高考物理必修知識點鞏固練習曲線運動、萬有引力綜合復習提高

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1、 【鞏固練習】 一、選擇題： 1．一個靜止的質點，在兩個互成銳角的恒力F1、F2作用下開始運動，經過一段時間后撤掉其中的一個力，則質點在撤力前后兩個階段的運動性質分別是（ ） A．勻加速直線運動，勻減速直線運動 B．勻加速直線運動，勻變速曲線運動 C．勻變速曲線運動，勻速圓周運動 D．勻加速直線運動，勻速圓周運動 2．如圖為一空間探測器的示意圖，P1、P2、P3、P4為四個噴氣發(fā)動機，P1、P3的連線與空間一固定坐標系的x軸平行，P2、P4的連線與y軸平行，每臺發(fā)動機開動時，都能向探測器提供推力，但不會使探測器轉動。開始時，探測器以恒定的速率v0向正x方向平動。要使探測器

2、改為向正x偏負y 60°的方向以原來的速率v0平動，則可（ ） A．先開動P1適當時間，再開動P4適當時間 B．先開動P3適當時間，再開動P2適當時間 C．開動P4適當時間 D．先開動P3適當時間，再開動P4適當時間 3．做平拋運動的物體，每秒的速度增量總是（ ） A．大小相等，方向相同 B．大小不等，方向不同 C．大小相等，方向不同 D．大小不等，方向相同 4．一輪船以一定的速度且船頭垂直河岸向對岸行駛，當河水勻速流動時，輪船所通過的位移、過河所用時間與水流速度的正確關系是（ ） A．水速越大，路程越長，時間越長 B．水速越大，路程越短

3、，時間越短 C．水速越大，路程與時間都不變 D．水速越大，路程越大，時間不變 5．如圖所示的塔吊吊臂上有一個可以沿水平方向運動的小車A，小車下裝有吊著物體B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d=H－2t2（SI）（SI表示國際單位制，式中H為吊臂離地面的距離）規(guī)律變化，則物體做（ ） A．速度大小不變的曲線運動 B．速度大小增大的曲線運動 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 6．如圖所示，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

4、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（ ） A．x B．0.5 x C．0.3 x D．不能確定 7．物塊從光滑曲面上的P點自由滑下，通過粗糙的靜止水平傳送帶以后落到地面上的Q點，若傳送帶的皮帶輪沿逆時針方向轉動起來，使傳送帶隨之運動，如圖所示，再把物塊放到P點自由滑下則（ ） A．物塊將仍落在Q點 B．物塊將會落在Q點的左邊 C．物塊將會落在Q點的右邊 D．物塊有可能落不到地面上 8．如圖，在同一豎直平面內，小球a、b從高度不同的兩點，分別以初速度va和vb沿水平方向拋出，

5、經過時間ta和tb后落到與兩拋出點水平距離相等的P點。若不計空氣阻力，下列關系式正確的是（ ） A．ta＞tb，va＜vb B．ta＞tb，va＞vb C．ta＜tb，va＜vb D．ta＜tb，va＞vb 9．如圖所示，有一小球質量為m，用輕繩AB和BC連接處于靜止狀態(tài)，AB沿水平方向，BC與豎直方向成角θ。則在剪斷AB時的瞬間（球未擺動），繩BC所受拉力與原來受的拉力的比等于（ ） A． B． C． D． 10．長為L的輕桿，一端固定一個小球，另一端固定在光滑的水平軸上，使小球在豎直面內做圓周運動，關于最高點的速度v，下列說法中

6、正確的是（ ） A．v的極小值為 B．v由零逐漸增大，向心力也增大 C．當v由值逐漸增大時，桿對小球的彈力也逐漸增大 D．當v由值逐漸減小時，桿對小球的彈力逐漸增大 11．如圖所示，光滑桿偏離豎直方向的夾角為α，桿以O為支點，繞豎直軸旋轉，質量為m的小球套在桿上可沿桿滑動，當角速度為ω1時，小球旋轉平面即A所在水平平面，當桿角速度為ω2時，小球旋轉平面即B所在水平平面，設環(huán)對桿壓力為N，則有（ ） A．N1＞N2 B．N1＝N2 C．ω1＜ω2 D．ω1＞ω2 12．如圖，質量為m的物塊，沿著半徑為R的半球形金屬殼內壁滑下，半球形金屬殼豎直放置，

7、開口向上，滑到最低點時速度大小為v，若物體與球殼之間的摩擦因數(shù)為μ，則物體在最低點時，下列說法正確的是（ ） A．受到向心力為 B．受到的摩擦力為 C．受到的摩擦力為μmg D．受到的合力方向斜向左上方 13．如圖所示，在同一軌道平面上的幾個人造地球衛(wèi)星A、B、C，在某一時刻恰好在同一直線上，下列正確說法有（ ） A．根據(jù)，可知vA＜vB＜vC B．根據(jù)萬有引力定律，F(xiàn)A＞FB＞FC C．向心加速度aA＞aB＞aC D．運動一周后，C先回到原地點 14、(2015 山東高考)距地面高5 m的水平直軌道上A、B兩點相距2 m，在B點用細線懸掛一小球，離地

8、高度為h，如圖。小車始終以4 m／s的速度沿軌道勻速運動，經過A點時將隨車攜帶的小球由軌道高度自由卸下，小車運動至B點時細線被軋斷，最后兩球同時落地。不計空氣阻力，取重力加速度的大小g=10 m／s2?？汕蟮胔等于( ) A．1.25 m B．2.25 m C．3.5 m D．4.5 m 15、（2015 山東高考）如圖，拉格朗日點L1位于地球和月球連線上，處在該點的物體在地球和月球引力的共同作用下，可與月球一起以相同的周期繞地球運動。據(jù)此，科學家設想在拉格朗日點L1建立空間站，使其與月球同周期繞地球運動。以a1、a2分別表示該空間站和月

9、球向心加速度的大小，a3表示地球同步衛(wèi)星向心加速度的大小。以下判斷正確的是( ) A．a2＞a3＞a1 B．a2＞a1＞a3 C．a3＞a1＞a2 D．a3＞a2＞a1 16、（2015 上海高考）如圖，戰(zhàn)機在斜皮上方進行投彈演練。戰(zhàn)機水平勻速飛行，每隔相等時間釋放一顆炸彈，第一顆落在a點，第二顆落在b點。斜皮上c、d兩點與a、b共線，且ab=bc=cd，不計空氣阻力。第三顆炸彈將落在（ ） A．bc之間 B．c點 C．cd之間 D．d點 二、解答題： 1．如圖所示，質量為M的支座上有一水平細軸O，

10、軸上套有一長為L的細繩，繩的另一端拴一質量為m的小球。讓球在豎直面內做勻速圓周運動，當小球運動到最高點時，支座恰好離開地面，則此時小球的線速度多少？ 2．如圖，升降機內懸掛一圓錐擺，擺線為1 m，小球質量為0.5 k，當升降機以2 m / s2加速度勻加速上升時，擺線恰與豎直方向成θ=37°角，試求小球的轉速和擺線的拉力？ 3．我國發(fā)射的“嫦娥一號”探月衛(wèi)星沿近似于圓形的軌道繞月飛行。為了獲得月球表面全貌的信息，讓衛(wèi)星軌道平面緩慢變化。衛(wèi)星將獲得的信息持續(xù)用微波信號發(fā)回地球。設地球和月球的質量分別為M和m，地球和月球的半徑分別為R和R1，月球繞地球的軌道半徑和衛(wèi)星繞月球的軌

11、道半徑分別為r和r1，月球繞地球轉動的周期為T。假定在衛(wèi)星繞月運行的一個周期內衛(wèi)星軌道平面與地月連心線共面，求在該周期內衛(wèi)星發(fā)射的微波信號因月球遮擋而不能到達地球的時間（用M、m、R、R1、r、r1和T表示，忽略月球繞地球轉動對遮擋時間的影響）。 【答案與解析】 一、選擇題： 1．B 解析：一個靜止的質點，在兩個互成銳角的恒力F1、F2作用下開始運動，它將沿著合力的方向做勻加速直線運動。撤掉其中的一個力后，由于運動方向和力的方向不在一直線上，它將作勻變速曲線運動。故B選項正確。 2．A 解析：P1、P2、P3、P4都是噴氣式發(fā)動機，是利用反沖作用使探測器得到加速度的。從圖上

12、看出，P1發(fā)動時，使探測器得到負x方向的加速度，P4工作時，使探測器得到負y方向的加速度……要使得探測器沿正x偏負y60°方向以原來的速率v0平動，這時的速度應是探測器在正x方向的速度vx與負y方向的速度vy的合速度，合速度的大小是v0，因而必須使正x方向速度減小到適量，使負y方向速度增加到適量，也就是開動P1適當時間，再開動P4適當時間，A選項正確。 誤區(qū)警示：此題考查的主體是運動的合成，但卻放到空間探測器、噴氣發(fā)動機上，運動方向的描述也與平面直角坐標系聯(lián)系起來，這些看起來是常識性的知識，稍不注意，便成了解題的障礙。充分體現(xiàn)了注重考查能力、緊密聯(lián)系實際。 3．A 解析：平拋運動是勻變速

13、曲線運動，其加速度是重力加速度g，在Δt時間內速度的增量Δv=gΔt，方向豎直向下，故A選項正確；也可以用動量定理分析解決：做平拋運動的物體只受重力作用，則mgΔt=mΔv，當時間相同時速度的增量Δv=gΔt是相同的，方向豎直向下。 誤區(qū)警示：（1）Δv=aΔt不僅適用于直線運動，對于曲線運動也是成立的。（2）Δv是矢量，有大小也有方向，Δv的方向對于勻變速運動來說就是其加速度的方向。Δv等于末速度v2與初速度v1的矢量之差，需由三角形定則求得。例如平拋運動Δv的求法，如圖所示。 4．D 解析：輪船以一定的速度且船頭垂直河岸向對岸行駛，其渡河時間與河寬和船在靜水中的速度有關，河水的流

14、速影響的是輪船向下游運動的距離，影響到輪船的路程，但不影響渡河的時間，故選項D是正確的。 5．BC 解析：物體B的實際運動是合運動，可把合運動分解為兩個方向的分運動。物體B在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向，由d=H－2t2知其做初速度為零的勻加速直線運動。由于水平方向加速度為零，豎直方向加速度恒定，根據(jù)平行四邊形定則可得合加速度大小、方向恒定不變，縣加速度方向豎直向上。由運動的合成規(guī)律知物體B的速度一定增大，又因加速度方向與合速度方向不在一條直線上，故合運動一定為勻加速曲線運動，所以正確選項為B、C。 點評：（1）兩個分運動都是直線運動，合運動可以是直線運動，也可以是曲線運動。（2）

15、確定軌跡的方法有兩種：①如解析中通過合速度和加速度方向的關系定性地判斷直線運動和曲線運動；②由兩個分運動的位移與時間關系消除時間參數(shù)便得到軌跡方程。如本題，在豎直平面內的坐標系中，水平方向x=vt，而豎直方向d=H－2t2=y，消除時間t可得到軌跡方程，可知是一條拋物線。 6．B 解析：作出圖示如圖： 設v與豎直方向的夾角為α，根據(jù)幾何關系： ① 由平拋運動，得 水平方向：x=v0t ② 豎直方向： ③ 由①②③式得 在Rt△AEP中，，所以。 點評：從解答本題中發(fā)現(xiàn)：①平拋運動中以拋出點O為坐標原點的坐標系中任一點P（x，y）的速度方向與豎直方

16、向的夾角為α，則。②其速度的反向延長線交于x軸的處。這兩個結論可以用于分析其他的平拋、類平拋問題。 7．A 解析：物塊從斜面滑下來，當傳送帶靜止時，在水平方向受到與運動方向相反的摩擦力，物塊將做勻減速運動。物塊離開傳送帶時做平拋運動。當傳送帶逆時針轉動時物體相對傳送帶仍是向前運動的，受到滑動摩擦力方向與運動方向相反。物體做勻減速運動，離開傳送帶時，也做平拋運動，且與傳送帶不動時拋出速度相同，故落在Q點，所以A選項正確。 8．A 解析：由于物體做平拋運動，在豎直方向上，，因ha＞hb，故ta＞tb，因，由于水平方向sa=sb，tb＜ta，所以vb＞va，故A項正確。 9．A 解析：剪

17、斷AB前，小球受力平衡，所以有；剪斷AB后，小球做圓周運動，有T＇=mg cosθ。因此繩BC所受拉力與原來受的拉力的比，A選項正確。 10．BCD 解析：由于是輕桿，即使小球在最高點速度為零，小球也不會掉下來，因此它的極小值是零，v由零逐漸增大，由可知，F(xiàn)向也增大；當時，，此時桿恰對小球無作用力，向心力只由其自身重力來提供。若v由增大，則，桿對小球為拉力，且逐漸增大；若v由減小時，，可見桿對小球為支持力，且逐漸增大，桿對小球的拉力、支持力均為彈力，所以C、D都對。 11．BD 解析：分析小球受力，由合外力指向圓心，作出小球受力的合成圖，則N=mg / sinα，可見，它與角速度、旋轉

18、半徑R均無關，故B選項正確。由于F合=F向，得mg cotα=mω2R，所以ω2=g cotα / R，可見R越大，ω越小，故D選項正確。故答案為B、D。 點評：解此類題的關鍵是準確找出圓心、半徑及向心力。 12．D 解析：物體在最低點時，受到的向心力為，A選項錯誤；受到的摩擦力為 B、C選項都錯誤；由于受到向左摩擦力和向上的向心力，故合力方向斜向左上方，D選項正確。 13．C 解析：公式只適用于星球表面的衛(wèi)星，故A錯誤；根據(jù)衛(wèi)星受到的萬有引力等于向心力的關系，可知C正確，選項B、D錯誤。 14、A 解析：根據(jù)題意先求出小車由A運動到B的時間t=2/4=0.5s；在豎直方向上兩球

19、都是自由落體運動，對左側小球：5m=1/2gt2，對右側小球：h=1/2g(t-0.5s)2，聯(lián)立即可求出h=1.25m，所以A正確。 故選：A 15、D 解析：地球同步衛(wèi)星受月球引力可以忽略不計，表明地球同步衛(wèi)星距月球要比空間站距月球更遠，地球同步衛(wèi)星軌道半徑r3、空間站軌道半徑r1、月球軌道半徑r2之間的關系：r2＞r1＞r3，由可知，，可比較出a3＞a2，由題意，空間站與月球周期相等，由可知，，所以a2＞a1，因此a3＞a2＞a1，D正確。 故選：D 16、A 解析：如圖所示： 假設第二顆炸彈的軌跡經過a、b，第三顆炸彈的軌跡經過P、Q；a、A、B、P、C在同一水平

20、線上，由題意可知，設aA=BP=x0，ab=bc=L，斜面的傾角為θ，三顆炸彈到達a 所在水平面的豎直速度為vy，水平速度為v0，對第二顆炸彈：水平方向：，豎直方向：， 對第三顆炸彈：水平方向：，豎直方向：，解得：t2=2t1；y2>2y1；所以Q點在c點的下方，也就是第三顆炸彈將落在bc之間，故A正確，B、C、D錯誤。 故選：A 二、解答題： 1． 解析：小球在最高點受的合力提供向心力，繩的拉力與重力方向相同，，又因為F=Mg，所以。 2．0.6 r / s 7.5 N 解析：小球在豎直方向做勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律有 代入數(shù)據(jù)可得擺線的拉力 T=7.5 N

21、 小球在水平方向做圓周運動，所以有 代入數(shù)據(jù)可得周期 T=1.62 s 小球的轉速 。 3． 解析：如圖所示，O和O＇分別表示地球和月球的中心。在衛(wèi)星軌道平面上，A是地月連心線OO＇與地月球面的公切線ACD的交點，D、C和B分別是該公切線與地球表面、月球表面和衛(wèi)星圓軌道的交點。根據(jù)對稱性，過A點在另一側作地月球面的公切線，交衛(wèi)星軌道于E點。衛(wèi)星在上運動時發(fā)出的信號被遮擋。 設探月衛(wèi)星的質量為m0，引力常量為G，根據(jù)萬有引力定律有： ① ② 式中，T1是探月衛(wèi)星繞月球轉動的周期。 由①②式得 ③ 設衛(wèi)星的微波信號被遮擋的時間為t，則由于衛(wèi)星繞月做勻速圓周運動，應有 ④ 式中 ，。 由幾何關系得 ⑤ ⑥ 由③④⑤⑥式得