2019届高考物理一轮复习鲁科版：第五章曲线运动万有引力与航天章末质量检测(五

1、章末质量检测（五）（时间：50分钟满分：100分）一、选择题（本题共10小题，每小题6分，共60分。16题为单项选择题，7 10题为多项选择题）1.（2017.湖南长沙模拟）下列现象中是为了利用物体产生的离心运动的是（）A.汽车转弯时要限制速度B.转速很快的砂轮半径不能做得太大C.在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨高度要低于外轨D.将体温计中的水银甩回玻璃泡内解析因为向心力F=,所以速度越快所需的向心力就越大，汽车转弯时要 限制速度，来减小汽车所需的向心力，防止离心运动，故选项A错误；转速很 快的砂轮半径不能做得太大，是为了防止外侧的砂轮被甩出，所以是防止离心运 动，故选项B错误；在修筑铁路时，转

2、弯处轨道的内轨要低于外轨，可以提供 更多的向心力，防止火车做离心运动，故选项C错误；体温计中的水银甩回玻 璃泡内，利用了离心现象，所以选项D正确。答案 D2 .（2017.南京模拟）如图1所示，某同学斜向上抛出一小石块，忽略空气阻力。下 列关于小石块在空中运动的过程中，加速度随时间，变化的图象中，正确的是 （）解析 由题意，忽略空气阻力，石块抛出后只受重力，由牛顿第二定律得知，其 加速度为g,大小和方向均保持不变，故选项B正确。答案 B3 .在圆轨道上运行的国际空间站里，一宇航员A静止（相对空间舱）“站”于舱内朝 向地球一侧的“地面”8上，如图2所示，下列说法正确的是（）图2A.宇航员A不受地

3、球引力作用B.宇航员A所受地球引力与他在地面上所受重力相等C.宇航员A与“地面”8之间无弹力作用D.若宇航员A将手中一小球无初速（相对于空间舱）释放，该小球将落到“地面”8 解析 任何物体都会受到地球的引力作用，空间站里宇航员仍然受地球引力；地 面上方不同高度处，重力加速度不同，所以宇航员在空间站里所受地球引力小于 他在地面上所受重力；由于空间站绕地球做匀速圆周运动，空间站中的物体与卫 星地板间无相互作用，即物体处于完全“失重”状态，所以宇航员与“地面”8之间 无弹力作用；若宇航员将手中一小球无初速度释放，由于惯性小球仍具有空间站 的速度，所以小球仍然沿原来的轨道做匀速圆周运动，而不会落到“地

4、面”从故 只有选项C正确。答案 C4.（2017.湖南长沙市高三统一模拟）2016年4月17 0 12时41分，我国航天员景 海鹏、陈冬踏上返回之旅。他们在天宫二号空间实验室工作生活了 30天。创造 了中国航天员太空驻留时间的新纪录。假设未来的某一天我国宇航员登上某一星 球，测得该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，而该星球的平 均密度与地球的差不多，则该星球质量大约是地球质量的（）A.2 倍B.4 倍C.8 倍D.16 倍解析 由和可知，M=6患3P2,在两星球密度相当时，星 球质量故该星球质量大约是地球质量的23倍（8倍），选项C正确。答案 c5.（2017郑州市第一次质量预测

5、）如图3所示，离地面高/?处有甲、乙两个小球， 甲以初速度小水平抛出，同时乙以大小相同的初速度如沿倾角为30。的光滑斜面 滑下。若甲、乙同时到达地面，不计空气阻力，则中运动的水平距离是（）图3A.|/?B.J?C 币hD.2A解析甲球竖直方向做自由落体运动，有力=上/乙球做匀加速运动，加速度 为a=gsin 30。，位移5=2/?=%，+!”尸。甲球在水平方向以妙。匀速运动，水平位 3移x=vof,联立解得x=/,选项A王确。答案 A6.2017年1月5日，我国成功将通信技术试验卫星二号发射升空，该卫星为地球 同步卫星。若已知地球的自转周期为7,半径为几近地卫星绕地球做匀速圆周 运动的周期为T

6、o,电磁波信号传播的速度为c，通信技术试验卫星二号正下方的 测量船发出的测试信号经卫星转发后重新被测量船接收到，则测试信号传播的时 间为（）A百斓JB禁盾J解析设该测试卫星的轨道半径为，由开普勒第三定律可知二/该测试卫/ 星的轨道高度仁厂一旦 测试信号经历的时间尸干，解得尸金:薛1, 选项B正确。答案 B7.（2017泰州模拟）一质点在xOy平面内运动轨迹如图4所示，下列判断正确的是A.质点沿x方向可能做匀速运动B.质点沿），方向可能做变速运动C.若质点沿），方向始终匀速运动，则x方向可能先加速后减速D.若质点沿），方向始终匀速运动，则x方向可能先减速后加速解析 物体做曲线运动过程中合力指向轨

7、迹凹的一侧，则加速度大致指向轨迹凹 的一侧，由图可知，加速度方向指向弧内，X轴方向有分加速度，所以X轴方向 不可能匀速，y方向可能有分加速度，故质点沿y方向可能做变速运动，选项A 错误，B正确；物体在x方向先沿正方向运动，后沿负方向运动，最终在x轴方 向上的位移为零，所以X方向不能一直加速运动，也不能先加速后减速，X方向 可能先减速后反向加速，故选项C错误，D正确。答案 BD8 .两个质量均为?的物体A、8,由轻质硬杆相连，可被视为一“哑铃”状的卫星, 该卫星围绕一质量为M的天体旋转，如图5所示，两物体和天体质心在一条直 线上，两物体分别以小和，2为半径绕中心天体做圆周运动。在某时刻连接两物

8、体的杆突然断裂后，两物体的运动轨道会发生变化，引力常量为G,下列说法正 确的是（）B.杆断裂前，两物体的周期为7=2(n+r2)3 8GMC若B在杆突然断裂后做离心运动,则A将做向心运动D.若B在杆突然断裂后做离心运动,则A仍在原轨道上做圆周运动解析 设杆对4、8的弹力大小均为F,则对A、8分别根据万有引力定律和牛b小一 Mmnr4tv Mm , nr顿第二定律有，G-F-G （r2_r1） 2 = m, GRCG（）2 =4tc，产,由以上两式得T= 2al r2r+r2GM (rr+d),所以选项A正确，B错误;若8在杆断裂后做离心运动，则杆断裂前，杆对8有靠近中心天体的拉力作用, 杆对A

9、有背离中心天体的拉力作用，所以若杆突然断裂，4将做向心运动，即选 项C正确，D错误。答案 AC9 .（2017.桂林模拟）如图6,在距水平地面”和4”高度处，同时将质量相同的、 力两小球以相同的初速度如水平抛出，则以下判断正确的是（）o_-3Ha O_H/图6A.a球先落地，b球后落地B.两小球落地速度方向相同C.a、两小球水平位移之比为1 : 4D.a、两小球水平位移之比为1 : 2解析根据 = 产得，两球平抛运动的高度之比为1 ： 4,则下落的时 间之比为1： 2,故选项A正确；根据u=/知，两球落地时竖直分速度不同， 水平分速度相同，根据平行四边形定则知，两球落地的速度方向不同，故选项B

10、 错误；根据x=w）f知，两球的初速度相同，时间之比为1：2,则水平位移之比 为1 ： 2,故选项C错误，D正确。答案 AD10.如图7所示，两根长度相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。点。设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动。已知心跟竖直方向的夹角为60。，心跟竖直方向的夹角为30。，下列说法正确的是（）图7A.细线L和细线E所受的拉力大小之比为小：1B.小球“和加2的角速度大小之比为小：1C小球mi和加2的向心力大小之比为3 ： 1D.小球“和72的线速度大小之比为3小：1解析由 mg=Ficos 60。可得 Fi=2mg,由 ng = F2cos吆，则细线L1和

11、细线乙2所受的拉力大小之比为,：1,选项A正确;由 ?gtan 0=Tnco2Lsn 6,可得小球的角速度则mi和m230。可得22=半的角速度大小之比为名：1,选项B错误；小球“和”的向心力大小之比为mgtan 60 :zgtan 30 = 3 ： 1,选项 C 正确;由吆tan 0=m丁Asin 0可得小球八和?2的线速度大小之比为累;漆=同 ：1,选项D错误。答案 AC二、非选择题（本题共2小题，共40分）11.（20分）（2017.广东名校联考）如图8为火车站装载货物的示意图，AB段是距水 平传送带装置高为”=5m的光滑斜面，水平段8C使用水平传送带装置，8c长 L=8 m,与货物包的

12、摩擦系数为=0.6,皮带轮的半径为R=0.2 m,上部距车 厢底水平面的高度/?=0.45m。设货物包由静止开始从A点下滑，经过8点的拐 角处无能量损失。通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度3可使货物包经。点被 水平抛出后落在车厢上的不同位置（车厢足够长，货物包不会撞到车厢壁），取g =10 m/s2o图8当皮带轮静止时，请判断货物包能否在C点被水平抛出。若不能，请说明理 由；若能，请算出货物包在车厢内的落点到C点的水平距离；(2)当皮带轮以角速度60=20 rad/s顺时针匀速转动时，求货物包在车厢内的落点 到C点的水平距离；(3)讨论货物包在车厢内的落点到C点的水平距离s与皮带轮转动的角速

13、度以顺 时针匀速转动)之间的关系。解析(1)设货物到达8点的速度为四,由，ngH=八后，解得 no = 10 ni/s货物从8到C做匀减速运动，加速度大小a=6 m/s2设货物到达C点时速度为vc,由vl-vi=-2aL解得 vc=2 m/s若货物刚好被水平抛出，由吆=写得uco=啦m/s2 m/s,故货物能被水平抛出平抛过程，由/?=*产得，=、y=o.3s落点到C点的水平距离s=ud=0.6 mo(2)皮带速度y史=3夫=4 m/s货物减速到与皮带速度相等时移动的位移产r=7m8m2a所以货物先减速后匀速，从c点抛出的速度为vci =4 m/s落点到C点的水平距离s=vct=i.2 m若货

14、物在8c间全程减速，则有 vc=2m/s, 5=0.6 m即当 0ty70 rad/s 时，5=4.2 m。当10 rad/svcov70 rad/s时，货物包到C点的速度与皮带速度相同，即s=coRr =0.06w,当 10sv70 rad/s 时，0.6 mv4.2 mo答案 (1 )0.6 m (2)1.2 m (3)见解析12.(20分)如图9所示，光滑半圆形轨道处于竖直平面内，半圆形轨道与光滑的 水平地面相切于半圆的端点Ao 一质量为的小球在水平地面上C点受水平向 左的恒力尸由静止开始运动，当运动到A点时撤去恒力R小球沿竖直半圆形轨 道运动到轨道最高点B点，最后乂落在水平地面上的D点(图中未画出)。已知小 C间的距离为L,重力加速度为g。(1)若轨道半径为R，求小球到达半圆形轨道B点时对轨道的压力N；为使小球能运动到轨道最高点从求轨道半径的最大值Rm；(3)轨道半径R多大时，小球在水平地面上的落点。到4点距离最大？最大距离Sm是多少？解析(1)设小球到8点速度为匕从。到8根据动能定理有FL2mR=mr, l2F