江蘇省2020年高考物理復(fù)習(xí) 導(dǎo)航卷四 平拋運動與圓周運動 萬有引力定律的應(yīng)用(無答案)(通用)

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1、平拋運動與圓周運動萬有引力定律的應(yīng)用 滿分:100分 時間:60分鐘 一、單項選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分。每小題只有一個選項符合題意。) 1.(2020·山東理綜,14)距地面高5 m的水平直軌道上A、B兩點相距2 m,在B點用細(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動,經(jīng)過A點時將隨車攜帶的小球由軌道高度自由卸下,小車運動至B點時細(xì)線被軋斷,最后兩球同時落地。不計空氣阻力,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.(2020·

2、浙江理綜,17)如圖所示為足球球門,球門寬為L。一個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)。球員頂球點的高度為h,足球做平拋運動(足球可看成質(zhì)點,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.(2020·新課標(biāo)全國卷Ⅰ,18)一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺如圖所示。水平臺面的長和寬分別為L1和L2,中間球網(wǎng)高度為h。發(fā)射機(jī)安裝于臺面左側(cè)邊緣的中點,能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球,發(fā)射點距臺面高度為3h。不計空氣的作用,

3、重力加速度大小為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)臺面上,則v的最大取值范圍是(  ) A.<v<L1 B.<v< C.<v< D.<v< 4.(2020·天津理綜,4)未來的星際航行中,宇航員長期處于零重力狀態(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,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)動的角速度就應(yīng)越大 B.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大,轉(zhuǎn)動的角速度就應(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.(2020·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動的速率約為(  ) A.3.5 km/s B.5.0 km/s C.17.7 km/s D.35.2 km/s 6.(2020·江蘇單科,3)過去幾千年來,人類對行星的認(rèn)識與研究僅限于太陽系內(nèi),行星“51 peg b”的發(fā)現(xiàn)拉開了研究太陽系外行星的序幕?!?1 peg b”繞其中心恒星做勻速圓周運動,周期約為4天,軌道半徑約為地球繞太陽運動半徑的,該

5、中心恒星與太陽的質(zhì)量比約為(  ) A. B.1 C.5 D.10 二、多項選擇題(本題共6小題,每小題7分,共計42分。每小題有多個選項符 合題意。全部選對的得7分,選對但不全的得4分,錯選或不答的得0分。) 7.(2020·江蘇單科,6)為了驗證平拋運動的小球在豎直方向上做自由落體運動,用如圖所示的裝置進(jìn)行實驗。小錘打擊彈性金屬片,A球水平拋出,同時B球被松開,自由下落。關(guān)于該實 驗,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)同時落地 C.應(yīng)改變裝置的高度,多次實驗 D.實驗也能說明A球在水平方向上做勻速直線運動 8.(2020·新課標(biāo)全國

6、卷Ⅰ,20)如圖,兩個質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點)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,用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度,下列說法正確的是 (  ) A.b一定比a先開始滑動 B.a(chǎn)、b所受的摩擦力始終相等 C.ω=是b開始滑動的臨界角速度 D.當(dāng)ω=時,a所受摩擦力的大小為kmg 9.(2020·浙江理綜,19)如圖所示為賽車場的一個水平“U”形彎道,轉(zhuǎn)彎處為圓心在O點的半圓,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′B′線,有

7、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,路面對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.(2020·廣東理綜,20)在星球表面發(fā)射探測器,當(dāng)發(fā)射速度為v時,探測器可繞星球表面做勻速圓周運動;當(dāng)發(fā)射速度達(dá)到v時,可擺脫星球引力束縛脫離該星球,已知地球、火星兩星球的質(zhì)量比約為10∶

8、1,半徑比約為2∶1,下列說法正確的有(  ) A.探測器的質(zhì)量越大,脫離星球所需要的發(fā)射速度越大 B.探測器在地球表面受到的引力比在火星表面的大 C.探測器分別脫離兩星球所需要的發(fā)射速度相等 D.探測器脫離星球的過程中,勢能逐漸增大 11.(2020·新課標(biāo)全國卷Ⅰ,21)我國發(fā)射的“嫦娥三號”登月探測器靠近月球后,先在月球表面附近的近似圓軌道上繞月運行;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)為是相對于月球靜止);最后關(guān)閉發(fā)動機(jī),探測器自由下落。已知探測器的質(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,地球表面的重力加速度大小約

9、為9.8 m/s2。則此探測器(  ) A.在著陸前的瞬間,速度大小約為8.9 m/s B.懸停時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間內(nèi),機(jī)械能守恒 D.在近月圓軌道上運行的線速度小于人造衛(wèi)星在近地圓軌道上運行的線速度 12.(2020·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做勻速圓周運動。圖中縱坐標(biāo)表示行星對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,它們左端點橫坐標(biāo)相同。則(  ) A.P1的平均密度比P2的大

10、 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、計算題(本題共1小題,共22分。解答時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.(2020·重慶理綜,8)(22分)同學(xué)們參照伽利略時期演示平拋運動的方法制作了如圖所示的實驗裝置,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,Q為最低點,Q點處的切線水平,距底板高為H。N板上固定有三個圓環(huán)。將質(zhì)量為m的小球從P處靜止釋放,小球運動至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)小球運動到Q點時速度的大小以及對軌道壓力的大小和方向; (3)摩擦力對小球做的功。

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