步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第四章 曲线运动万有引力与航天》章末 习题

步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第四章 曲线运动万有引力与航天》章末 习题内容摘要：

1、第四章 章末检测1一辆静止在水平地面上的汽车里有一个小球从高处自由下落，下落一半高度时汽车突然向右匀加速运动，站在车厢里的人观测到小球的运动轨迹是图中的()解析 开始时小球相对观察者是做自由落体运动，当车突然加速时，等效成小球相对汽车向左突然加速，刚开始加速时，水平方向的相对速度较小，随着时间的延长，水平方向的相对速度逐渐增大，故观察者看到的小球的运动轨迹应该是 C 图。 答案 国女排享誉世界排坛，曾经取得辉煌的成就如图 1 所示，在某次比赛中，我国女排名将冯坤将排球从底线 A 点的正上方以某一速度水平发出，排球正好擦着球网落在对方底线的 B 点上，且 行于边界 场的长度为 s，不计空气阻力且排 2、球可看成质点，则排球被发出时，击球点的高度 H 和水平初速度 v 分别为()图 1AH h BH 2Cv Dv平抛知识可知 ，Hh g 2 得 H h，A 正确、B 错12 12(43误由 vts，得 v ，D 正确、C 错误“飞车走壁”杂技表演比较受青少年的喜爱，这项运动由杂技演员驾驶摩托车，简化后的模型如图 2 所示，表演者沿表演台的侧壁做匀速圆周运动若表演时杂技演员和摩托车的总质量不变，摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，轨道平面离地面的高度为 H，侧壁倾斜角度 不变，则下列说法中正确的是() 图 2A摩托车做圆周运动的 H 越高，向心力越大B摩托车做圆周运动的 H 越高，线速 3、度越大C摩托车做圆周运动的 H 越高，向心力做功越多D摩托车对侧壁的压力随高度 H 变大而减小解析经分析可知摩托车做匀速圆周运动的向心力由重力及侧壁对摩托车弹力的合力提供，由力的合成知其大小不随 H 的变化而变化， A 错误；因摩托车和演员整体做匀速圆周运动，所受合外力提供向心力，即 F 合 m ， 的增高，r 增大，线速度增大，B 正确；向心力与速度方向一直垂直，不做功，C 错误；由力的合成与分解知识知摩托车对侧壁的压力恒定不变，D 错误答案图所示，一小钢球从平台上的 A 处以速度 平飞出经 间落在山坡上 B 处，此时速度方向恰好沿斜坡向下，接着小钢球从 B 处沿直线自由滑下，又经 间到达坡 4、上的 C 处斜坡 水平面夹角为 30，不计摩擦阻力和空气阻力，则小钢球从 A 到 C 的过程中水平、竖直两方向的分速度 vx、v )解析 小钢球从 A 到 C 的过程中水平方向的分速度 是匀速直线运动，后是匀加速直线运动，A、B 错误；小钢球从 A 到 C 的过程中竖直方向的分速度示加速度为 g 的匀加速直线运动，后是加速度为 g/4 的匀加速直线运动，C 错误、 D 正确。 答案 图 3 所示，A 为静止于地球赤道上的物体， B 为绕地球椭圆轨道运行的卫星，C 为绕地球做圆周运动的卫星，P 为 B、C 两卫星轨道的交点已知A、B、C 绕地心运动的周期相同下列说法正确的是()图 3A相对于地心， 5、卫星 C 的运行速率等于物体 A 的速率B相对于地心，卫星 C 的运行速率大于物体 A 的速率C卫星 B 在 P 点的运行加速度等于卫星 C 在该点的运行加速度D卫星 B 在 P 点的运行加速度大于卫星 C 在该点的运行加速度解析由于 C 和 A 周期相同，即角速度相同，由 vr 知，v C 错、B 对卫星 B 和 C 的加速度都是由万有引力提供的，由牛顿第二定律可得 aBa C，C 对、D 错球赤道上有一物体随地球的自转，所受的向心力为 心加速度为速度为 速度为 1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星 (高度忽略) ，所受的向心力为 心加速度为 速度为 速度为2；地球的同步卫星所受的向心力为 6、 心加速度为 速度为 速度为 3；地球表面的重力加速度为 g，第一宇宙速度为 v，假设三者质量相等，则()AF 1 3 Ba 1a 2ga 3Cv 1 v2v D 1 3v3、a 2 23；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星的线速度就是第一宇宙速度，即v2v，其向心加速度等于重力加速度，即 a2g；所以vv 2v3ga 2a3 23 1，又因为 F以 3项 A、B、C 错误，D 正确答案 速度水平抛出一物体，当其水平分位移与竖直分位移大小相等时，下列说法错误的是() A即时速度的大小是 动时间是2直分速度大小等于水平分速度大小D运动的位移是22其水平分位移与竖直分位移相等时，即 得运动时间12 7、t ，水平分速度 直分速度 vy2速度2 位移 s ，对比各选项可知说法错误 选项答案图 4 所示为一条河流，河水流速为 v，一只船从 A 点先后两次渡河到对岸，船在静水中行驶的速度为 u，第一次船头向着 向行驶，渡河时间为的位移为 二次船头向着 向行驶，渡河时间为 的位移为 B、河岸的垂线方向的夹角相等，则有()图 4At 1t2s 1t 1 t2s 1于船的速度大小相等，且与河岸的夹角相同，所以船速在垂直于河岸方向上的分速度大小相同，渡河的时间由船垂直河岸的速度的大小决定，故船到达对岸的时间相等；船的位移决定于平行河岸方向的速度大小，结合题意知 s19如图 5 所示，竖直放置的光滑圆轨道被 8、固定在水平地面上，半径 r0.4 m，最低点处有一小球(半径比 r 小很多)现给小球一水平向右的初速度 要使小球不脱离圆轨道运动，v 0 应当满足(g10 m/s 2)()图 5Av 00 Bv 04 m/sCv 0 2 m/s Dv 02 m/解析解决本题的关键是全面理解“小球不脱离圆轨道运动”所包含的两种情况：(1)小球通过最高点并完成圆周运动；(2) 小球没有通过最高点，但小球没有脱离圆轨道对于第(1)种情况，当 大时，小球能够通过最高点，这时小球在最高点处需要满足的条件是 mg，又根据机械能守恒定律有可求得 m/s，故选项 C 正确；对于第(2)种情况，12 12 20 5当 小时，小 9、球不能通过最高点，这时对应的临界条件是小球上升到与圆心等高位置处，速度恰好减为零，根据机械能守恒定律有 可12 20求得 m/s，故选项 D 正确2答案图 6 所示，斜面 水平方向的夹角为 ，在 A 点正上方与 C 等高处水平抛出一小球，其速度垂直斜面落到 D 点，则 比为()图 6A. B. 1 12C. 12解析如图所示，设平抛初速度为 到 D 处时的竖直速度为 用时间为t，对 D ；对 D 12，解以上三式得 ，D 对2答案电视台“快乐向前冲”节目的场地设施如图 7 所示，水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为 R、角速度为 、铺有海绵垫的转盘，转盘的轴心 10、离平台的水平距离为 L，平台边缘与转盘平面的高度差为 A 点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零、加速度为 a 的匀加速直线运动选手必须作好判断，在合适的位置释放，才能顺利落在转盘上设人的质量为 m(不计身高) ，人与转盘间的最大静摩擦力为 力加速度为 (1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度 应限制在什么范围。 (2)若已知 H 5 m，L 8 m，a2 m/s2，g10 m/选手从某处 C 点释放能恰好落到转盘的圆心上，则他是从平台出发后多长时间释放悬挂器的。 (3)若电动悬挂器开动后，针对不同选手的动力与该选手重力关系皆为F悬挂 11、器在轨道上运动时存在恒定的摩擦阻力，选手在运动到上面(2)中所述位置 C 点时，因恐惧没有释放悬挂器，但立即关闭了它的电动机，则按照(2)中数据计算悬挂器载着选手还能继续向右滑行多远的距离。 解析(1)设选手落在转盘边缘也不会被甩下，最大静摩擦力提供向心力，则有 mgR，故转盘转动的角速度应满足 )设选手水平加速阶段的位移为 间为 手平抛时的水平位移为间为 12 21v，平抛运动阶段有 x2，H 12 2全程水平方向 x1x 2L ，联立以上各式代入数据解得 s.(3)由(2)知 m，v4 m/s，且 Ff，选手继续向右滑动的距离为 动能定理得，加速阶段 Fx0 1) (2)2 s(3)2 图 12、8 所示，双星系统中的星球 A、B 都可视为质点，A、B 绕两者连线上的 O 点做匀速圆周运动， A、B 之间距离不变，引力常量为 G，观测到 A 的速率为 v、运行周期为 T，二者质量分别为 m1、m (1)求 B 的周期和速率(2)A 受 B 的引力 点处质量为 m的星体对它的引力，试求 m.(用 m1、m 2 表示)解析(1)设 A、B 的轨道半径分别为 r1、r 2，它们做圆周运动的周期 T、角速度 都相同，根据牛顿第二定律有 FAm 12 Bm 22 的周期和速率分别为：T BT AT ，v Br 2 )A、B 之间的距离 rr 1r 2 据万有引力定律有 ，m 答案(1)T (2)。