版2020版高考物理大一轮复习单元质检四曲线运动万有引力与航天新人教版

1、通用版2020版高考物理大一轮复习单元质检四曲线运动万有引力与航天新人教版通用版2020版高考物理大一轮复习单元质检四曲线运动万有引力与航天新人教版PAGE通用版2020版高考物理大一轮复习单元质检四曲线运动万有引力与航天新人教版单元质检四曲线运动万有引力与航天(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每题6分,共60分。在每题给出的四个选项中,第15题只有一项切合题目要求,第610题有多项切合题目要求。所有选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.以以下列图,长为L的直杆一端可绕固定轴O无摩擦转动,另一端靠在以水平速度v匀速向左运动、表面圆滑的竖直挡板上,当直杆

2、与竖直方向夹角为时,直杆端点A的线速度为()A.B.vsinC.D.vcos答案C分析端点A的实质速度为它的线速度,以以下列图,将它分解为水平向左和竖直向下的分速度,则vA=,故C正确。2.以以下列图,河水流动的速度为v且各处同样,河宽度为a。在船下水滴A的下游距离为b处是瀑布。为了使小船安全渡河(不掉到瀑布里去),则()A.小船船头垂直河岸渡河时间最短,最短时间为t=,速度最大,最大速度为vmax=B.小船轨迹沿y轴方向渡河位移最小,速度最大,最大速度为vmax=C.小船沿轨迹AB运动位移最大、时间最长,速度最小,最小速度vmin=D.小船沿轨迹AB运动位移最大、速度最小,最小速度vmin=

3、答案D分析当小船船头垂直河岸渡河时用时最短,为t=,故A错误;小船轨迹沿y轴方向渡河时位移最小,为a,但沿着船头指向的分速度必定指向上游,合速度不是最大,故B错误;由题图可知,小船沿轨迹AB运动位移最大,由于渡河时间t=,与船的船头指向的分速度有关,故时间不用然最长,故C错误;要充分利用水流的速度,故合速度要沿着AB方向,此时位移最大,船的速度最小,故,v船=,D正确。3.利用双线能够坚固小球在竖直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面。以以下列图,用两根长为l的细线系一质量为m的小球,两线上端系于水平横杆上,A、B两点相距也为l。若小球恰能在竖直面内做圆满的圆周运动,则小球运动到最低点时,每根线承

4、受的张力为()A.2mgB.3mgC.2.5mgD.mg答案A分析由几何知识可得,小球做圆周运动的半径r=l,小球恰好过最高点时,依照牛顿第二定律有mg=m小球运动到最低点时,依照动能定理得mgl=由牛顿第二定律得2FTcos30-mg=联立得FT=2mg故A正确,B、C、D错误。4.右图为空间站中模拟地球重力的装置。环形实验装置的外侧壁相当于“地板”,让环形实验装置绕O点旋转,能使“地板”上可视为质点的物体与在地球表面处拥有同样的“重力”,则旋转角速度应为(地球表面重力加速度为g,此装置的外半径为R)()A.B.C.2D.答案A分析质点做圆周运动需要的向心力等于mg,依照牛顿第二定律mg=m

5、2R,解得转动的角速度为=,因此A正确,B、C、D错误。5.某行星有一颗卫星绕其做匀速圆周运动,若卫星在某高度处的线速度为v1,高度降低h后仍做匀速圆周运动,线速度为v2,引力常量G已知。由以上信息能够求出的是()A.行星表面的重力加速度B.行星的质量C.行星的密度D.卫星的动能答案B分析设行星质量为M,卫星的质量为m,初始状态离地心的距离为r,依照万有引力定律有,由以上两式得=h,可求得行星的质量,但由于不能够求得行星的半径,也就无法求得行星的密度和行星表面的重力加速度,又由于不知道卫星的质量,也无法求得卫星的动能,应选B。6.以以下列图,两根长度同样的细线分别系有两个圆满同样的小球,细线的

6、上端都系于O点,想法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动。已知l1跟竖直方向的夹角为60,l2跟竖直方向的夹角为30,O点到水平面距离为h,以下说法正确的选项是()A.细线l1和细线l2所受的拉力大小之比为1B.小球m1和m2的角速度大小之比为1C.小球m1和m2的向心力大小之比为31D.小球m1和m2的线速度大小之比为31答案AC分析由mg=F1cos60,可得F1=2mg,由mg=F2cos30,可得F2=,则细线l1和细线l2所受的拉力大小之比为1,选项A正确;由mgtan=m2htan,可得小球m1和m2的角速度大小之比为11,选项B错误;小球m1和m2的向心力大小之比为mgtan60

7、mgtan30=31,选项C正确;由mgtan=,可得小球m1和m2的线速度大小之比为tan60tan30=31,选项D错误。7.以以下列图,吊车以v1的速度沿水平直线向右匀速行驶,同时以v2的速度匀速收拢绳索提升物体,则以下表述正确的选项是()A.物体的实质运动速度为v1+v2B.物体的实质运动速度为C.物体相对地面做曲线运动D.绳索保持竖直状态答案BD分析物体在两个方向均做匀速运动,因此合外力F=0,绳索应为竖直方向,实质速度为,因此选项B、D正确。8.以以下列图,两个半径均为R的圆滑圆弧对接于O点,有物体从上面圆弧的某点C以上任意地址由静止下滑(C点未标出),都能从O点平抛出去,则()A

8、.CO1O=60B.CO1O=45C.落地址距O2最远为2RD.落地址距O2近来为R答案AC分析要使物体从O点平抛出去,在O点有mg=,解得物体从O点平抛出去的最小速度v=。设CO1O=,由机械能守恒定律,mgR(1-cos)=mv2,解得=CO1O=60,选项A正确,B错误;由平抛运动规律,x=vt,R=gt2,解得落地址距O2近来为R。若物体从A点下滑,到达O点时速度为v=。由平抛运动规律,x=vt,R=gt2,解得落地址距O2最远为2R,选项C正确,D错误。9.在太阳系之外,科学家发现了一颗最合适人类居住的类地行星,绕橙矮星运行,命名为“开普勒438b”。假设该行星与地球均绕各自的中心恒

9、星做匀速圆周运动,其运行的周期为地球运行周期的p倍,橙矮星的质量为太阳的q倍。则该行星与地球的()A.轨道半径之比为B.轨道半径之比为C.线速度之比为D.线速度之比为答案AC分析行星公转的向心力由万有引力供应,依照牛顿第二定律得,G=mR,解得R=。由于该行星与地球均绕恒星做匀速圆周运动,其运行的周期为地球运行周期的p倍,橙矮星的质量为太阳的q倍,故,因此A正确,B错误;依照v=,得,故C正确,D错误。10.以以下列图,叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度匀速转动,A、B、C的质量分别为3m、2m、m,A与B、B和C与转台间的动摩擦因数均为,A和B、C离转台中心的距离分别为r、

10、1.5r。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以下说法正确的选项是()A.B对A的摩擦力必定为3mgB.B对A的摩擦力必定为3m2rC.转台的角速度必定满足D.转台的角速度必定满足答案BC分析要使A能够与B一起以角速度转动,依照牛顿第二定律可知,B对A的摩擦力必定等于A物体所需向心力,即Ff=3m2r,A错误,B正确;要使A、B两物体同时随转台一起以角速度匀速转动,则对于A有3mg3m2r,对A、B有5mg5m2r,对于C有mgm2r,综合以上可得,C正确,D错误。二、计算题(本题共3小题,共40分)11.(12分)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,经过时间t该

11、物体落到山坡上。求欲使该物体不再落回该星球的表面,最少应以多大的速度抛出该物体。(不计所有阻力,引力常量为G)答案分析设该星球表面处的重力加速度为g,由平抛运动规律可得tan=y=gt2x=v0t联立解得g=tan对于该星球表面上的物体有G=mg联立解得R=对于绕该星球做匀速圆周运动的“近地卫星”,应有mg=联立解得v=。12.(13分)以以下列图,用内壁圆滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB(圆半径比细管的内径大得多)和直线BC组成的圆滑轨道固定在水平桌面上,已知半圆形APB的半径R=1.0m,BC段长l=1.5m。弹射装置将一个质量为1kg的小球(可视为质点)以v0=5m/s的水平初速度从A

12、点弹入轨道,小球从C点走开轨道随即水平抛出,桌子的高度h=1.25m,不计空气阻力,g取10m/s2,取3.14,求:(1)小球在半圆轨道上运动时的向心力大小及从A运动到C点的时间;(2)小球落地刹时速度与水平方向的夹角。答案(1)25N0.928s(2)45分析(1)小球做匀速圆周运动向心力大小F=m=25N小球从A到B的时间t1=0.2s=0.628s从B到C的时间t2=0.3s则小球从A运动到C的时间t=t1+t2=(0.628+0.3)s=0.928s(2)小球做平抛运动h=解得vy=5m/s设小球落地刹时速度与水平方向的夹角为,则tan=1故=45。13.(15分)(2018湖南六校

13、联考)以以下列图,水上乐园的某设施由波折滑道、竖直平面内的圆形滑道、水圆滑道及水池组成。圆形滑道外侧半径R=2m,圆形滑道的最低点的水平入口B和水平出口B相互错开,为保证安全,在圆形滑道内运动时,要求紧贴内侧滑行,水面离水圆滑道高度h=5m。现游客从滑道A点由静止滑下,游客可视为质点,不计所有阻力,重力加速度g取10m/s2,求:(1)起滑点A最少离水圆滑道多高;(2)为了保证游客安全,在水池中放有长度l=5m的安全气垫MN,其厚度不计,满足(1)的游客恰落在M端,要使游客能安全落在气垫上,安全滑下点A距水圆滑道的高度取值范围为多少。答案(1)5m(2)5mH11.25m分析(1)游客在圆形滑道内侧恰好