《2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題1 力與運(yùn)動 第3講 平拋運(yùn)動、圓周運(yùn)動和天體的運(yùn)動課時作業(yè)集訓(xùn)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題1 力與運(yùn)動 第3講 平拋運(yùn)動、圓周運(yùn)動和天體的運(yùn)動課時作業(yè)集訓(xùn)（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題1 力與運(yùn)動 第3講 平拋運(yùn)動、圓周運(yùn)動和天體的運(yùn)動課時作業(yè)集訓(xùn) 一、選擇題(1～7題為單項(xiàng)選擇題，8～10題為多項(xiàng)選擇題) 1．(xx·天津理綜·4)未來的星際航行中，宇航員長期處于零重力狀態(tài)，為緩解這種狀態(tài)帶來的不適，有人設(shè)想在未來的航天器上加裝一段圓柱形“旋轉(zhuǎn)艙”，如圖所示．當(dāng)旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時，宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上，可以受到與他站在地球表面時相同大小的支持力．為達(dá)到上述目的，下列說法正確的是(　　) A．旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越大 B．旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越小 C．宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速

2、度就應(yīng)越大 D．宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越小 解析：　由題意知有mg＝F＝mω2r，即g＝ω2r，因此r越大，ω越小，且與m無關(guān)，B正確． 答案：　B 2.(xx·廈門模擬)某河寬為600 m，河中某點(diǎn)的水流速度v與該點(diǎn)到較近河岸的距離d的關(guān)系圖象如圖所示，現(xiàn)船以靜水中的速度4 m/s渡河，且船渡河的時間最短，下列說法正確的是(　　) A．船在河水中航行的軌跡是一條直線 B．船在行駛過程中，船頭始終與河岸垂直 C．渡河最短時間為240 s D．船離開河岸400 m時的速度大小為5 m/s 解析：　由于距岸不同位置處水流速度不同，所以其與船在靜水中速度的合速度也不

3、同，船的實(shí)際運(yùn)動軌跡為曲線，A錯；由運(yùn)動的獨(dú)立性可知，只有當(dāng)船頭與河岸垂直時，渡河時間最短，最短時間為t＝＝ s＝150 s，B對，C錯；由題圖可知，船離開河岸400 m時，離彼岸200 m，水流速度為2 m/s，由運(yùn)動的合成得v′＝＝2 m/s，D錯． 答案：　B 3．據(jù)報道，目前我國正在研制“螢火二號”火星探測器．探測器升空后，先在近地軌道上以線速度v環(huán)繞地球飛行，再調(diào)整速度進(jìn)入地火轉(zhuǎn)移軌道，最后再一次調(diào)整速度以線速度v′在火星表面附近環(huán)繞飛行．若認(rèn)為地球和火星都是質(zhì)量分布均勻的球體，已知火星與地球的半徑之比為1∶2，密度之比為5∶7，設(shè)火星與地球表面重力加速度分別為g′和g，下列結(jié)論

4、正確的是(　　) A．g′∶g＝4∶1　　　　　　　　　 B．g′∶g＝10∶7 C．v′∶v＝ D．v′∶v＝ 解析：　在天體表面附近，重力與萬有引力近似相等，G＝mg，M＝ρπR3，解兩式得：g＝GπρR，所以g′∶g＝5∶14，A、B項(xiàng)錯誤；探測器在天體表面飛行時，萬有引力充當(dāng)向心力，即：G＝m，M＝ρπR3，解兩式得：v＝2R ，所以v′∶v＝ ，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯誤． 答案：　C 4．(xx·海南單科·6)若在某行星和地球上相對于各自的水平地面附近相同的高度處、以相同的速率平拋一物體，它們在水平方向運(yùn)動的距離之比為2∶，已知該行星質(zhì)量約為地球的7倍，地球的半徑為R.由此可

5、知，該行星的半徑約為(　　) A.R B．R C．2R D．R 解析：　平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，即x＝v0t，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，即h＝gt2，所以x＝v0，兩種情況下，拋出的速率相同，高度相同，所以＝＝，根據(jù)公式G＝mg可得R2＝故＝ ＝2，解得R行＝2R，故C正確． 答案：　C 5.如圖所示，將兩個足夠長的斜面體分別固定在水平面上，兩斜面的傾角分別為θ1＝30°、θ2＝45°，現(xiàn)由兩斜面的頂端以相同的初速度水平向右拋出兩個小球A、B，經(jīng)過一段時間兩小球都落在斜面上，假設(shè)兩個小球落在斜面上后均不反彈．則A、B的拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)的水平間距的比值為(　　) A.

6、 B． C. D． 解析：　兩個小球均做平拋運(yùn)動，根據(jù)斜面傾角的正切值等于豎直位移與水平位移的比值求出運(yùn)動時間和水平位移，再求水平位移的比值．設(shè)斜面傾角為θ，根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律有x＝v0t，y＝gt2，tan θ＝，聯(lián)立解得x＝，所以兩小球的水平位移大小的比值＝＝，A正確． 答案：　A 6.如圖所示，水平桿固定在豎直桿上，兩者互相垂直，水平桿上O、A兩點(diǎn)連接有兩輕繩，兩繩的另一端都系在質(zhì)量為m的小球上，OA＝OB＝AB，現(xiàn)通過轉(zhuǎn)動豎直桿，使水平桿在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，三角形OAB始終在豎直平面內(nèi)，若轉(zhuǎn)動過程OB、AB兩繩始終處于拉直狀態(tài)，則下列說法正確的是(　　) A．OB繩的

7、拉力范圍為0～mg B．OB繩的拉力范圍為mg～mg C．AB繩的拉力范圍為mg～mg D．AB繩的拉力范圍為0～mg 解析：　當(dāng)轉(zhuǎn)動的角速度為零時，OB繩的拉力最小，AB繩的拉力最大，這時兩者的值相同，設(shè)為FT1，則2FT1cos 30°＝mg，F(xiàn)T1＝mg，增大轉(zhuǎn)動的角速度，當(dāng)AB繩的拉力剛好等于零時，OB繩的拉力最大，設(shè)這時OB繩的拉力為FT2，則FT2cos 30°＝mg，F(xiàn)T2＝mg，因此OB繩的拉力范圍為mg～mg，AB繩的拉力范圍為0～mg，B項(xiàng)正確． 答案：　B 7.宇宙間存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的三星系統(tǒng)，其中有一種三星系統(tǒng)如圖所示，三顆質(zhì)量均為m的星位于等邊三角形

8、的三個頂點(diǎn)，三角形邊長為L，忽略其他星體對它們的引力作用，三星在同一平面內(nèi)繞三角形中心O做勻速圓周運(yùn)動，引力常量為G，下列說法正確的是(　　) A．每顆星做圓周運(yùn)動的角速度為3 B．每顆星做圓周運(yùn)動的加速度與三星的質(zhì)量無關(guān) C．若距離L和每顆星的質(zhì)量m都變?yōu)樵瓉淼?倍，則周期變?yōu)樵瓉淼?倍 D．若距離L和每顆星的質(zhì)量m都變?yōu)樵瓉淼?倍，則線速度變?yōu)樵瓉淼?倍 解析：　任意兩星間的萬有引力F＝G，對任一星受力分析，如圖所示，由圖中幾何關(guān)系和牛頓第二定律可得：F＝ma＝mω2，聯(lián)立可得：ω＝ ，a＝ω2＝，選項(xiàng)A、B錯誤；由周期公式可得：T＝＝2π ，當(dāng)L和m都變?yōu)樵瓉淼?倍，則周

9、期T′＝2T，選項(xiàng)C正確；由速度公式可得：v＝ω＝ ，當(dāng)L和m都變?yōu)樵瓉淼?倍，則線速度v′＝v，選項(xiàng)D錯誤． 答案：　C 8．(xx·廣東理綜·20)在星球表面發(fā)射探測器，當(dāng)發(fā)射速度為v時，探測器可繞星球表面做勻速圓周運(yùn)動；當(dāng)發(fā)射速度達(dá)到v時，可擺脫星球引力束縛脫離該星球，已知地球、火星兩星球的質(zhì)量比約為10∶1，半徑比約為2∶1，下列說法正確的有(　　) A．探測器的質(zhì)量越大，脫離星球所需要的發(fā)射速度越大 B．探測器在地球表面受到的引力比在火星表面的大 C．探測器分別脫離兩星球所需要的發(fā)射速度相等 D．探測器脫離星球的過程中，勢能逐漸增大 解析：　由牛頓第二定律得G＝m，

10、解得v＝ ，所以v＝× ＝ ，所以探測器脫離星球的發(fā)射速度與探測器的質(zhì)量無關(guān)，A錯誤；因?yàn)榈厍蚺c火星它們的不同，所以C錯誤；探測器在地球表面受到的引力F1＝，在火星表面受到的引力為F2＝，所以F1∶F2＝＝5∶2，B正確；探測器脫離星球的過程中，引力做負(fù)功，引力勢能逐漸增大，D正確． 答案：　BD 9.(xx·天津理綜·8)P1、P2為相距遙遠(yuǎn)的兩顆行星，距各自表面相同高度處各有一顆衛(wèi)星s1、s2做勻速圓周運(yùn)動．圖中縱坐標(biāo)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(biāo)表示物體到行星中心的距離r的平方，兩條曲線分別表示P1、P2周圍的a與r2的反比關(guān)系，它們左端點(diǎn)橫坐標(biāo)相同．則(　　

11、) A．P1的平均密度比P2的大 B．P1的“第一宇宙速度”比P2的小 C．s1的向心加速度比s2的大 D．s1的公轉(zhuǎn)周期比s2的大 解析：　由題圖可知兩行星半徑相同，則體積相同，由a＝G可知P1質(zhì)量大于P2，則P1密度大于P2，故A正確；第一宇宙速度v＝ ，所以P1的“第一宇宙速度”大于P2，故B錯誤；衛(wèi)星的向心加速度為a＝，所以s1的向心加速度大于s2，故C正確；由＝m(R＋h)得T＝ ，故s1的公轉(zhuǎn)周期比s2的小，故D錯誤． 答案：　AC 10．摩擦傳動是傳動裝置中的一個重要模型，如圖所示，甲、乙兩個水平放置的輪盤靠摩擦傳動，其中O、O′分別為兩輪盤的軸心，已知r甲∶r

12、乙＝3∶1，且在正常工作時兩輪盤不打滑．今在兩輪盤上分別放置兩個同種材料制成的滑塊A、B，兩滑塊與輪盤間的動摩擦因數(shù)相等，兩滑塊到軸心O、O′的距離分別為RA、RB，且RA＝2RB.若輪盤乙由靜止開始緩慢地轉(zhuǎn)動，且轉(zhuǎn)速逐漸增大，則下列敘述正確的是(　　) A．滑塊相對輪盤開始滑動前，A、B的角速度大小之比為ωA∶ωB＝1∶3 B．滑塊相對輪盤開始滑動前，A、B的向心加速度大小之比為aA∶aB＝1∶3 C．轉(zhuǎn)速增大后最終滑塊A先發(fā)生相對滑動 D．轉(zhuǎn)速增大后最終滑塊B先發(fā)生相對滑動 解析：　由題意可知兩輪盤邊緣的線速度大小相等，有ω甲r甲＝ω乙r乙，則ω甲∶ω乙＝r乙∶r甲＝1∶3，

13、所以滑塊相對輪盤開始滑動前，A、B的角速度大小之比為1∶3，A正確；滑塊相對輪盤開始滑動前，根據(jù)a＝ω2r得A、B的向心加速度大小之比為aA∶aB＝(ωRA)∶(ωRB)＝2∶9，B錯誤；據(jù)題意可得兩滑塊所受的最大靜摩擦力分別為FfA＝μmAg，F(xiàn)fB＝μmBg，最大靜摩擦力之比為FfA∶FfB＝mA∶mB，轉(zhuǎn)動中兩滑塊所受的靜摩擦力之比為FfA′∶FfB′＝(mAaA)∶(mBaB)＝(2mA)∶(9mB)，由此可知，當(dāng)輪盤乙的轉(zhuǎn)速緩慢增大時，滑塊B的靜摩擦力先達(dá)到最大，先開始滑動，C錯誤，D正確． 答案：　AD 二、非選擇題 11.滑板運(yùn)動員在U形槽中的運(yùn)動可以簡化成一個物塊在半徑為

14、R的半圓弧槽中的運(yùn)動，半圓弧槽始終靜止不動，若物塊在半圓弧槽最低點(diǎn)B的速度為v0，物塊的質(zhì)量為m，物塊與半圓弧槽的動摩擦因數(shù)為μ，求： (1)物塊在最低點(diǎn)對半圓弧槽的壓力； (2)物塊在半圓弧槽最低點(diǎn)的加速度大?。? (3)若物塊在C點(diǎn)對半圓弧槽的壓力大小等于mg，則物塊從C點(diǎn)拋出后經(jīng)多長時間還能回到C點(diǎn)． 解析：　(1)物塊在半圓弧槽底部時受到重力、槽底對物塊向上的支持力F和向左的滑動摩擦力，由牛頓第二定律得 FN－mg＝m 即FN＝mg＋m 根據(jù)牛頓第三定律，物塊對槽底的壓力FN′＝FN＝mg＋m，方向豎直向下 (2)物塊在半圓弧槽最低點(diǎn)時的向心加速度大小為a1＝ 切向

15、加速度大小為a2＝＝μ 因此物塊在半圓弧槽最低點(diǎn)的加速度為a＝＝ (3)若物塊在C點(diǎn)對半圓弧槽的壓力大小等于mg，設(shè)物塊在C點(diǎn)的速度為v，則 mg＝m v＝ 物塊從C點(diǎn)拋出后做豎直上拋運(yùn)動，再回到C點(diǎn)的時間 t＝2·＝2 答案：　(1)mg＋m　方向豎直向下 (2) 　(3)2 12．(xx·衢州模擬)如圖所示，用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成的由半圓形ABC(圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多)和直線CD組成的軌道固定在水平桌面上，已知ABC部分的半徑R＝1.0 m，CD段長L＝1.5 m．彈射裝置將一個質(zhì)量為0.8 kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一水平初速度從A點(diǎn)彈入軌道，小球從D點(diǎn)

16、離開軌道隨即水平拋出后恰落入水平面上的小孔P內(nèi)，已知小球剛落進(jìn)小孔P時，重力的功率為32 W，小球從A運(yùn)動到P的整個過程經(jīng)歷的時間為1.328 s，不計空氣阻力，g取10 m/s2，π取值3.14.求： (1)D與P間的水平間距． (2)半圓形彎管ABC對小球作用力的大小． 解析：　(1)設(shè)小球剛落入P孔時的豎直分速度為vy 則由P＝mgvy 得vy＝＝ m/s＝4 m/s 設(shè)小球從D到P的時間為t3，則 vy＝gt3 得t3＝＝ s＝0.4 s 小球從A到C的時間為t1＝ 小球從C到D的時間為t2＝ 且t1＋t2＋t3＝1.328 s 由以上幾式代入數(shù)據(jù)解得 v0＝5 m/s 由D到P點(diǎn)的水平距離為 x＝v0t3＝5×0.4 m＝2 m (2)彎管對小球作用力的豎直分力 Fy＝mg 水平分力Fx＝m 故作用力為F＝＝21.5 N 答案：　(1)2 m　(2)21.5 N