祁东一中《曲线运动与万有引力定律》单元检测题（94） 8页

祁东一中高三物理《曲线运动与万有引力定律》单元检测题（9.4）一．选择题（60分）1．如图所示，汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧，弹簧下端拴一个质量为m的小球，当汽车以某一速率在水平地面上匀速行驶时弹簧长度为L1；当汽车以同一速度匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，弹簧长度为L2，下列答案中正确的是(　　)A．L1＝L2　　　B．L1＞L2C．L1＜L2D．前三种情况均有可能2．三颗人造地球卫星A、B、C在同一平面内沿不同的轨道绕地球做匀速圆周运动，且绕行方向相同，已知RA＜RB＜RC.若在某一时刻，它们正好运行到同一条直线上，如下图所示．那么再经过卫星A的四分之一周期时，卫星A、B、C的位置可能是下图中的(　　)3．如下图所示，三个小球在离地面不同高度处，同时以相同的速度向左水平抛出，小球A落到D点，DE＝EF＝FG，不计空气阻力，每隔相等的时间间隔小球依次碰到地面．则关于三小球(　　)A．B、C两球也落在D点B．B球落在E点，C球落在F点C．三小球离地面的高度AE∶BF∶CG＝1∶3∶5D．三小球离地面的高度AE∶BF∶CG＝1∶4∶94．人类对太空的探索永无止境，2004年“勇气号”和“机遇号”探测器先后成功登陆火星．已知地球与火星的质量之比约为M地∶M火＝10∶1，半径之比R地∶R火＝2∶1.现水平地面上固定有一木板，其上放置一木箱，有一根绳子水平拖动箱子，设箱子和木板间的动摩擦因数为0.5.若在地球上木箱能获得的加速度为10m/s2，将此木箱、木板和绳子送到火星上去，仍用同样的力和方式拖动木箱，则木箱能获得的加速度(已知地球表面重力加速度为10m/s2)(　　)A．7m/s2B．10m/s2C．13m/s2D．15m/s25．如图所示，一轻杆一端固定在O8\n点，另一端固定一小球，在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时，由于球对杆有作用，使杆发生了微小形变，关于杆的形变量与球在最高点时的速度大小关系，下列说法正确的是(　　)A．形变量越大，速度一定越大B．形变量越大，速度一定越小C．形变量为零，速度一定不为零D．速度为零，可能无形变6．2008年9月25日21时10分，载着翟志刚、刘伯明、景海鹏三位宇航员的“神舟七号”飞船在中国酒泉卫星发射中心发射成功.9月27日翟志刚成功实施了太空行走．如果“神舟七号”飞船在离地球表面h高处的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，已知地球的半径R，万有引力常量为G，在该轨道上，“神舟七号”航天飞船(　　)A．运行的线速度大小为B．运行的线速度小于第一宇宙速度C．运行时的向心加速度大小为D．地球表面的重力加速度大小可表示为7．民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上，弯弓放箭射击侧向的固定目标．若运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的弓箭的速度为v2，直线跑道离固定目标的最近距离为d，要想在最短的时间内射中目标，则运动员放箭处离目标的距离应该为A．B．C．D．8．在美国东部时间2009年2月10日上午11时55分(北京时间11日0时55分)，美国一颗质量约为560kg的商用通信卫星“铱33”与俄罗斯一颗已经报废的质量约为900kg军用通信卫星“宇宙2251”相撞，碰撞发生的地点在俄罗斯西伯利亚上空，同时位于国际空间站轨道上方434千米的轨道上，如下图所示．如果将卫星和空间站的轨道都近似看做圆形，则在相撞前一瞬间下列说法正确的是(　　)A．“铱33”卫星比“宇宙2251”卫星的周期大B．“铱33”卫星比国际空间站的运行速度大C．“铱33”卫星的运行速度大于第一宇宙速度D．“宇宙2251”卫星比国际空间站的角速度小9．宇宙中有这样一种三星系统，系统由两个质量为m的小星体和一个质量为M的大星体组成，两个小星体围绕大星体在同一圆形轨道上运行，轨道半径为r.关于该三星系统的说法中正确的是(　　)A．在稳定运行情况下，大星体提供两小星体做圆周运动的向心力B．在稳定运行情况下，大星体应在小星体轨道中心，两小星体在大星体相对的两侧C．小星体运行的周期为T＝D．大星体运行的周期为T＝10．如下图所示，P是水平面上的圆弧凹槽．从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球，恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道．O是圆弧的圆心，θ1是OA与竖直方向的夹角，θ2是BA与竖直方向的夹角．则(　　)8\nA.＝2B．tanθ1tanθ2＝2C.＝2D.＝211．发射通信卫星的常用方法是：先用火箭将卫星送入一个椭圆轨道(转移轨道)，如图所示，当卫星到达远地点P时，打开卫星上的发动机，使之进入与地球自转同步的圆形轨道(同步轨道)．设卫星在轨道改变前后的质量不变，那么，卫星在“同步轨道”与在“转移轨道”的远地点相比（）A．加速度增大了B．向心加速度增大了C．速度增大了D．机械能增大了θα12、如图所示，从倾角为θ的足够长的斜面的顶端，先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出，第一次初速度为v1，球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面夹角为α1，落点与抛出点间的距离为s1，第二次初速度为v2，且v2=3v1，球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面夹角为α2，落点与抛出点间的距离为s2，则（）（AADADD）A．α2=α1B．α2≠α1C．s2=3s1D．s2=9s113、水平面上两物体A、B通过一根跨过定滑轮的轻绳相连，现物体A以v1的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面夹角分别是、时（如图所示），物体B的运动速度为（绳始终有拉力）（）A.B.C.D.14、如图，用绝缘细线拴住一个带正电的小球，在方向竖直向上的匀强电场中的竖直平面内做圆周运动，则正确的说法是（）A、当小球运动到最高点a时，线的张力一定最小B、当小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大C、小球做圆周运动的最小速度为D、小球可能做匀速圆周运动15．如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO1转动，已知两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块B到OO1轴的距离为物块A到OO1轴的距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，下列说法正确的是（）A．A受到的静摩擦力一直增大B．B受到的静摩擦力先增大，后保持不变C．A受到的静摩擦力是先增大后减小D．A受到的合外力一直在增大二．计算题（50分）16.(12分)如图为一网球场长度示意图，球网高为，发球线离网的距离为，某一运动员在一次击球时，击球点刚好在发球线上方高处，设击球后瞬间球的速度大小为8\n，方向水平且垂直于网，试通过计算说明网球能否过网？若过网，试求网球的直接落地点离对方发球线的距离L？（不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2）hHx发球线v0网发球线x17.(12分)在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h。汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍。（1）如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？（2）如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？（取g=10m/s2）18.(12分)如图10所示，斜面AB与竖直半圆轨道在B点圆滑相连，斜面倾角为=45°，半圆轨道的半径为R，一小球从斜面的顶点A由静止开始下滑，进入半圆轨道，最后落到斜面上，不计一切摩擦。试求：（结果可保留根号）。（1）欲使小球能通过半圆轨道最高点C，落到斜面上，斜面AB的长度L至少为多大？（2）在上述最小L的条件下，小球从A点由静止开始运动，最后落到斜面上的落点与半圆轨道直径BC的距离x为多大？图1019.(14分)2007年10月24日，我国成功地发射了“嫦娥一号”探月卫星，其轨道示意图如图12所示.卫星进入地球轨道后还需要对卫星进行10次点火控制。第一次点火，抬高近地点，将近地点抬高到约600km，第二、三、四次点火，让卫星不断变轨加速，经过三次累积，卫星加速到11.0km/s的速度进入地月转移轨道向月球飞去.后6次点火的主要作用是修正飞行方向和被月球捕获时的紧急刹车,最终把卫星送入离月面200km高的工作轨道(可视为匀速圆周运动).已知地球质量是月球质量的81倍,R月=1800km,R地=6400km,卫星质量2350kg,地球表面重力加速度g取10m/s2.（涉及开方可估算，结果保留一位有效数字）求：①卫星在绕地球轨道运行时离地面600km时的加速度。轨道І24h轨道48h轨道16h轨道图12轨道Ш地月转移轨道轨道ПPQ②卫星从离开地球轨道进入地月转移轨道最终稳定在离月球表面200km的工作轨道上外力对它做了多少功?（忽略地球自转及月球绕地球公转的影响）8\n祁东一中高三物理《曲线运动与万有引力定律》单元检测题答卷一．选择题（60分）题号123456789101112131415答案二．计算题（50分）hHx发球线v0网发球线x16.（12分）17.（12分）8\n班次_______学号_______姓名_________得分____________18.（12分）19.（14分）轨道І24h轨道48h轨道16h轨道图12轨道Ш地月转移轨道轨道ПPQ8\n祁东一中高三物理《曲线运动与万有引力定律》单元检测题（9.4）参考答案1．B2．C3．AD4．C5．C6．BCD7．B8．D9．BC10．B11.CD12.AD13.D14.D15.BD16.解析：网球在水平方向通过网所在处历时为下落高度因，故网球可过网。网球到落地时历时水平方向的距离所求距离为17．【解析】（1）汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力是车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有Fm=0.6mg≥由速度v=30m/s，得弯道半径 r≥150m；（2）汽车过拱桥，看作在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有：mg－FN=为了保证安全，车对路面间的弹力FN必须大于等于零。有mg≥则R≥90m。【答案】（1） r≥150m；（2）R≥90m。18【解析】（1）由题意：小球恰好通过最高点C时，对轨道压力N=0，此时L最小。从A到C机械能守恒，…（2）落到斜面上时：x=vct解得：8\n【答案】（1）（2）19【解析】①卫星在离地600km处对卫星加速度为a，由牛顿第二定律又由可得a=8m/s2（2）卫星离月面200km速度为v，由牛顿第二定律得：…由及M月/M=1/81得:V2=2.53×106km2/s2由动能定理,对卫星W=mv2—mv02【答案】（1）8m/s2（2）W=mv2—mv02=1.55x1011J8