2022屆高考物理（二輪）習(xí)題：曲線運(yùn)動、萬有引力與航天有答案

2022屆高考物理（二輪）習(xí)題：曲線運(yùn)動、萬有引力與航天有答案一、選擇題。1、(雙選)如圖所示為一半球形的坑，其中坑邊緣兩點(diǎn)M、N與圓心等高且在同一豎直面內(nèi)．現(xiàn)甲、乙兩位同學(xué)分別站在M、N兩點(diǎn)，同時(shí)將兩個(gè)小球以v1、v2的速度沿圖示方向水平拋出，發(fā)現(xiàn)兩球剛好落在坑中同一點(diǎn)Q，已知∠MOQ＝60°，忽略空氣阻力．則下列說法正確的是()A．兩球拋出的速率之比為1∶3B．若僅增大v1，則兩球?qū)⒃诼淙肟又兄跋嘧睠．兩球的初速度無論怎樣變化，只要落在坑中的同一點(diǎn)，兩球拋出的速率之和不變D．若僅從M點(diǎn)水平拋出小球，改變小球拋出的速度，小球可能垂直坑壁落入坑中2、(多選)我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征運(yùn)載火箭將衛(wèi)星成功送入太空。已知地球自轉(zhuǎn)周期T0，月球半徑R，衛(wèi)星距離月球表面的高度h，月球表面的重力加速度g，萬有引力常量G。下列說法中正確的是()A.月球的質(zhì)量M=B.衛(wèi)星的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度之比為C.月球的密度ρ=D.衛(wèi)星繞月球運(yùn)行的速率v=3、如圖所示，在一個(gè)水平圓盤上有一個(gè)木塊P隨圓盤一起繞過O點(diǎn)的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，下面說法中錯誤的是()A．圓盤勻速轉(zhuǎn)動的過程中，P受到的靜摩擦力的方向指向O點(diǎn)B．圓盤勻速轉(zhuǎn)動的過程中，P受到的靜摩擦力為零C．在轉(zhuǎn)速一定的條件下，P受到的靜摩擦力的大小跟P到O點(diǎn)的距離成正比D．在P到O點(diǎn)的距離一定的條件下，P受到的靜摩擦力的大小跟圓盤勻速轉(zhuǎn)動的角速度平方成正比4、某衛(wèi)星在半徑為r的軌道1上做圓周運(yùn)動，動能為Ek，變軌到軌道2上后，動能比在軌道1上減小了ΔE，在軌道2上也做圓周運(yùn)動，則軌道2的半徑為()A．eq\f(Ek－ΔE,ΔE)rB．eq\f(Ek,ΔE)rC．eq\f(ΔE,Ek－ΔE)rD．eq\f(Ek,Ek－ΔE)r5、如圖所示，兩條位于同一豎直平面內(nèi)的水平軌道相距為h，物體B和A(均可視為質(zhì)點(diǎn))分別在上、下軌道上，它們通過一根繞過定滑輪O的不可伸長的輕繩相連接，物體A在下面的軌道上以速度v勻速運(yùn)動，在繩子BO段與軌道成30°角的瞬間，與BO段繩子相對靜止的小水滴P和繩子分離．已知繩子BO段的長度遠(yuǎn)大于定滑輪的直徑，OP＝eq\f(1,3)OB.則小水滴P脫離繩子時(shí)的速度大小為()A．vB.eq\f(\r(3),3)vC.eq\f(\r(39),6)vD.eq\f(2\r(21),9)v6、(多選)宇宙間存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的三星系統(tǒng)，其中有一種三星系統(tǒng)如圖所示，三顆質(zhì)量均為m的星位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，三角形邊長為R，忽略其他星體對它們的引力作用，三星在同一平面內(nèi)繞三角形中心O做勻速圓周運(yùn)動，引力常量為G，則()A．每顆星做圓周運(yùn)動的線速度為eq\r(\f(Gm,R))B．每顆星做圓周運(yùn)動的角速度為eq\r(\f(3Gm,R3))C．每顆星做圓周運(yùn)動的周期為2πeq\r(\f(R3,3Gm))D．每顆星做圓周運(yùn)動的加速度與三星的質(zhì)量無關(guān)7、如圖所示，河水由西向東流，河寬為d＝800m，河中各點(diǎn)的水流速度大小為v水，各點(diǎn)到較近河岸的距離為x，v水與x的關(guān)系為v水＝eq\f(3,400)x(m/s)(x的單位為m)。讓小船船頭垂直河岸由南向北渡河，小船劃水速度大小恒為v船＝4m/s。則下列說法正確的是()A．小船渡河的軌跡為直線B．小船在河水中的最大速度是5m/sC．小船在距南岸200m處的速度小于在距北岸200m處的速度D．小船渡河的時(shí)間是160s8、如圖所示，長為L的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端拴住一個(gè)小球．在O點(diǎn)的正下方與O點(diǎn)相距eq\f(2L,3)的地方有一枚與豎直平面垂直的釘子A.把球拉起使細(xì)繩在水平方向伸直，由靜止開始釋放，當(dāng)細(xì)繩碰到釘子后的瞬間(細(xì)繩沒有斷)，下列說法中正確的是()A．小球的向心加速度突然增大到原來的3倍B．小球的線速度突然增大到原來的3倍C．小球的角速度突然增大到原來的1.5倍D．細(xì)繩對小球的拉力突然增大到原來的1.5倍9、如圖所示，氣槍水平對準(zhǔn)被磁鐵吸住的鋼球，在子彈射出槍口的同時(shí)，將電磁鐵的電路斷開，釋放鋼球使其自由下落(設(shè)離地高度足夠大)，不計(jì)空氣阻力，則下列說法中正確的是()A．子彈與鋼球在任意時(shí)刻都位于同一高度B．子彈一定比鋼球后落地C．子彈一定從空中下落的鋼球下方飛過D．只有在氣槍離電磁鐵某一距離時(shí)，子彈才能擊中空中下落的鋼球10、如圖，一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán)，用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi)；套在大環(huán)上質(zhì)量為m的小環(huán)(可視為質(zhì)點(diǎn))，從大環(huán)的最高處由靜止滑下．重力加速度大小為g，當(dāng)小環(huán)滑到大環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)，大環(huán)對輕桿拉力的大小為()A．Mg－5mgB．Mg＋mgC．Mg＋5mgD．Mg＋10mg11、（雙選）如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動，內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說法正確的是()A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin＝eq\r(gR＋r)B．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin＝0C．小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力D．小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動時(shí)，外側(cè)管壁對小球一定有作用力12、我國首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”已于酒泉成功發(fā)射，將在世界上首次實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信．“墨子”將由火箭發(fā)射至高度為500千米的預(yù)定圓形軌道．此前6月在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了第二十三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星G7.G7屬地球靜止軌道衛(wèi)星(高度約為36000千米)，它將使北斗系統(tǒng)的可靠性進(jìn)一步提高．關(guān)于衛(wèi)星以下說法中正確的是()A．這兩顆衛(wèi)星的運(yùn)行速度可能大于7.9km/sB．通過地面控制可以將北斗G7定點(diǎn)于西昌正上方C．量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的周期比北斗G7小D．量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的向心加速度比北斗G7小二、填空含實(shí)驗(yàn)題。13、半徑為R的水平圓盤繞過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，A為圓盤邊緣上一點(diǎn)．在O的正上方有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以初速度v水平拋出時(shí)，半徑OA方向恰好與v的方向相同，如圖所示．若小球與圓盤只碰一次，且落在A點(diǎn)，重力加速度為g，則小球拋出時(shí)距O的高度h＝________，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度大小ω＝________。14、在研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中：(1)實(shí)驗(yàn)所需要的測量工具是______________．(2)完成該實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意：安裝斜槽軌道必須使軌道底部________；確定豎直方向必須利用________；從斜槽上使小球重復(fù)下落必須使小球從________(填“相同”或“不同”)的位置無初速釋放．(3)一同學(xué)做驗(yàn)證平拋運(yùn)動規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí)，只在白紙上畫出與初速度平行的Ox軸，忘了畫原點(diǎn)和Oy軸，并且他只畫出一部分軌跡如圖所示．如何只用一把刻度尺得出小球的初速度v0？(不需測實(shí)際數(shù)據(jù)，用物理量的符號代表所測量的值．)①測量方法是(簡要回答)：_______________________________.②初速度的計(jì)算式為_________________________________．三、解答類題。15、（計(jì)算題）船在靜水中的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖甲所示，河水的流速與船離河岸的距離d的變化關(guān)系如圖乙所示，求：(1)小船渡河的最短時(shí)間；(2)小船以最短時(shí)間渡河的位移的大?。?6、（計(jì)算題）如圖所示，光滑圓桿MN段豎直，OC段水平且與MN相接于O點(diǎn)，兩桿分別套有質(zhì)量為m的環(huán)A和2m的環(huán)B，兩環(huán)的內(nèi)徑比桿的直徑稍大，A、B用長為2L的輕繩連接，A、O用長為L的輕繩連接，現(xiàn)讓裝置繞豎直桿MN做勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)ω＝eq\r(\f(2g,L))時(shí)，OA段繩剛好要斷，AB段繩能承受的拉力足夠大，求：(1)OA段繩剛剛拉直時(shí)轉(zhuǎn)動的角速度多大；(2)OA段繩能承受的最大的拉力；(3)當(dāng)ω＝2eq\r(\f(g,L))且轉(zhuǎn)動穩(wěn)定時(shí)，A向外側(cè)移動的距離多大．17、如圖所示，一根長0.1m的細(xì)線，一端系著一個(gè)質(zhì)量為0.18kg的小球，拉住線的另一端，使小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動，使小球的轉(zhuǎn)速很緩慢地增加，當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速增加到開始時(shí)轉(zhuǎn)速的3倍時(shí)，細(xì)線斷開，線斷開前的瞬間線受到的拉力比開始時(shí)大40N，求：(1)線斷開前的瞬間，線受到的拉力大?。?2)線斷開的瞬間，小球運(yùn)動的線速度大??；(3)如果小球離開桌面時(shí)，速度方向與桌邊緣的夾角為60°，桌面高出地面0.8m，求小球飛出后的落地點(diǎn)距桌邊緣的水平距離。2022屆高考物理（二輪）習(xí)題：曲線運(yùn)動、萬有引力與航天有答案一、選擇題。1、(雙選)如圖所示為一半球形的坑，其中坑邊緣兩點(diǎn)M、N與圓心等高且在同一豎直面內(nèi)．現(xiàn)甲、乙兩位同學(xué)分別站在M、N兩點(diǎn)，同時(shí)將兩個(gè)小球以v1、v2的速度沿圖示方向水平拋出，發(fā)現(xiàn)兩球剛好落在坑中同一點(diǎn)Q，已知∠MOQ＝60°，忽略空氣阻力．則下列說法正確的是()A．兩球拋出的速率之比為1∶3B．若僅增大v1，則兩球?qū)⒃诼淙肟又兄跋嘧睠．兩球的初速度無論怎樣變化，只要落在坑中的同一點(diǎn)，兩球拋出的速率之和不變D．若僅從M點(diǎn)水平拋出小球，改變小球拋出的速度，小球可能垂直坑壁落入坑中【答案】AB2、(多選)我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征運(yùn)載火箭將衛(wèi)星成功送入太空。已知地球自轉(zhuǎn)周期T0，月球半徑R，衛(wèi)星距離月球表面的高度h，月球表面的重力加速度g，萬有引力常量G。下列說法中正確的是()A.月球的質(zhì)量M=B.衛(wèi)星的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度之比為C.月球的密度ρ=D.衛(wèi)星繞月球運(yùn)行的速率v=【答案】A、B。3、如圖所示，在一個(gè)水平圓盤上有一個(gè)木塊P隨圓盤一起繞過O點(diǎn)的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，下面說法中錯誤的是()A．圓盤勻速轉(zhuǎn)動的過程中，P受到的靜摩擦力的方向指向O點(diǎn)B．圓盤勻速轉(zhuǎn)動的過程中，P受到的靜摩擦力為零C．在轉(zhuǎn)速一定的條件下，P受到的靜摩擦力的大小跟P到O點(diǎn)的距離成正比D．在P到O點(diǎn)的距離一定的條件下，P受到的靜摩擦力的大小跟圓盤勻速轉(zhuǎn)動的角速度平方成正比【答案】B4、某衛(wèi)星在半徑為r的軌道1上做圓周運(yùn)動，動能為Ek，變軌到軌道2上后，動能比在軌道1上減小了ΔE，在軌道2上也做圓周運(yùn)動，則軌道2的半徑為()A．eq\f(Ek－ΔE,ΔE)rB．eq\f(Ek,ΔE)rC．eq\f(ΔE,Ek－ΔE)rD．eq\f(Ek,Ek－ΔE)r【答案】D5、如圖所示，兩條位于同一豎直平面內(nèi)的水平軌道相距為h，物體B和A(均可視為質(zhì)點(diǎn))分別在上、下軌道上，它們通過一根繞過定滑輪O的不可伸長的輕繩相連接，物體A在下面的軌道上以速度v勻速運(yùn)動，在繩子BO段與軌道成30°角的瞬間，與BO段繩子相對靜止的小水滴P和繩子分離．已知繩子BO段的長度遠(yuǎn)大于定滑輪的直徑，OP＝eq\f(1,3)OB.則小水滴P脫離繩子時(shí)的速度大小為()A．vB.eq\f(\r(3),3)vC.eq\f(\r(39),6)vD.eq\f(2\r(21),9)v【答案】D6、(多選)宇宙間存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的三星系統(tǒng)，其中有一種三星系統(tǒng)如圖所示，三顆質(zhì)量均為m的星位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，三角形邊長為R，忽略其他星體對它們的引力作用，三星在同一平面內(nèi)繞三角形中心O做勻速圓周運(yùn)動，引力常量為G，則()A．每顆星做圓周運(yùn)動的線速度為eq\r(\f(Gm,R))B．每顆星做圓周運(yùn)動的角速度為eq\r(\f(3Gm,R3))C．每顆星做圓周運(yùn)動的周期為2πeq\r(\f(R3,3Gm))D．每顆星做圓周運(yùn)動的加速度與三星的質(zhì)量無關(guān)【答案】ABC7、如圖所示，河水由西向東流，河寬為d＝800m，河中各點(diǎn)的水流速度大小為v水，各點(diǎn)到較近河岸的距離為x，v水與x的關(guān)系為v水＝eq\f(3,400)x(m/s)(x的單位為m)。讓小船船頭垂直河岸由南向北渡河，小船劃水速度大小恒為v船＝4m/s。則下列說法正確的是()A．小船渡河的軌跡為直線B．小船在河水中的最大速度是5m/sC．小船在距南岸200m處的速度小于在距北岸200m處的速度D．小船渡河的時(shí)間是160s【答案】B8、如圖所示，長為L的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端拴住一個(gè)小球．在O點(diǎn)的正下方與O點(diǎn)相距eq\f(2L,3)的地方有一枚與豎直平面垂直的釘子A.把球拉起使細(xì)繩在水平方向伸直，由靜止開始釋放，當(dāng)細(xì)繩碰到釘子后的瞬間(細(xì)繩沒有斷)，下列說法中正確的是()A．小球的向心加速度突然增大到原來的3倍B．小球的線速度突然增大到原來的3倍C．小球的角速度突然增大到原來的1.5倍D．細(xì)繩對小球的拉力突然增大到原來的1.5倍【答案】A9、如圖所示，氣槍水平對準(zhǔn)被磁鐵吸住的鋼球，在子彈射出槍口的同時(shí)，將電磁鐵的電路斷開，釋放鋼球使其自由下落(設(shè)離地高度足夠大)，不計(jì)空氣阻力，則下列說法中正確的是()A．子彈與鋼球在任意時(shí)刻都位于同一高度B．子彈一定比鋼球后落地C．子彈一定從空中下落的鋼球下方飛過D．只有在氣槍離電磁鐵某一距離時(shí)，子彈才能擊中空中下落的鋼球【答案】A10、如圖，一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán)，用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi)；套在大環(huán)上質(zhì)量為m的小環(huán)(可視為質(zhì)點(diǎn))，從大環(huán)的最高處由靜止滑下．重力加速度大小為g，當(dāng)小環(huán)滑到大環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)，大環(huán)對輕桿拉力的大小為()A．Mg－5mgB．Mg＋mgC．Mg＋5mgD．Mg＋10mg【答案】C.11、（雙選）如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動，內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說法正確的是()A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin＝eq\r(gR＋r)B．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin＝0C．小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力D．小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動時(shí)，外側(cè)管壁對小球一定有作用力【答案】BC12、我國首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”已于酒泉成功發(fā)射，將在世界上首次實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信．“墨子”將由火箭發(fā)射至高度為500千米的預(yù)定圓形軌道．此前6月在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了第二十三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星G7.G7屬地球靜止軌道衛(wèi)星(高度約為36000千米)，它將使北斗系統(tǒng)的可靠性進(jìn)一步提高．關(guān)于衛(wèi)星以下說法中正確的是()A．這兩顆衛(wèi)星的運(yùn)行速度可能大于7.9km/sB．通過地面控制可以將北斗G7定點(diǎn)于西昌正上方C．量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的周期比北斗G7小D．量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的向心加速度比北斗G7小【答案】C.二、填空含實(shí)驗(yàn)題。13、半徑為R的水平圓盤繞過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，A為圓盤邊緣上一點(diǎn)．在O的正上方有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以初速度v水平拋出時(shí)，半徑OA方向恰好與v的方向相同，如圖所示．若小球與圓盤只碰一次，且落在A點(diǎn)，重力加速度為g，則小球拋出時(shí)距O的高度h＝________，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度大小ω＝________?！敬鸢浮縠q\f(gR2,2v2)eq\f(2nπv,R)(n＝1,2,3，…)14、在研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中：(1)實(shí)驗(yàn)所需要的測量工具是______________．(2)完成該實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意：安裝斜槽軌道必須使軌道底部________；確定豎直方向必須利用________；從斜槽上使小球重復(fù)下落必須使小球從________(填“相同”或“不同”)的位置無初速釋放．(3)一同學(xué)做驗(yàn)證平拋運(yùn)動規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí)，只在白紙上畫出與初速度平行的Ox軸，忘了畫原點(diǎn)和Oy軸，并且他只畫出一部分軌跡如圖所示．如何只用一把刻度尺得出小球的初速度v0？(不需測實(shí)際數(shù)據(jù)，用物理量的符號代表所測量的值．)①測量方法是(簡要回答)：_______________________________.②初速度的計(jì)算式為_________________________________．【答案】(1)刻度尺(2)水平；重錘線；相同(3)①在曲線上取三個(gè)點(diǎn)1、2、3，令相鄰兩點(diǎn)的水平距離相等，測得距離為s，再測得相鄰兩點(diǎn)的豎直距離y1和y2②v0＝seq\r(\f(g,y2－y1))【解析】(3)因?yàn)槠綊佭\(yùn)動水平為勻速直線運(yùn)動，取相同水平位移則表示時(shí)間相同，豎直方向?yàn)閯蜃兯僦本€運(yùn)動，有Δy＝gT2，即y2－y1＝gT2，s＝v0T，聯(lián)立得：v0＝seq\r(\f(g,y2－y1)).三、解答類題。15、（計(jì)算題）船在靜水中的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖甲所示，河水的流速與船離河岸的距離d的變化關(guān)系如圖乙所示，求：(1)小船渡河的最短時(shí)間；(2)小船以最短時(shí)間渡河的位移的大?。敬鸢浮?1)100s(2)100eq\r(13)m【解析】(1)由圖像可知，v船＝3m/s，河寬d＝300m，船頭正對對岸則渡河時(shí)間最短，故tmin＝eq\f(d,v船)＝100s.(2)當(dāng)小船船頭正對對岸行駛時(shí)，d＝v船t，故v水先隨時(shí)間線性增大，后線性減小，垂直河岸分位移x1＝d＝300m，沿河岸方向分位移x2＝2eq\f(v水,2)eq\f(tmin,2)＝200m，總位移x＝100eq\r(13)m。16、（計(jì)算題）如圖所示，光滑圓桿MN段豎直，OC段水平且與MN相接于O點(diǎn)，兩桿分別套有質(zhì)量為m的環(huán)A和2m的環(huán)B，兩環(huán)的內(nèi)徑比桿的直徑稍大，A、B用長為2L的輕繩連接，A、O用長為L的輕繩連接，現(xiàn)讓裝置繞豎直桿MN做勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)ω＝eq\r(\f(2g,L))時(shí)，OA段繩剛好要斷，AB段繩能承受的拉力足夠大，求：(1)OA段繩剛剛拉直時(shí)轉(zhuǎn)動的角速度多大；(2)OA段繩能承受的最大的拉力；(3)當(dāng)ω＝2eq\r(\f(g,L))且轉(zhuǎn)動穩(wěn)定時(shí)，A向外側(cè)移動的距離多大．【答案】(1)eq\r(\f(2\r(3)g,3L))(2)eq\f(6－2\r(3),3)mg(3)eq\f(\r(15)－2,2)L【解析】(1)當(dāng)OA繩剛好拉直時(shí)，由幾何關(guān)系知，cosθ＝eq\f(\r(3),2)，sin