1、
倒数第8天 质点运动的基本规律
学问回扣导图
考前必做题
1.2021年我国已成功放射多颗卫星,若在放射的卫星中,卫星A是近地赤道卫星,卫星B是极地圆形轨道卫星,卫星C是地球同步卫星,且三颗卫星的运行周期满足TA<TB<TC,则( )
A.卫星A受到地球的万有引力最大
B.卫星B和卫星C有可能在赤道上方相遇
C.三颗卫星运行的向心加速度满足aA>aB>aC
D.三颗卫星运行的线速度满足vA<vB<vC
解析 因不知三颗卫星的质量关系,由万有引力F=G知A错;由G=mr知三颗卫星的轨道半径满足rA<rB<rC,所以卫星B和卫星C不行能相遇,B错;由G=ma知a∝,所以
2、aA>aB>aC,C对;由G=m知v∝所以vA>vB>vC,D错.
答案 C
2.(2022·云南省其次次统一检测,16)如图1所示,a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出,已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等,斜面底边长是其竖直高度的2倍,若小球a能落到半圆轨道上,小球b能落到斜面上,则( )
图1
A.b球肯定先落在斜面上
B.a球肯定先落在半圆轨道上
C.a球可能先落在半圆轨道上
D.a、b不行能同时落在半圆轨道和斜面上
解析
在抛出点左侧作一斜面,左斜面与原斜面倾角相同,可直接分析a、b的运动状况.当v0较小时,轨迹如图
3、线①,则先落在斜面上,当v0是某一值时,轨迹如图线②,则落在斜面与半圆轨道的交点处,当v0较大时,轨迹如图线③,则先落在半圆轨道上,故C正确.
答案 C
3.
图2
一质量为m=2 kg的物块静止在地面上,现用一竖直向上的力F拉物块,已知拉力F随时间t的变化规律如图2所示,g=10 m/s2.则下列有关物块的加速度a与速度v随时间t变化规律的图象正确的是( )
解析 由题意可知物块的重力为20 N,由图象可知0~5 s,拉力为10 N,小于重力,物块不动,故加速度为零;5~10 s,拉力等于重力,加速度为零,物块保持静止;10~15 s内,加速度a==10 m/s2,故15
4、 s末物块的速度为v=at=50 m/s;15~20 s,拉力渐渐减小,物块先做加速运动后做减速运动;20~25 s,物块做竖直上抛运动,加速度为a=-g,故A正确,B错误.由于Δv=a·Δt,故a-t图象与坐标轴包围的面积表示速度变化量,故25 s内速度方向没有变化,t=25 s时速度恰好减为零,故C正确,D错误.
答案 AC
4.2021年12月14日21时11分,“嫦娥三号”在月球正面的虹湾以东地区着陆,假设着陆前,“嫦娥三号”探月卫星绕月球表面匀速飞行(不计四周其他天体的影响),宇航员测出“嫦娥三号”飞行N圈用时为t,已知地球质量为M,地球半径为R,月球半径为r,地球表面重力加速度
5、为g,则( )
A.“嫦娥三号”探月卫星匀速飞行的速度为
B.月球的平均密度为
C.“嫦娥三号”探月卫星的质量为
D.“嫦娥三号”探月卫星绕月球表面匀速飞行的向心加速度为
解析 由题知“嫦娥三号”绕月运行周期为T=,由v=得v=,A错;由G=m′()2r、m=ρ·πr3及GM=gR2得月球的平均密度为ρ=,B对;依据题中相关信息只能估算出中心天体月球的质量,而不能求出运行天体“嫦娥三号”探月卫星的质量,C错;a==,D对.
答案 BD
5.(2022·山东高考信息卷)
图3
如图3所示,水平地面上有一“L”形滑板ABC,竖直高度AB=1.8 m.D处有一固定障碍物,滑板
6、右端C到障碍物的距离为1 m.滑板左端加上水平向右的推力F=144 N的同时,有一小物块紧贴竖直板的A点无初速释放,滑板撞到障碍物时马上撤去力F,滑板以原速率反弹.小物块最终落到地面上.滑板质量M=3 kg,物块质量m=1 kg,滑板与物块及地面间的动摩擦因数均为0.4(取g=10 m/s2,已知tan 37° =.求:
(1)滑块撞到障碍物前物块的加速度;
(2)物块落地时的速度;
(3)物块落地时到滑板B端的距离.
解析 (1)由题意易知,滑板撞到障碍物前物块与滑板相对静止.
设两者向右的加速度为a,则
F-μ(M+m)g=(M+m)a①
解得:a=32 m/s2②
(2)设滑板撞到障碍物时的速度大小为v1,v=2ax③
撞障碍物后物块做平抛运动h=gt④
vy=gt1⑤
v==10 m/s⑥
速度与水平方向夹角为α
tan α==,α=37 ° ⑦
(3)物块水平位移为x1,x1=vt1=4.8 m⑧
滑板运动的加速度为a2,μMg=Ma2⑨
滑板停止运动时间t2==2 s,则物块落地时,滑板尚未停止运动⑩
滑板向左运动的距离为x2,x2=v1t1=a2t=4.08 m⑪
物块落地时到B的距离为x3=x1+x2=8.88 m⑫
答案 (1)32 m/s2 (2)10 m/s 与水平方向夹角为37° (3)8.88 m