2020高考新课标物理二轮冲刺：曲线运动、万有引力与航天优题练习附参考答案

1、2020 高考新课标物理二轮冲刺：曲线运动、万有引力与航天优题练习附参考答案* 曲线运动、万有引力与航天*1、 (多选 )运动轨迹既不是抛物线也不是圆周的曲线运动，称为一般的曲线运动，研究一般的曲线运动， 可以把曲线分隔成许多小段， 分析质点在每一小段的运动时，下列方法错误的是()A 每一小段的运动可以看成直线运动B.每一小段运动中物体受到的合力为零C.每一小段运动中物体受到恒力的作用D.每一小段运动可以看成圆周运动的一部分【参考答案】 BC 根据微元法可知，把曲线分隔成许多小段，每一小段的运动可以看成直线运动， 根据曲线运动的规律可知， 物体受到的合力不为零， 物体不能受到恒力作用， B、

2、C 选项错误； 每一小段运动也可以看成圆周运动的一部分，D 选项正确2、(2019青岛模拟)质点做曲线运动，从A到B速率逐渐减小，如图所示，有四位同学用示意图表示A 到 B 的轨迹及速度方向和加速度的方向，其中正确的是()A 由于质点的速率逐渐减小，则加速度方向与速度方向夹角大于90;因为曲线运动中，加速度指向轨迹的“凹侧”，可知 A正确，B、C、D错误。 3、在光滑水平面上运动的物体，受到水平包力F作用后，沿曲线MN运动，速A. FiC. F3度方向改变了 90 ,如图所示.则此过程中，物体受到的包力可能是 （）8. F2D. F4解析：选C.光滑水平面上运动的物体，受到水平包力 F作用后，

3、沿曲线MN运 动，速度方向改变了 90 ,则沿x方向速度增加，沿y方向速度减小，根据牛 顿第二定律可知，物体受到的包力可能是 F3,选项C正确.4、在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动中（）A.速度和加速度的方向都在不断改变B,速度与加速度方向之间的夹角一直减小C.在相等的时间间隔内，速率的改变量相等D.在相等的时间间隔内，动能的改变量相等B 由于不计空气阻力，小球只受重力作用，故加速度为 g,方向 小二的 不变；小球做平抛运动，速度的方向不断变化，在任意一段时间内n的速度的变化量W = 如图所示，选项A错误；设某时刻速度、串与竖直方向的夹角为0

4、,则tan #心=当，随着时间t的变大，tan变小，选项 vy gtB正确；由图可以看出，在相等的时间问隔内，速度的改变量Av相等，但速率1 O的改变重V3V2 WV2V1 Wvi V0,故选项C错块；在竖直方向上包移 hg， 可知小球在相同的时间内下落的高度不同， 根据动能定理，动能的改变量等于重 力做的功，所以选项D错误。5、如图，在竖直平面内，滑道 ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水 平线上.若小滑块第一次由A滑到C,所用的时间为ti,第二次由C滑到A, 所用的时间为t2,小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行， 小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则（）A. tit2

5、D.无法比较tl、t2的大小解析：选A.在滑道AB段上取任意一点E,比较从A点到E点的速度V1和从C点 到E点的速度V2,易知，viv2.因E点处于“凸”形轨道上，速度越大，轨道对 小滑块的支持力越小，因动摩擦因数恒定，则摩擦力越小，可知由A滑到C比由 C滑到A在AB段上的摩擦力小，因摩擦造成的动能损失也小.同理，在滑道 BC 段的“凹”形轨道上，小滑块速度越小，其所受支持力越小，摩擦力也越小，因 摩擦造成的动能损失也越小，从C处开始滑动时，小滑块损失的动能更大.故综 上所述，从A滑到C比从C滑到A在轨道上因摩擦造成的动能损失要小， 整个过 程中从A滑到C平均速度要更大一些，故tit 2.选项

6、A正确.6、（20i9兰州质检）如图所示，转动轴垂直于光滑水平面，交点O的上方h（A点） 处固定细纯的一端，细绳的另一端拴接一质量为 m的小球B,纯长l大于h,转 动轴带动小球在光滑水平面上做圆周运动。当转动的角速度逐渐增大时，下列说法正确的是（）A .小球始终受三个力的作用 B.细绳上的拉力始终保持不变C.要使球不离开水平面，角速度的最大值为D.若小球飞离了水平面，则角速度可能为 思路点拨：(1)当转动的角速度较小时，水平面对小球有支持力作用；当转动的 角速度较大时，小球将离开水平面。小球做匀速圆周运动的半径r与纯长l之间的关系，可由几何形状来确定。(3)小球对水平面的压力为零，是小球将离开

7、水平面的临界条件，此时，小球的 合力由自身的重力及细绳的拉力合成来确定。解析小球可以在水平面上转动，也可以飞离水平面，飞离水平面后只受重力 和细绳的拉力两个力作用，故选项 A错误；小球飞离水平面后，随着角速度增大，细绳与竖直方向的夹角变大，设为 就由牛顿第二定律得Tsin#mio 2lsin B 可知，随角速度变化，细绳的拉力 T会发生变化，故选项B错误；当小球对水 平面的压力为零时，有Tcos与mg, Tsin #mlco2sin ,8解得临界角速度为 3=icOs飞若小球飞离了水平面，则角速度大于 项C正确，D错误。答案C太阳7、2015年7月23日美国航天局宣布，天文学家发现“另一个地球

8、”系外行星开普勒452b假设行星开普勒452b绕中心恒星公转周期为385天， 它的体积是地球的5倍，其表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的两倍，它与中心恒星的距离和地球与太阳的距离很接近，则行星开普勒-452b与地球的平均密度的比值及其中心恒星与太阳的质量的比值分别为（）8 L 365 28 工 385 2A 5 3和 385B 5 3和 3655365 25 1 385 2C. 8 3和 385D . 8 3和 365解析：选A.在行星表面，万有引力等于重力，则有：GMR? = mg,而 尸4M一，冗日3解得：P= 13g施 而行星开普勒452b的体积是地球的5倍，则半径为地球半4冗RG

9、1径的 酝倍，则有：旦= 13,行星绕恒星做匀速圆周运动过程中，根据 p地 g地R行 5.M M4 72r4，r3万有引力提供向心力得：GM=M爷，解得：M=静，轨道半径相等，行.,M 恒星开普勒452b绕恒星公转周期为385天，地球的公转周期为365天，则丁 =M太T2 3652 . A i 建=385，故A正确.8、（2019湖南地质中学三模）（多选）若宇航员在月球表面附近高h处以初速度V0水平抛出一个小球，测出小球 的水平射程为Lo已知月球半径为R,引力常量为Go则下列说法正确的是（）hv0A.月球表面的重力加速度 g月=（2B.月球的平均密度3hv0P= 2 兀 G2R,、V0 C.月

10、球的第一宇宙速度 v = -LV2hRhR2v0D.月球的质量m月=7：了GL关键信息：“水平抛出一个小球，测出水平射程”，可获得月球表面的重力加速 度。解析设月球表面的重力加速度为g月，小球在月球表面做平抛运动，根据平1 2hv0 一抛知识可知在水平万向上 L = vot,在竖直万向上h = /g月t2,解得g月=p-,故2 2一A 错误；在月球表面 p2 = mg月，解得 m月=，则月球密度为 尸了上 =RGL3冗52hR2v0 22-4= 2GLR，故B正确，D错误；月球的第一宇宙速度 v = g月R =/2hR,3冗3九 故C正确。答案BC 9、如图所示，一根细线下端拴一个金属小球 A

11、 ,细线的上端固定在金属块B上，B放在带小孔的水平桌面上，小球 A在某一水平面内做匀速圆周运动.现使小球A改到一个更低一些的水平面上做匀速圆周运动 （图上未画出），金属块B在桌面上始终保持静止，则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是 （）A.金属块B受到桌面的静摩擦力变大B.金属块B受到桌面的支持力减小C.细线的张力变大D .小球A运动的角速度减小解析：选D.设A、B质量分别为m、M, A做匀速圆周运动的向心加速度为 a, 细线与竖直方向的夹角为 仇又t B研究，B受到的静摩擦力f=Tsin 8,对A,有: Tsin 丁ma, Tcos #mg,解得a= gtan ,88变小,a减小，

12、则静摩擦力大小变小， 故A错误；以整体为研究对象知，B受到桌面的支持力大小不变，应等于（M + m）g,故B错误；细线的拉力丁 = 陪哨0变小，T变小，故C错误；设细线长COS v为l,则a= gtan 3 Wlsin ,8（g 8变小,变小，故D正确.,1COS10、（2019江苏省如东县第一次检测）（多选）在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨。如图所示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为V,重力加速度为g,两轨所在面的倾角为9,则（）2A .该弯道的半径二篇二。gtan uB.当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变C.当火车速率大于v时，内轨

13、将受到轮缘的挤压D.当火车速率小于v时，外轨将受到轮缘的挤压AB火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，设22转弯处斜面的倾角为9,根据牛顿第二定律得mgtan於mvr,解得=端，0故 选项A正确；根据牛顿第二定律得 mgtan於mvr,解得v=grtan ,8可知火车 规定的行驶速度与质量无关，故选项 B正确；当火车速率大于v时，重力和支 持力的合力不够提供向心力，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨，故选项C错误；当火车速率小于v时，重力和支持力的合力大于所需的向心力，此时内 轨对火车有侧压力，轮缘挤压内轨，故选项 D错误。11、我国首颗量子科学实验卫星“墨子”已于酒

14、泉成功发射， 将在世界上首次实 现卫星和地面之间的量子通信.“墨子”将由火箭发射至高度为 500千米的预定 圆形轨道.此前6月在西昌卫星发射中心成功发射了第二十三颗北斗导航卫星G7.G7属地球静止轨道卫星（高度约为36 000千米），它将使北斗系统的可靠性进 一步提高.关于卫星以下说法中正确的是（）A.这两颗卫星的运行速度可能大于7.9 km/sB.通过地面控制可以将北斗 G7定点于西昌正上方C.量子科学实验卫星“墨子”的周期比北斗 G7小D.量子科学实验卫星“墨子”的向心加速度比北斗G7小2解析：选C.根据Gm=mvp知轨道半径越大，线速度越小，第一宇宙速度的 轨道半径为地球的半径，所以第一

15、宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动最大的环绕 速度，所以静止轨道卫星和中轨卫星的线速度均小于地球的第一宇宙速度，故A 错误；地球静止轨道卫星即同步卫星，只能定点于赤道正上方，故 B错误；根, mM4 2，4 舟3,据GmS=mr节，得丁=7澈，所以量子科学实验卫星“墨子”的周期小，故C正确；卫星的向心加速度：a= GM-,半径小的量子科学实验卫星“墨子” r的向心加速度比北斗G7大，故D错误.12、（多选）如图所示，三颗质量均为 m的地球同步卫星等间隔分布在半径为 r的圆轨道上。设地球质量为 M,半径为Ro下列说法正确的是（）A.地球5颗卫星的引力大小为 部B. 一颗卫星对地球的引力大小为GMmC

16、.两颗卫星之间的引力大小为GmrD.三颗卫星对地球引力的合力大小为3GMm2rBC 由万有引力定律知A项错误，B项正确；因三颗卫星连线构成等边三角形,圆轨道半径为r,由数学知识易知任意两颗卫星间距 d = 2rcos 30=由万有引力定律知C项正确；因三颗卫星对地球的引力大小相等且互成120,故三颗卫星对地球引力的合力为0,则D项错误。 13、一个喷漆桶能够向外喷射不同速度的油漆雾滴， 某同学决定测量雾滴的喷射 速度，他采用如图1所示的装置，一个直径为d=40 cm的纸带环，安放在一个 可以按照不同转速转动的固定转台上，纸带环上刻有一条狭缝 A,在狭缝A的 正对面画一条标志线，如图1所示.在转

17、台开始转动达到稳定转速时， 向侧面同 样开有狭缝B的固定纸盒中喷射油漆雾滴，当狭缝A转至与狭缝B正对平行时, 雾滴便通过狭缝A匀速运动打在纸带的内侧面留下痕迹(若此过程转台转过不到 一圈).将纸带从转台上取下来，展开平放，并与毫米刻度尺对齐，如图 2所示.(1)设喷射到纸带上的油漆雾滴痕迹到标志线的距离为s,则从图2可知，其中速度最大的雾滴到标志线的距离s=cm.(2)如果转台转动的周期为T,则这些雾滴喷射速度的计算表达式为 vo =(用字母表示).1 一(3)如果以纵坐标表小雾滴的速度V0,横坐标表小雾滴距标志线距离的倒数回s,1 一出V0s图线，如图3所小，则可知转台转动的周期为 T=s.

18、冗 2【参考答案】(1)2.10 is (3)1.6解析：(1)雾滴运动一直径的长度，速度越大，运行的时间越短，转台转过的弧 度越小，打在纸带上的点距离标志线的距离越小.速度最大的雾滴到标志线的距离 s= 2.10 cm.s sT如果转台转动的周期为T,则雾滴运动的时间为t=s=7d喷枪喷出雾滴的 、+4 d 九2速度 v=f=E.(3)由上式变形为， vo=3；!=T!，vo J图象中斜率 卜=-=耳-:解得，T = s s s1.6 s.14、如图所示，装甲车在水平地面上以速度v0=20 m/s沿直线前进，车上机枪的 枪管水平，距地面高为h=1.8 m,在车正前方竖直立一块高为两米的长方形靶， 其底边与地面接触.枪口与靶距离为 L时，机枪手正对靶射出第一发子弹，子 弹相对于枪口的初速度为v = 800 m/s.在子弹射出的同时，装甲车开始匀减速运 动，行进s=90 m后停下.装甲车停下后，机枪手以相同方式射出第二发子弹.(不 计空气阻力，子弹看成质点，重力加速度 g=10 m/s2)(1)求装甲车匀减速运动时的加速度大小；(2)当L = 410 m时，求第一发子弹的弹孔离地的高度