如圖所示實驗，并進行如下操作： (1)用天平測得小物塊P的質(zhì)量m； (2)測得遮光片寬為d，伸出轉(zhuǎn)臺的長度為L(d?L)； (3)將小物塊P放在水平轉(zhuǎn)臺上，并讓電動機帶動轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)光電門的位置，使固定在轉(zhuǎn)臺邊緣的遮光片遠離轉(zhuǎn)軸的一端并恰好能掃過光電門的激光束； (4)轉(zhuǎn)動穩(wěn)定后，從與光電門連接的計時器讀出遮光片單次經(jīng)過光電門的時間為Δt； (5)不斷調(diào)整小物塊與轉(zhuǎn)臺中心O的距離，當距離為r時，小物塊隨轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動時恰好不會被甩出． 已知當?shù)刂亓铀?/p>

14、度為g.那么，轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)的角速度ω＝____________，小物塊與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)μ＝____________，實驗中不必要的步驟是____________(填步驟序號)． 答案：(3分)　(3分)　(1)(2分) 解析：本題考查了測定動摩擦因數(shù)的實驗．設(shè)小物塊的質(zhì)量為m，在恰好不被甩出時，最大靜摩擦力提供向心力，有μmg＝mω2r，而v＝，又角速度ω＝＝，則μ＝.由以上推論可知，不必要的步驟是(1)． 11．(15分)[2019·陜西西安八校聯(lián)考]如圖甲所示為車站使用的水平傳送帶的模型，水平傳送帶的長度L＝8 m，傳送帶的皮帶輪的半徑均為R＝0.2 m，傳送帶的上部距地面的高度為h

15、＝0.45 m，現(xiàn)有一個旅行包(視為質(zhì)點)以v0＝10 m/s的初速度水平地滑上水平傳送帶，已知旅行包與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.6，g＝10 m/s2，不計空氣阻力． (1)若傳送帶靜止，旅行包滑到B端時，人沒有及時取下，旅行包將從B端滑落，求旅行包的落地點與B端的水平距離； (2)設(shè)皮帶輪順時針勻速轉(zhuǎn)動，并設(shè)水平傳送帶長度仍為8 m，旅行包滑上傳送帶的初速度恒為10 m/s，當皮帶輪的角速度ω值在什么范圍內(nèi)，旅行包落地點與B端的水平距離始終為(1)中所求的距離？若皮帶輪的角速度ω1＝40 rad/s，旅行包落地點與B端的水平距離又是多少？ (3)設(shè)皮帶輪以不同的角速度順時針

16、勻速運動，在圖乙中畫出旅行包落地點與B端的水平距離s隨皮帶輪的角速度ω變化的圖象． 答案：(1)0.6 m　(2)(3)見解析 解析：本題考查了圓周運動、平拋運動等知識，意在考查考生綜合處理問題的能力． (1)旅行包做勻減速運動的加速度為 a＝μg＝6 m/s2 旅行包到達B端的速度為 v＝＝＝ m/s＝2 m/s 旅行包的落地點與B端水平距離為 s＝vt＝v＝0.6 m (2)要使旅行包落地點始終為(1)中所求的位置，旅行包在傳送帶上需做勻減速運動，則皮帶輪的臨界角速度為 ω＝＝10 rad/s 則ω值的范圍是ω≤10 rad/s 當ω1＝40 rad/s時，傳送帶速

17、度為 v1＝ω1R＝8 m/s 當旅行包速度也為v1＝8 m/s時，在傳送帶上運動的距離為 s＝＝3 m<8 m 以后旅行包做勻速直線運動，所以旅行包到達B端的速度也為v1＝8 m/s 旅行包的落地點與B端的水平距離為 s1＝v1t＝v1＝2.4 m (3)如圖所示 12．(14分)中國首個月球探測計劃“嫦娥工程”預計在2019年實現(xiàn)月面無人采樣返回，為載人登月及月球基地選址做準備．在某次登月任務中，飛船上備有以下實驗儀器：A.計時表一只；B.彈簧秤一把；C.已知質(zhì)量為m的鉤碼一個；D.天平一只(附砝碼一盒)．“嫦娥”號飛船在接近月球表面時，先繞月球做勻速圓周運動，宇航員測

18、量出繞行N圈所用的時間為t.飛船的登月艙在月球上著陸后，宇航員利用所攜帶的儀器又進行了第二次測量．已知萬有引力常量為G，把月球看作球體．利用上述兩次測量所得的物理量可求出月球的密度和半徑． (1)宇航員進行第二次測量的內(nèi)容是什么？ (2)試推導月球的平均密度和半徑的表達式(用上述測量的物理量表示)． 答案：(1)用彈簧秤稱量砝碼的重力F (2)， 解析：(1)宇航員在月球上用彈簧測力計豎直懸掛物體，靜止時讀出彈簧測力計的讀數(shù)F，即為物體在月球上所受重力的大小．(或F/m即為月球表面重力加速度的大小)(2分) (2)對飛船靠近月球表面做圓周運動有 ＝m0R(3分) 月球的平均

19、密度ρ＝(2分) 在月球上忽略月球的自轉(zhuǎn)時F＝G(2分) 又T＝(1分) 由以上各式可得，月球的密度ρ＝(2分) 月球的半徑R＝(2分) 探究創(chuàng)新卷④ 著眼于練模擬悟規(guī)范——爭滿分 (本試卷滿分95分) 一、選擇題(本題包括8小題，每小題6分，共48分．在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項是正確的，有的小題有多個選項是正確的．全部選對的得6分，選不全的得3分，有選錯或不答的得0分) 1．[2019·江西重點中學聯(lián)考]下列說法中正確的是(　　) A．伽利略發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測得了引力常量 B．根據(jù)表達式F＝G可知，當r趨近于零時，萬有引力趨近于無窮大

20、 C．在由開普勒第三定律得出的表達式＝k中，k是一個與中心天體有關(guān)的常量 D．兩物體間的萬有引力總是大小相等、方向相反，是一對平衡力 答案：C 解析：牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許測得了引力常量，故A錯誤；表達式F＝G中，當r趨近于零時，萬有引力定律不適用，故B錯誤；表達式＝k中，k是一個與中心天體有關(guān)的常量，故C正確；物體間的萬有引力總是大小相等、方向相反，是一對相互作用力，故D錯誤． 2．一人騎自行車向東行駛，當車速為4 m/s時，他感到風從正南方向吹來，當車速增加到7 m/s時，他感到風從東南方向(東偏南45°)吹來，假設(shè)風速的方向和大小恒定，則風對地的速度大小為(　　) A

21、．7 m/s B．6 m/s C．5 m/s D．4 m/s 答案：C 解析：當車速為4 m/s時，人感到風從正南方向吹來，畫出矢量圖如圖(a)所示，故風對地的速度大小沿行駛方向的分速度為4 m/s，當車速增加到7 m/s時，他感到風從東南方向(東偏南45°)吹來，畫出矢量圖如圖(b)所示，可知，風對地的速度大小沿著垂直行駛方向的分速度大小為3 m/s，因此風對地的速度大小為5 m/s，故C正確． 3．[2019·青島模擬] 如圖所示是研究平拋運動的實驗裝置，正方形白紙ABCD貼在方木板上，E、F、H是對應邊的中點，P是EH的中點．金屬小球從傾斜軌道上由靜止開始下滑，從F

22、點開始做平拋運動，恰好從C點射出．不計軌道與小球間的摩擦．以下說法正確的是(　　) A．小球的運動軌跡經(jīng)過P點 B．小球的運動軌跡經(jīng)過PH之間某點 C．若將小球在軌道上的釋放高度降低，小球恰好由E點射出 D．若將小球在軌道上的釋放高度降低，小球恰好由BE中點射出 答案：C 解析：小球從F點射出，其軌跡是拋物線，則過C點做速度的反向延長線一定與水平位移交于FH的中點，而延長線又經(jīng)過P點，所以軌跡一定經(jīng)過PE之間某點，故A、B錯誤；設(shè)正方形白紙的邊長為2h，則平拋運動的水平位移x＝2h，時間t＝，初速度v＝，若將小球在軌道上的釋放高度降低，則到達F點的速度變?yōu)樵瓉淼囊话?，即v′＝，時間

23、不變，水平位移變?yōu)閤′＝h，小球恰好由E點射出，故C正確，D錯誤． 4．[2019·安徽四校摸底](多選) 如圖，AB為豎直面內(nèi)半圓的水平直徑．從A點水平拋出兩個小球，小球1的拋出速度為v1、小球2的拋出速度為v2.小球1落在C點、小球2落在最低點D點，C點與水平直徑的距離為圓半徑的.小球1的飛行時間為t1，小球2的飛行時間為t2，g取10 m/s2.則(　　) A．t1＝t2 B．t1

24、1.6R＝v1t1，豎直方向有0.8R＝gt；對小球2，根據(jù)平拋運動規(guī)律：水平方向有R＝v2t2，豎直方向有R＝gt，解得t1＝、t2＝，v1＝4、v2＝.可見t1

25、平方的變化圖象，下列說法正確的是(μ為物塊與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)，g為重力加速度大小)(　　) A．圖丙中1圖線表示A受到的摩擦力隨角速度平方的變化規(guī)律 B．圖丙中1圖線表示B受到的摩擦力隨角速度平方的變化規(guī)律 C．圖丁中4圖線表示C受到的摩擦力隨角速度平方的變化規(guī)律 D．圖丁中4圖線表示D受到的摩擦力隨角速度平方的變化規(guī)律 答案：BC 解析：題圖甲中A、B角速度相等，角速度較小時只有靜摩擦力提供A、B的向心力，有fA＝mω2r，fB＝2mω2r，B受到的摩擦力先達到最大靜摩擦力，輕繩出現(xiàn)拉力，有μmg＝2mωr，ω＝，而后B受到最大靜摩擦力fB＝μmg，保持不變，對B有T＋μm

26、g＝2mω2r，對A有fA－T＝mω2r，得fA＝3mω2r－μmg，當A開始滑動時有fA＝μmg，此時ω＝，B正確．題圖乙中C、D角速度相等，角速度較小時只有靜摩擦力提供C、D的向心力，有fC＝mω2r，fD＝2mω2r，D受到的摩擦力先達到最大靜摩擦力，輕繩出現(xiàn)拉力，有μmg＝2mωr，ω＝，而后D受到最大靜摩擦力fD＝μmg，保持不變，對D有T＋μmg＝2mω2r，對C有fC＋T＝mω2r，得fC＝μmg－mω2r，當C開始滑動時有fC＝－μmg，得ω＝，C正確． 6. 如圖所示，一傾斜的圓筒繞固定軸OO1以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動，圓筒的半徑r＝1.5 m．筒壁內(nèi)有一小物體與圓筒始終

27、保持相對靜止，小物體與圓筒間的動摩擦因數(shù)為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，轉(zhuǎn)動軸與水平面間的夾角為60°，重力加速度g取10 m/s2.則ω的最小值是(　　) A．1 rad/s B. rad/s C. rad/s D．5 rad/s 答案：C 解析：由于小物體在圓筒內(nèi)隨圓筒做圓周運動，其向心力由小物體受到的指向圓心(轉(zhuǎn)動軸)的合力提供．在小物體轉(zhuǎn)到最上面時最容易與圓筒脫離，根據(jù)牛頓第二定律，沿半徑方向FN＋mgcos60°＝mω2r，又沿筒壁方向mgsin60°≤μFN，解得ω≥ rad/s，要使小物體與圓筒始終保持相對靜止，則ω的最小值是 rad/s，選項C正確． 7.

28、 如圖，宇宙飛船A在低軌道上飛行，為了給更高軌道的宇宙空間站B輸送物質(zhì)，需要與B對接，它可以采用噴氣的方法改變速度，從而達到改變軌道的目的，則以下說法正確的是(　　) A．它應沿運行速度方向噴氣，與B對接后周期比低軌道時的小 B．它應沿運行速度的反方向噴氣，與B對接后周期比低軌道時的大 C．它應沿運行速度方向噴氣，與B對接后周期比低軌道時的大 D．它應沿運行速度的反方向噴氣，與B對接后周期比低軌道時的小 答案：B 解析：若A要實施變軌與比它軌道更高的空間站B對接，則應做逐漸遠離圓心的運動，則萬有引力必須小于A所需的向心力，所以應給A加速，增加其所需的向心力，故應沿運行速度的反方

29、向噴氣，使得在短時間內(nèi)A的速度增加．與B對接后軌道半徑變大，根據(jù)開普勒第三定律＝k得，周期變大，故選項B正確． 8．(多選)軌道平面與赤道平面夾角為90°的人造地球衛(wèi)星被稱為極地軌道衛(wèi)星，它運行時能到達南北極區(qū)的上空，需要在全球范圍內(nèi)進行觀測和應用的氣象衛(wèi)星、導航衛(wèi)星等都采用這種軌道．如圖，若某顆極地軌道衛(wèi)星從圖示北緯45°的正上方按圖示方向首次運行到南緯45°的正上方用時45分鐘，則(　　) A．該衛(wèi)星運行速度一定小于7.9 km/s B．該衛(wèi)星軌道半徑與同步衛(wèi)星軌道半徑之比為1：4 C．該衛(wèi)星加速度與同步衛(wèi)星加速度之比為2：1 D．該衛(wèi)星的機械能一定小于同步衛(wèi)星的機械能

30、 答案：AB 解析：任何衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)速度均小于第一宇宙速度，則A正確；由題意可知，此衛(wèi)星的周期為T1＝4×45 min＝180 min＝3 h；同步衛(wèi)星的周期為T2＝24 h，根據(jù)＝k可知，＝＝，B正確；根據(jù)a＝∝，可得該衛(wèi)星加速度與同步衛(wèi)星加速度之比為16：1，C錯誤；衛(wèi)星的質(zhì)量不確定，則無法比較兩衛(wèi)星的機械能的大小，D錯誤． 二、非選擇題(本題包括4小題，共47分) 9. (8分)圖示裝置可用來驗證機械能守恒定律．擺錘A拴在長L的輕繩一端，另一端固定在O點，在A上放一個小鐵片，現(xiàn)將擺錘拉起，使繩偏離豎直方向成θ角時由靜止開始釋放擺錘，當其到達最低位置時，受到豎直擋板P的阻擋而停

31、止運動，之后鐵片將飛離擺錘而做平拋運動． (1)為了驗證擺錘在運動中機械能守恒，必須求出擺錘在最低點的速度．若測得擺錘遇到擋板之后鐵片的水平位移s和豎直下落高度h，則根據(jù)測得的物理量可知擺錘在最低點的速度v＝________. (2)根據(jù)已知的和測得的物理量，寫出擺錘在運動中機械能守恒的關(guān)系式為s2＝________. (3)改變繩偏離豎直方向的角θ的大小，測出對應擺錘遇到擋板之后鐵片的水平位移s，若以s2為縱軸，則應以________(填“θ”、“cosθ”或“sinθ”)為橫軸，通過描點作出的圖線是一條直線，該直線的斜率k0＝________(用已知的和測得的物理量表示)． 答案：

32、(1)s (2分)　(2)4hL(1－cosθ)(2分) (3)cosθ　－4hL(每空2分) 解析：(1)由平拋運動規(guī)律得，對鐵片s＝v0t，h＝gt2，所以鐵片的初速度v0＝s，由題意知，鐵片的初速度v0等于擺錘在最低點的速度v，故v＝s. (2)在擺錘和鐵片擺到最低點過程中，mgL(1－cosθ)＝mv2，得機械能守恒的關(guān)系式為s2＝4hL·(1－cosθ)． (3)由于s2＝4hL－4hLcosθ，故s2與cosθ為一次函數(shù)關(guān)系，作出的圖線為一條直線，因此應以cosθ為橫軸，其斜率k0＝－4hL. 10．(12分)[2019·江蘇泰州中學月考] 如圖所示，已知傾角為θ＝

33、45°、高為h的斜面固定在水平地面上．一小球從高為H(h

34、拋運動的水平位移為 s＝v0t＝2 由于s>h－x，由以上式子可解得h－H

35、，B與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.1，且可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．轉(zhuǎn)盤靜止時，細線剛好伸直，力傳感器的讀數(shù)為零，當轉(zhuǎn)盤以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動時，力傳感器上就會顯示相應的讀數(shù)F.試通過計算在圖乙的坐標系中作出F－ω2的圖象，g取10 m/s2. 答案：見解析 解析：B物體將發(fā)生滑動時的角速度為 ω1＝＝2 rad/s 則0≤ω≤2時，F(xiàn)＝0 當A物體所需的向心力大于最大靜摩擦力時，A將脫離B物體，此時的角速度由mωr＝μ2mg，得ω2＝＝4 rad/s 則F＝2mω2r－2μ1mg＝0.5ω2－2(2≤ω≤4) ω＝ω2時繩子的張力為F＝2mωr－2μ1mg＝(2×42

36、×0.25－2) N＝6 N<8 N，故繩子未斷，接下來隨著角速度的增大，A脫離B物體，只有B物體做勻速圓周運動，設(shè)繩子達到最大拉力時的角速度為ω3，則ω3＝＝6 rad/s 當角速度為ω2時，mωr＝1×42×0.25 N＝4 N>μ1mg，即繩子產(chǎn)生了拉力，則F＝mω2r－μ1mg＝0.25ω2－1,4≤ω≤6 綜上所述作出F－ω2圖象如圖所示． 12．(14分)2014年10月24日到11月1日，我國探月工程首次實施了再入返回飛行試驗．飛行試驗器到達距月面約1.2萬千米的近月點，系統(tǒng)啟動多臺相機對月球、地球進行多次拍攝，獲取了清晰的地球、月球和地月合影圖象，衛(wèi)星將獲得的信息持續(xù)

37、用微波信號發(fā)回地球．設(shè)地球和月球的質(zhì)量分別為M和m，地球和月球的半徑分別為R和R1，月球繞地球的軌道半徑和衛(wèi)星繞月球的軌道半徑分別為r和r1，月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期為T.假定在衛(wèi)星繞月運行的一個周期內(nèi)衛(wèi)星軌道平面與地月連心線共面，求在該周期內(nèi)衛(wèi)星發(fā)射的微波信號因月球遮擋而不能到達地球的時間(用M、m、R、R1、r、r1和T表示，忽略月球繞地球轉(zhuǎn)動對遮擋時間的影響)． 答案： arccos－arccos 解析：如圖，O和O′分別表示地球和月球的中心．在衛(wèi)星軌道平面上，A是地月連心線OO′與地月球面的公切線ACD的交點，D、C和B分別是該公切線與地球表面、月球表面和衛(wèi)星圓軌道的交點．根據(jù)對稱性，過A點在另一側(cè)作地月球面的公切線，交衛(wèi)星軌道于E點．衛(wèi)星在BE弧上運動時發(fā)出的信號被遮擋． 設(shè)探月衛(wèi)星的質(zhì)量為m0，萬有引力常量為G，根據(jù)萬有引力定律有： G＝m2r① G＝m02r1② 式中，T1是探月衛(wèi)星繞月球轉(zhuǎn)動的周期．由①②式得 2＝3③ 設(shè)衛(wèi)星的微波信號被遮擋的時間為t，則由于衛(wèi)星繞月做勻速圓周運動，應有 ＝④ 式中α＝∠CO′A，β＝∠CO′B，由幾何關(guān)系得 rcosα＝R－R1⑤ r1cosβ＝R1⑥ 由③④⑤⑥式得 t＝ ⑦ 18