【2021届备考】2020全国名校物理试题分类解析汇编：专题四：曲线运动-Word版含解析.docx

D单元 曲线运动名目D单元 曲线运动1D1 运动的合成与分解1D2 抛体运动3D3 试验：争辩平抛物体的运动8D4 圆周运动8D5 万有引力与天体运动13D6 曲线运动综合32D1 运动的合成与分解（2022湖北襄阳五中五月月考）1. 电动机以恒定的功率P和恒定的转速n（r/s）卷动绳子，拉着质量为M的木箱在粗糙不均水平地面上前进，如图所示，电动机卷绕绳子的轮子的半径为R，当运动至绳子与水平成角时，下述说法正确的是（ ）A木箱将做匀速运动，速度是B木箱将做匀加速运动，此时速度是C此时木箱对地的压力为D此过程木箱受的合外力大小和方向都在变化【学问点】滑轮模型的应用，物体受力分析，直线运动（变速运动，匀变速运动），速度的合成与分解。【答案解析】C解析：电动机的线速度为V=2nR,木箱前进的速度为；由P=FV可得F=P/V。由于绳与水平方向的夹角在变化，木箱前进的速度可分解为沿绳方向的速度和垂直于绳方向的速度，所以木箱的速度在变化，木箱所受的合力也在变化，但方向不变，A、B、D项不正确；对木箱进行受力分析和对绳接力的分解可知C项正确。【思路点拨】本题是滑轮模型在速度的合成与分解中的应用，只要知道了这个速度的分解就不难求解本题了，也要分析清木箱的受力状况，并要牢牢抓住绳与水平方向的夹角变化来分析物体运动状态。AMCOB（2022江西临川二中一模）2. 如图所示，AB杆以恒定角速度绕A点在竖直平面内转动，并带动套在固定水平杆OC上的小环M运动，AO间距离为h。运动开头时AB杆在竖直位置，则经过时间t（小环仍套在AB和OC杆上）小环M的速度大小为（ ）A BCh Dhtan（t）【学问点】运动的合成和分解【答案解析】 A 解析：经过时间t，角OAB为t，则AM的长度为，则AB杆上M点绕A点的线速度v=将小环M的速度沿AB杆方向和垂直于AB杆方向分解，垂直于AB杆上分速度等于M点绕A点的线速度v，则小环M的速度v故A正确，B、C、D错误故选A【思路点拨】将小环M的速度沿AB杆方向和垂直于AB杆方向分解，依据转动的角度求出AB杆上M点的线速度，依据平行四边形定则求出M点的速度（2022山西高校附中5月月考）3. 如图所示，细绳一端固定在天花板上的O点，另一端穿过一张CD光盘的中心小孔后拴着一个橡胶球，橡胶球静止时，竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿。现将CD光盘按在桌面上，并沿桌面边缘以速度v匀速移动，移动过程中，CD光盘中心小孔始终紧挨桌面边线，当悬线与竖直方向的夹角为时，小球上升的速度大小为AvsinBvcosCvtanDvcot【学问点】运动的合成和分解【答案解析】 A 解析：由题意可知，线与光盘交点参与两个运动，一是逆着线的方向运动，二是垂直线的方向运动，则合运动的速度大小为v，由数学三角函数关系，则有：v线=vsin；而线的速度的方向，即为小球上升的速度大小，故A正确，BCD错误；故选：A【思路点拨】对线与CD光盘交点进行运动的合成与分解，此点既有逆着线方向的运动，又有垂直线方向的运动，而实际运动即为CD光盘的运动，结合数学三角函数关系，即可求解D2 抛体运动（2022湖北襄阳四中模拟）1. 如图所示，某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块， 分别落到、两处不计空气阻力，则落到处的石块（ ）初速度大，运动时间短初速度大，运动时间长初速度小，运动时间短初速度小，运动时间长【学问点】平抛运动。高考属于II级学问点【答案解析】A解析：本题依据平抛运动规律，竖直方向石块作自由落体运动，由图可以看出，A点到抛出点的竖直高度大于B的竖直高度，从而可知A在空中经受的时间长，在看水平位移，B的大于A的，由此可知，B的初速度大于A的初速度。故只有B答案正确。【思路点拨】求解本关键是依据平抛运动规律分析竖直方向和水平方向的位移来选择答案。Mm）30（2022江苏徐州一中考前模拟）2. 如图所示，长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30角固定放置先将一质量为m的小球固定在管底，用一轻质细线将小球与质量为M（M=3m）的小物块相连，小物块悬挂于管口现将小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，小球连续向上运动，通过管口的转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中速率不变（重力加速度为g）（ ）A小球运动的整个过程中，小球与小物块的系统机械能守恒B小球的最大速度为C小球从管口抛出时的速度大小为D小球平抛运动的水平位移等于【学问点】牛顿其次定律；匀变速直线运动的公式；平抛运动【答案解析】BD解析：A.在落地前，小球与M组成的系统机械能守恒，但是M落地后，小球连续运动，系统机械能不守恒，A错误；B、系统机械能守恒Mglsin30=（m+M）v12+mgsin30lsin30由于M=3m，得v1=，B正确，依据动能定理-mgsin30（l-lsin30）=m飞出管口的速度v2=m，C错误在空中飞行的时间t=水平位移s=v2t=，D正确故选BD【思路点拨】依据系统机械能守恒列式求解物体落地时的速度,依据动能定理m离开管口时速度，以后做平抛运动，由平抛运动规律求解水平位移的表达式运用平抛运动的规律表示出小球平抛运动的水平位移，利用数学学问证明问题（2022湖北襄阳五中、夷陵中学、钟祥一中五月联考）3. 如图，半圆形凹槽的半径为R，O点为其圆心。在与O点等高的边缘A、B两点分别以速度v1、v2水平同时相向抛出两个小球，已知v1v2=13，两小球恰落在弧面上的P点。则以下说法中正确的是（ ）A. AOP为45B. 若要使两小球落在P点右侧的弧面上同一点，则应使v1、v2都增大C. 转变v1、v2，只要两小球落在弧面上的同一点，v1与v2之和就不变D.若只增大v1，两小球可在空中相遇【学问点】平抛运动规律考查，高考属于II级学问点要求。【答案解析】D解析：依平抛运动规律可知，它们的水平位移之比为13，再连接OP线，依据几何学问可得AOP=，A错；要使两小球落在P点右侧弧面上同一点，则要增大，减小，B答案错；要使两小球落在弧面上的同一点，就必需要满足v1与v2之和与时间的积等于半圆形凹槽的直径才行，所以C选项错误；若只增大是能在空中相遇，但不是在弧面上，所以D项正确。【思路点拨】本题是平抛运动规律机敏应用题型，求解的关键是抓住两小球的水平位移之各始终等于圆的直径。相遇和落在弧面上的同一点，它们作平抛运动的时间都相同，就很简洁选择答案了。（2022江西重点中学协作体其次次联考）4. 如图所示，将a、b两小球以大小为20 m/s的初速度分别从A、B两点相差1 s先后水平相向抛出，a小球从A点抛出后，经过时间t，a、b两小球恰好在空中相遇，且速度方向相互垂直，不计空气阻力，取g10 m/s2，则抛出点A、B间的水平距离是（）A80 m B100 mC200 m D180 m【学问点】平抛运动【答案解析】D解析：A经过t时间两球的速度方向相互垂直，此时B运动时间为（t-1）s，依据几何关系可得：tan=解得：t=5s，则B运动时间为t-1=4s，故AB两点的水平距离X=v0t+v0（t-1）=5v0+4v0=9v0180m故选：D【思路点拨】两球相差2s抛出，依据竖直方向的速度vA=gt，vB=g（t-1），结合两球的速度方向相互垂直，利用几何关系进而求出下落的时间，即可求出两点的水平距离（2022山东日照一中二模）5 如图所示，水平地面上有一个静止的直角三角滑块P，顶点A到地面的距离h=18m，水平地面上D处有一固定障碍物，滑块的C端到D的距离L=64m。在其顶点么处放一个小物块Q，不粘连，最初系统静止不动。现在滑块左端施加水平向右的推力F=35N，使二者相对静止一起向右运动，当C端撞到障碍物时马上撤去力F，且滑块P马上以原速率反弹，小物块Q最终落在地面上。滑块P的质量M=40kg，小物块Q的质量m=10kg，P与地面间的动摩擦因数。（取g=10ms2）求：（1）小物块Q落地前瞬间的速度；（2）小物块Q落地时到滑块P的B端的距离。【学问点】 动能定理的应用；平抛运动【答案解析】 （1）10m/s （2）9.24m解析：（1）对P、Q整体分析有：F（mM）g=（mM）a1 a1=5m/s2 当顶点C运动至障碍物D时有：vD2=2a1LvD =8m/s之后Q物体做平抛运动有：h=gt12/2t1=0.6sQ落地前瞬间竖直方向的速度为vy=gt1vy=6m/s由矢量合成得：Q落地前瞬间的速度大小为vt=10m/s与水平成角，tan= vy / vD=37（2）由（1）得Q平抛的水平位移x1= vDt1 x1=4.8mP物体做匀减速运动，Mg=Maa2=2m/s2vD = a2t2t2=4st1Q物体平抛时间内P的位移为x2= vDt1a2t12/2 x2=4.44m所以Q落地时Q到滑块B端的距离为x= x1x2 =9.24m【思路点拨】（1）在水平推力F的作用下，P、Q一起向右做匀加速运动，依据牛顿其次定律求出整体的加速度，由速度位移关系式求出P到达D处时的速度，由于P与D碰撞，以原速率反弹，之后P向左做匀减速运动，Q离开滑块P做平抛运动，依据平抛运动的规律求解Q落地前瞬间的速度；（2）P物体向左做匀减速运动过程，由牛顿其次定律和运动学公式结合可求得其向左运动的总时间，再求出在Q平抛运动的时间内通过的位移，由平抛运动的规律求出Q的水平位移，两个位移之和即为Q落地时到滑块P的B端的距离（2022吉林市普高二模）6. 如图所示，在水平地面上固定一倾角37，表面光滑的斜面体，物体A以6m/s的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出。假如当A上滑到最高点时恰好被B物体击中。A、B均可看作质点，sin370.6，cos370.8，g取10m/s2。求：（1）物体A上滑到最高点所用的时间（2）物体B抛出时的初速度（3）物体A、B间初始位置的高度差【学问点】牛顿其次定律；平抛运动【答案解析】（1）1s （2） 2.4m/s （3） 6.8m解析 ：物体A上滑过程中，由牛顿其次定律得：mgsin=ma 代入数据得：a=6m/s2设物体A滑到最高点所用时间为t，由运动学公式：解得：t=1s 物体B平抛的水平位移：=2.4m 物体B平抛的初速度：=2.4m/s 物体A、B间的高度差：=6.8m 【思路点拨】AB同时开头运动，它们的运动时间是一样的，A做的就是匀变速直线运动，B是平抛运动，依据各自的运动规律，可以很简洁的求出，本题的难度不大D3 试验：争辩平抛物体的运动D4 圆周运动（2022湖北襄阳四中模拟）1. 对于绕轴转动的物体，描述转动快慢的物理量有角速度等物理量类似加速度，角加速度描述角速度的变化快慢，匀变速转动中为一常量下列说法错误的是（ ）的定义式为 在国际单位制中的单位为 匀变速转动中某时刻的角速度为，经过时间后角速度为 匀变速转动中某时刻的角速度为，则时间内转过的角度为【学问点】角速度、角加速度、角位移。属于I级学问点考查。【答案解析】C解析：利用匀变速直线运动规律表达式递推出曲线运动中的角速度、角位移、角加速度表达式为： 、 、 、由此可知道ABD正确，从而错误答案为C选项。【思路点拨】本题只要认真读懂题意，会转换思维运用匀变速直线运动规律递推出绕轴转动的物理量：角速度、角加速度、角位移的规律表达式来。（2022江西师大附中三模）2. 如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是（）A小球通过最高点时的最小速度vminB小球通过最低点时的最小速度vminC小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球确定无作用力D小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球确定有作用力【学问点】向心力；牛顿其次定律【答案解析】C 解析：A、在最高点，由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用，当小球的速度等于0时，内管对小球产生弹力，大小为mg，故最小速度为0故AB错误C、小球在水平线ab以下管道运动，由于沿半径方向的合力供应做圆周运动的向心力，所以外侧管壁对小球确定有作用力，而内侧管壁对小球确定无作用力故C正确D、小球在水平线ab以上管道运动，由于沿半径方向的合力供应做圆周运动的向心力，当速度格外大时，内侧管壁没有作用力，此时外侧管壁有作用力当速度比较小时，内侧管壁有作用力力故D错误故选：C【思路点拨】小球在竖直光滑圆形管道内做圆周运动，在最高点，由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用，从而可以确定在最高点的最小速度小球做圆周运动是，沿半径方向的合力供应做圆周运动的向心力（2022重庆一中5月月考）3. 如图所示，在竖直放置的离心浇铸装置中,电动机带动两个支承轮同向转动,管状模型放在这两个支承轮上靠摩擦带动，支承轮与管状模型间不打滑。铁水注入之后，由于离心作用，铁水紧紧靠在模型的内壁上，从而可得到密实的铸件，浇铸时支承轮转速不能过低，否则，铁水会脱离模型内壁，产生次品已知管状模型内壁半径为R，支承轮的半径为r, 重力加速度为g,则支承轮 转动的最小角速度为 （ ） A B C D 【学问点】线速度、角速度和周期、转速【答案解析】B解析：经过最高点的铁水要紧压模型内壁，临界状况是重力恰好供应向心力，依据牛顿其次定律，有：mg=m解得：v=支承轮与模型是同缘传动，边缘点线速度相等，故支承轮边缘点的线速度也为；故支承轮转动的最小角速度为：故选：B【思路点拨】经过最高点的铁水要紧压模型内壁，否则，铁水会脱离模型内壁，故临界状况是重力恰好供应向心力，依据牛顿其次定律列式求解管状模型转动的线速度；然后结合v=r求解支承轮转动的最小角速度（2022湖北襄阳五中、夷陵中学、钟祥一中五月联考）4. 有一半径r =m的圆柱体绕竖直轴OO以角速度=8rad/s匀速转动，今用水平力F把质量m=l.2kg的物体A压在圆柱体的侧面，由于受挡板上竖直光滑槽的作用，物体A在水平方向上不能随圆柱体转动，而以v0=1.8m/s的速率匀速下滑，如图所示。已知物体A与圆柱体间的动摩擦因数=0.25，g取l0m/s2。下列说法中正确的是（ ）AA相对于圆柱体的轨迹为等间距螺旋线B水平力F大小为48NC圆柱体对A的摩擦力大小为20ND圆柱体转动一周过程中A克服摩擦力做功为15J【学问点】匀速圆周运动、运动的合成与分解，摩擦力、功的计算问题，本题属于高考中的II级学问点要求。【答案解析】AC解析：依题间可知，A是两种分运动的合运动：一是竖直向下的匀速运动，二是沿圆切线方向的圆周运动，即它的合运动是螺旋运动，由于圆周运动的周期相等，向下的螺距是相等的，A对；A在竖直方向有：，竖直向下的速度为：沿切线方向的速度，运用速度之比和速度之比求出切向方向的摩擦力：沿切线方向的摩擦力为依据还有：， B选项错误；C项正确；D项的计算如下：，竖直方向：，即摩擦力所做的功为：，D项错误。故本题选【思路点拨】本题是一道分运动与合运动的求解，关键是抓住分运动依据物理公式求解出分运动的值，再依据运动的合成求解选项要求的值。尤其是求摩擦力难度较大，要认真审题，理解A物体参入了哪种运动，只要分清楚这个过程，那就不难解出本题。（2022江西师大附中三模）5. 如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，可绕过其圆心的竖直轴OO匀速转动，在圆心O正上方h处有一个正在间断滴水的容器，每当一滴水落在盘面时恰好下一滴水离开滴口。某次一滴水离开滴口时，容器恰好开头水平向右做速度为v的匀速直线运动，将此滴水记作第一滴水。不计空气阻力，重力加速度为g。求：OvhM（1）相邻两滴水下落的时间间隔；（2）要使每一滴水在盘面上的落点都在一条直线上，求圆盘转动的角速度。（3）其次滴和第三滴水在盘面上落点之间的距离最大可为多少？；【学问点】线速度、角速度和周期、转速；自由落体运动【答案解析】（1） （2） k，k=1,2 （3） 5 v 解析：（1）相邻两滴水离开滴口的时间间隔就是一滴水下落的时间由h=gt2，可得t= （2）每一滴水在盘面上的落点都在一条直线上，t时间内圆盘转过的弧度为k= = =k，k=1,2 （3）其次滴和第三滴水的落点恰能在一条直径上且位于O点两侧时，距离最大s1=v2ts2=v3t 所以s= s1+ s2=v2t+ v3t s=5 v【思路点拨】水滴滴下后做平抛运动，依据高度求出时间依据圆周运动的周期性，可分析得出访每一滴水在盘面上的落点都位于一条直线上的条件，求出最小角速度当其次滴水与第三滴水在盘面上的落点位于同始终径上圆心的两侧时两点间的距离最大利用水平间关系关系可求出（2022山西高校附中5月月考）6. 如图所示，在竖直平面内有xOy坐标系，长为的不行伸长细绳，一端固定在A点，A点的坐标为（0、），另一端系一质量为m的小球。现在x坐标轴上（x0）固定一个小钉，拉小球使细绳绷直并呈水平位置，再让小球从静止释放，当细绳遇到钉子以后，小球可以绕钉子在竖直平面内做圆周运动。（1）当钉子在的P点时，小球经过最低点时细绳恰好不被拉断，求细绳能承受的最大拉力；（2）为使小球释放后能绕钉子在竖直平面内做圆周运动，而细绳又不被拉断，求钉子所在位置的范围。【学问点】机械能守恒定律；牛顿其次定律；向心力【答案解析】（1）7mg（2）解析：（1）当钉子在的P点时，小球绕钉子转动的半径为：小球由静止到最低点的过程中机械能守恒：在最低点细绳承受的拉力最大，有：联解求得最大拉力F7mg（2）小球绕钉子圆周运动恰好到达最高点时，有：运动中机械能守恒：钉子所在位置为联解得因此钉子所在位置的范围为【思路点拨】（1）由数学学问求出小球做圆周运动的轨道半径，由机械能守恒定律求出小球到达最低点时的速度，然后由牛顿其次定律求出绳子的拉力（2）由牛顿其次定律求出小球到达最高点的速度，由机械能守恒定律求出钉子的位置，然后确定钉子位置范围D5 万有引力与天体运动（2022吉林九校联合体其次次摸底）1. 某月球探测卫星先贴近地球表面绕地球做匀速圆周运动，此时其动能为,周期为；再把握它进行一系列变轨，最终进入贴近月球表面的圆轨道做匀速圆周运动，此时其动能为，周期为，已知地球的质量为，月球的质量为，则为（ ）A B C D【学问点】万有引力定律及其应用【答案解析】 C解析：卫星绕地球做匀速圆周运动，设卫星质量为m，轨道半径为r1，运动线速度为v1，由于动能为：Ek1mv12，所以向心力为：m，万有引力供应向心力：G，解得：M1T1，同理，卫星绕月球做圆周运动时，有类似的结论：M2T2，故：故C正确，ABD错误故选：C【思路点拨】本题考查了万有引力在天体中的应用，依据万有引力供应向心力列出等式向心力的公式选取要依据题目供应的已知物理量或所求解的物理量选取应用（2022湖南十三校其次次联考）2. 设地球是一质量分布均匀的球体，0为地心。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。在下列四幅图中，能大致描述z轴上各点的重力加速度g的分布状况的是（ ）【学问点】万有引力定律及其应用【答案解析】A 解析：令地球的密度为，则在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，有：g=，由于地球的质量为M=R3，所以重力加速度的表达式可写成：g=依据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，故在深度为R-r的井底，受到地球的万有引力即为半径等于r的球体在其表面产生的万有引力，g=r当rR时，g与r成正比，当rR后，g与r平方成反比故选：A【思路点拨】抓住在地球表面重力和万有引力相等，在矿井底部，地球的重力和万有引力相等，要留意在地球内部所谓的地球的质量不是整个地球的质量而是半径为r的球体的质量（2022吉林市普高二模3. 北京时间2021年2月16日凌晨，直径约45米、质量约13万吨的小行星“2022DA14”，以大约每小时28万公里的速度由印度洋苏门答腊岛上空拂过。与地球表面最近距离约为27万公里，这一距离已经低于地球同步卫星的轨道，但对地球的同步卫星几乎没有影响，只是划过了地球上空。这颗小行星围绕太阳飞行，其运行轨道与地球格外相像，依据天文学家的估算，它下一次接近地球大约是在2046年。假设图中的P、Q是地球与小行星最近时的位置，下列说法正确的是（已知日地平均距离约为15000万公里）A小行星对地球的轨道没有造成影响，地球对小行星的轨道也没有任何影响B只考虑太阳的引力，地球在P点的线速度大于小行星通过Q点的速度C只考虑地球的引力，小行星在Q点的加速度大于同步卫星在轨道上的加速度D小行星在Q点没有被地球俘获变成地球的卫星，是由于它在Q点的速率大于其次宇宙速度【学问点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【答案解析】BC解析：A、小行星的质量远远小于地球的质量，地球对小行星的万有引力，足以对小行星的运动状态产生影响故A错误B、依据牛顿其次定律Gma，得aG，由图可知，地球比小行星距太阳近，故地球绕太阳运行的加速度大于小行星在Q点的加速度，故B正确C、依据牛顿其次定律Gma，得aG，由图可知，小行星比同步卫星距地球近，故小行星在Q点的加速度大于同步卫星在轨道上的加速度，故C正确D、小行星在Q点没有被地球俘获变成地球的卫星，是由于它在Q点的速率比较大，使其所需要的向心力比地球供应的万有引力大，但此处的速度小于地球的第一宇宙速度，不行大于其次宇宙速度故D错误故选：BC【思路点拨】本题考查了万有引力在天体中的应用，解题的关键在于找出向心力的来源，并能列出等式解题（2022福建漳州八校第四次联考）4. 欧洲天文学家发觉了可能适合人类居住的行星“格里斯581c”该行星的质量是地球的m倍，直径是地球的n倍设在该行星表面及地球表面放射人造卫星的最小放射速度分别为，则的比值为（ ）A. B. C. D. 【学问点】万有引力定律及其应用【答案解析】 D解析：该行星表面及地球表面放射人造卫星的最小放射速度即第一宇宙速度，依据万有引力供应向心力得： 得： ，故选D。 【思路点拨】该行星表面及地球表面放射人造卫星的最小放射速度即第一宇宙速度，依据万有引力供应向心力表示出第一宇宙速度再依据已知的条件求解（2022广东珠海二模）5. 在地球大气层外有大量的太空垃圾。在太阳活动期，地球大气会受太阳风的影响而扩张，使一些原本在大气层外绕地球飞行的太空垃圾被大气包围，从而渐渐降低轨道。大部分太空垃圾在落地前已经燃烧成灰烬，但体积较大的太空垃圾仍会落到地面上，对人类造成危害。以下关于太空垃圾正确的说法是（ ）A大气的扩张使垃圾受到的万有引力增大而导致轨道降低B太空垃圾在与大气摩擦过程中机械能不断减小，进而导致轨道降低C太空垃圾在轨道缓慢降低的过程中，由于与大气的摩擦，速度不断减小D太空垃圾在轨道缓慢降低的过程中，向心加速度不断增大而周期不断减小【学问点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【答案解析】BD 解析：A、太空垃圾在大气阻力的作用下速度减小，它做圆周运动所需的向心力就小于地球对它的引力，故其不断做向心运动，最终落在地面上故A错误；B、太空垃圾在与大气摩擦过程中机械能不断减小，进而导致轨道降低，故B正确；C、太空垃圾在轨道缓慢降低的过程中，依据v=得速度增大故C错误；D、太空垃圾在轨道缓慢降低的过程中，向心加速度a=，周期T=2，所以轨道缓慢降低的过程中，向心加速度不断增大而周期不断减小，故D正确；故选：BD【思路点拨】太空垃圾在大气阻力的作用下速度减小，它做圆周运动所需的向心力就小于地球对它的引力，故其不断做向心运动，最终落在地面上该题要留意万有引力定律的应用，当速度减小时，万有引力引力大于需要的向心力，做向心运动，轨道半径减小（2022黑龙江大庆铁人中学模拟）6. 如图所示，A为置于地球赤道上的物体，B为绕地球做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。相对于地心，下列说法中正确的是（ ）A卫星C的运行速度小于物体A的速度B物体A和卫星C具有相同大小的加速度C卫星B运动轨迹的半长轴与卫星C运动轨迹的半径相等D卫星B在P点的加速度大小与卫星C在该点加速度大小不相等【学问点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【答案解析】C解析：A、物体A和卫星C的周期相等，则角速度相等，依据v=r知，半径越大，线速度越大所以卫星C的运行速度大于物体A的速度故A错误B、物体A和卫星C的周期相等，则角速度相等，依据a=r2知，半径越大，加速度越大，所以卫星C的运行加速度大于物体A的加速度故B错误C、依据开普勒第三定律卫星B运动轨迹的半长轴与卫星C运动轨迹的半径相等，故C正确D、依据a=两卫星距离地心的距离相等，则加速度相等故D正确【思路点拨】依据A、C的周期相等，知角速度相等，通过v=r比较A、C速度的大小由于卫星的周期确定，依据万有引力供应向心力确定其轨道半径确定依据卫星所受的万有引力，通过牛顿其次定律比较加速度的大小（2022湖北襄阳四中模拟）7. “嫦娥三号”于2021年12月14日21时11分降落在距离地球38万公里的月球上，中国成为继苏联、美国之后的第三个在月球成功实现探测器软着陆的国家着陆前“嫦娥三号”曾在离月面100处悬停避障，然后缓速下降，离月面4时，7500变推力发动机关机，“嫦娥三号”做自由落体运动降落在月球虹湾以东地区（19.51，44.12），已知月表重力加速度约为地表重力加速度的六分之一，下列说法正确的是（取9.8/） （ ）若悬停时“嫦娥三号”的总质量为kg，则变推力发动机的推力约为2450N “嫦娥三号”落月点的北边十几米处有一个大撞击坑，假如悬停时“嫦娥三号”在撞击坑的正上方，为避障姿势把握发动机应先向南喷气，后向北喷气可再次悬停在了落月点正上方变推力发动机关机后，同样的着陆速度相当于从离地球表面处落下变推力发动机关机后，同样的着陆速度相当于从离地球表面处落下【学问点】万有引力定律、牛顿其次定律、环绕速度和着陆速度。【答案解析】AD解析：“嫦娥三号”在离月球表面100处悬停，此时发动机的推力等于在此位置的重力，即为：A答案正确；发动机关机后，它受万有引力作用向下做匀加速运动，运用运动学公式可求出着陆的速度，再与在地球上空作自由落体运动比较就可很快选择D答案。对于B选项中，不管是向北还是向南喷气，但最终也落不能悬停在了落月点正上方，由于除了喷气给它有一个向前的速度外，而它受到万有引力作用在作曲线运动，所以B选项错误，从而本题正确答案是：AD【思路点拨】本题万有引力定律的应用问题，它只要抓住“嫦娥三号”的受力分析和运动状态，再利用万有引力定律和运动学、动力学规律即可求解。（2022湖南长沙模拟）8. 2021年12月11日，“嫦娥三号”从距月面高度为100km的环月圆轨道上的P点实施变轨，进入近月点为15km的椭圆轨道，由近月点Q成功落月，如图所示。关于“嫦娥三号”，下列说法正确的是（ ）A沿轨道运动至P时，需制动减速才能进入轨道B沿轨道运行的周期大于沿轨道运行的周期C沿轨道运行时，在P点的加速度大于在Q点的加速度D在轨道上由P点运行到Q点的过程中，万有引力对其做负功【学问点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【答案解析】A 解析：A、沿轨道运动至P时，制动减速，万有引力大于向心力做向心运动，才能进入轨道故A正确；B、依据开普勒第三定律可得半长轴a越大，运动周期越大，明显轨道的半长轴（半径）大于轨道的半长轴，故沿轨道运动的周期小于沿轨道运动的周期，故B错误；C、依据=ma得：a=，沿轨道运行时，在P点的加速度小于在Q点的加速度，故C错误；D、在轨道上由P点运行到Q点的过程中，万有引力方向与速度方向成锐角，万有引力对其做正功，故D错误；故选：A【思路点拨】由高轨道变轨到低轨道需要减速，而由低轨道变轨到高轨道需要加速，这一点在解决变轨问题时要经常用到，确定要留意把握依据F=ma所求的加速度a是指物体的合加速度，即包括向心加速度也包括切向加速度风云1号风云2号地球（2022江苏徐州一中考前模拟）9.我国在轨运行的气象卫星有两类，一类是极地轨道卫星风云1号，绕地球做匀速圆周运动的周期为12h，另一类是地球同步轨道卫星风云2号，运行周期为24h下列说法正确的是（ ）A风云1号的线速度小于风云2号的线速度B风云1号的向心加速度大于风云2号的向心加速度C风云1号的放射速度大于风云2号的放射速度D风云1号、风云2号相对地面均静止【学问点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【答案解析】B解析：依据G，解得v=，a=，同步卫星的周期为24h，则风云二号的周期大于风云一号的周期，由周期与轨道半径的关系知，风云二号的轨道半径较大，则风云二号的线速度较小，加速度小,故A错误，B正确；风云二号高度高，所以风云二号的放射速度大，C错误；风云一号不是同步卫星，所以相对于地面不静止，D错误，故选B【思路点拨】解决本题的关键把握万有引力供应向心力这一理论，知道线速度、角速度、周期与轨道半径的关系（2022江西师大附中、鹰潭一中5月联考）10. 火星表面特征格外接近地球，适合人类居住近期，我国宇航员王跃正与俄罗斯宇航员一起进行“模拟登火星”试验活动已知火星半径是地球半径的1/2，质量是地球质量的1/9地球表面重力加速度是,若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是h，在忽视地球、火星自转影响的条件下，下述分析正确的是（ ）A王跃在火星表面受到的万有引力是在地球表面受到的万有引力的2/9倍；B火星表面的重力加速度是4g/9；C火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的2/9倍；D王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度是9h/4。【学问点】万有引力定律及其应用；第一宇宙速度、其次宇宙速度和第三宇宙速度【答案解析】BD 解析：A、依据万有引力定律的表达式F=，已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，所以王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的倍故A错误B、由 =mg得到：g=G 已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，火星表面的重力加速度是故B正确C、由，得v=已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍故C错误D、王跃以v0在地球起跳时，依据竖直上抛的运动规律得出：可跳的最大高度是 h=，由于火星表面的重力加速度是，王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度h=.故D正确故选：BD【思路点拨】求一个物理量之比，我们应当把这个物理量先表示出来，再进行之比依据万有引力定律的内容（万有引力是与质量乘积成正比，与距离的平方成反比）解决问题运用万有引力等于重力求出问题（2022江西师大附中三模）11. 某同学在物理学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料如下：地球半径R6400km，月球半径r1740km，地球表面重力加速度g09.80ms2，月球表面重力加速度g1.56ms2，月球绕地球中心转动的线速度vl kms，月球绕地球转动一周时间为T27.3天，光速c2.998105kms.1969年8月1日第一次用激光器向位于头顶的月球表面放射出激光光束，经过约t=2.565s接收到从月球表面反射回来的激光信号，利用上述数据可估算出地球表面与月球表面之间的距离s，则下列方法正确的是（ ）A利用激光束的反射sc来算B利用v来算C利用g0 来算D利用（sRr）来算【学问点】万有引力定律及其应用；匀速直线运动及其公式、图像【答案解析】AB 解析：A、从地球放射激光到接受到所用时间为t，则单趟时间为，所以sc，故A正确B、月球绕地球做圆周运动的半径为两球心距离，线速度与周期的关系T，故B正确C、忽视地球自转的影响，则mg0 ，月球绕地球转动，万有引力供应向心力， ，联立得g0故C错误D、在月球表面 mg ，月球绕地球转动，万有引力供应向心力， ，联立得g （s+R+r）3，故D错误故选AB【思路点拨】本题考查向心力公式，另外在忽视球体自转的状况下，万有引力供应向心力，据此可求重力加速度解决本题的关键把握万有引力等于重力 mg0，知道月球绕地球做圆周运动，靠万有引力供应向心力（2022江西重点中学协作体其次次联考）12. 假设将来人类登上了火星，考察完毕后，乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地球时，经受了如图所示的变轨过程，则有关这艘飞船的下列说法，正确的是（ ）A飞船在轨道I上运动时的机械能大于在轨道II上运动时的机械能B飞船绕火星在轨道I上运动的周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以轨道I同样的轨道半径运动的周期相同C飞船在轨道III上运动到P点时的加速度大于飞船在轨道II上运动到P点时的加速度D飞船在轨道II上运动时，经过P点时的速度大于经过Q点时的速度【学问点】人造卫星的环绕速度【答案解析】D解析：A、飞船在轨道上经过P点时，要点火加速，使其速度增大做离心运动，从而转移到轨道上运动所以飞船在轨道上运动时的机械能小于轨道上运动的机械能故A错误B、依据G，得周期公式T=2，虽然r相等，但是由于地球和火星的质量不等，所以周期T不相等故B错误C、飞船在轨道上运动到P点时与飞船在轨道上运动到P点时受到