高考物理大一轮复习第章曲线运动万有引力与航天章末检测

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1、年高考物理大一轮复习第章曲 线运动万有引力与航天章末检 测作者:日期:四 曲线运动万有引力与航天（时间：60分钟满分：100分）一、选择题（本题共10小题，每小题6分，共60分，15题每小题只有一个选项正确，610小题有多个选项符合题目要求，全选得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分）1 .如图所示，细线一端固定在天花板上的O点，另一端穿过一张 CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球，橡胶球静止时，竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿.现将CD光盘按在桌面上，并沿桌面边缘以速度 v匀速移动，移动过程中， CDt盘中央小孔始终紧挨桌面边线， 当悬线与竖直方向的夹角为e时，小球上升的速度大小为 （）B.

2、vcos 0D. vcot 0A. vsin9C. vtan0解析：选A.将光盘水平向右移动的速度v分解为沿细线方向的速度和垂直于细线方向的速度，而小球上升的速度大小与速度v沿细线方向的分速度大小相等，故可得v球=丫$所0 , A正确.2.如图所示，美洲狮是一种凶猛的食肉猛兽，也是噬杀成性的“杂食家”，在跳跃方面有着惊人的“天赋”，它“厉害地一跃”水平距离可达44英尺，高达11英尺，设美洲狮“厉害地一跃”离开地面时的速度方向与水平面的夹角为a ,若不计空气阻力，美洲狮可看做质点，则tan a等于（）1c.2A.8D. 1解析：选D.从起点A到最高点B可看做平抛运动的逆过程， 如图所示，美洲狮做

3、平抛运动位移方向与水平方向夹角的正切值为tan a11= 2tan 3 =2*22=1,选项 D正确.3 .在离心浇铸装置中，电动机带动两个支承轮同向转动，管状模型放在这两个轮上靠 摩擦转动，如图所示，铁水注入之后，由于离心作用，铁水紧紧靠在模型的内壁上，从而可 得到密实的铸件，浇铸时转速不能过低，否则，铁水会脱离模型内壁，产生次品.已知管状模型内壁半径为R,则管状模型转动的最低角速度3为（）解析：选A.经过最高点的铁水要紧压模型内壁，临界情况是重力恰好提供向心力，根 据牛顿第二定律，有:2vmg=咔解得：v=qg*管状模型转动的最小角速度故A正确；B、C D错误.4 .有一星球的密度跟地球密

4、度相同，但它表面处的重力加速度是地球表面处重力加速度的4倍，则该星球的质量是地球质量的（忽略其自转影响）（）A.1B. 4 倍4D. 64 倍C. 16 倍 _3_ _解析：选D.天体表面的重力加速度GMm .3M _9g3皿昧mg= 7T，又知P =币3,所以出16兀一色，故认g星3 =64.g地5 . 2015年9月川东地区持续强降雨，多地发生了严重的洪涝灾害.如图为某救灾现场示意图，一居民被洪水围困在被淹房屋屋顶的A点，直线PQ MN间是滔滔洪水，之外为安全区域.已知 A点到直线PQ和MN勺距离分别为 AB= di和AO d2,设洪水流速大小恒为 vi,武警战士驾驶的救生艇在静水中的速度

5、大小为V2（ViV2）,要求战士从直线 PQ上某位置出发以最短的时间到达 A点，救人后以最短的距离到达直线MNU（）A.战士驾艇的出发点在 B点上游距B点距离为vdiV2viB.战士驾艇的出发点在 B点下游距B点距离为-di V2C.救人后船头应指向上游，与上游方向所成夹角的余弦值为D.救人后船头应指向下游，与下游方向所成夹角的余弦值为一一 , ，di ，,解析：选A.救生艇到达 A点的最短时间为t=,战士驾艇的出发点在 B点上游距B点一、.Vi距离为一di,选项A正确，B错误；若战士以最短位移到达 MN则救生艇登陆的地点就是 CV2点，则船头与上游方向所成夹角的余弦值为V2,故选项C D错误

6、.V26.如图所示，小木块 a、b和c（可视为质点）放在水平圆盘上，a、b两个质量均为mi c的质量为ma与转轴OO的距离为l , b、c与转轴OO的距离为21且均处于水平圆盘的 边缘.木块与圆盘间的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为 g,若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法正确的是（）0cI & bminnA. b、c所受的摩擦力始终相等，故同时从水平圆盘上滑落B.当a、b和c均未滑落时，a、c所受摩擦力的大小相等C. b和c均未滑落时线速度大小相等D. b开始滑动时的转速是 4沟解析：选BC.木块随圆盘一起转动，水平方向只受静摩擦力，故由静摩擦力提供向心力， 则F

7、= mrco2,当圆盘的角速度增大时， 圆盘提供的静摩擦力随之增大，当需要的向心力大于最大静摩擦力时，物体开始滑动，b、c同时达到最大静摩擦力，故 b、c同时从水平圆盘上滑落，但b、c质量不等，角速度转动半径相等，由F=mr32知b、c所受摩擦力不等，A选项错误；当a、b和c均未滑落时，在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，F=mrw 2,所以a、c所受摩擦力的大小相等，B选项正确；b和c均未滑落时由V= r w知，线速度大小相等，故C选项正确；b开始滑动时，最大静摩擦力提供向心力，kmg= mrlco；解得3=、/2g，故D选项错误.7.如图，AB为竖直面内半圆的水平直径.从 A点水

8、平抛出两个小球，小球1的抛出速度为vi、小球2的抛出速度为V2.小球1落在C点、小球2落在D点，C D两点距水平直径 分别为圆半径的0.8倍和1倍.小球1的飞行时间为ti,小球2的飞行时间为t2.则（）A. t 1 = t 2B. t 1J5D. V1 ： V2 = 3 ： yl5 1c解析：选BC.根据平抛运动的规律 h=2gt知，下洛局度越局，时间越长，故11 V3 V2D. T1VT2VT3A. ViV2V3C. ai a2 a3解析：选BD.卫星在1轨道运行速度大于卫星在 3轨道运行速度，在 2轨道经过P点时 的速度V2小于V3,选项A错误B正确；卫星在1轨道和3轨道正常运行加速度 a

9、ia,在2 轨道经过P点时的加速度a2=a3,选项C错误.根据开普勒定律，卫星在 i、2、3轨道上正 常运行时周期丁2丁3,选项D正确.10 .如图所示，两根长度不同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于O点.设法让两个小球在同一水平面上做匀速圆周运动.已知Li跟竖直方向的夹角为 60。，L2跟竖直方向的夹角为 30。，下列说法正确的是（）A.细线Li和细线L2所受的拉力大小之比为 小：i11 小球 m和m2的角速度大小之比为 J3 ： iC.小球m和m2的向心力大小之比为 3 ： iD.小球 m和m2的线速度大小之比为 3小：i解析：选AC.对任一小球研究.设细线与竖直方向的夹角

10、为0 ,竖直方向受力平衡， 则、m mg 一，一 一， ,Fti cos 30 v3FTcos 0 =mg解得Ft=-1.故细线Li和细线L2所受的拉力大小之比 = o =, COS t）IT2 COS 60 I故A正确；小球所受合力的大小为 mgan 8 ,根据牛顿第二定律得 mgan 0 = mlsin 0 - w2,得3 2=i两小球的Lcos 0相等，所以角速度相等，故B错误；小球所受合力提供Lcos 0, ,-, 一 Fi tan 60 一向心力，则向心力为 F= mgan 0 ,小球 m和m的向心力大小之比为 -=-一zz=3,故Cf2 tan 30正确；两小球角速度相等，质量相等

11、，由合力提供向心力，有F= mgan 0 =mov,则小球vi Fi 一m和m的线速度大小之比为 一=三=3,故D错误.V2 F2二、非选择题（共2小题，40分）11. （20分）如图所示，用内壁光滑的薄壁细管弯成的“ S”形轨道固定于竖直平面内,其弯曲部分是由两个半径均为R的半圆平滑对接而成(圆的半径远大于细管内径)，轨道底端D点与粗糙的水平地面相切.现一辆质量为m的玩具小车以恒定的功率从P点开始行驶，经过一段时间之后，出现了故障，发动机自动关闭，小车在水平地面继续运动并进入“S”形轨道，从轨道的最高点 A飞出后，恰好垂直撞在固定斜面B上的C点，C点与下半圆的圆心等高.已知小车与地面之间的动

12、摩擦因数为, PD之间的距离为X0,斜面的倾角为 30。.求：菊后o率工器 中： ： :&：二审：际:想尔:“薮工期，如中：Mf ：+：(1)小车到达C点时的速度大小为多少？(2)在A点小车对轨道的压力是多少？方向如何？解析：(1)把C点处小车的速度 v分解为水平方向的 VA和竖直方向的Vy,有vA= tan 30 , Vy=gt, 3R= t： v=JvA+ v Vy2解得 v= 2J2R(2)小车在A点的速度大小Va= 亚R因为VA= 2gFb gR,则小车对外轨有压力，即轨道又小车的作用力向下，有mg+ Fn2V=mR解得Fn= mg根据作用力与反作用力，小车对轨道的压力Fn= mg方向

13、竖直向上.答案：(1)2 图R (2) mg竖直向上12. (20分)某实验小组做了如下实验，装置如图甲所示.竖直平面内的光滑轨道由倾 角为e的斜面轨道 AB和圆弧轨道BCDfi成，将可视为质点的小球，从轨道 AB上高H处的 某点由静止释放，用压力传感器测出小球经过圆弧最高点D时对轨道的压力 F,改变H的大小，可测出相应的 F大小，F随H的变化关系如图乙所示.已知小球经过圆弧最高点D时的速度大小vd与轨道半径 R和H的关系满足vD= 2gH 4gR,且vdR .gR g 取 10 m/s 2.O等高，求此时8(2)若小球从D点水平飞出后又落到斜面上，其中最低的位置与圆心的值.解析：(1)由题意，小球在 D点的速度大小满足2Vd= 2gH 4gR2VD在D点，由牛顿第二定律得m/F =mR又F = F,解得 F=2mk 5mgR根据图象得m= 0.1 kg , R= 0.2 m.(2)小球落在斜面上最低的位置时，在D点的速度最小，根据题意，小球恰能到达 D点2 ， mv时，在D点的速度取小，设取小速度为 v,则有mg= R解得v=ygR由平抛运动规律得 R= 2gt2, s = vt解得s=y2R,由几何关系可得 ssin e=R解得0 =45。.答案：(1)0.2 m 0.1 kg (2)45