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2014年高考物理二轮专题复习课后作业:专题二物体的运动2-3 1(2013江苏单科)火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知()a太阳位于木星运行轨道的中心b火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等c火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方d相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连接扫过的面积答案c解析太阳位于木星运行椭圆轨道的一个焦点上,选项a错误;火星和木星运行的轨道不同,速度大小不可能始终相等,选项b错误;由开普勒第三定律k可知选项c正确,同一行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等,不同的行星,不相等,选项d错误。2.(2013上海浦东新区学业质量调研)皮带传动装置中,小轮半径为r,大轮半径为2r。a和b分别是两个轮边缘上的质点,大轮中另一质点p到转动轴的距离也为r,皮带不打滑。则()aa与p的角速度相同bb与p的线速度相同ca的向心加速度是b的1/2dp的向心加速度是a的1/4答案d解析同一皮带带动的轮子边缘速度大小相等,根据vr得,所以a2b,a错误;同轴转动的不同点角速度相同,根据vr得vb2vp,b错误;根据a得aa2ab,根据a2r得ab2ap,故aa4ap,d正确,c错误。3(2013福建理综)设太阳质量为m,某行星绕太阳公转周期为t,轨道可视作半径为r的圆。已知万有引力常量为g,则描述该行星运动的上述物理量满足()agm bgmcgm dgm答案a解析行星绕太阳做圆周运动时的向心力,由太阳对行星的万有引力提供,根据牛顿第二定律得,mr,解得,gm,a项正确。4(2013课标全国)公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为vc时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,则在该弯道处,()a路面外侧高内侧低b车速只要低于vc,车辆便会向内侧滑动c车速虽然高于vc,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动d当路面结冰时,与未结冰时相比,vc的值变小答案ac解析根据题意可知,汽车在拐弯处恰好不受摩擦力作用,受力情况如图所示,重力和支持力的合力刚好可以提供向心力,即mgtanm,路面外侧高于内侧,a项正确;当车速低于vc时,汽车有向内侧滑动的趋势,此时汽车可以受到向外的摩擦力,只有摩擦力等于滑动摩擦力时,汽车才会向内侧滑动,b项错误;当车速高于vc时,汽车有向外侧滑动的趋势,此时汽车受到向里的摩擦力,只有摩擦力等于滑动摩擦力时,汽车才会向外侧滑动, c项正确;由mgtanm可知,当路面结冰时,vc的值不变,d项错误。5.(2013江苏盐城二模)如图所示,绕太阳运动的行星在椭圆形轨道上运动。关于行星在近日点a和远日点b相关物理量的关系,正确的是()a速度vavb b加速度aaabc机械能eaeb d万有引力fafb答案abd解析根据开普勒定律可知,近日点速度大,远日点速度小,故vavb,a正确;根据a,由于raab ,b正确;行星在椭圆形轨道上运动时,只有万有引力做功,机械能守恒,c错误;万有引力fg,rarb,故fa,将做离心运动,则a、b选项错误。8.(2013四川成都二次诊断)如图所示,轻绳下端拴接一小球,上端固定在天花板上。用外力f将小球沿圆弧从图中实线位置缓慢拉到虚线位置,f始终沿轨迹切线方向,轻绳中的拉力为t。则()af保持不变,t逐渐增大bf逐渐减小,t逐渐增大cf逐渐增大,t逐渐减小df逐渐减小,t逐渐减小答案c解析设绳与竖直方向的夹角为,对小球受力分析如图,在小球缓慢运动的过程中,可将小球的运动视为速度很小的匀速圆周运动,设速度大小为v,则沿半径方向有tmgcosm,沿圆弧的切线方向有fmgsin,在移动过程中由零逐渐增大,故f逐渐增大,t逐渐减小,c正确,a、b、d错误。9(2013山东理综)双星系统由两颗恒星组成,两恒星在相互引力的作用下,分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。研究发现,双星系统演化过程中,两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。若某双星系统中两星做圆周运动的周期为t,经过一段时间演化后,两星总质量变为原来的k倍,两星之间的距离变为原来的n倍,则此时圆周运动的周期为()a.t b.tc.t d.t答案b解析设双星的质量分别为m1、m2,两星做圆周运动的半径分别为r1、r2,则总质量mm1m2,两者之间的距离lr1r2。根据万有引力定律及牛顿第二定律得gm1r1、gm2r2,将两式相加整理可得t。总质量变为原来的k倍,距离变为原来的n倍时,周期将变为原来的倍,故选项b正确。10(2013江苏单科)如图所示,“旋转秋千”中的两个座椅a、b质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是()aa的速度比b的大ba与b的向心加速度大小相等c悬挂a、b的缆绳与竖直方向的夹角相等d悬挂a的缆绳所受的拉力比悬挂b的小答案d解析根据题意可知,座椅a和b的角速度相等,a的转动半径小于b的转动半径,由vr可知,座椅a的线速度比b的小,选项a错误;由ar2可知,座椅a的向心加速度比b的小,选项b错误;座椅受力如图所示,由牛顿第二定律mgtanmr2,得tan,因座椅a的运动半径较小,故悬挂a的缆绳与竖直方向的夹角小,选项c错误;拉力ft,可判断悬挂a的缆绳所受的拉力比悬挂b的小,选项d正确。11.如图所示,匀速转动的水平圆盘上,放有质量均为m的小物体a、b;a、b间用细线沿半径方向相连,它们到转轴距离分别为ra20cm,rb30cm,a、b与盘面间的最大静摩擦力均为重力的0.4倍,求:(1)当细线上开始出现张力时,圆盘的角速度0;(2)当a开始滑动时,圆盘的角速度;(3)当即将滑动时,烧断细线,a、b状态如何?答案(1)3.7rad/s(2)4rad/s(3)a继续随盘做圆周运动,b将做离心运动解析(1)当细线上开始出现张力时,表明b与盘间的静摩擦力已达到最大,设此时圆盘的角速度为0,则有mgmrb解得0rad/s3.7rad/s。(2)当a开始滑动时,表明a与盘间的静摩擦力已达到最大,设此时圆盘的角速度为,线的拉力为f,则有对a:ffamaxfmra2对b:ffbmaxfmrb2又有:ffamaxffbmaxkmg解以上三式,得4rad/s。(3)烧断细线,a与盘间的静摩擦力减小,继续随盘做半径为ra20cm的圆周运动,而b由于ffbmax不足以提供必要的向心力而做离心运动。12(2013河南洛阳一练)某星球的质量为m,在该星球表面某一倾角为的山坡上以初速度v0平抛一物体,经时间t该物体落到山坡上。欲使该物体不再落回该星球的表面,求至少应以多大的速度抛出该物体?(不计一切阻力,万有引力常量为g)答案解析由题意可知是要求该星球上的“近地卫星”的绕行速度,也即为第一宇宙速度。设该卫星球面处的重力加速度为g,由平抛运动可得tan故g对于该星球表面上的物体有gmg所以r而对于绕该星球做匀速圆周运动的“近地卫星”应有mg所以v13.如图所示的“s”形玩具轨道,该轨道用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切,轨道在水平方向不可移动。弹射装置将一个小球(可视为质点)从a点水平弹射向b点并进入轨道,经过轨道后从最高点d水平抛出(抛出后小球不会再碰轨道),已知小球与地面ab段间的动摩擦因数为0.2,不计其他机械能损失,ab段长l1.25 m,圆的半径r0.1 m,小球质量m0.01 kg,轨道质量为m0.26 kg,g10 m/s2。若v05 m/s,试求:(1)小球从最高点d抛出后的水平射程。(2)小球经过轨道的最高点d时,管道对小球作用力的大小和方向。答案(1)0.98 m(2)1.1 n方向竖直向下解析(1)设小球到达d点处速度为v,由动能定理,得mglmg4rmv2mv小球在d点做平抛运动,有4r gt2xvt联立以上三式并代入数值,解得小球从最高点d抛出后的水平射程:xm0.98 m(2)当小球通过d点时,取竖直向下为正方向,由牛顿第二定律得fnmgm代入数值,解得管道对小球的作用力大小fn1.1 n,方向竖直向下。14(2013重庆理综)如图所示,半径为r的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心o的对称轴oo重合。转台以一定角速度匀速旋转,一质量为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和o点的连线与oo之间的夹角为60。重力加速度大小为g。(1)若0,小物块受到的摩擦力恰好为零,求0;(2)若(1k)0,且0k1,求小物块受到的摩擦力大小和方向。答案(1)0(2)当(1k)0时,摩擦力方向沿罐壁切线向下,大小为fmg当(1k)0时,摩擦力方向沿罐壁切线向上,大小fmg解析(1)物块在弹力和重力的作用下做圆周运动,弹力的竖直分力与重力平衡,弹力的水平分力提供向心力,所以有fnco
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