（衡水萬卷）高三物理二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷十二 曲線運(yùn)動(dòng)4（含解析）-人教版高三物理試題

曲線運(yùn)動(dòng)4一 、單選題（本大題共3小題。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的）1. 下列說法符合物理史實(shí)的是（）A天文學(xué)家第谷通過艱苦的觀測，總結(jié)出行星運(yùn)動(dòng)三大定律B開普勒進(jìn)行“月地檢驗(yàn)”，并總結(jié)出了天上、地上物體所受的引力遵從相同的規(guī)律C牛頓根據(jù)觀測資料，利用萬有引力定律計(jì)算發(fā)現(xiàn)了海王星D卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)測量并算出引力常量G，成了萬有引力定律正確性的最早證據(jù)2. 如圖D、E、F、G為地面上水平間距相等的四點(diǎn)，三個(gè)質(zhì)量相同的小球A、B、C分別在E、F、G的正上方不同高度處，以相同的水平初速度向左拋出，最后均落到D點(diǎn)。若不計(jì)空氣阻力，則可判斷A、B、C三個(gè)小球（ ）題4圖A初始離地面的高度之比為1:2:3 B落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率之比為1:2:3C落地時(shí)三個(gè)小球的速度大小之比為1:2:3D從拋出到落地過程中，動(dòng)能的變化量之比為1:2:33.（2015松江區(qū)一模）如圖所示，AB為半圓環(huán)ACB的水平直徑，C為環(huán)上的最低點(diǎn)，環(huán)半徑為R一個(gè)小球從A點(diǎn)以速度v0水平拋出，不計(jì)空氣阻力則下列判斷正確的是（）A只要v0足夠大，小球可以擊中B點(diǎn)B即使v0取值不同，小球掉到環(huán)上時(shí)的速度方向和水平方向之間的夾角也相同C若v0取值適當(dāng)，可以使小球垂直撞擊半圓環(huán)D無論v0取何值，小球都不可能垂直撞擊半圓環(huán)二 、多選題（本大題共4小題）4. 2008年9月25日，我國利用“神舟七號”飛船將航天員翟志剛.劉伯明.景海鵬成功送入太空，9月26日4時(shí)04分，神舟七號飛船成功變軌，由原來的橢圓軌道變?yōu)榫嗟孛娓叨葹閔（約340km）的圓形軌道.已知飛船的質(zhì)量為m，地球半徑為R，地面處的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)的角速度為，則下列說法正確的是（ ）A.飛船做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)行速度大于7.9km/sB.飛船由橢圓軌道變?yōu)閳A形軌道，變軌后瞬間與變軌前瞬間相比，衛(wèi)星的機(jī)械能增大，動(dòng)能增大C.飛船在圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，航天員將不受重力作用D.飛船在圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能Ek滿足5. 地球赤道上有一物體隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動(dòng)，所受的向心力為F1，向心加速度為a1，線速度為v1，角速度為 1；繞地球表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星（高度忽略）所受的向心力為F2 ，向心加速度為a2，線速度為v2， 角速度為2；地球同步衛(wèi)星所受的向心力為F3 ，向心加速度為a3，線速度為v3 ，角速度為3；地球表面重力加速度為g ，第一宇宙速度為v ，假設(shè)三者質(zhì)量相等，則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是 A.F1F2F3 B.a1a2ga3 C.v1v2vv3 D.1326. 如圖所示，A.B兩球質(zhì)量相等，A球用不能伸長的輕繩系于O點(diǎn)，B球用輕彈簧系于O點(diǎn)，O與O點(diǎn)在同一水平面上，分別將A.B球拉到與懸點(diǎn)等高處，使繩和輕彈簧均處于水平，彈簧處于自然狀態(tài)，將兩球分別由靜止開始釋放，當(dāng)兩球達(dá)到各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，兩球仍處在同一水平面上，則（ ）A.兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，兩球動(dòng)能相等B.兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，A球動(dòng)能較大C.兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，B球動(dòng)能較大D.兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，A球受到向上的拉力較大7. “風(fēng)云三號”氣象衛(wèi)星是我國第二代極軌氣象衛(wèi)星，衛(wèi)星上裝有十多臺有效載荷，可實(shí)現(xiàn)全球.全天候.多光譜.三維.定量感功能。氣象衛(wèi)星在通過地球兩極上空的圓軌道上運(yùn)行，它的運(yùn)行軌道距地面高度為h，衛(wèi)星能在一天內(nèi)將地面上赤道各處在日照條件下的情況全部拍下來，已知地球半徑為R，地球表面處的重力加速度為g，地球的自轉(zhuǎn)角速度為，則( )A.氣象衛(wèi)星運(yùn)行速度為B.氣象衛(wèi)星的周期為C.氣象衛(wèi)星在通過赤道上空時(shí)，衛(wèi)星上的攝像機(jī)應(yīng)拍攝地面上赤道圓周的弧長至少為D. 氣象衛(wèi)星到達(dá)赤道正上方時(shí)，應(yīng)在同步衛(wèi)星的上方三 、簡答題（本大題共2小題）8. 題7圖為“嫦娥三號”探測器在月球上著陸最后階段的示意圖。首先在發(fā)動(dòng)機(jī)作用下，探測器受到推力在距月面高度為h1處懸停（速度為0，h1遠(yuǎn)小于月球半徑）；接著推力改變，探測器開始豎直下降，到達(dá)距月面高度為h2處的速度為；此后發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，探測器僅受重力下落到月面。已知探測器總質(zhì)量為m（不包括燃料），地球和月球的半徑比為k1，質(zhì)量比為k2，地球表面附近的重力加速度為g。求：（1）月球表面附近的重力加速度大小及探測器剛接觸月面時(shí)的速度大??；h1h2V懸停關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)（2）從開始豎直下降到剛接觸月面時(shí)，探測器機(jī)械能的變化。9. 如圖所示，水平地面上方被豎直線MN分隔成兩部分，M點(diǎn)左側(cè)地面粗糙，與B球間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.5，右側(cè)光滑。MN右側(cè)空間有一范圍足夠大的勻強(qiáng)電場，在O點(diǎn)用長為R=5m的輕質(zhì)絕緣細(xì)繩，拴一個(gè)質(zhì)量mA=0.04kg，帶電量為q=+2×10-4C的小球A，在豎直平面內(nèi)以v=10m/s的速度做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與地面剛好不接觸。處于原長的彈簧左端連在墻上，右端與不帶電的小球B接觸但不粘連，B球的質(zhì)量mB=0.02kg，此時(shí)B球剛好位于M點(diǎn)。現(xiàn)用水平向左的推力將B球緩慢推至P點(diǎn)（彈簧仍在彈性限度內(nèi)），MP之間的距離為L=10cm，推力所做的功是W=0.27J，當(dāng)撤去推力后，B球沿地面向右滑動(dòng)恰好能和A球在最低點(diǎn)處發(fā)生正碰，并瞬間成為一個(gè)整體C（A、B、C均可視為質(zhì)點(diǎn)），速度大小變?yōu)?m/s,方向向左；碰撞前后電荷量保持不變，碰后瞬間立即把勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小變?yōu)镋=6×103N/C，電場方向不變，求：（1）在A、B兩球碰撞前勻強(qiáng)電場的大小和方向；（2）彈簧具有的最大彈性勢能；（3）整體C運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩的拉力大小。（取g=10m/s2）0.2016萬卷作業(yè)卷（十二）答案解析一 、單選題1.【答案】D考點(diǎn)：物理學(xué)史專題：常規(guī)題型分析：根據(jù)物理學(xué)史和常識解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可解答：A、天文學(xué)家開普勒通過艱苦的觀測，總結(jié)出行星運(yùn)動(dòng)三大定律，故A錯(cuò)誤；B、牛頓進(jìn)行“月地檢驗(yàn)”，并總結(jié)出了天上、地上物體所受的引力遵從相同的規(guī)律故B錯(cuò)誤；C、亞當(dāng)斯和勒威耶根據(jù)觀測資料，利用萬有引力定律計(jì)算發(fā)現(xiàn)了海王星，故C錯(cuò)誤；D、卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)測量并算出引力常量G，成了萬有引力定律正確性的最早證據(jù)，故D正確；故選：D點(diǎn)評：本題考查物理學(xué)史，是常識性問題，對于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶，這也是考試內(nèi)容之一2. 【知識點(diǎn)】 平拋運(yùn)動(dòng)【答案】B 解析：A、由題意知，小球在水平方向的位移之比xA：xB：xC=1：2：3，小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，x=vt，則小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為：tA：tB：tC=1：2：3，小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，h= gt2，則拋出點(diǎn)的高度之比為：hA：hB：hC=tA2：tB2：tC2=1：4：9，故A錯(cuò)誤；B、重力做功功率P=mgvy，而vy=gt，則小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比tA：tB：tC=1：2：3，故落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率之比為1：2：3，故B正確;C、由動(dòng)量定理可知，速度的變化量P=mv=mgt，則v=gt，從拋出到落地過程中，速度變化量之比為：vA：vB：vC=tA：tB：tC=1：2：3，由于物體有共同的初速度，落地速度應(yīng)是初速度與速度變化量的矢量和，故C錯(cuò)誤；D、由動(dòng)能定理得，動(dòng)能的變化量EK=mgh，從拋出到落地過程中，動(dòng)能的變化量之比為：EKA：EKB：EKC=hA：hB：hC=1：4：9，故D錯(cuò)誤；故選：B【思路點(diǎn)撥】小球水平拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可可以求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間與高度之比；由功的計(jì)算公式可以求出重力做功之比，由動(dòng)能定理可以求出動(dòng)能變化量之比以及落地時(shí)三個(gè)小球的速度大小之比. 知道小球做平拋運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)與豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，熟練運(yùn)動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng)與自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律即可正確解題3.【答案】D考點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)專題：平拋運(yùn)動(dòng)專題分析：本題可以采用假設(shè)法，假設(shè)小球垂直撞擊半圓環(huán)，通過速度方向的夾角與位移與水平方向的夾角關(guān)系進(jìn)行分析解答：解：A、小球做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，可知小球不可能擊中B點(diǎn)，故A錯(cuò)誤B、初速度不同，小球落點(diǎn)的位置不同，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能不同，則小球掉到環(huán)上時(shí)的速度方向和水平方向之間的夾角不同，故B錯(cuò)誤C、小球不可能垂直撞擊在半圓環(huán)AC段，因?yàn)楦鶕?jù)速度的合成，平拋運(yùn)動(dòng)的速度方向偏向右假設(shè)小球與BC段垂直撞擊，設(shè)此時(shí)速度與水平方向的夾角為，知撞擊點(diǎn)與圓心的連線與水平方向的夾角為連接拋出點(diǎn)與撞擊點(diǎn)，與水平方向的夾角為根據(jù)幾何關(guān)系知，=2因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)速度與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，即tan=2tan與=2相矛盾則不可能與半圓弧垂直相撞故C錯(cuò)誤，D正確故選：D點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)速度與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍這一推論，并能靈活運(yùn)用二 、多選題4.【答案】BD 5.【答案】ABC 6.【答案】BD7.【答案】AC 【解析】設(shè)地球質(zhì)量為，衛(wèi)星質(zhì)量為m，衛(wèi)星在運(yùn)行時(shí)，由萬有引力提供向心力：,設(shè)地球表面有一個(gè)質(zhì)量為的物體，則g=，解得 ，A項(xiàng)正確；設(shè)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期為T，則，一天的時(shí)間，一天內(nèi)氣象衛(wèi)星經(jīng)過有日照的赤道上空次數(shù)為：，攝像機(jī)每次應(yīng)拍攝地面赤道上的弧長為，聯(lián)立解得，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；由于同步衛(wèi)星的周期大于氣象衛(wèi)星的周期，故氣象衛(wèi)星的軌道半徑較小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。三 、簡答題8. (1)，；(2)解析(1)設(shè)地球質(zhì)量和半徑分別為M和R，月球的質(zhì)量、半徑和表面附近的重力加速度分別為、和，探測器剛接觸月面時(shí)的速度大小為.則.由和得由得.(2)設(shè)機(jī)械能變化量為E，動(dòng)能變化量為，重力勢能變化量為。由有得。9.解：（1）要使小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，必須滿足（2分）所以（1分）方向豎直向上（2）由功能關(guān)系得，彈簧具有的最大彈性勢能設(shè)小球B運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)速度為vB，由功能關(guān)系得兩球碰后結(jié)合為C，設(shè)C的速度為v1，由動(dòng)量守恒定律得mAvmBvBmCv1v15ms（3）電場變化后，因所以C不能做圓周運(yùn)動(dòng)，而是做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)過時(shí)間t繩子在Q處繃緊，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得 可得t1svyat10msxyR5m即：繩子繃緊時(shí)恰好位于水平位置，水平方向速度變?yōu)?，以豎直速度V2vy開始做圓周運(yùn)動(dòng)設(shè)到最高點(diǎn)時(shí)速度為v3由動(dòng)能定理得：得在最高點(diǎn)由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得：求得 T3N