新高考二輪復(fù)習(xí)一力與運(yùn)動(dòng)第3講力與曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)習(xí)題2

2022屆新高考二輪復(fù)習(xí)

專(zhuān)題一力與運(yùn)動(dòng)第3講力與曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)習(xí)題2（解析版）

1.如圖所示，輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩，繞過(guò)光滑定滑輪C,與質(zhì)量為，〃的物體4連接，A放在

傾角為6的光滑斜面上，繩的另一端和套在固定豎直桿上的物體88、C間細(xì)繩恰沿水平方

向，從當(dāng)前位置開(kāi)始，B在外力作用下以速度％T,在此后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的

是（）

A做加速運(yùn)動(dòng)B.物體4做勻速運(yùn)動(dòng)C.7可能小于mgsin，D.T一定大于mgsinJ

2.如圖所示，河水的流速保持不變，船在靜水中的速度大小也一定，船頭的指向分別沿著圖

中4個(gè)箭頭的方向，下列說(shuō)法正確的是（）。

水流方中

①2

A.①方向小船一定向上游前進(jìn)

B.②方向小船一定沿圖中虛線(xiàn)前進(jìn)

C.②方向和④方向小船不可能到達(dá)對(duì)岸的同一地點(diǎn)

D.③方向小船過(guò)河時(shí)間一定最短

3.如圖1、圖2所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿04。端用錢(qián)鏈固定于地面，另一端固定著一小球

4,圖1中的小球A和圖2中的桿分別貼靠著邊長(zhǎng)為“和。的立方塊，當(dāng)立方塊沿地面向右

滑動(dòng)到圖示位置（桿與地面夾角為。）時(shí)，速度為v,則圖1中小球的速度大小以和圖2中

小球的速度大小匕'應(yīng)為（）。

圖1圖2

V/.vf

A.v=----,v=vsmaBc.v=-----v=vsina

Asina4AcosayA

nv，人.2

C.=vsma,v=———D.v=--,v=—sina

4sina4sina4b

4.如圖所示，在固定的斜面上有AB、C＞。四點(diǎn)，A8=8C=C。.三個(gè)相同的小球甲、乙、

丙分別從4、B、C三點(diǎn)以十嗎、匕的水平速度拋出，不計(jì)空氣阻力，它們同時(shí)落在斜面的

D.三個(gè)小球落在斜面上速度方向與斜面成30。斜向右下方

5.如圖所示，一固定斜面傾角為仇將小球A從斜面頂端以速率%水平向右拋出，擊中了斜

面上的尸點(diǎn)；將小球8從空中某點(diǎn)以相同速率%水平向左拋出，恰好垂直斜面擊中。點(diǎn).

不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是()

A在擊中尸點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向所夾銳角為必則tan0=2lane

A在擊中P點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向所夾銳角為小則tan*=2tan8

A、B在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比為Ztan,Ql

A、B在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比為ta為6:1

6.如圖所示，質(zhì)量均為m的。、〃兩小球在光滑半球形碗內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，碗的球心為O,半

徑為m,Oa、0b與豎直方向夾角分別為53°、37°,兩球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，碗始終靜止在水

平地面上，已知sin37°=0.6,g取lOm/s。。則下列說(shuō)法正確的是()(,

A.a、6兩球做圓周運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度之比為86:3

B.a、〃兩球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為2:6

C.4、b兩球相鄰兩次相距最近的時(shí)間間隔為3險(xiǎn)±57ts

10

D.”、b兩球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，碗對(duì)地面始終有摩擦力作用

2.0x103kg的汽車(chē)在水平公路上行駛，路面對(duì)輪胎的徑向最大靜摩擦力為1.4xl04N,當(dāng)汽

車(chē)經(jīng)過(guò)半徑為80m的彎道時(shí)，下列判斷正確的是（）

A.汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)所受的力有重力、彈力、摩擦力和向心力

20m/s時(shí)所需的向心力為1.4xl04N

C.汽車(chē)轉(zhuǎn)彎的速度為20m/s時(shí)汽車(chē)會(huì)發(fā)生側(cè)滑

D.汽車(chē)能安全轉(zhuǎn)彎的向心加速度不超過(guò)7.0

8.如圖所示，人造衛(wèi)星甲、乙分別繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星甲、乙的軌道平面互相垂直,

乙的軌道半徑是甲軌道半徑的兩倍，某時(shí)刻兩衛(wèi)星和地心在同一直線(xiàn)上，且乙在甲的正

上方（稱(chēng)為相遇）。在這以后，甲運(yùn)動(dòng)6周的時(shí)間內(nèi)，它們相遇了（）

A.1次B.

2020年11月24日發(fā)射的嫦娥五號(hào)月球探測(cè)器成功實(shí)施無(wú)人月面取樣返回。己知地球的質(zhì)

量為表面的重力加速度大小為修、半徑為凡、第一宇宙速度為片；月球的質(zhì)量為“2、

表面的重力加速度大小為g2、半徑為&、月球探測(cè)器近月環(huán)繞速度為均，則匕與為之比為

)

MNg內(nèi)

A.cD

R第

M2R2822

V,,而使物體脫離星球引力所需要的最小發(fā)射速度稱(chēng)為第二宇宙速度火,匕與匕的關(guān)系是

V2=V2P,。已知某星球半徑是地球半徑H的;，其表面的重力加速度是地球表面重力加速度

g的工，地球的平均密度為小不計(jì)其他星球的影響，則（）

6

p8兀R”

~281

C.該星球上的第二宇宙速度為且皿-

36

11.2021年2月15日17時(shí)，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)天間一號(hào)探測(cè)器成功實(shí)施“遠(yuǎn)火點(diǎn)平面軌

道調(diào)整圖為該過(guò)程的示意圖，圖中虛線(xiàn)軌道所在平面，與實(shí)線(xiàn)軌道所在平面垂直、探測(cè)

器由遠(yuǎn)處經(jīng)A點(diǎn)進(jìn)入軌道1,經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入軌道2,經(jīng)C點(diǎn)進(jìn)入軌道3,再經(jīng)C點(diǎn)進(jìn)入軌道4。

上述過(guò)程僅在點(diǎn)人B、C啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，A、B、C.D、E各點(diǎn)均為各自所在軌道的近火

點(diǎn)或遠(yuǎn)火點(diǎn)，各點(diǎn)間的軌道均為橢圓。以下說(shuō)法正確的是（）

E點(diǎn)的機(jī)械能大于。點(diǎn)的機(jī)械能

B點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火過(guò)程中推力對(duì)探測(cè)器做正功

E點(diǎn)的速度一定大于火星的第一宇宙速度

A點(diǎn)運(yùn)行到B點(diǎn)的時(shí)間大于在軌道2上從B點(diǎn)運(yùn)行到C點(diǎn)的時(shí)間

12.“嫦娥四號(hào)”（專(zhuān)家稱(chēng)為“四號(hào)星”G,月球的半徑為七月球表面的重力加速度為g,

“嫦娥四號(hào)”離月球中心的距離為r.根據(jù)以上信息判斷下列說(shuō)法正確的是（）

B.“嫦娥四號(hào)”繞月運(yùn)行的速度大小為用

P=-^-D.“嫦娥四號(hào)”必須減速運(yùn)動(dòng)才能返回地球

4GTIR

A、B的質(zhì)量都是加，相距L它們正圍繞兩者連線(xiàn)上某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。實(shí)際觀測(cè)該

系統(tǒng)的周期7要小于按照力學(xué)理論計(jì)算出的周期理論值”，且"于是有人猜測(cè)

'o

這可能是受到了一顆未發(fā)現(xiàn)的星球C的影響，并認(rèn)為C位于A、8的連線(xiàn)正中間，相對(duì)A、B

靜止，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.A、3組成的雙星系統(tǒng)周期理論值"=2兀小今

B.A、B組成的雙星系統(tǒng)周期理論值7；=2兀居^

C.C星的質(zhì)量為1+等機(jī)

4k

DC星的質(zhì)量為匕￡機(jī)

4k

，有甲、乙兩顆衛(wèi)星分別在不同的軌道圍繞一個(gè)半徑為R、表面重力加速度為g的行星運(yùn)動(dòng).

衛(wèi)星甲、衛(wèi)星乙各自所在的軌道平面相互垂直，衛(wèi)星甲的軌道為圓，距離行星表面的高度為

R,衛(wèi)星乙的軌道為橢圓，M、N兩點(diǎn)的連線(xiàn)為其橢圓軌道的長(zhǎng)軸且M、N兩點(diǎn)間的距離為

4R.則以下說(shuō)法正確的是（）

C.衛(wèi)星乙沿橢圓軌道運(yùn)行經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)的速度大小大于衛(wèi)星中沿圓軌道運(yùn)行的速度大小

D.衛(wèi)星乙沿橢圓軌道運(yùn)行經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)的加速度大小小于衛(wèi)星甲沿圓軌道運(yùn)行的加速度大小

15.2021年5月15日7時(shí)18分，我國(guó)火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”的著陸巡視器（其中巡視器就

是“祝融號(hào)”火星車(chē)）成功著陸于火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)。著陸巡視器從進(jìn)入火星大

氣層到成功著陸經(jīng)歷了氣動(dòng)減速段、傘系減速段、動(dòng)力減速段、懸停避障與緩速下降段，其

過(guò)程大致如圖所示。已知火星質(zhì)量為6.42x1oskg（約為地球質(zhì)量的0.11倍）、半徑為3395

km（約為地球半徑的0.53倍），“天問(wèn)一號(hào)”的著陸巡視器質(zhì)量為1.33地球表面重力加速

度為9.8m/s2。試根據(jù)圖示數(shù)據(jù)計(jì)算說(shuō)明下列問(wèn)題：

250km--------：----------------4.8km/s

290s氣動(dòng)減速段

------------460m/s

90s傘系減速段

1.5km------------95m/s

80s動(dòng)力減速段

100m——------------3.6m/s

懸停避障與

80s

緩速下降段

0m——

（1）著陸巡視器在動(dòng)力減速段做的是否為豎直方向的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)？

（2）設(shè)著陸巡視器在傘系減速段做的是豎直方向的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，試求火星大氣對(duì)著陸

巡視器的平均阻力為多大？（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）

答案以及解析

1.答案：AD

解析：由題意可知，將B的實(shí)際運(yùn)動(dòng)分解成兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，如圖所示,根據(jù)平行四邊形定則，可知

%sina=";因B以速度％勻速下滑，又a增大，所以“增大,則物體A做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)受

力分析，結(jié)合牛頓第二定律，則有T>mgsin。,故A、D正確.

解析：若河水的流速大于船在靜水中的速度，則船頭指向①方向時(shí)，小船向下游運(yùn)動(dòng)，A項(xiàng)

錯(cuò)誤；若河水的流速大于船在靜水中的速度，則無(wú)論船頭指向哪個(gè)方向，都無(wú)法沿題圖中虛

線(xiàn)過(guò)河，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于不知道船在靜水中的速度與水速的大小關(guān)系，也不知道②方向與④

方向小船具體的方向關(guān)系，若船頭指向②方向和④方向，對(duì)應(yīng)實(shí)際運(yùn)動(dòng)的合速度方向相同，

如圖所示，則在這兩種情況下，小船能到達(dá)對(duì)岸的同一地點(diǎn)，C項(xiàng)錯(cuò)誤：當(dāng)船頭指向垂直于

河岸時(shí)，渡河時(shí)間最短，D項(xiàng)正確。

3.答案：D

解析：圖1中，桿繞。轉(zhuǎn)動(dòng)，球A的速度以垂直于桿，將速度巳沿水平和豎直兩方向正交

分解，則垂直于接觸面的水平分速度與立方塊的速度相等，如圖甲所示，得以sina=v,故

以=4,B、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤；圖2中，桿繞0轉(zhuǎn)動(dòng)，桿頂端小球的速度v；和桿與立方塊接

smaA

觸點(diǎn)的速度匕的方向都垂直于桿，桿上各點(diǎn)的角速度3相同，則有Z=工。將立方塊的

sina

速度V沿桿的方向和垂直桿的方向正交分解，如圖乙所示，則桿與立方塊接觸點(diǎn)的速度匕應(yīng)

與立方塊垂直桿的方向的分速度相等，即匕=vsina,聯(lián)立以上兩式得匕：=與sin2a,A項(xiàng)

b

錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。

解析：三球水平拋出后，均做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)〃=1g產(chǎn)可得f=＜絲，所以甲球在空中飛行

2Vg

的時(shí)間最長(zhǎng)，三球同時(shí)落在斜面的。點(diǎn)，所以甲球最先拋出，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)

h

vtan3(r_阿，丙球豎直下降的高度最小，則丙球的初速度最小，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；

將球的運(yùn)動(dòng)分解成垂直于斜面和平行于斜面可得，球在垂直斜面方向的初速度和加速度分別

為匕=%$in30°,/=gcos30”,當(dāng)球離斜面距離最遠(yuǎn)時(shí)，球垂直于斜面的分速度為零，球距

離斜面的最遠(yuǎn)距離d==gh,甲球在豎直方向下降的距離是丙球的三倍，

則甲球離斜面最遠(yuǎn)距離是丙球的三倍，故C正確；設(shè)球落在斜面上速度方向與水平面成。

角，則根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知tana=2tan30°=|G,所以球落在斜面上速度方向與水平面

夾角不是60°,即球落在斜面上速度方向與斜面不是成30°斜向右下方，故D項(xiàng)錯(cuò)誤.

5.答案：BC

解析：由題圖可知，斜面的傾角9等于小球A落在斜面上時(shí)的位移與水平方向的夾角，則

J2

有tan。="-，小球A在擊中P點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向的夾角為外則有tan聯(lián)旦，聯(lián)

，W%

立可得tan。=2tan。，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；設(shè)小球A在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為。，小球8

在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為與，則由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得，4=殳=細(xì)則由=%=—^

ggggtan

則有上=駕”，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤.

t21

6.答案：BD

解析：小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由重力和支持力的合力提供向心力，則

2

F=mgtan0=m—-——=marRsinOa＞。力與豎直方向的夾角，解得

nRsin。

vIP

i"ti-a---n---O-----s---i-",則n線(xiàn)速.度.之.,比,Wa=^/ta3n573°/s3in573°。=可873'*W則

家=J黑和專(zhuān)’八項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確。0的角速度““=卜金=學(xué)的'"的

角速度就=,焉和=5?rad/s,相距最近時(shí)滿(mǎn)足@1-4/=2兀，解得

I=2畫(huà)用上2回s,c項(xiàng)錯(cuò)誤：隊(duì)》兩球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩球?qū)ν氲膲毫Φ乃椒至繛?/p>

25

mgtan0,因。不同，所以?xún)汕驅(qū)ν氲膲毫Φ乃椒至坎幌嗟?，?duì)碗來(lái)說(shuō)兩球?qū)ν氲乃椒?/p>

向的作用力不為零，則碗對(duì)地面始終有摩擦力作用，D項(xiàng)正確。

7.答案：D

解析：汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，所受的力有重力、彈力和摩擦力，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤。汽車(chē)轉(zhuǎn)彎的速度為

20m/s時(shí)，所需的向心力5=｛匚=1.0xl04N,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤。汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，摩擦力提供

向心力，轉(zhuǎn)彎的速度為20m/s時(shí)，所需的向心力小于徑向最大靜摩擦力，故不會(huì)發(fā)生側(cè)滑,

C選項(xiàng)錯(cuò)誤。汽車(chē)安全轉(zhuǎn)彎所需的最大向心力等于徑向最大靜摩擦力，汽車(chē)轉(zhuǎn)彎的最大向心

加速度為儂=4^=7.001/52,故D選項(xiàng)正確。

m

8.答案：B

解析：對(duì)于衛(wèi)星，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，有6嗎=點(diǎn)R,可得7=2/匹，根據(jù)

R-T-VGM

題意知乙的軌道半徑是甲軌道半徑的儂倍,

時(shí)間內(nèi)，乙轉(zhuǎn)動(dòng)1.2圈；從圖示時(shí)刻開(kāi)始，乙轉(zhuǎn)半圈時(shí)，甲轉(zhuǎn)動(dòng)2.5圈，相遇一次；此后每

次乙轉(zhuǎn)動(dòng)半圈，兩個(gè)衛(wèi)星就相遇一次，故一共相遇2次，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。

9.答案：B

解析：對(duì)地球的近地衛(wèi)星，由萬(wàn)有引力提供向心力有G"學(xué)=皿，對(duì)月球的近月探測(cè)器,

R[6

同理有G乜半=迪，聯(lián)立得三=,匹瓦，AD錯(cuò)誤；在星球表面，由萬(wàn)有引力近似等于

R；&v2\M2Rt

重力有絲絲=mg,結(jié)合以上分析得三,修瓦，B正確，C錯(cuò)誤。

發(fā)v2江4

10.答案：A

解析：對(duì)于處在星球表面的物體，其萬(wàn)有引力近似等于重力，則由G^=，謔得加=除

又n=絲，V=-itR},整理得0=—密一,則該星球的密度與地球密度的比值為

V34兀GR

組=組￡=_L,則爪=旦，A正確；該星球的體積為力4

=—71質(zhì)量為M星=0星/?

P%g2”星2星3

誓‘B錯(cuò)誤；由G鬻〃得得「二寫(xiě),又GM=gR：則該星球

由以上可得M顯

上的第一宇宙速度為v,=血K=、匹='跡，該星球上的第二宇宙速度為

V3x66

v=血.也皿=邈，c錯(cuò)誤：由題中的條件不能分析出該星球與地球自轉(zhuǎn)周期的關(guān)系,

63

D錯(cuò)誤。

11.答案：D

解析：A.探測(cè)器由軌道3進(jìn)入軌道4需要點(diǎn)火減速，機(jī)械能減少，因此探測(cè)器經(jīng)過(guò)￡點(diǎn)的

機(jī)械能小于。點(diǎn)的機(jī)械能，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火使探測(cè)器進(jìn)入半徑較小的軌道2,需要減速，因此此過(guò)程中推力對(duì)探測(cè)器做

負(fù)功，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.第一宇宙速度是最大運(yùn)行速度，因此探測(cè)器經(jīng)過(guò)E點(diǎn)的速度一定小于火星的第一宇宙速

度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

4點(diǎn)運(yùn)行到B點(diǎn)的半徑大于軌道2上的半徑，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律乙=0可知探測(cè)器從A

T-

點(diǎn)運(yùn)行到B點(diǎn)的時(shí)間大于在軌道2上從B點(diǎn)運(yùn)行到C點(diǎn)的時(shí)間，選項(xiàng)D正確。

故選D。

12.答案：AC

解析：設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為〃?，月球的第一宇宙速度為不衛(wèi)星在月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向

心力由萬(wàn)有引力提供，有0犁=處，在月球表面萬(wàn)有引力近似等于重力，有里二mg,

R-RR-

2

所以有"?g=〃?九，解得力=強(qiáng),選項(xiàng)A正確；設(shè)月球的質(zhì)量為M,“嫦娥四號(hào)”的質(zhì)量

R

為犯，由萬(wàn)有引力定律得6華=犯匕，又怨”=mg,解得丫=匿，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

rrKvr

M心M々

月球的平均密度又甘=小解得"噌質(zhì),選項(xiàng)C正確；“嫦娥四號(hào)"

要返回地球，就要脫離月球?qū)λ氖`，故必須加速做離心運(yùn)動(dòng)才能返回地球，選項(xiàng)D錯(cuò)

誤.

13.答案：BD

解析：兩星的角速度相同，根據(jù)萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力知:

Gmm29

—=叫①;=mr2co~

可得4=4

兩星繞連線(xiàn)的中點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),則等

2Gm

計(jì)算得出用=

所以”=空=2兀2