高考物理二轮专题复习 专题二 物体的运动23课后作业（含解析）.doc

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