高三物理第一轮复习曲线运动万有引力考点综合演练新人教版

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1、2020届高三物理第一轮复习考点综合演练：曲线运动、万有引力 一、选择题（共10小题，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分）1一质点在xoy平面内运动的轨迹如图所示，下列判断正确的是（ ）A若x方向始终匀速，则y方向先加速后减速B若x方向始终匀速，则y方向先减速后加速C若y方向始终匀速，则x方向先减速后加速D若y方向始终匀速，则x方向一直加速2如图所示，甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，河宽为H，河水流速为u，划船速度均为v，出发时两船相距，甲、乙船头均与岸边成600角，且乙船恰好能直达对岸的A

2、点，则下列判断正确的是（ ）A甲、乙两船到达对岸的时间不同B两船可能在未到达对岸前相遇C甲船在A点右侧靠岸D甲船也在A点靠岸 32020福建卷T13 “嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星若测得“嫦娥二号”在月球(可视为密度均匀的球体)表面附近圆形轨道运行的周期T，已知引力常量为G，半径为R的球体体积公式VR3，则可估算月球的()A密度 B质量C半径 D自转周期4如图所示，质点在竖直面内做匀速圆周运动，轨道半径R=40m，轨道圆心O距地面的高度为h=280m，线速度v40ms。质点分别在A、B、C、各点离开轨道，在空中运动一段时间后落在水平地面上。比较质点分别在A、B、C、各点离开轨道的

3、情况，下列说法中正确的是（）A质点在A点离开轨道时，在空中运动的时间一定最短B质点在B点离开轨道时，在空中运动的时间一定最短C质点在C点离开轨道时，落到地面上时的速度一定最大D质点在D点离开轨道时，落到地面上时的速度一定最大5一空间站正在沿圆形轨道绕地球运动，现从空间站向其运行方向弹射出一个小物体(质量远小于空间站的质量)，当空间站再次达到重新稳定运行时，与原来相比( )A空间站仍在原轨道上运行，但速率变小，周期变大B空间站的高度变小，速率变小，周期变大C空间站的高度变小，速率变大，周期变小D空间站的高度变大，速率变小，周期变大6小球m用长为L的悬线固定在O点，在O点正下方L/2处有一光滑圆钉

4、C（如图所示）。今把小球拉到悬线呈水平后无初速地释放，当悬线竖直状态且与钉相碰时（ ）A小球的速度突然增大B小球的向心加速度突然增大C小球的向心加速度不变D悬线的拉力突然增大7最近，科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星，并测得它围绕该恒星运行一周所用的时间为1200 年，它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100 倍。 假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周，仅利用以上两个数据可以求出的量有（ ）A恒星质量与太阳质量之比 B恒星密度与太阳密度之比C行星质量与地球质量之比 D行星运行速度与地球公转速度之比8 在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道，然后在Q点通过

5、改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道。则（ ）A该卫星的发射速度必定大于11.2km/sB卫星在同步轨道上的运行速度大于7.9km/sC在轨道上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度D卫星在Q点通过加速实现由轨道进入轨道9我国的国土范围在东西方向上大致分布在东经70到东经135之间，所以我国发射的同步通信卫星一般定点在赤道上空3.6万千米、东经100附近，假设某通信卫星计划定点在赤道上空东经104的位置，经测量刚进入轨道时位于赤道上空3.6万千米、东经103处，为了把它调整到104处，可以短时间启动卫星上的小型喷气发动机调整卫星的高度，改变其周期，使其漂移”到预定经度后，再短时间启动发动机调整卫星

6、的高度，实现定点，两次调整高度的方向依次是（）A向下、向上 B向上、向下 C向上、向上 D向下、向下10如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO1转动，已知两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块B到OO1轴的距离为物块A到OO1轴的距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，下列说法正确的是 （ ）AA受到的静摩擦力一直增大BB受到的静摩擦力先增大，后保持不变CA受到的静摩擦力是先增大后减小DA受到的合

7、外力一直在增大二、填空题（共2小题，把答案填在题中的横线上或按题目的要求作答）11（8分）一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，用下面的方法测量它匀速转动时的角速度。实验器材：电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片。实验步骤：如图所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后。固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上。启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点。经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量。由已知量和测得量表示的角速度的表达式为 式中各量的意义是：某次实验测得圆盘半径r5.5010-2m，得到

8、的纸带的一段如图所示，求得角速度为 。12（1）（4分）在研究平抛运动的实验中，为了正确描绘出小球平抛运动的轨迹，在固定弧形斜槽时，应注意使_；实验时，每次使小球由静止滚下都应注意_(2)（6分）在做“研究平抛物体的运动”的实验时，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，用如图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的平面垂直，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹B；又将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板y2处由静止滚下，再得到痕迹C若测得木板每次后移距

9、离x=20.00cm，A、B间距离y1 =4.70cm，B、C间距离y2 =14.50cm（g取9.80m/s2）根据以上直接测量的物理量推导出小球初速度的计算公式为v0 = （用题中所给字母表示）小球初速度值为m/s三、计算题（共6小题，解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。只写最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。请将解答过程书写在答题纸上相应位置）13（14分）甲、乙两个行星的质量之比为81:1，两行星的半径之比为36:1。则：（1）两行星表面的重力加速度之比；（2）两行星的第一宇宙速度之比。14（14分）16时35分，翟志刚开启轨道舱舱门，穿

10、着我国研制的“飞天”舱外航天服实施出舱活动, 他接过刘伯明递上的五星红旗挥舞摇动, 随后他朝轨道舱固体润滑材料试验样品安装处移动，取回样品，递给航天员刘伯明, 在完成各项任务后翟志刚返回轨道舱, 整个出舱活动持续时间25分23秒, 此时神舟七号在离地高度为H=3.4105 m的圆轨道上, 求在这段时间内航天员绕行地球多少角度? (地球半径为R=6.37106m, 重力加速度g取10m/s2 ).POArv015（15分）如图所示，横截面半径为r的圆柱体固定在水平地面上。一个质量为m的小滑块P从截面最高点A处以滑下。不计任何摩擦阻力。（1）试对小滑块P从离开A点至落地的运动过程做出定性分析；（2

11、）计算小滑块P离开圆柱面时的瞬时速率和落地时的瞬时速率。下面是某同学的一种解答：（1） 小滑块在A点即离开柱面做平抛运动，直至落地。（2） a、滑块P离开圆柱面时的瞬时速率为。b、由： 得：落地时的速率为你认为该同学的解答是否正确？若正确，请说明理由。若不正确，请给出正确解答。16（16分）如图所示，光滑半圆轨道竖直放置，半径为R，一水平轨道与圆轨道相切，在水平光滑轨道上停着一个质量为M = 0.99kg的木块，一颗质量为m = 0.01kg的子弹，以vo = 400m/s的水平速度射入木块中，然后一起运动到轨道最高点水平抛出，当圆轨道半径R多大时，平抛的水平距离最大? 最大值是多少? （g取

12、10m/s2）17（16分）计划发射一颗距离地面高度为地球半径R0的圆形轨道地球卫星,卫星轨道平面与赤道平面重合，已知地球表面重力加速度为g,（1）求出卫星绕地心运动周期T（2）设地球自转周期T0,该卫星绕地旋转方向与地球自转方向相同，则在赤道上某一点的人能连续看到该卫星的时间是多少？18（17分）神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了 LMCX-3双星系统，它由可见星 A和不可见的暗星 B构成。两星视为质点，不考虑其它天体的影响，A、B围绕两者连线上的 O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图

13、所示。引力常 量为 G，由观测能够得到可见星 A的速率 v和运行周期 T。（1）可见星 A所受暗星 B的引力 FA 可等效为位于 O点处质量为的星体（视为质点）对它的引力，设 A和 B的质量分别为 m1、m2，试求（用 m1、m2 表示）；（2）求暗星 B的质量 m2 与可见星 A的速率 v、运行周期 T和质量 m1 之间的关系式；（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量 ms 的 2倍，它 将有可能成为黑洞。若可见星 A的速率 v=2.710 5 m/s，运行周期 T=4.710 4 s，质量 m1=6ms，试通过估算来判断暗星 B有可能是黑洞吗？（G=6.6710 11 Nm 2 /k

14、g 2 ，ms=2.010 30 kg）曲线运动万有引力专题测试参考答案一、选择题1、根据图象分析：若沿x轴作匀速运动，通过图1分析可知，y方向先减速后加速；若沿y轴方向作匀速运动，通过图2分析可知，x方向先加速后减速。答案：B2、乙船能到达A点，则vcos600=u，过河时间t满足：t = H/（ vsin600）, 甲、乙两船沿垂直于河岸方向的分速度相同，故过河时间相同。在t时间内甲船沿河岸方向的位移为s= （vcos600 + u ）t=。答案：D3、【解析】 由Gm2R，MV，VR3，联立解得，已知周期T，就可求密度，A正确答案：A4、质点在A、B、C、D四点离开轨道，分别做下抛、平抛

15、、上抛、平抛运动。很明显，在A点离开轨道比在C、D两点离开轨道在空间时间短。通过计算在A点下抛落地时间为tA=（6-4）s，在B点平抛落地时间tB=4s，显然，在A点离开轨道后在空中时间最短。根据机械能守恒，在D刚抛出时机械能最大，所以落地时速度最大。答案：AD5、在轨道上向其运行方向弹射一个物体，由于质量远小于空间站的质量，空间站仍沿原方向运动。根据动量守恒，弹出后一瞬间，空间站沿原运行方向的速度变小，提供的向心力（万有引力）大于需要的向心力，轨道半径减小，高度降低，在较低的轨道上运行速率变大，周期变小。答案：C6、当悬线在竖直状态与钉相碰时根据能量守恒可知，小球速度不变；但圆周运动的半径减

16、小，需要的向心力变大，向心加速度变大，绳子上的拉力变大。答案：BD7、根据万有引力定律：可得：M=,可求出恒星质量与太阳质量之比，根据可得：v=,可求出行星运行速度与地球公转速度之比。答案：AD8、卫星仍围绕地球运行，所以发射速度小11.2km/s；最大环绕速度为7.9km/s，所以在轨道上的速度小于7.9km/s；根据机械能守恒可知：卫星在P点的速度大于在Q点的速度；卫星在轨道的Q点是提供的向心力大于需要的向心力，在轨道上Q点是提供的向心力等于需要的向心力，所以在Q点从轨道进入轨道必须增大速度。答案：CD9、同步卫星随地球自转的方向是从东向西，把同步卫星从赤道上空3.6万千米、东经103处，

17、调整到104处，相对于地球沿前进方向移动位置，需要增大相对速度，所以应先下降高度增大速度到某一位置再上升到原来的高度。答案：A10、开始转动时向心力由静摩擦力提供，但根据F=mr2可知，B需要的向心力是A的两倍。所以随着转速增大，B的摩擦力首先达到最大静摩擦力。继续增大转速，绳子的张力增大，B的向心力由最大静摩擦力提供，A的向心力由静摩擦力和绳子的张力的合力提供，随着转速的增大，B需要的向心力的增量（绳子张力的增量）比A需要的向心力的增量大，因而A指向圆心的摩擦力逐渐减小直到为0然后反向增大到最大静摩擦力。所以，B受到的静摩擦力先增大，后保持不变；A受到的静摩擦力是先减小后增大；A受到的合外力

18、就是向心力一直在增大。答案：BD二、填空题11、圆盘转动时，角速度的表达式为= ， T为电磁打点计的时器打点的时间间隔，r为圆盘的半径，x2、x1是纸带上选定的两点分别对应米尺上的刻度值，n为选定的两点间的打点数（含两点）。地纸带上选取两点（间隔尽可能大些）代入上式可求得= 6.8rad/s。12、 (1)斜槽末端切线方向保持水平；从同一高度。（2）设时间间隔为t, x = v0t， y2-y1=gt2 ，解得: v0=.将x=20.00cm，y1 =4.70cm， y2 =14.50cm代入求得v0=2m/s三、计算题13解：在行星表面，质量为m的物体的重力近似等于其受到的万有引力，则g=得

19、：行星表面的环绕速度即为第一宇宙速度，做匀速圆周运动的向心力是万有引力提供的，则v1=NTmg得：14解析：用r表示飞船圆轨道半径,有r =R +H=6.71l06 m由万有引力定律和牛顿定律，得 , 式中M表示地球质量，m表示飞船质量，T表示飞船绕地球运行的周期，G表示万有引力常量利用及上式, 得 ，代入数值解得T=5.28103s,出舱活动时间t=25min23s=1523s, 航天员绕行地球角度 =104015解：（1）这位同学对过程的分析错误，物块先沿着圆柱面加速下滑，然后离开圆柱面做斜下抛运动，离开圆柱面时的速率不等于。（2）a、设物块离开圆柱面时的速率为,mg解得：（2）b、由：

20、得：落地时的速率为16.解：对子弹和木块应用动量守恒定律：所以 对子弹、木块由水平轨道到最高点应用机械能守恒定律，取水平面为零势能面：有所以 由平抛运动规律有：解得: 所以，当R = 0.2m时水平距离最大最大值Smax = 0.8m。A1A2B1B2O17解：（1）（2）设人在B1位置刚好看见卫星出现在A1位置，最后在B2位置看到卫星从A2位置消失，OA1=2OB1有 A1OB1=A2OB2=/3从B1到B2时间为t则有 18解: （1）设 A、B的圆轨道半径分别为、，由题意知，A、B做匀速圆周运动的角速 度相同，设其为。由牛顿运动定律，有设 A、B之间的距离为，又，由上述各式得，由万有引力定律，有将代入得令比较可得（2）由牛顿第二定律，有又可见星 A的轨道半径由式解得（3）将代入式，得代入数据得，将其代入式得可见，的值随 n的增大而增大，试令，得若使式成立，则 n 必大于 2，即暗星 B 的质量必大于，由此得出结论：暗星有可能是黑洞。