（江浙选考1）2020版高考物理总复习第六章万有引力与航天专题检测卷4.doc

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1、1专题检测卷四 曲线运动 万有引力与航天一、选择题(共 20 题,每题 3 分,共 60 分)1.(20172018 学年浙江诸暨中学高二下学期期中)如图所示,高速摄像机记录了一名擅长飞牌、射牌的魔术师的发牌过程,虚线是飞出的扑克牌的轨迹,则扑克牌所受合外力 F 与速度 v 关系正确的是( )2.如图所示,起重机将货物沿竖直方向匀速吊起,同时又沿横梁水平向右匀加速运动。此时,站在地面上观察,货物运动的轨迹可能是下图中的( )3.(20172018 学年浙江嘉兴高一上学期期末)如图所示是某品牌手动榨汁机,榨汁时手柄绕 O 点旋转时,手柄上 B、C 两点的周期、角速度及线速度等物理量的关系是( )

2、A.TB=TC,vBvCB.TB=TC,vB C,vB=vCD. B BC.加速度 aA=aB D.周期 TA=TB12.(20172018 学年浙江温州九校高一上学期期末)拱形桥的顶部可视为一段圆弧,这段圆弧对应的半径为 10 m,当一辆小汽车(视作质点)以一定速度 v 经过桥顶时(g 取 10 m/s2),以下说法正确的是( )A.当 v=36 km/h 时,车对桥面的压力等于重力B.当 v=54 km/h 时,车能贴着桥面,安全通过拱形桥C.无论速度多大,车对桥面的压力都不可能大于重力D.当 v=18 km/h 时,车对桥面的压力是重力的 0.25 倍13.对于环绕地球做圆周运动的卫星来

3、说,它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化,某同学根据测得的不同卫星做圆周运动的半径 r 与周期 T 的关系作出如图所示图象,则可求得地球质量为(已知引力常量为 G)( )A. B.42 42C. D.42 4214.(2018 宁波重点中学联考)2017 年 11 月 5 日我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射了第 24、25 颗北斗导航卫星,开启了北斗卫星导航系统全球组网的新时代。北斗导航系统由 5 颗静止轨道卫星(即卫星相对地面的位置保持不变)和 30 颗非静止轨道卫星组成,其中北斗-G5 为地球静止轨道卫星,轨道高度约为 36 000 k

4、g;北斗-M3 为中圆地球轨道卫星,轨道高度约为 21 500 km,已知地球半径为 6 400 km,则下列说法中正确的是( )A.北斗-G5 绕地球运转周期为 24 hB.北斗-G5 绕地球运转的线速度大于 7.9 km/sC.北斗-M3 绕地球运转的角速度小于北斗-G5 的角速度D.北斗-M3 绕地球运转的向心加速度小于北斗-G5 的向心加速度415.2018 浙江金丽衢十二校高三第一次(8 月)联考2018 年 7 月 10 日 4 时 58 分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭,成功发射了第三十二颗北斗导航卫星。该卫星属倾斜地球同步轨道卫星,卫星入轨并完成在轨测试后,将接入

5、北斗卫星导航系统,为用户提供更可靠服务。通过百度查询知道,倾斜地球同步轨道卫星是运转轨道面与地球赤道面有夹角的轨道卫星,它的运转周期也是 24小时,如图所示,关于该北斗导航卫星说法正确的是( )A.该卫星可定位在北京的正上空B.该卫星与地球静止轨道卫星的向心加速度大小是不等的C.该卫星的发射速度 v7.9 km/sD.该卫星的角速度与放在北京地面上物体随地球自转的角速度大小相等16.(2018 浙江名校协作体高三开学考试)2017 年 6 月 19 日,长征三号乙遥二十八火箭发射中星 9A 卫星过程中运载火箭出现异常,未能将卫星送入预定轨道。中国航天科技集团公司在西安卫星测控中心的密切配合下,

6、通过准确实施 10 次轨道调整,终于于 2017 年 7 月 5 日成功定点于东经 101.4赤道上空的预定轨道。如图是卫星变轨过程中的三个椭圆轨道,对于此次变轨前后卫星的运动,下述正确的是( )A.轨道 2 运行速率大于 7.9 km/sB.卫星两次经过近地点的向心加速度大小相等C.卫星在轨道 2 的周期小于在轨道 1 的周期D.轨道 2 可能是地球同步卫星轨道17.2018 浙江名校新高考研究联盟(Z20 联盟)第一次联考如图所示,a 是准备发射的一颗卫星,在地球赤道表面上随地球一起转动,b 是地面附近近地轨道上正常运行的卫星,c 是地球同步卫星,则下列说法正确的是( )A.卫星 a 的向

7、心加速度等于重力加速度 gB.卫星 c 的线速度小于卫星 a 的线速度C.卫星 b 所受的向心力一定大于卫星 c 的向心力D.卫星 b 运行的线速度大小约等于地球第一宇宙速度18.(2018 年 9 月浙江嘉兴高中物理选考教学基础测试)2018 年 3 月 30 日我国成功发射第三十颗北斗导航卫星,这颗卫星属于中圆地球轨道卫星,在轨高度约为 21 500 km,该高度处重力加速度为 g1,该卫星的线速度为 v1,角速度为 1,周期为 T1。2017 年 9 月 17 日“天舟一号”在高度约 400 km的圆轨道上开始独立运行,该高度处重力加速度为 g2,“天舟一号”的线速度为 v2,角速度为

8、2,周期为 T2。则( )A.g1g2 B.v1v2 C. 136 km/h,故汽车不能贴着桥面安全通过拱形桥,故 B 错误;当 v=18 km/h=5 m/s 时,根据 F=G-m ,得 F=1.25mg,故 D 错误。故选 C。213.C 由万有引力提供向心力有 G =m r,得 r3= T2。由题图可知 ,所以地球的质量 M=2 422 42 32=,故 C 正确,ABD 错误。4214.A 北斗-G5 绕地球做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律 ,GM=gR2,故(+)2=42(+)2北斗-G5 绕地球做匀速圆周运动的周期为 T= =24 h,故 A 正确;北斗-G5 绕地球做匀速42(+

9、)32圆周运动,根据牛顿第二定律 ,解得北斗-G5 绕地球运转的线速度 v= va,所以选项 B 错误;由于不知道卫星的质量,所以向心力无法比较,选项 C 错误;卫星 b 是近地卫星,因此根据 v= 可得,其速度很接近第一宇宙速度,选项 D 正确。18.C 根据题意,“天舟一号”轨道高度 400 km,北斗卫星高度 21 500 km,根据 G =m 可得,v=2 2,半径越大,线速度越小, 所以 v1T2,选项 D 错误;向心加速度 a= ,所以 g1g2,选项 A 错2 2误。19.B a 类卫星在赤道正上方属于地球静止同步卫星,但不是平衡状态,选项 A 错误;根据 v= 可知,a、b 轨

10、道的半径一样,所以这两类卫星的速率应该相等,选项 B 正确;b 轨道的卫星,和地球自转方向不一致,不可能与地面保持相对静止,选项 C 错误;根据 a= 可知,c 类中轨道卫星的向心加速2度要大,选项 D 错误。20.D 物块向右匀速运动时,绳中的张力 FT=mg;小环碰到钉子 P 时,绳中的张力为 FT=mg+m ;物块2上升的最大高度为 h,则 mgh=mv2,h= ;根据 FT=mg+m 2F,得速度 v 不能超过 。22 2 (2-)21.答案 (1)匀速(直线) A 球(或平抛运动)的水平分运动是匀速直线运动 (2)4.5解析 (1)让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下,从而使两小球

11、同时滚离轨道并具有相同的速度。小球 A 做平抛运动,小球 B 做匀速直线运动,当两小球相遇时则说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动。当同时改变两小球滚下的高度时,仍能相碰,则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动。(2)物体平抛运动因此有:竖直方向:h=9L= gt2,vy=gt12水平方向:9L=v 0tA 到达 P 点的速度为 v= 02+2将 L=9 cm=0.09 m 代入,解得 v=4.5 m/s22.答案 (1)A BC (2)x 0.1 0.44 m3-2解析 (1) 验证机械能守恒时,只需要一个重物即可,所以选 A; 探究小车加速度与力、质量的关系时,要改变重物的质量改变小车的

12、质量,要通过改变钩码的个数改变拉力大小,所以选 BC。10(2)在竖直方向上,根据 y3-y2=gT2,解得:T= ,在水平方向上:x=v 0T,解得:3-2v0=x 。在竖直方向上,根据 y3-y2=gT2,解得:T= 3-2 3-2 =(24.38-14.58)10-29.8s=0.1 s。在水平方向上:x=v 0T,解得:v 0=x ,代入解得:v 0=1.0 m/s。A 点是竖直方向初速度3-2为零的点,每隔 0.1 s 打一次点,以为下落 BC 高度所用时间 t=0.1 s。由题可知:h=y 3-y2=(24.38-14.58)cm=9.8 cm;则:AB=(14.58-9.8)cm

13、=4.78 cm;因此桌子的高度,即为 AD 间距,为:AD=(4.78+14.58+24.38)cm=43.74 cm0.44 m。23.答案 (1)10 m/s (2) m/s,方向 tan =0.2 (3) m/sv14.1 m/s1041063解析 (1)由平抛运动竖直方向:h=gt 2,得到 t=0.2 s水平方向:L=v 0t,得到:v 0=10 m/s;(2)竖直速度:v y=gt=2 m/s合速度:v= m/s,方向:tan = =0.202+()2=104 0(3)水平方向:L=v 0t落在最上端,竖直方向:y 1=h-0.1 m=0.1 m,又因为 y1= gt212得到:

14、t 1= s210初速度 v1=10 m/s14.1 m/s2落在最下端,竖直方向:y 2=h+0.1=0.3 m,得到:t 1= s610初速度 v2= m/s1063故速度范围为: m/sv14.1 m/s106324.答案 (1)45 (2)100 N (3)4 m/s 0.3 m解析 (1)根据题意 C 点到地面高度 hC=R-Rcos 37=0.08 m从 B 点飞出后,滑块做平抛运动,根据平抛运动规律:h-h C= gt212化简则 t=0.3 s根据 xBC=vBt 可知 vB=3 m/s飞到 C 点时竖直方向的速度 vy=gt=3 m/s因此 tan = =1即落到圆弧 C 点时,滑块速度与水平方向夹角为 45(2)滑块在 DE 阶段做匀减速直线运动,加速度大小 a= = g根据 =2axDE22联立两式则 vD=4 m/s在圆弧轨道最低处 FN-mg=m2则 FN=100 N,即对轨道压力为 100 N。11(3)滑块弹出恰好无碰撞从 C 点进入圆弧轨道,说明滑块落到 C 点时的速度方向正好沿着 C 点的切线, =37,即 tan =0=34由于高度没变,下落时间没变,所以 vy=vy=3 m/s,因此 v0=4 m/s对应的水平位移为 xBC=v0t=1.2 m所以 AB 段缩短的距离是 x AB=xBC-xBC=0.3 m。