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2019-2020年高三物理二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷十二 曲線運動4（含解析） 一 、單選題（本大題共3小題。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的） 1. 下列說法符合物理史實的是（　?。? 　 A． 天文學(xué)家第谷通過艱苦的觀測，總結(jié)出行星運動三大定律 　 B． 開普勒進(jìn)行“月﹣﹣地檢驗”，并總結(jié)出了天上、地上物體所受的引力遵從相同的規(guī)律 　 C． 牛頓根據(jù)觀測資料，利用萬有引力定律計算發(fā)現(xiàn)了海王星 　 D． 卡文迪許通過扭秤實驗測量并算出引力常量G，成了萬有引力定律正確性的最早證據(jù) 2. 如圖D、E、F、G為地面上水平間距相等的四點，三個質(zhì)量相同的小球A、B、C分別在E、F、G的正上方不同高度處，以相同的水平初速度向左拋出，最后均落到D點。若不計空氣阻力，則可判斷A、B、C三個小球（ ） 題4圖 A．初始離地面的高度之比為1:2:3 B．落地時重力的瞬時功率之比為1:2:3 C．落地時三個小球的速度大小之比為1:2:3 D．從拋出到落地過程中，動能的變化量之比為1:2:3 3.（xx?松江區(qū)一模）如圖所示，AB為半圓環(huán)ACB的水平直徑，C為環(huán)上的最低點，環(huán)半徑為R．一個小球從A點以速度v0水平拋出，不計空氣阻力．則下列判斷正確的是（　?。? 　 A． 只要v0足夠大，小球可以擊中B點 　 B． 即使v0取值不同，小球掉到環(huán)上時的速度方向和水平方向之間的夾角也相同 　 C． 若v0取值適當(dāng)，可以使小球垂直撞擊半圓環(huán) 　 D． 無論v0取何值，小球都不可能垂直撞擊半圓環(huán) 二 、多選題（本大題共4小題） 4. 2008年9月25日，我國利用“神舟七號”飛船將航天員翟志剛.劉伯明.景海鵬成功送入太空，9月26日4時04分，神舟七號飛船成功變軌，由原來的橢圓軌道變?yōu)榫嗟孛娓叨葹閔（約340km）的圓形軌道.已知飛船的質(zhì)量為m，地球半徑為R，地面處的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)的角速度為ω，則下列說法正確的是（ ） A.飛船做勻速圓周運動時，運行速度大于7.9km/s B.飛船由橢圓軌道變?yōu)閳A形軌道，變軌后瞬間與變軌前瞬間相比，衛(wèi)星的機械能增大，動能增大 C.飛船在圓軌道上運動時，航天員將不受重力作用 5. 地球赤道上有一物體隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運動，所受的向心力為F1，向心加速度為a1，線速度為v1，角速度為 ω1；繞地球表面附近做圓周運動的人造衛(wèi)星（高度忽略）所受的向心力為F2 ，向心加速度為a2，線速度為v2， 角速度為ω2；地球同步衛(wèi)星所受的向心力為F3 ，向心加速度為a3，線速度為v3 ，角速度為ω3；地球表面重力加速度為g ，第一宇宙速度為v ，假設(shè)三者質(zhì)量相等，則下列結(jié)論錯誤的是 A.F1＝F2＞F3 B.a1＝a2＝g＞a3 C.v1＝v2＝v＞v3 D.ω1＝ω3＜ω2 6. 如圖所示，A.B兩球質(zhì)量相等，A球用不能伸長的輕繩系于O點，B球用輕彈簧系于O′點，O與O′點在同一水平面上，分別將A.B球拉到與懸點等高處，使繩和輕彈簧均處于水平，彈簧處于自然狀態(tài)，將兩球分別由靜止開始釋放，當(dāng)兩球達(dá)到各自懸點的正下方時，兩球仍處在同一水平面上，則（ ） A.兩球到達(dá)各自懸點的正下方時，兩球動能相等 B.兩球到達(dá)各自懸點的正下方時，A球動能較大 C.兩球到達(dá)各自懸點的正下方時，B球動能較大 D.兩球到達(dá)各自懸點的正下方時，A球受到向上的拉力較大 7. “風(fēng)云三號”氣象衛(wèi)星是我國第二代極軌氣象衛(wèi)星，衛(wèi)星上裝有十多臺有效載荷，可實現(xiàn)全球.全天候.多光譜.三維.定量感功能。氣象衛(wèi)星在通過地球兩極上空的圓軌道上運行，它的運行軌道距地面高度為h，衛(wèi)星能在一天內(nèi)將地面上赤道各處在日照條件下的情況全部拍下來，已知地球半徑為R，地球表面處的重力加速度為g，地球的自轉(zhuǎn)角速度為，則( ) A.氣象衛(wèi)星運行速度為 B.氣象衛(wèi)星的周期為 C.氣象衛(wèi)星在通過赤道上空時，衛(wèi)星上的攝像機應(yīng)拍攝地面上赤道圓周的弧長至少為 D. 氣象衛(wèi)星到達(dá)赤道正上方時，應(yīng)在同步衛(wèi)星的上方 三 、簡答題（本大題共2小題） 8. 題7圖為“嫦娥三號”探測器在月球上著陸最后階段的示意圖。首先在發(fā)動機作用下，探測器受到推力在距月面高度為h1處懸停（速度為0，h1遠(yuǎn)小于月球半徑）；接著推力改變，探測器開始豎直下降，到達(dá)距月面高度為h2處的速度為υ；此后發(fā)動機關(guān)閉，探測器僅受重力下落到月面。已知探測器總質(zhì)量為m（不包括燃料），地球和月球的半徑比為k1，質(zhì)量比為k2，地球表面附近的重力加速度為g。求： （1）月球表面附近的重力加速度大小及探測器剛接觸月面時的速度大?。? h1 h2 V 懸停 關(guān)閉 發(fā)動機 （2）從開始豎直下降到剛接觸月面時，探測器機械能的變化。 9. 如圖所示，水平地面上方被豎直線MN分隔成兩部分，M點左側(cè)地面粗糙，與B球間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，右側(cè)光滑。MN右側(cè)空間有一范圍足夠大的勻強電場，在O點用長為R=5m的輕質(zhì)絕緣細(xì)繩，拴一個質(zhì)量mA=0.04kg，帶電量為q=+210-4C的小球A，在豎直平面內(nèi)以v=10m/s的速度做順時針勻速圓周運動，小球A運動到最低點時與地面剛好不接觸。處于原長的彈簧左端連在墻上，右端與不帶電的小球B接觸但不粘連，B球的質(zhì)量mB=0.02kg，此時B球剛好位于M點?，F(xiàn)用水平向左的推力將B球緩慢推至P點（彈簧仍在彈性限度內(nèi)），MP之間的距離為L=10cm，推力所做的功是W=0.27J，當(dāng)撤去推力后，B球沿地面向右滑動恰好能和A球在最低點處發(fā)生正碰，并瞬間成為一個整體C（A、B、C均可視為質(zhì)點），速度大小變?yōu)?m/s,方向向左；碰撞前后電荷量保持不變，碰后瞬間立即把勻強電場的場強大小變?yōu)镋=6103N/C，電場方向不變，求： （1）在A、B兩球碰撞前勻強電場的大小和方向； （2）彈簧具有的最大彈性勢能； （3）整體C運動到最高點時繩的拉力大小。（取g=10m/s2） xx萬卷作業(yè)卷（十二）答案解析 一 、單選題 1.【答案】D． 考點： 物理學(xué)史． 專題： 常規(guī)題型． 分析： 根據(jù)物理學(xué)史和常識解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可． 解答： A、天文學(xué)家開普勒通過艱苦的觀測，總結(jié)出行星運動三大定律，故A錯誤； B、牛頓進(jìn)行“月﹣﹣地檢驗”，并總結(jié)出了天上、地上物體所受的引力遵從相同的規(guī)律．故B錯誤； C、亞當(dāng)斯和勒威耶根據(jù)觀測資料，利用萬有引力定律計算發(fā)現(xiàn)了海王星，故C錯誤； D、卡文迪許通過扭秤實驗測量并算出引力常量G，成了萬有引力定律正確性的最早證據(jù)，故D正確； 故選：D． 點評： 本題考查物理學(xué)史，是常識性問題，對于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記憶，這也是考試內(nèi)容之一． 2. 【知識點】 平拋運動 【答案】B 解析：A、由題意知，小球在水平方向的位移之比xA：xB：xC=1：2：3，小球在水平方向做勻速直線運動，x=vt，則小球的運動時間之比為：tA：tB：tC=1：2：3，小球在豎直方向上做自由落體運動，h= gt2，則拋出點的高度之比為：hA：hB：hC=tA2：tB2：tC2=1：4：9，故A錯誤；B、重力做功功率P=mgvy，而vy=gt，則小球的運動時間之比tA：tB：tC=1：2：3，故落地時重力的瞬時功率之比為1：2：3，故B正確;C、由動量定理可知，速度的變化量△P=m△v=mgt，則△v=gt，從拋出到落地過程中，速度變化量之比為：△vA：△vB：△vC=tA：tB：tC=1：2：3，由于物體有共同的初速度，落地速度應(yīng)是初速度與速度變化量的矢量和，故C錯誤；D、由動能定理得，動能的變化量△EK=mgh，從拋出到落地過程中，動能的變化量之比為：△EKA：△EKB：△EKC=hA：hB：hC=1：4：9，故D錯誤；故選：B． 【思路點撥】小球水平拋出后做平拋運動，平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動與豎直方向的自由落體運動，應(yīng)用平拋運動規(guī)律可可以求出運動時間與高度之比；由功的計算公式可以求出重力做功之比，由動能定理可以求出動能變化量之比以及落地時三個小球的速度大小之比. 知道小球做平拋運動，平拋運動可分解為水平方向的勻速運動與豎直方向的自由落體運動，熟練運動勻速運動與自由落體運動的運動規(guī)律即可正確解題． 3.【答案】D 考點： 平拋運動． 專題： 平拋運動專題． 分析： 本題可以采用假設(shè)法，假設(shè)小球垂直撞擊半圓環(huán)，通過速度方向的夾角與位移與水平方向的夾角關(guān)系進(jìn)行分析． 解答： 解：A、小球做平拋運動，在豎直方向上做自由落體運動，可知小球不可能擊中B點，故A錯誤． B、初速度不同，小球落點的位置不同，運動的時間可能不同，則小球掉到環(huán)上時的速度方向和水平方向之間的夾角不同，故B錯誤． C、小球不可能垂直撞擊在半圓環(huán)AC段，因為根據(jù)速度的合成，平拋運動的速度方向偏向右． 假設(shè)小球與BC段垂直撞擊，設(shè)此時速度與水平方向的夾角為θ，知撞擊點與圓心的連線與水平方向的夾角為θ．連接拋出點與撞擊點，與水平方向的夾角為β．根據(jù)幾何關(guān)系知，θ=2β．因為平拋運動速度與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，即tanα=2tanβ．與θ=2β相矛盾．則不可能與半圓弧垂直相撞．故C錯誤，D正確． 故選：D． 點評： 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動速度與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍這一推論，并能靈活運用． 二 、多選題 4.【答案】BD 5.【答案】ABC 6.【答案】BD 7.【答案】AC 【解析】設(shè)地球質(zhì)量為，衛(wèi)星質(zhì)量為m，衛(wèi)星在運行時，由萬有引力提供向心力：,設(shè)地球表面有一個質(zhì)量為的物體，則g=，解得 ，A項正確；設(shè)衛(wèi)星的運動周期為T，則，一天的時間，一天內(nèi)氣象衛(wèi)星經(jīng)過有日照的赤道上空次數(shù)為：，攝像機每次應(yīng)拍攝地面赤道上的弧長為，聯(lián)立解得，B項錯誤，C項正確；由于同步衛(wèi)星的周期大于氣象衛(wèi)星的周期，故氣象衛(wèi)星的軌道半徑較小，D項錯誤。 三 、簡答題 8. (1)，；(2) 解析(1)設(shè)地球質(zhì)量和半徑分別為M和R，月球的質(zhì)量、半徑和表面附近的重力加速度分別為、和，探測器剛接觸月面時的速度大小為.則. 由和得 由得. (2)設(shè)機械能變化量為△E，動能變化量為，重力勢能變化量為。 由 有 得。 9.解： （1）要使小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，必須滿足 （2分） 所以 （1分）方向豎直向上 （2）由功能關(guān)系得，彈簧具有的最大彈性勢能 設(shè)小球B運動到M點時速度為vB，由功能關(guān)系得 兩球碰后結(jié)合為C，設(shè)C的速度為v1，由動量守恒定律得mAv－mBvB＝mCv1 v1＝5m／s （3）電場變化后，因 所以C不能做圓周運動，而是做類平拋運動， 設(shè)經(jīng)過時間t繩子在Q處繃緊，由運動學(xué)規(guī)律得 可得t＝1s vy＝at＝10m／s x＝y(tǒng)＝R＝5m 即：繩子繃緊時恰好位于水平位置，水平方向速度變?yōu)?，以豎直速度V2＝vy開始做圓周運動 設(shè)到最高點時速度為v3由動能定理得： 得 在最高點由牛頓運動定律得： 求得 T＝3N