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05-48单元验收试题(曲线运动 万有引力)【新课标】  

2013-01-15 16:18:45|  分类: 高考物理 |  标签: |举报 |字号 订阅

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05-48单元验收试题(曲线运动 万有引力)【新课标】

 

AB1下列图中实线为河岸,河水的流动方向如图v的箭头所示,虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线.则其中可能正确是:( )

答案: AB 由运动的合成可知,小船从河岸M驶向对岸N的实际航线可能正确是AB

A2
某学生在体育场上抛出铅球,其运动轨迹如图所示。已知在B点时的速度与加速度相互垂直,则下列说法中正确的是 (  )

AD点的速率比C点的速率大

BD点的加速度比C点加速度大

C.从BD加速度与速度始终垂直

D.从BD加速度与速度的夹角先增大后减小

 
 

 

 

 





 

答案: A 铅球从BD重力做功,速度增大,所以D点的速率比C点的速率大,选项A正确;铅球运动过程中,只受重力,各点加速度相等,D点的加速度与C点加速度相等,选项B错误;从BD加速度与速度方向夹角减小,选项CD错误。

D 3
如图,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体AB,它们与盘面间的动摩擦因数相同 . 当匀速转动的圆盘转速恰为两物体刚好未发生滑动时的转速,烧断细线,则两个物体的运动情况将是

A.两物体均沿切线方向滑动

B.两物体均沿半径方向滑动,离圆盘圆心越来越远

C.两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动,不会发生滑动

D.物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动,物体A发生滑动,离圆盘圆心越来越远







D
当匀速转动的圆盘转速恰为两物体刚好未发生滑动时的转速,烧断细线,则两个物体的运动情况将是物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动,物体A发生滑动,离圆盘圆心越来越远,选项D正确。

D4
在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动,同时人顶着直杆以速度水平匀速移动,经过时间t,猴子沿杆向上移动的高度为,人顶杆沿水平地面移动的距离为x,如图所示。关于猴子的运动情况,下列说法中正确的是

A.相对地面做匀速直线运动

B.相对地面做匀加速直线运动

Ct时刻猴子对地速度的大小为

Dt时间内猴子对地的位移大小为






答案:
D 猴子的运动是沿竖直杆向上匀加速直线运动和水平方向的匀速直线运动的合运动,猴子相对地面的运动轨迹为抛物线,为匀加速曲线运动,选项AB错误;t时刻猴子对地速度的大小为v=,选项C错误;t时间内猴子对地的位移大小为s=,选项D正确。

D5
质量为m的物体以v0的速度水平抛出,经过一段时间速度大小变为v0,不计空气阻力,重力加速度为g,以下说法正确的是

A.该过程平均速度大小为 v0

B.速度大小变为v0时,重力的瞬时功率为mgv0

C.运动时间为

D.运动位移的大小为

答案: D运动时间为t=,水平位移为x=,竖直位移y=gt2=,运动位移的大小为s==,选项C错误D正确。该过程平均速度大小为v=s/t=v0,选项A错误。速度大小变为v0时,重力的瞬时功率为P=mgv0cos45°= mgv0,选项B错误。

C 6
如图所示,将一篮球从地面上方B点斜向上抛出,刚好垂直击中篮板上A点,不计空气阻力.若抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离,仍使抛出的篮球垂直击中A点,则可行的是

A.增大抛射速度v0,同时减小抛射角θ

B.减小抛射速度v0,同时减小抛射角θ

C.增大抛射角θ,同时减小抛出速度v0

D.增大抛射角θ,同时增大抛出速度v0





答案:
C若抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离,仍使抛出的篮球垂直击中A点,则可行的是增大抛射角θ,同时减小抛出速度v0,或增大抛射速度v0,同时减小抛射角θ,选项C正确。

ABC 7
我国"神舟八号"飞船与"天宫一号"成功实现交会对接。如图所示,圆形轨道Ⅰ为"天宫一号"运行轨道,圆形轨道Ⅱ为"神舟八号"运行轨道的一部分,在实现交会对接前,"神舟八号"要进行了多次变轨。则

A"天宫一号"的运行速率小于"神舟八号"在轨道Ⅱ上的运行速率

B"天宫一号"的向心加速度小于"神舟八号" 在轨道Ⅱ上的向心加速度

C"神舟八号" 轨道Ⅱ上运行过程中的机械能守恒

D "神舟八号" 在第一次变轨后到第二次变轨前,机械能增加









答案:
ABC由万有引力等于向心力可得,轨道半径越大,运行速率越小,加速度越小,"天宫一号"的运行速率小于"神舟八号"在轨道Ⅱ上的运行速率,"天宫一号"的向心加速度小于"神舟八号" 在轨道Ⅱ上的向心加速度,选项AB正确。"神舟八号" 轨道Ⅱ上做匀速圆周运动,运行过程中的机械能守恒,选项C正确;"神舟八号" 在第一次变轨后到第二次变轨前,没有外力做功,机械能不可能增加,选项D错误。

C 8
201112月美国宇航局发布声明宣布,通过开普勒太空望远镜项目证实了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星。该行星被命名为开普勒一22bKepler22b),距离地球约600光年之遥,体积是地球的24倍。这是目前被证实的从大小和运行轨道来说最接近地球形态的行星,它每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一圈。若行星开普勒一22b绕恒星做圆运动的轨道半径可测量,万有引力常量G已知。根据以上数据可以估算的物理量有

A.行星的质量 B.行星的密度

C.恒星的质量 D.恒星的密度

答案: C若已知行星开普勒一22b绕恒星做圆运动的轨道半径和周期,可以估算的物理量是恒星的质量,选项C正确。

D 9
美国宇航局2011125日宣布,他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星—"开普勒-22b",它每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一周,距离地球约600光年,体积是地球的2.4倍。已知万有引力常量和地球表面的重力加速度。根据以上信息,下列推理中正确的是

A.若能观测到该行星的轨道半径,可求出该行星所受的万有引力

B.若已知该行星的密度和半径,可求出该行星的轨道半径

C.根据地球的公转周期与轨道半径,可求出该行星的轨道半径

D.若该行星的密度与地球的密度相等,可求出该行星表面的重力加速度

答案: D若能观测到该行星的轨道半径,由于不知道行星和恒星的质量,不能求出该行星所受的万有引力,选项A错误;若已知该行星的密度和半径,不可求出该行星的轨道半径,选项B错误;根据地球的公转周期与轨道半径,由于不知恒星与太阳质量的关系,不可求出该行星的轨道半径,选项C错误;地球质量M=gR2/G,若该行星的密度与地球的密度相等,则该行星的质量为2.4M=2.4 gR2/G,该行星的半径r=R,可求出该行星表面的重力加速度g'=G=g,选项D正确。

ABD 10
有密度相同的两颗行星AB,已知A星的表面重力加速度是B星表面重力加速度的2倍(忽略行星自转的影响),则下列说法正确的是

A.两行星AB的质量之比为81

B.两行星AB的半径之比为21

C.两行星AB的第一宇宙速度之比为12

D.两行星AB的第一宇宙速度之比为21

ABD根据两星密度相同有,根据两星重力加速度的关系有,得AB正确;由第一宇宙速度D项正确。

11
为研究太阳系内行星的运动,需要知道太阳的质量,已知地球半径为R,地球质量为m,太阳与地球中心间距为r,地球表面的重力加速度为g,地球绕太阳公转的周期为T。则太阳的质量为______________
11
答案:

解析:由G=mrω2ω=2π/TGm/R2=g联立解得太阳的质量为M=


12
一探月航天器在接近月球表面的轨道上绕月飞行,其运动可视为匀速圆周运动。已知月球质量为M,半径为R,引力常量为G。不考虑月球自转的影响。

1)航天器运行的线速度大小为____________

2)月球表面的重力加速度大小为___________

12 答案:12

解析:(1)设航天器质量为,根据万有引力提供向心力

解得:

2)质量为的物体在月球表面满足

解得:


13
船在静水中的速度为v=4 m/s,水流速度是v=3 m/s,以船出发时的位置为坐标原点,以水流的方向为x轴正方向,以垂直河岸方向为y轴正方向,建立直角坐标系,并以船刚出发的时刻为计时起点.(船头始终垂直河岸行驶)

1)试写出任一时刻t(单位:s),船的位置坐标;(假定t时刻船尚未到达对岸)

2)船的运动轨迹是什么?(写出yx的关系式)

3)从计时开始到时刻t船的位移的大小的表达式是什么?

解析:(1x=vt=3ty=vt=4t.

2)由以上两式消去t可得:y=x,即船的运动轨迹是一条过原点的倾斜直线.

3)从计时开始到时刻t,船的位移的大小为s=5t.


***14
如图所示,竖直平面内有一光滑圆弧轨道,其半径为R,平台与轨道的最高点等高,一小球从平台边缘的A处水平射出,恰能沿圆弧轨道上的P点的切线方向进入轨道内侧,轨道半径OP与竖直线的夹角为45°,试求:

1)小球从平台上的A点射出时的速度v0

2)小球从平台上射出点A到圆轨道入射点P之间的距离l

3)小球能否沿轨道通过圆弧的最高点?请说明理由.





解析:(1)小球做平抛运动,竖直方向,R1cos45°=gt2

P点的竖直分速度vy=gt

P点,速度方向与水平方向成45°vy=v0

代入t解得v0=.

2AP间的距离l=R.

 

3)能.小球A从到达Q时,根据机械能守恒定律可得

vQ>,所以小球能通过圆弧轨道的最高点.


***15
如图所示,倾角为37°的粗糙斜面的底端有一质量m=1kg的凹形小滑块,小滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25。现小滑块以某一初速度v从斜面底端上滑,同时在斜面底端正上方有一小球以初速度v0水平抛出,经过0.4s,小球恰好垂直斜面方向落入凹槽,此时,小滑块还在上滑过程中。(已知sin37°0.6, cos37°0.8),g10m/s2,求:

1)小球水平抛出的速度v0

2)小滑块的初速度v







 

 

解析:(1)设小球落入凹槽时竖直速度为

=gt=10×0.4m/s=4 m/s v0= vytan37°= 3m/s

2)小球落入凹槽时的水平位移 x= v0t=3×0.4m=1.2m

则滑块的位移为s=x/cos37°=1.5m

滑块加速度大小a=gsin37°+μgcos37°=8m/s2.

根据公式s= vt-at2

解得v=5.35 m/s


16
北京时间825日消息,据国外媒体报道,天文学家日前在距离地球127光年处发现了一个拥有7颗行星的"太阳系",这些行星与其中央恒星之间遵循基本天体运行规律,和我们太阳系的规则相似.

这一星系的中央恒星名为"HD10180".分析显示,其中一个行星绕中央恒星"HD10180"的公转周期为584天,是地球绕太阳公转周期的16倍;与中央恒星"HD10180"的距离是2.3亿公里,等于太阳和地球之间平均距离的16倍,将行星与地球的公转轨道视为圆.

1)求恒星"HD10180"的质量与太阳的质量之比.

2)已知该行星的质量是地球质量的25倍,半径是地球半径的16倍,求该行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比,

解析:(1)设中央恒星质量为M1,这个行星质量m1,绕恒星运转的轨道半径r1,周期T1,;太阳质量为M2,地球质量m2,地球绕太阳运转的轨道半径r2,周期T2

对行星:G=m1r1;

对地球:G=m2r2

联立解得==1.6

2)设该行星的第一宇宙速度为v1,行星半径R1,则有

G=m,解得v1=

设地球的第一宇宙速度为v2,地球半径R2,则有

G=m,解得v2=.

=1.25.

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