衡水万卷2021届高三物理二轮复习作业卷十曲线运动2含解析.doc

曲线运动2一 、单选题（本大题共3小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）1. 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号的发射速度大于风云2号的发射速度D风云1号、风云2号相对地面均静止2. 如图所示，小球以v0正对倾角为的斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小，则飞行时间t为（重力加速度为g）（）At=v0tanBt=Ct=Dt=3.aabQPb 如图所示，在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球，经过时间ta恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球，经过时间tb恰好落在斜面的中点Q处。若不计空气阻力，下列关系式正确的是Ava=2vb Bva=vbCta=2tb Dta=2tb二 、多选题（本大题共4小题）4. 如图所示，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖直面内转动。在转动的过程中，忽略空气的阻力。若球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，则下列说法正确的是( )A球B转到最低点时，其速度为B球B在最低点时速度为 C球B在最高点时，杆对水平轴的作用力为1.5mg D球B在最高点，杆对水平轴的作用力为1.25mg5. 我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星500”的实验活动假设王跃登陆火星后，测得火星的半径是地球半径的，质量是地球质量的已知地球表面的重力加速度是g，地球的半径为R，王跃在地面上能向上竖直跳起的最大高度是h，忽略自转的影响，下列说法正确的是（）A火星的密度为B星表面的重力加速度是C火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为D王跃以与在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能达到的最大高度是6. 如图所示，质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的A点和C点当轻杆绕轴BC以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时轻杆停止转动，若绳a、b的长分别为la、lb，且lal，则（）A绳b烧断前，绳a的拉力大于mg，绳b的拉力等于m2lbB绳b烧断瞬间，绳a的拉力突然增大C绳b烧断后，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动D绳b烧断后，小球仍在水平面内做匀速圆周运动7. 如图，固定于小车上的支架上用细线悬挂一小球线长为L小车以速度v0做匀速直线运动，当小车突然碰到障障碍物而停止运动时小球上升的高度的可能值是（ ） A. 等于 B. 小于 C. 大于 D等于2L三 、简答题（本大题共2小题）8. 如图所示，小球以某一速度从竖直放置的半径为R的光滑圆形轨道底端A点冲入. （1）若小球恰能从B点脱离轨道（OB与水平方向成37o），则V0为多少？ （2）若小球始终不离开轨道，求V0的取值范围？ （3）若V0=，求小球第一次相对A点能上升的最大高度？ 9.在竖直平面内有一个粗糙的圆弧轨道，其半径R=0.4m，轨道的最低点距地面高度h=0.8m。一质量m=0.1kg的小滑块从轨道的最高点由静止释放，到达最低点时以一定的水平速度离开轨道，落地点距轨道最低点的水平距离x=0.8m。空气阻力不计，g取10m/s2，求：（1）小滑块离开轨道时的速度大小；（2）小滑块运动到轨道最低点时，对轨道的压力大小；（3）小滑块在轨道上运动的过程中，克服摩擦力所做的功。 0.2016万卷作业卷（十）答案解析一 、单选题1.【答案】B考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.专题：人造卫星问题分析：卫星绕地球圆周运动万有引力提供圆周运动向心力，据此分析周期与半径的关系，再分析线速度、向心加速度与半径的关系即可解答：解：卫星绕地球圆周运动有：可知，风云一号卫星周期和半径均小于风云二号卫星的周期和半径A、根据万有引力提供圆周运动向心力有卫星的线速度，所以风云一号卫星的半径小，线速度大，故A错误；B、根据万有引力提供圆周运动向心力有卫星的向心加速度a=，风云一号的半径小，向心加速度大于风云二号卫星的向心加速度，帮B正确；C、向高轨道上发射卫星需要克服地球引力做更多的功，故向高轨道上发射卫星需要更大的发射速度，故C错误；D、风云2号是同步卫星，相对地面静止，而风云1号不是同步卫星，相对地面是运动的，故D错误故选：B点评：根据万有引力提供圆周运动向心力分析半径与周期的关系，再由半径关系分析其它物理量的关系是正确解题的关键2.【答案】D考点：平抛运动.专题：平抛运动专题分析：由数学知识得：从抛出点到达斜面的最小位移为过抛出点作斜面的垂线设经过时间t到达斜面上，根据平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，表示出水平和竖直方向上的位移，再根据几何关系即可求解解答：解：过抛出点作斜面的垂线，如图所示：当质点落在斜面上的B点时，位移最小，设运动的时间为t，则水平方向：x=v0t竖直方向：y=根据几何关系有则解得t=故D正确，A、B、C错误故选：D点评：解决本题的关键是知道怎样运动时位移最小，再根据平抛运动的基本规律结合几何关系解题3.【答案】B二 、多选题4.【答案】AC5.【答案】AD考点：万有引力定律及其应用；向心力.专题：万有引力定律的应用专题分析：求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先表示出来，在进行之比根据万有引力等于重力，得出重力加速度的关系，根据万有引力等于重力求出质量表达式，在由密度定义可得火星密度；由重力加速度可得出上升高度的关系根据万有引力提供向心力求出第一宇宙速度的关系解答：解：A、由G=mg，得到：g=，已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，则火星表面的重力加速度是地球表重力加速度的，即为g设火星质量为M，由万有引力等于中可得：=mg，解得：M=，密度为：=故A正确B、g=，已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，则火星表面的重力加速度是地球表重力加速度的，即为g故B错误C、由G=m，得到v=，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，根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g，王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度h=h故D正确故选：AD点评：通过物理规律把进行比较的物理量表示出来，再通过已知的物理量关系求出问题是选择题中常见的方法把星球表面的物体运动和天体运动结合起来是考试中常见的问题6.【答案】BC考点：向心力专题：匀速圆周运动专题分析：绳b被烧断后，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动或圆周运动绳b被烧断前，a绳中张力等于重力，在绳b被烧断瞬间，a绳中张力与重力的合力提供小球的向心力，而向心力竖直向上，绳b的张力将大于重力若角速度较小，小球原来的速度较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动，若角速度较大，小球原来的速度较大，小球可能在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动解答：解：A、绳b烧断前，绳a的拉力等于mg，绳b的拉力等于m2lb故A错误B、绳b被烧断前，小球在竖直方向没有位移，加速度为零，a绳中张力等于重力，在绳b被烧断瞬间，a绳中张力与重力的合力提供小球的向心力，而向心力竖直向上，绳b的张力将大于重力，即张力突然增大故B正确C、若角速度较小，小球原来的速度较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动故C正确D、若角速度较大，小球原来的速度较大，小球可能在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动故D错误故选：BC点评：本题中要注意物体做圆周运动时，外界必须提供向心力C、D两项还可根据机械能守恒与向心力知识求解小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动或圆周运动角速度的范围7.【答案】ABD三 、简答题8.（1). 得(2). 设小球恰能通过圆周最高点的速度为 若小球恰能沿原轨迹返回 若小球始终不离开轨道的的取值范围是或（3） 9.解：（1）小滑块离开轨道后做平抛运动，设运动时间为t，初速度为v，则解得： （2）小滑块到达轨道最低点时，受重力和轨道对它的弹力为N，根据牛顿第二定律： 解得：根据牛顿第三定律，轨道受到的压力大小（3）在滑块从轨道的最高点到最低点的过程中，根据动能定理： 所以小滑块克服摩擦力做功为0.2J。4