【名师伴你行】高考物理大二轮提能专训三 力与曲线运动 天体运动（含解析）(1).doc

提能专训(三)力与曲线运动、天体运动1(2013宁波联考)如图所示，一物块放在一个圆盘上，若圆盘表面与水平面的夹角为，物块转动半径为r，与圆盘的摩擦系数为，则物块和圆盘一起按如图所示转动的过程中，下列说法正确的是()a角速度的最大值为b角速度的最大值为c圆盘对物块的弹力始终不做功d圆盘对物块的摩擦力始终不做功答案：ac解析：物块不滑动的临界条件为物块到达最低点时所受的摩擦力为最大值，则mgcos mgsin mr，即max，a正确，b错误；由于弹力方向始终和物块的速度方向垂直，始终不做功，c正确；物块随圆盘向上转动过程中，静摩擦力做正功，反之亦然，d错误2质量为0.2 kg的物体在水平面上运动，它的两个正交分速度图线分别如图所示，由图可知()a最初4 s内物体的位移为8 mb从开始至6 s末物体都做曲线运动c最初4 s内物体做曲线运动，接着的2 s物体做直线运动d最初4 s内物体做直线运动，接着的2 s物体做曲线运动答案：ac解析：由运动的独立性结合vt图象可得在最初4 s内y轴方向位移为y44 m8 m，x轴方向位移为x24 m8 m，由运动的合成得合位移s8 m，a选项正确；在04 s内物体的加速度与速度不共线，物体做曲线运动，4 s末物体的合速度与x轴正方向夹角的正切值tan 2，合加速度与x轴正方向夹角的正切值tan 2，合初速度与合加速度共线，物体做直线运动，b、d选项错误，c选项正确32012年我国宣布北斗导航系统正式商业运行北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能“北斗”系统中两颗工作星均绕地心做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的a、b两位置(如图所示)若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为r，不计卫星间的相互作用力则以下判断中正确的是()a这两颗卫星的加速度相等，均为b卫星1由位置a运动至位置b所需的时间为c卫星1向后喷气就一定能追上卫星2d卫星1由位置a运动到位置b的过程中万有引力做正功答案：a解析：根据mg，a，可得轨道处加速度a，a正确；卫星1由位置a运动至位置b所需的时间为t，b错误；卫星1向后喷气将脱离圆轨道做离心运动，c错误；卫星1由位置a运动到位置b的过程中万有引力不做功，d错误4如图所示，将一篮球从地面上方的某点b斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上的a点，不计空气阻力，而且球与板的碰撞没有能量损失，即碰撞前后速度方向相反，大小相等若把抛射点b向篮板方向水平移动一小段距离，但抛出的篮球仍能垂直击中篮板上的a点，则以下说法正确的是()a需要增大抛射时的速度v0，同时减小抛射角b需要减小抛射时的速度v0，同时增大抛射角c篮球仍能落回抛出点bd篮球从b到a的时间大于从a弹回后落到b所在平面的时间答案：bc解析：因为碰撞前后篮球的速度方向相反，大小相等，所以从a到b的运动是从b到a的运动的逆运动，c正确，d错误从a到b的运动是平抛运动，则xv0tcos ，ygt2，v0sin gt，由上述三式得tan .当x减小时，变大由于竖直方向位移不变，运动时间t不变，v0sin gt为定值变大，sin 变大，故v0变小，b正确，a错误5如图所示，在倾角为30的光滑斜面的顶端o点，以不同的水平初速度抛出一小球以初速度v1抛出时，落到斜面的中点a点，经过的时间为t1；以初速度v2抛出时，落到斜面的底端b点，经过的时间为t2.若让小球从o点由静止释放，运动到底端b点的时间为t3，则()at22t1bt32t2cv2v1 dv22v1答案：bc解析：设斜面高为2h，则由平抛运动规律知，t1，t22t1，a错误；由运动学公式知，obgsin t，而ob4h，解得t342t2，b正确；设o与a间、o与b间的水平距离分别为xoa、xob，则v1、v2，又xob2xoa，t2t1，联立得v2v1，c正确，d错误6如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆轨道，外圆光滑内圆粗糙一质量为m0.2 kg的小球从轨道的最低点以初速度v0向右运动，球的直径略小于两圆的间距，小球运动的轨道半径r0.5 m，g10 m/s2，不计空气阻力，设小球通过最低点时重力势能为零，下列说法错误的是()a若小球运动到最高点时速度为0，则小球机械能一定不守恒b若小球第一次运动到最高点时速度大小为0，则v0一定小于5 m/sc若要使小球不挤压内轨道，则v0一定不小于5 m/sd若小球开始运动时初动能为1.6 j，则足够长时间后小球的机械能为1 j答案：c解析：若小球运动到最高点时速度为0，则小球运动过程中与内轨道一定有挤压，一定有摩擦力，且摩擦力一定做功，小球机械能一定不守恒，所以a正确；若小球的初速度较大，小球在运动过程中与内轨道没有挤压，小球的机械能守恒，根据mg和mvmv22mgr，可得小球的初速度v05 m/s，所以小球初速度v0不小于5 m/s时，小球运动到最高点时速度不可能为零反之，若小球运动到最高点时速度大小为零，则v0一定小于5 m/s，b正确；由mgrmv可得v0 m/s，只要小球的初速度不大于 m/s时，小球只在外圆轨道下半圆轨道内运动时，与内轨道也无挤压，所以c错误；若小球开始运动时初动能为1.6 j，即初速度v04 m/s，则小球在外圆上半圆运动时受到摩擦阻力作用，小球的机械能不断减小，足够长时间后小球只在外圆轨道下半圆轨道内往复运动，小球的机械能守恒，机械能始终为e0.2()2 j1 j，d正确7(2013湖北武昌区五月调研)如图所示，半径为r的半圆形圆弧槽固定在水平面上，在圆弧槽的边缘a点有一小球(可视为质点，图中未画出)，今让小球对着圆弧槽的圆心o以初速度v0做平抛运动，从抛出到击中槽面所用时间为(g为重力加速度)则平抛的初速度可能是()av0 bv0cv0 dv0答案：ab解析：小球从抛出到击中槽面下降的距离为ygt2g.小球的水平位移为xrr或xrr所以初速度为v0或v0.8一斜面倾角为，a、b两个小球均以水平初速度v0水平抛出，如图所示a球垂直撞在斜面上，b球落到斜面上的位移最短，不计空气阻力，则a、b两个小球下落时间ta与tb之间的关系为()atatbbta2tbctb2ta d无法确定答案：c解析：a球垂直撞在斜面上，说明其到达斜面时速度方向与斜面垂直，将速度分解如图所示，则v1v0，v2gta.由图可知tan .而b球落到斜面上的位移最短，则说明小球b从抛出到斜面的位移与斜面垂直，将位移分解可得xv0tb，ygt，由图可得tan ，故可得tb2ta，c正确9如图所示，从地面上a点发射一枚远程弹道导弹，假设导弹仅在地球引力作用下沿acb椭圆轨道飞行并击中地面目标b，c为轨道的远地点，距地面高度为h.已知地球半径为r，地球质量为m，引力常量为g.则下列结论正确的是()a导弹在c点的速度大于b导弹在c点的速度等于c导弹在c点的加速度等于d导弹在c点的加速度大于答案：c解析：导弹运动到c点所受万有引力为g，轨道半径r小于(rh)，所以导弹在c点的速度小于，a、b错误；由牛顿第二定律得gma，解得导弹在c点的加速度a，c正确，d错误102013年2月16日，直径约50米、质量约13万吨的小行星“2012da14”，以大约每小时2.8万公里的速度由印度洋苏门答腊岛上空掠过，与地球表面最近距离约为2.7万公里，这一距离已经低于地球同步卫星的轨道，这颗小行星围绕太阳飞行，其运行轨道与地球非常相似，据天文学家估算，它下一次最接近地球大约是在2046年，假设图中的p、q是地球与小行星最近时的位置，已知地球绕太阳做圆周运动的线速度是29.8 km/s，下列说法正确的是()a小行星在q点的速率大于29.8 km/sb小行星在q点的速率小于29.8 km/sc只考虑太阳的引力， 地球在p点的加速度大于小行星在q点的加速度d只考虑地球的引力，小行星在q点的加速度大于地球同步卫星在轨道上的加速度答案：bcd解析：，v，由于小行星距离太阳比地球远，所以线速度比地球的小，a错误，b正确；a，c正确；小行星距离地球比地球同步卫星近，所以d正确11(2013山西太原期末)北京时间8月25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1.6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1.6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答案：(1)1.6(2)1.25解析：(1)设中央恒星质量为m1，这个行星质量为m1，绕恒星运转的轨道半径为r1，周期为t1；太阳质量为m2，地球质量为m2，地球绕太阳运转的轨道半径为r2，周期为t2，对行星：gm1r12对地球：gm2r22联立解得1.6(2)设该行星的第一宇宙速度为v1，行星半径为r1，则有gm，解得v1.设地球的第一宇宙速度为v2，地球半径为r2，则有gm，解得v2.1.25.12如图为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图，参与游戏的选手会遇到一个人造山谷aob，ao是高h3 m的竖直峭壁，ob是以a点为圆心的弧形坡，oab60，b点右侧是一段水平跑道选手可以自a点借助绳索降到o点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会选择自a点直接跃上跑道选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g10 m/s2.(1