2022年高考物理復(fù)習(xí) 導(dǎo)航卷四 平拋運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng) 萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用

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1、2022年高考物理復(fù)習(xí) 導(dǎo)航卷四 平拋運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng) 萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 一、單項(xiàng)選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。) 1.(xx·山東理綜,14)距地面高5 m的水平直軌道上A、B兩點(diǎn)相距2 m,在B點(diǎn)用細(xì)線懸掛一小球,離地高度為h,如圖。小車始終以4 m/s的速度沿軌道勻速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)將隨車攜帶的小球由軌道高度自由卸下,小車運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)細(xì)線被軋斷,最后兩球同時(shí)落地。不計(jì)空氣阻力,取重力加速度的大小g=10 m/s2??汕蟮胔等于(  ) A.1.25 m B.2.25 m C.3.75 m D.4.75 m 2.(xx·浙江理

2、綜,17)如圖所示為足球球門,球門寬為L(zhǎng)。一個(gè)球員在球門中心正前方距離球門s處高高躍起,將足球頂入球門的左下方死角(圖中P點(diǎn))。球員頂球點(diǎn)的高度為h,足球做平拋運(yùn)動(dòng)(足球可看成質(zhì)點(diǎn),忽略空氣阻力),則(  ) A.足球位移的大小x= B.足球初速度的大小v0= C.足球末速度的大小v= D.足球初速度的方向與球門線夾角的正切值tan θ= 3.(xx·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ,18)一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺(tái)如圖所示。水平臺(tái)面的長(zhǎng)和寬分別為L(zhǎng)1和L2,中間球網(wǎng)高度為h。發(fā)射機(jī)安裝于臺(tái)面左側(cè)邊緣的中點(diǎn),能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球,發(fā)射點(diǎn)距臺(tái)面高度為3h。不計(jì)空氣的作用,重

3、力加速度大小為g。若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內(nèi),通過選擇合適的方向,就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面上,則v的最大取值范圍是(  ) A.<v<L1 B.<v< C.<v< D.<v< 4.(xx·天津理綜,4)未來的星際航行中,宇航員長(zhǎng)期處于零重力狀態(tài),為緩解這種狀態(tài)帶來的不適,有人設(shè)想在未來的航天器上加裝一段圓柱形“旋轉(zhuǎn)艙”,如圖所示。當(dāng)旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時(shí),宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上,可以受到與他站在地球表面時(shí)相同大小的支持力。為達(dá)到上述目的,下列說法正確的是(  ) A.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度就應(yīng)越大 B.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度就應(yīng)越小

4、 C.宇航員質(zhì)量越大,旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越大 D.宇航員質(zhì)量越大,旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越小 5.(xx·江蘇單科,2)已知地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍,地球的半徑約為火星半徑的2倍,則航天器在火星表面附近繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率約為(  ) A.3.5 km/s B.5.0 km/s C.17.7 km/s D.35.2 km/s 6.(xx·江蘇單科,3)過去幾千年來,人類對(duì)行星的認(rèn)識(shí)與研究?jī)H限于太陽(yáng)系內(nèi),行星“51 peg b”的發(fā)現(xiàn)拉開了研究太陽(yáng)系外行星的序幕。“51 peg b”繞其中心恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期約為4天,軌道半徑約為地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)半徑的,

5、該中心恒星與太陽(yáng)的質(zhì)量比約為(  ) A. B.1 C.5 D.10 二、多項(xiàng)選擇題(本題共6小題,每小題7分,共計(jì)42分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符 合題意。全部選對(duì)的得7分,選對(duì)但不全的得4分,錯(cuò)選或不答的得0分。) 7.(xx·江蘇單科,6)為了驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)的小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。小錘打擊彈性金屬片,A球水平拋出,同時(shí)B球被松開,自由下落。關(guān)于該實(shí) 驗(yàn),下列說法中正確的有(  ) A.兩球的質(zhì)量應(yīng)相等 B.兩球應(yīng)同時(shí)落地 C.應(yīng)改變裝置的高度,多次實(shí)驗(yàn) D.實(shí)驗(yàn)也能說明A球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng) 8.(xx·新

6、課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ,20)如圖,兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上,a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l,b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l,木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g.若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng),用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,下列說法正確的是 (  ) A.b一定比a先開始滑動(dòng) B.a(chǎn)、b所受的摩擦力始終相等 C.ω=是b開始滑動(dòng)的臨界角速度 D.當(dāng)ω=時(shí),a所受摩擦力的大小為kmg 9.(xx·浙江理綜,19)如圖所示為賽車場(chǎng)的一個(gè)水平“U”形彎道,轉(zhuǎn)彎處為圓心在O點(diǎn)的半圓,內(nèi)外半徑分別為r和2r。一輛質(zhì)量為m的賽車通過AB線經(jīng)彎道到達(dá)A

7、′B′線,有如圖所示的①、②、③三條路線,其中路線③是以O(shè)′為圓心的半圓,OO′=r。賽車沿圓弧路線行駛時(shí),路面對(duì)輪胎的最大徑向靜摩擦力為Fmax。選擇路線,賽車以不打滑的最大速率通過彎道(所選路線內(nèi)賽車速率不變,發(fā)動(dòng)機(jī)功率足夠大),則(  ) A.選擇路線①,賽車經(jīng)過的路程最短 B.選擇路線②,賽車的速率最小 C.選擇路線③,賽車所用時(shí)間最短 D.①、②、③三條路線的圓弧上,賽車的向心加速度大小相等 10.(xx·廣東理綜,20)在星球表面發(fā)射探測(cè)器,當(dāng)發(fā)射速度為v時(shí),探測(cè)器可繞星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng);當(dāng)發(fā)射速度達(dá)到v時(shí),可擺脫星球引力束縛脫離該星球,已知地球、火星兩星球的

8、質(zhì)量比約為10∶1,半徑比約為2∶1,下列說法正確的有(  ) A.探測(cè)器的質(zhì)量越大,脫離星球所需要的發(fā)射速度越大 B.探測(cè)器在地球表面受到的引力比在火星表面的大 C.探測(cè)器分別脫離兩星球所需要的發(fā)射速度相等 D.探測(cè)器脫離星球的過程中,勢(shì)能逐漸增大 11.(xx·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ,21)我國(guó)發(fā)射的“嫦娥三號(hào)”登月探測(cè)器靠近月球后,先在月球表面附近的近似圓軌道上繞月運(yùn)行;然后經(jīng)過一系列過程,在離月面4 m高處做一次懸停(可認(rèn)為是相對(duì)于月球靜止);最后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),探測(cè)器自由下落。已知探測(cè)器的質(zhì)量約為1.3×103 kg,地球質(zhì)量約為月球的81倍,地球半徑約為月球的3.7倍,地球表

9、面的重力加速度大小約為9.8 m/s2。則此探測(cè)器(  ) A.在著陸前的瞬間,速度大小約為8.9 m/s B.懸停時(shí)受到的反沖作用力約為2×103 N C.從離開近月圓軌道到著陸這段時(shí)間內(nèi),機(jī)械能守恒 D.在近月圓軌道上運(yùn)行的線速度小于人造衛(wèi)星在近地圓軌道上運(yùn)行的線速度 12.(xx·天津理綜,8)P1、P2為相距遙遠(yuǎn)的兩顆行星,距各自表面相同高度處各有一顆衛(wèi)星s1、s2做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。圖中縱坐標(biāo)表示行星對(duì)周圍空間各處物體的引力產(chǎn)生的加速度a,橫坐標(biāo)表示物體到行星中心的距離r的平方,兩條曲線分別表示P1、P2周圍的a與r2的反比關(guān)系,它們左端點(diǎn)橫坐標(biāo)相同。則(  ) A

10、.P1的平均密度比P2的大 B.P1的“第一宇宙速度”比P2的小 C.s1的向心加速度比s2的大 D.s1的公轉(zhuǎn)周期比s2的大 三、計(jì)算題(本題共1小題,共22分。解答時(shí)寫出必要的文字說明,方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不得分。) 13.(xx·重慶理綜,8)(22分)同學(xué)們參照伽利略時(shí)期演示平拋運(yùn)動(dòng)的方法制作了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,圖中水平放置的底板上豎直地固定有M板和N板。M板上部有一半徑為R的圓弧形的粗糙軌道,P為最高點(diǎn),Q為最低點(diǎn),Q點(diǎn)處的切線水平,距底板高為H。N板上固定有三個(gè)圓環(huán)。將質(zhì)量為m的小球從P處?kù)o止釋放,小球運(yùn)動(dòng)至Q飛出后無阻礙地通過各圓環(huán)中心,落到底板上距Q水平距離為L(zhǎng)處,不考慮空氣阻力,重力加速度為g。求: (1)距Q水平距離為的圓環(huán)中心到底板的高度; (2)小球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)速度的大小以及對(duì)軌道壓力的大小和方向; (3)摩擦力對(duì)小球做的功。

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