第四單元曲線運動萬有引力

1、2006年高三第一輪單元練習物理學科 第四單元 曲線運動 萬有引力一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共計48分，每小題給出的四個選項中有一個選項或幾個選項是正確的，將正確選項填入答題卡中。）圖4-11如圖4-1所示，汽車在一段彎曲水平路面上勻速行駛，關于它受到的水平方向的作用力方向的示意圖(圖4-l-2)，可能正確的是(圖中F為地面對其的靜摩擦力，f為它行駛時所受阻力)。 （ ）圖4-1-2 圖4-22如圖4-2所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向運動的小車A，小車下裝有吊著物體的吊鉤，在小車A與物體B以相同的水平速度沿吊臂方向勻速運動的同時，吊鉤將物體B向上吊起，A、B之間的距離以(SI表

2、示國際單位制，式中H為吊臂離地面的高度)規(guī)律變化，則物體做 ( )A速度大小不變的曲線運動B速度大小增加的曲線運動C加速度大小方向均不變的曲線運動D加速度大小方向均變化的曲線運動3一普通成年男子騎自行車的行駛速度為每小時24公里，若該自行車中軸齒輪與后輪齒輪的半徑之比為2 ：l，自行車車輪半徑約O.35 m，則該成年男子踩踏板運動的周期約為 ( )圖4-3 AO.3 s B0.6 s C1.0 s D1.5 s4. 如圖4-3所示，一條小船位于200m寬的河正中A點處，從這里向下游m處有一危險區(qū)，當時水流速度為4ms，為了使小船避開危險區(qū)沿直線到達對岸，小船在靜水中的速度至少是（ ）圖4-4A

3、 B C D5如圖4-4所示，為一物體平拋運動的x-y圖象，物體從O點拋出，x、y分別為其水平和豎直位移。在物體運動過程中的任一點P(x、y)，其速度的反向延長線交于x軸的A點(A點未畫出)，則OA的長為 ( )Ax B0.5x C0.3x D不能確定6將一個小球以速度水平拋出,要使小球能夠垂直打到一個斜面上，斜面與水平方向的夾角為，那么：A.若保持水平速度不變，斜面與水平方向的夾角越大，小球的飛行時間越B.若保持水平速度不變，斜面與水平方向的夾角越大，小球的飛行時間越短C若保持斜面傾角不變，水平速度越大，小球的飛行時間越長 D 若保持斜面傾角不變，水平速度越大，小球的飛行時間越短；上述說法中

4、正確的是 ( )7由上海飛往美國洛杉磯的飛機在飛越太平洋上空的過程中，如果飛行的速度和距離海面的高度均不變，則以下說法正確的是 （ )A飛機做的是勻速直線運動AOOCDOBO圖4-5B飛機從上海美國洛杉磯，乘客對座椅壓力小于從美國洛杉磯上海過程中乘客對座椅的壓力C飛機上的乘客對座椅的壓力略小于地球對乘客的引力D飛機上的乘客對座椅的壓力為零8如圖4-5，質量為m的小球，固定在輕桿的一端，使小球在豎直平面內繞O點作勻速圓周運動，關于桿對小球的彈力方向所在區(qū)間是 （ ）ADB線上 B區(qū)域 C區(qū)域 D區(qū)域圖4-69雜技演員表演“水流星”，在長為l.6m的細繩的一端，系一個總質量為m=O.5kg的盛水容

5、器。以繩的一端為圓心，在豎直平面內作圓周運動，如圖4-6所示，若“水流星”通過最高點的速度為=4ms，則下列哪些說法正確 ( )A“水流星”通過最高點時，有水從容器中流出B“水流星”通過最高點時，繩的張力及容器底受到的壓力均為零C“水流星”通過最高點時，處于完全失重狀態(tài)，不受力的作用圖4-7D繩的張力變化范圍為OT30N10如圖4-7 所示，光滑桿偏離豎直方向的夾角為,桿以O為支點繞豎直軸旋轉,質量為m的小環(huán)套在桿上并可沿桿滑動。當桿的角速度為時小環(huán)旋轉平面在A處，當桿角速度為時,小環(huán)旋轉平面在B處，設環(huán)對桿壓力為N，則 ( )A. > B< CNl<N2 DN1=N211.

6、最近，科學家在望遠鏡中看到太陽系外某一恒星有一行星，并測得它圍繞該恒星運行一周所用時間為1200年，它與該恒星的距離為地球到太陽距離的100倍假定該行星繞恒星運行的軌道和地球繞太陽運行的軌道都是圓周，僅利用以上兩個數(shù)據(jù)可以求出的量有 ( )A恒星質量與太陽質量之比 B恒星密度與太陽密度之比C行星質量與地球質量之比 D行星運行速度與地球公轉速度之比12土星周圍有美麗壯觀的“光環(huán)”，組成環(huán)的顆粒是大小不等、線度從1到10 m的巖石、塵埃，類似于衛(wèi)星，它們與土星中心的距離從延伸到已知環(huán)的外緣顆粒繞土星做圓周運動的周期約為14 h，引力常量為，則土星的質量約為(估算時不考慮環(huán)中顆粒間的相互作用) (

7、)A B C D二論述題：（8分）13一司機駕車在田野上奔馳，某時刻司機突然發(fā)現(xiàn)車前方不遠處有一橫溝，為了安全司機采用急剎車好還是急轉彎好？ （設司機反應時間為0，地面與車輪間的摩擦因數(shù)一定）三計算題（本題共5小題，計44分）14（8分）A、B兩小球同時從距地面高h=15m處的同一點拋出，初速度大小均為=10m/s.A球豎直向下拋出，B球水平拋出，空氣阻力不計，重力加速度取g=10m/s2求：A球經(jīng)多長時間落地？(2)A球落地時，A、B兩球間的距離是多少?圖4-815 （10分）如圖4-8所示，一個光滑圓筒立于水平桌面上，圓筒的直徑為L一條長度也為L的細繩一端固定在圓筒中心線上的O點，另一端拴

8、著一個質量為m的小球(可視為質點)小球以速率繞中心線0O在水平面內做勻速圓周運動，但球不會碰到筒底試求：(1)當 時，繩對小球的拉力； (2)當 時，繩對小球的拉力圖4-916（8分）2004年1月國務院正式批準繞月探測工程，第一顆繞月星被命名為“嫦娥-號”，設想將來當我國自主研制的飛船到了月球上空，如圖4-9，先圍繞月球做圓周運動，然后在軌道A點點燃火箭發(fā)動器作出短時間的發(fā)動，向外噴射高溫燃氣，使飛船較安全地落在月球上的B點。在月球表面宇航員“熊貓”做一個科學實驗：在月球表面附近自h高處以初速度水平拋出一個小球，測出小球的水平射程為L。已知月球半徑為R。假設要在月球上發(fā)射一顆衛(wèi)星，那么它在月

9、球表面附近繞月球做勻速圓周運動的周期為多大？17（8分）宇宙中某星體，每隔s就向地球發(fā)出一次電磁脈沖。有人曾經(jīng)樂觀地認為，這是外星人向我們地球人發(fā)出的聯(lián)絡信號。天文學家否定了這種看法，并認為該星球上有一個能連續(xù)發(fā)出電磁波的發(fā)射源，由于星體圍繞自轉軸高速旋轉，才使得地球上接收到電磁波是不連續(xù)的。請根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)以及萬有引力常量G的值（）估算該星體的最小密度。（保留兩位有效數(shù)字）18（10分）一水平放置的圓盤繞豎直固定軸轉動，在圓盤上沿半徑開有一條密度為2mm的均勻狹縫，將激光器與傳感器上下對準，使二者間連線與轉軸平行，分別置于圓盤上下兩側，且可以同步地沿圓盤半徑方向勻速移動，激光器連續(xù)向下發(fā)射激

10、光束，在圓盤轉動過程中，當狹縫經(jīng)過激光器與傳感器之間時，傳感器接收到一個激光信號，并將其輸入計算機，經(jīng)處理后畫出相應圖線，圖5-10（a）為該裝置示意圖，圖5-10（b）為所接收的光信號隨時間變化的圖線，橫坐標表示時間，縱坐標表示接收到的激光信號強度，圖中圖5-10圖5-10參考答案（四）一、 1C 2BC 3BD 4C 5B 6BC 7BC 8B 9BD 10.AD 11.AD 12. C 二、13急剎車好 設地面摩擦因數(shù)為，原車速為，依動能定理，滑行距離為 若急轉彎，靠磨擦力提供向心力，有 故急剎車安全三14（1）A球作豎直下拋運動，將h=15m, 代入可得t=1.0s （2）B作平拋運動

11、，將代入可得x=10m,y=5m,此時A與B間距m15.設球剛好挨著內壁作勻速圓周運動的速度為，有（1）當時，因為，所以小球沒有貼著筒壁而做半徑較小的圓周運動，設此時繩與豎直方向夾角為此時解得（2）當時，因為，所以小球緊貼內壁做水平圓周運動，此時小球除受重力、拉力外，還要受到筒壁的壓力，在豎直方向有： 解得：F=1.16 mg16設月球表面重力加速度為，由以上兩式得由牛頓定律得解之得17.一個星體因自轉而瓦解意味著星體的各小部分無法跟隨星體一起自轉而離開星體，這樣星體便瓦解了，要讓星體上任一部分都跟隨星體一起自轉，則該部分必須具有相應的向心加速度，這向心加速度只能靠萬有引力來產生赤道處的物質離自轉軸的距離最遠，只要該處的質量為m的物質受到星體的萬有引力能使該質量的物質跟隨星體一起轉動，整個星體就不會因自轉而瓦解根據(jù)題意可知，接收到的兩個脈沖之間的時間間隔即為星體的自轉周期星體高速自轉時，選位于星體赤道表面處的質量為m的一塊星體巖石為研究對象，它所需的向心力不能超過對應的萬有引力，否則將會不能保持勻速圓周運動而使星體破裂解體因此有 而 其中為星體的自轉角速度，T=s為星體的自轉周期又 其中為星體的密度由以上三式得： 代人數(shù)據(jù)得該星體的最小密度：18（1）由圖線讀得，轉