《2019年高中物理(含解析)新人教版必修2【共8套70页】.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高中物理(含解析)新人教版必修2【共8套70页】.pdf（70页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、本套资源目录 2019 年高中物理专题 01 曲线运动单元测试_基础篇含解析新人教版必修 2 2019 年高中物理专题 02 曲线运动单元测试_提高篇含解析新人教版必修 2 2019 年高中物理专题 03 万有引力与航天单元测试_基础篇含解析新人教版必修 2 2019 年高中物理专题 04 万有引力与航天单元测试_提高篇含解析新人教版必修 2 2019 年高中物理专题 05 机械能守恒定律单元测试_基础篇含解析新人教版必修 2 2019 年高中物理专题 06 机械能守恒定律单元测试_提高篇含解析新人教版必修 2 2019 年高中物理专题 07 阶段检测一含解析新人教版必修 2 2019 年高中
2、物理专题 08 阶段检测二含解析新人教版必修 2 曲线运动单元检测-基础篇（解析版）第 I 卷（选择题）一、单项选择题(每题 3 分共 24 分)1、竖直放置两端封闭的玻璃管内注满清水和一个用红蜡做成的圆柱体，玻璃管倒置时圆柱体能匀速运动，已知圆柱体运动的速度是 5cm/s，与水平方向成=60，如图所示，则玻璃管水平运动的速度是（）A 5cm/s B 4.33cm/sC 2.5cm/s D 无法确定 【答案】利用速度的分解求得。合速度可以分解成竖直方向的匀速上升和水平方向的匀速运动，其中在水平方向上：vx=vsin=5sin600=532cm/s=4.33cm/s 故正确的答案应选择 B 2.
3、做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是()A.速率 B.速度 C.加速度 D.合外力【答案】曲线运动的条件，合外力与速度不一条直线上，速度方向时刻变化，故曲线运动时变速运动，速度一定变化故 B 正确；3.一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（）A.速度一定在不断改变，加速度也一定在不断改变 B.速度一定在不断改变，加速度可以不变 C.速度可以不变，加速度一定在不断改变 D.速度可以不变，加速度也可以不变【答案】B.依据曲线运动的定义，物体既然是在做曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，但是合力不一定改变，所以加速度不一定改变，如平抛运动，所以 A 错误，B 正确既然是曲线运
4、动，它的速度的方向必定是改变的，那么速度也就一定在变化，所以 CD 错误 4 如图所示，物体在恒力 F 作用下沿曲线从 A 运动到 B.这时，如果突然使它所受的力反向，大小不变，在此力作用下，物体以后的运动情况，下列说法错误的是（）A.物体不可能沿曲线 Ba 运动 B.物体不可能沿直线 Bb 运动 C.物体不可能沿曲线 Bc 运动 D.物体不可能沿原曲线由 B 返回到 A【答案】C。作用力指向曲线的凹处，依据 AB 段曲线知作用力方向大致向下，过 B 以后作用力方向大致向上，故不能选 C.5 下列关于圆周运动向心加速度的说法中，正确的是（）A向心加速度的方向始终与速度的方向垂直 B向心加速度的
5、方向保持不变 C在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的 D在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断变化【答案】A.圆周运动的向心加速度一直指向圆心，速度方向沿着切线方向，故向心加速度的方向始终与速度的方向垂直，故 A 正确；B、匀速圆周运动的向心加速度方向始终指向圆心，不断变化，故 B 错误；C、匀速圆周运动的向心加速度大小不变，方向始终指向圆心，故是变化的，故 C 错误；D、在匀速圆周运动中，向心加速度大小不变，故 D 错误。6 如图所示,一个匀速转动的半径为 r 的水平的圆盘上放着两个小木块 M 和 N,木块 M 放在圆盘的边缘处,木块 N 放在离圆心的地方,它们都随圆盘一起运动,比较两木块的
6、线速度和角速度,下列说法正确的是（）A.两木块的线速度相等 B.两木块的角速度相等 C.M 的线速度是 N 的线速度的两倍 r31D.M 的角速度是 N 的角速度的两倍【答案】B.物块与圆盘一起运动，共轴转动的物体周期相等，故角速度相等。而半径不等，M 的半径是 N 的 3 倍，根据 v=r可知，M 的线速度是 N 的线速度的 3 倍，故 B 正确，ACD错误 7在一棵大树将要被伐倒的时候，有经验的伐木工人就会双眼紧盯着树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝着哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤，从物理知识的角度来解释，以下说法正确是 ()A树木开始倒下时，树梢的角速度较大，易于判断 B
7、树木开始倒下时，树梢的线速度最大，易于判断 C树木开始倒下时，树梢的向心加速度较大，易于判断 D伐木工人的经验缺乏科学依据【答案】B.树木以树根为圆心转动，树木转动某一时刻各点的角速度相同，故树梢转动的线速度大，便于辨析大树倒向何处。8 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由 M 向 N 行驶，速度逐渐增加，下图中分别画出了汽车转弯时所受合力 F 的四种方向，你认为正确的是（）A.B.C.D.【答案】B.把作用力沿着径向与切向分解，径向力指向圆心，切向力与速度同向，才能加速。二、多项选择题（每题 4,选不全得 2.分，共 16 分）9.关于曲线运动，以下说法中正确的是()A.物体受变力作用才可能做
8、曲线运动 B.物体受恒力作用也可能做曲线运动 C.物体所受合力为零不可能做曲线运动 D.物体只要受到合外力就一定做曲线运动【答案】BC.依据物体作曲线运动的条件，即合外力方向与速度方向不在同一直线，10.某质点沿如图所示的曲线 abcde 运动，则在 a、b、c、d、e 各点上，质点速度方向大致相同的是（）A.a 点与 e 点 B.b 点与 d 点 C.c 点与 e 点 D.a 点与 b 点【答案】AB.过各点作切线可知。某质点沿如图所示的曲线 abcde 运动，则 a、b、c、d、e各点的速度方向为该点的切线方向，a 点与 e 点速度方向大致相同，b 点与 d 点速度方向大致相同。11.如图
9、所示的质点受力情况及运动轨迹中，不可能的是()【答案】ABC.由合外力方向与速度方向不在同一直线、作用力指向曲线的凹处可得出答案。12、图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为 r，a 是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为 4r，小轮的半径为 2r。b 点在小轮上，到小轮中心的距离为 r，c 点和 d 点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑。则（）Aa 点与 b 点的线速度大小相等；Ba 点与 b 点的角速度大小相等；Ca 点与 c 点的线速度大小相等；Da 点与 d 点的向心加速度大小相等。【答案】CD.共轴转动的物体周期相等，故角速度相等，知 bcd 角速度相等。a
10、c 共轮线速度大小相等。以此为前提，在利用线速度与角速度的关系式、向心加速度表达式求解可得。第 II 卷（非选择题）三、实验题（每题 6 分，共 12 分）13、(6 分，错选 0 分)（1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上()。A通过调节使斜槽的末端保持水平 B每次释放小球的位置可以不同 C每次必须由静止释放小球 D小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触 E将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线【答案】。A 保证小球作平抛运动
11、；B 保证小球平抛初速度相等；D 保证小球有完整的平抛运动曲线。14（6 分）如图(a)“是研究平抛运动”的实验装置图，(b)是实验后在白纸上作的图计算小球平抛初速度的公式为 Vo=_，（用 y,x,g 表示）根据图(b)给出的数据，可计算出Vo=_m/s（取 g=9.8m/s2）【答案】y2gx，1.6m/s【解析】由tvx02gt21y 得出y2gxv0=0.32=1.6m/s；四、计算题。本题包括 4 小题，共 48 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15(8分)一物体在水平面内沿半径R=20cm的
12、圆形轨道做匀速圆周运动，线速度v=0.2m/s，求（1），向心加速度为多少，（2）周期为多少？【解析】向心加速度a=v2r=0.220.2ms2=0.2ms2 圆周运动的周期：T=2Rv=0.220.2s=6.28s 16.（8 分）水平抛出的一个石子，经过 0.4s 落到地面，落地时的速度方向跟水平方向的夹角是 53，（g 取 10m/s2，）。sin530=0.8,cos530=0.6试求：（1）石子的抛出点距地面的高度；（2）石子抛出的水平初速度。解：（1）2gt21h m08.0h （2）gtvy 0yvvsin 解得m/s3v0 17（8 分）如图所示，在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘
13、面上，离轴心r=20cm 处放置一小物块 A，其质量为m2kg，A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍（k0.5），试求（1）当圆盘转动的角速度2rad/s 时，物块与圆盘间的摩擦力大小多大？方向如何？（2）欲使A与盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的最大角速度多大？（取g=10m/s2）【解析】:（1）物体随圆盘一起绕轴线转动，需要向心力，而竖直方向物体受到的重力 mg、支持力 N 不可能提供向心力，向心力只能来源于圆盘对物体的静摩擦力 根据牛顿第二定律可求出物体受到的静摩擦力的大小：f=F向=m2r=1.6N 方向沿半径指向圆心（2）欲使物快与盘不发生相对滑动，做圆周运动的向心力
14、不大于最大静摩擦力 所以：kmgmrFm2向解得sradrkgm/5 18.（10）滑雪比赛惊险刺激,如图所示,一名跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,经过3.0 s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角=37,运动员的质量m=50 kg,不计空气阻力。(取 sin 37=0.6,cos 37=0.8;g取 10 m/s2)求:(1)A点与O点的距离L;(2)运动员离开O点时的速度大小 m O 解：（1）运动员下降的高度为：h=21gt2=211032m=45m 根据数学知识可得，A 点与 O 点的距离为：L=hsin37=75m（2）水平位移为：x=Lcos3
15、7=750.8m=60m 则运动员离开 O 点时的速度大小为：v0=xt=20m/s（3）当运动员的速度与斜面平行时离斜坡距离最远，此时其竖直方向上的分速度为：vy=v0tan37 由 vy=gt得：t=v0tan30/g=v0tan30/g=1.5s 19.（14）如图所示，一小球从离斜面顶端 h=0.8m 高处以 m/s 的初速度水平抛出，之后恰好能从斜面顶端沿斜面方向下滑至地面，已知小球在斜面上所受到的摩擦力为重力的 k倍，小球在斜面上下滑的时间为 2s，斜面长 18m，（g 取 10m/s2），(1)求下落 h 时的竖直速度（2）求斜面的倾角（3）求 k 值 【解析】(1)在竖直方向由
16、速度位移关系式得：vy2=2gh vy=2gh=4ms (2)在斜面顶端速度分解：tan=vyvx=33 =30 (3)在斜面上mgsin kmg=ma 2at21vtx v2=V2X V2Y 解得：k=0.4 点评：本题的解题关键在于小球刚进入斜面运动，其速度方向与斜面一致，平抛运动的末速度即为斜面上匀加速运 试卷第!异常的公式结尾页，总 1 页 10 试卷第!异常的公式结尾页，总 60 页 11 试卷第!异常的公式结尾页，总 60 页 12 专题 02 曲线运动单元测试提高篇（考试时间 90 分钟 满分 100 分）第 I 卷 选择题（共 44 分）一、单项选择题（共 8 小题，每题 3
17、分，共 24 分。每题给出的四个选项中，只 有一个正确选项）1关于物体的运动，下列说法正确的是 ()A做曲线运动的物体有可能处于平衡状态 B做曲线运动的物体所受的合力方向与速度方向一定不在同一直线上 C做曲线运动的物体加速度一定改变 D做曲线运动的物体所受的合外力一定不变【答案】B。2关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是 ()A向心力不改变做圆周运动物体速度的大小 B做匀速圆周运动的物体，其向心力是不变的 C做匀速圆周运动的物体的线速度不变 D做匀速圆周运动的物体，所受的合力为零【答案】A 3 物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向的分速度vy(取向下为正)随时间变 化的图线是()【答案】D【答
18、案】D 4如图，斜面上有a、b、c、d四个点，ab=bc=cd。从a点正上方的O点以速度v0水平抛出一个小球，它落在斜面上b点。若小球从O点以速度 2v0水平抛出，不计空气阻力，则 试卷第!异常的公式结尾页，总 60 页 13 它落在斜面上的（）Ab与c之间某一点 Bc点 Cc与d之间某一点 Dd点【答案】A。过 a 点作水平线，如果以初速度v0平抛，使其落在 b 点正下方的水平线上。那么以初速度 2v0平抛，则落在 c 点正下方的水平线上，所以放上斜面 ad，以初速度 2v0平抛落在 bc 之间。5如图所示，在同一竖直平面内，小球a、b从高度不同的两点分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经
19、过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，下列说法正确的是 A.tatb，vavb Btatb，vavb Ctatb，vavb Dtatb，vavb【答案】C，先由高度确定平抛落地的时间大小关系 tatb，在由水平方向的位移公式得出vavb。6在匀速转动的水平放置的转盘上，有一相对盘静止的物体，则物体相对盘的运动的趋势是（）A、沿切线方向 B、沿半径指向圆心 C、沿半径背离圆心 D、静止，无运动趋势【答案】C。由匀速圆周运动的向心力方向反推出静摩擦力方向。7如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是（）v
20、a vb O a b c d 试卷第!异常的公式结尾页，总 60 页 14 A物体所受弹力增大，摩擦力也增大了 B物体所受弹力增大，摩擦力减小了 C物体所受弹力和摩擦力都减小了 D物体所受弹力增大，摩擦力不变【答案】D。本题解答要注意“当圆筒的角速度增大以后”，它仍然作匀速圆周运动，竖直方向二力平衡，水平方向的弹力提供向心力。8某人横渡一河流，船划行速度和水流动速度一定，此人过河最短时间为了 T1；若此船用最短的位移过河，则需时间为 T2，若船速大于水速，则船速与水速之比为（）A21222TTT B12TT C 22211TTT D21TT【答案】A。要分清楚最短时间过河与最短位移过河两种情况
21、，画出速度的合成矢量图再分别进行求解。二、多项选择题（共 4 小题，每小题四个选项中至少有两个选项是正确的。完全选对得 5分，选对但不全的得 3 分，不选或有选错的得零分。每小题 5 分，共 20 分）9甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高出 h。将甲、乙两球以 v1、v2的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球在空中击中甲球的是（）A.甲迟抛出，B.甲早抛出，试卷第!异常的公式结尾页，总 60 页 15 C.21vv D.21vv 【答案】B D.10如图所示，弹性杆插入桌面的小孔中，杆的另一端连有一个质量为 m 的小球，今使小球在水平面内作匀速圆周运动，通
22、过传感器测得杆端对小球的作用力的大小为 F，小球运动的角速度为，重力加速度为 g.则小球圆周运动向心力和半径分别为()A 向心力为 F B 向心力小于 F C 半径 D 半径【答案】BC.小球收到杆的弹力与重力的合力提供向心力，画出受力图并进行合成，再应用向心力求解。11如图所示,在固定的圆锥形漏斗的光滑内壁上,有两个质量相等的小物块 A 和 B,它们分别紧贴漏斗的内 壁.在不同的水平面上做匀速圆周运动,则以下叙述正确的是()A.物块 A 的线速度大于物块 B 的线速度 B.物块 A 的角速度大于物块 B 的角速度 C.物块 A 对漏斗内壁的压力大于物块 B 对漏斗内壁压力 D.物块 A 的周
23、期大于物块 B 的周期【答案】AD.对 AB 物体分别用牛顿第二定律，得出加速度大小相等，再用向心力求解得出AB 物体线速度、角速度、周期大小关系，m 桌面 r 试卷第!异常的公式结尾页，总 60 页 16 12.如图所示，两个半径不同而内壁光滑的半圆轨道固定于地面，一个小球先后从与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始自由下滑，通过轨道最低点时 A小球对轨道的压力相同 B小球对两轨道的压力不同 C此时小球的向心加速度不相等 D此时小球的向心加速度相等【答案】AD。由动能定理、向心力公式推出小球在最低点的向心加速度、向心力与其运动的轨道半径无关。第卷 非选择题（共 56 分）三、填空,实验题
24、（每空 3 分，共 15 分，将正确答案填在答题卷中对应的横线上）13图所示，在河岸上用细绳拉船，使小船靠岸，拉绳的速度为 v，当拉船头的细绳与水平面的夹角为 时，船的速度大小为_ v/cos_。14图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长 l=1.25cm。由于某种 原因，只拍到了部分方格背景及小球在平抛运动的几个位置如图中的 a、b、c、d 所示，（1）小球从 a 到 b、b 到 c、c 到 d 所经历的时间_相等_（填“相等“或”不相等“）（2）a 点_不是_（填是或不是）平抛运动的起始点。（3）则小球平抛的初速度大小是 0.7 m/s，小球在
25、c 点的竖直速度大小是 0.875 m/s。（取 g=9.8m/s2）点评：a 点不是平抛起点，看竖直方向的相邻相等时间内的位移比，如果是起点则由 1:3:5.而图中的比例是 1:2:3.试卷第!异常的公式结尾页，总 60 页 17 四、计算题（共 4 个小题，共 41 分。应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题必须明确写出数据值和单位）15.(12 分)如图一物体 A 在竖直面内绕点 O 做逆时针匀速圆周运动，已知半径 R=20 米，角速度为 10 弧度每秒。某时刻在 O 点正上方 P 点处有物体 B 开始做 自由落体运动，当 B落到 O 点时
26、 A.B 两物体速度相等（注 AB 空中不曾相碰，g=10m/s2 ）。则此刻 （1）物体 B 的瞬时速度大小多少？（2）物体 A 此刻到 P 点的竖直距离多少米？（3）物体 B 继续下落 60 米的时间内物体 A 能转多少圈？（按 3=10 估算）解：解 1）AB 速度都为 v=r=200m/s (4 分)2）该距离是 B 的位移 20 米 （4 分）3）21gt21 R 2st1 4st2 （2 分）求出 (2 分）16.（15 分）某人站在一平台上，用长 L=0.6m 的轻细线拴一个质量为 m=0.6kg 的小球，让它在竖直平面内以 O 点为圆心做圆周运动，当小球转到最高点 A 时，人突
27、然撒手。经 0.8s 小球落地，落地点 B 与 A 点的水平距离 BC=4.8m，不计空气阻力，g=10m/s2。求：A 点距地面高度。小球离开最高点时的线速度及角速度大小。人撒手前小球运动到 A 点时,绳对球的拉力大小。试卷第!异常的公式结尾页，总 60 页 18 解：（1）(3 分)（2）(3 分)(3 分)（3）人撒手前小球运动到 A 点时，设小球所受拉力为 T，则有：(3 分)所以（1 分）17（14 分）现有甲乙两物体在同一竖直面分别以 20m/s 的初速度不同时平抛出去（不计空气阻力），但落地面上的位置和时刻都相同，此刻甲的速度与水平地面成 45 度角，乙的速度与水平地面成 60
28、度角。(g=10m/s2)1）甲乙谁先抛出的，间隔多长时间？2）甲的抛出点的竖直高度 h 多少米？3）甲乙抛出点之间的距离 S 多少米？解：1）要有合理公式 T1=vtan1/g=2s 2 分 T2=vtan2/g=23s 2 分 T=2(3-1)s 2 分 2）h=21gt2=20m 2 分 3）乙的下落高度 H=21gt2=60m 2 分 x=40(3-1)m 2 分 C B O 试卷第!异常的公式结尾页，总 60 页 19 结果 约 50 米或用根式表示正确 2 分 试卷第!异常的公式结尾页，总 60 页 20 专题 03 万有引力与航天单元测试基础篇 一、单选题 1关于万有引力定律和引
29、力常量，下列说法正确的是()A万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由伽利略测定的 B万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的 C万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由胡克测定的 D万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的【答案】D.卡文迪许扭秤实验测出万有引力常量，卡文迪许测定的，不是伽利略、牛顿测定的。2宇航员王亚平在“天宫 1 号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象。若飞船质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船所在处的重力加速度大小为()A0 B.GMRh2 C.GMmRh2 D.GM
30、h2【答案】B.重力与万有引力相等，即：，推导得出 3已知某星球的质量是地球的n倍，半径是地球的k倍，地球的第一宇宙速度为v，则该星球的第一宇宙速度为()A.nkv Bk nv Cnk kv D.nkv【答案】A.对于地球：，对于星球：以上两式解得：knvv1 4若地球绕太阳公转周期及公转轨道半径分别为 T 和 R，月球绕地球的公转周期和公转轨道半径分别为 t 和 r，则太阳质量和地球质量之比为()A.R3t2r3T2 B.R3T2r3t2 试卷第!异常的公式结尾页，总 60 页 21 C.R3t2r2T3 D.R2T3r2t3【答案】A.太阳、地球、月亮的质量分别为 M1、M2、m 地球绕太
31、阳：月球绕地球：解得：322321rtTRMM 6 设月球绕地球运动的周期为 27 天，则地球的同步卫星到地球中心的距离r与月球中心到地球中心的距离R之比为（）A13 B19 C127 D118【答案】B.解析：月球绕地球：同步卫星绕地球：解得：91rR 7有一星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的 4倍，则该星球的质量将是地球质量的()A.14 B4 倍 C16 倍 D64 倍【答案】D.解析：由黄金代换得:在星球上 31134RM 在地球上：32234RM 求出：64121MM 8科学家们推测，太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上，从地球上看，它永远在太阳的背
32、面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”。由以上信息我们可能推知()A这颗行星的公转周期与地球相等 B这颗行星的自转周期与地球相等 试卷第!异常的公式结尾页，总 60 页 22 C这颗行星质量等于地球的质量 D这颗行星的密度等于地球的密度【答案】A.它永远在太阳的背面，故与地球的公转周期相同。9若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为 2 7。已知该行星质量约为地球的 7 倍，地球的半径为R。由此可知，该行星的半径约为()A.12R B.72R C2R D.72R【答案】C.在地球上平抛：101tvx
33、211tg21h 得出：在行星上同理：又知 对于地球：，对于行星：以上各式得：RR22 二、多选题 10同步地球卫星相对地面静止不动，犹如悬在高空中，下列说法正确的 是（）A同步卫星处于平衡状态 B同步卫星的速率是唯一的 C各国的同步卫星都在同一圆周上运行 D同步卫星加速度大小是唯一的【答案】BCD,同步卫星的周期与地球的自传周期相同，可以推导出各个同步卫星的轨道半径相同。因此，同步卫星的速率是唯一的，各国的同步卫星都在同一圆周上运行，同步卫星加速度大小是唯一的。11当人造地球卫星已进入预定轨道后，下列说法中正确的是()A卫星及卫星内的任何物体均不受重力作用 B卫星及卫星内的任何物体仍受重力作
34、用，但不可用弹簧测力计直接称出物体所受重力的 试卷第!异常的公式结尾页，总 60 页 23 大小 C如果卫星自然破裂成质量不相等的两块，则这两块仍按原来的轨道和周期运行 D如果在卫星内将一个物体自由释放，则卫星内观察者将可以看到物体做自由落体运动【答案】BC.人造卫星里的物体处于完全失重状态，不可用弹簧测力计直接称出物体所受重力的大小。12.如图所示，a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R和 2R(R为地球半径)下列说法中正确的是()Aa、b的线速度大小之比是 21 Ba、b的周期之比是 12 2 Ca、b的角速度大小之比是 3 64 Da、b的向心加速度大小之比
35、是 94【答案】CD.对于卫星：得出：rvGM 得出：2raMG 得出：得出：3rGM 注意：在几个运动量中，只有周期与轨道半径是正相关 13关于环绕地球运转的人造地球卫星，下列说法中正确的是()A轨道半径越大，速度越小，周期越长 B轨道半径越大，角速度速度越大，周期越短 C周期越短，轨道半径越大，速度越大，D周期越短，轨道半径越小，加速度越大。【答案】AD.在几个运动量中，只有周期与轨道半径是正相关，其余都是负相关。14同步卫星离地心的距离为r，运行速率为v1，向心加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球的半径为R，则下列比值正确的是()A.a1a
36、2rR B.a1a2rR2 试卷第!异常的公式结尾页，总 60 页 24 C.v1v2rR D.v1v2Rr【答案】AD.a1、a2的角速度相同，他们与半径成正比，故选 A;v1、v2是人造卫星rvGM故选 D 15 地球“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地高度为同步卫星离地高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致 关于该“空间站”的说法正确的有()A运行的加速度一定等于其所在高度处的重力加速度 B运行的速度等于同步卫星运行速度的 10倍 C站在地球赤道上的人观察到它向东运动 D在“空间站”工作的宇航员因受力平衡而在其中悬浮或静止【答案】AC.对于 B,地球半径不能忽略，对
37、于 C,它比同步卫星的角速度大，对于 D,YW宇航员作圆周运动。处于非平衡状态。三、计算题 15地球表面的平均重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，用上述物理量估算出来的地球平均密度【答案】3g4RG 解析：地球表面：234RV VM 解得：GR4g3 17.若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度 竖直向上抛出一个小球，经过时间 t 小球落回抛出点已知月球半径为 r，引力常量为，试求出（1）月球的质量 M(2)在月球发射卫星的最小发射速度。解：（1）对于小球：2tgv0 在月球表面：解得：trv220GM 试卷第!异常的公式结尾页，总 60 页 25 (2)rvmmg2
38、得 trv2v0 17如图所示，甲、乙、丙是位于同一直线上的离其他恒星较远的三颗恒星，甲、丙围绕乙在半径为R的圆轨道上运行，若三颗星质量均为M，万有引力常量为G，求：甲星所受合外力 甲星的线速度 甲星和丙星的周期 解：RMF2v甲 得：RGM45v 甲星和丙星的周期相同，v2 RT 得：点评：甲星丙星与乙星共线，甲星丙星绕乙星作匀速圆周运动，故有相同的周期。试卷第!异常的公式结尾页，总 60 页 26 专题 04 万有引力与航天单元测试-提高篇 一单选题 1关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是()A所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处 C离太阳越近
39、的行星的运动周期越长 D所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等【答案】D。开普勒第三定律得出 D 正确。开普勒第一定律可得，所有行星都绕太阳做椭圆运动，且太阳处在所有椭圆的一个焦点上，不同行星在不同椭圆轨道上，故 AB 错误；所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，得离太阳越近的行星的运动周期越短，C 错误。2火箭在高空某处所受的引力为它在地面某处所受引力的一半，则火箭离地面的高度与地球半径之比为()A(21)1 B(21)1 C.21 D1 2【答案】B。设地球半径为 R，火箭的轨道半径为（h+R），则：地面上：21mRMGF 某高空处：22hmRMG
40、F 解得：R1-2h 3已知引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T仅利用这三个数据，可以估算出的物理量有()A月球的质量 B地球的质量 C地球的半径 D地球的密度【答案】B.万有引力等于向心力即：22mT2mRMGR，上式中月球质量 m 已约去，故无法求出月球质量，可以推导得出地球质量2324GTRM。4已知某天体的第一宇宙速度为，该星球半径为，则在距离该星球表面高度为的轨道上做匀速圆周运动的宇宙飞船的运行速度为（）A B C D 试卷第!异常的公式结尾页，总 60 页 27【答案】C.近地轨道：Rvmm202RMG，在高空：3RRvm3m22 RRMG 解得：m/s4
41、v 5据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行的圆形工作轨道距月球表面高度分别约为 200 km 和 100 km，运行速率分别为v1和v2.那么，v1和v2的比值为(月球半径取 1 700 km)()A.1918 B.1918 C.1819 D.1819【答案】C 解析;嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行的圆形工作轨道距月球表面高度分别km100hkm200h21，R12121hvmhRMmG22222hRvmhmRMG解得：1918vv21 6地球半径为R，地面附近的重力加速度为g，物体在离地面高度为h处的重力加速度的表达式是 A B C D【答案】D.解析：在地表：mgm2RMG，在高空
42、：12mghmRMGghg21RR 7若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动，设其周期为T，引力常量为G，那么该行星的平均密度为()AGT23 B3GT2 CGT24 D4GT2【答案】B.解析：22mT2mRMGR，334RVVM 解得：23GT RhgRRgRh22()RhgR22()RgRh 试卷第!异常的公式结尾页，总 60 页 28 8设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视作半径为r的圆。已知万有引力常量为G，则描述该行星运动的上述物理量满足()AGM42r3T2 BGM42r2T2 CGM42r2T3 DGM4r3T2【答案】A.22mT2mRMGR 得出GM42
43、r3T2 二多选题 9关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是（）A它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度 B实际卫星做匀速圆周运动的速度大于第一宇宙速度 C它是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度 D它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的运行速度【答案】ACD 它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度,也是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度，人造地球卫星在圆形轨道上的运行速度小于第一宇宙速度 10人造地球卫星由于受大气阻力，其轨道半径逐渐减小，其相应的线速度、角速度、加速度、和周期的变化情况（）A速度减小，周期增大 B速度增大，周期减小 C角速度增大，加速度增大 D加速度增大，周期增大【答案】B
44、C.对于卫星：rvmrm22MG得出：rvGM marm2MG得出：2raMG rT2mrm22MG得出：GMT3r2 rmrm22MG得出：3rGM 注意：在几个运动量中，只有周期与轨道半径是正相关 试卷第!异常的公式结尾页，总 60 页 29 11一行星绕恒星做圆周运动。由天文观测可得，其运行周期为T，速度为v，引力常量为G，则下列关系式正确的是()A行星运动的轨道半径为vT2 B行星运动的加速度为2vT C恒星的质量为v3T2G D行星的质量为42v3GT2【答案】ABC 解析：v2TR 2vTR选 A;va，T2解得：Tv2a,选 B.22mT2mRMGR,又知2vTR，解得：GM2T
45、v3 12甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是()A甲的周期大于乙的周期 B乙的速度大于第一宇宙速度 C甲的加速度小于乙的加速度 D甲在运行时能经过北极的正上方【答案】AC 对于卫星：rvmrm22MG得出：rvGM marm2MG得出：2raMG rT2mrm22MG得出：GMT3r2 rmrm22MG得出：3rGM 注意：在几个运动量中，只有周期与轨道半径是正相关,同步卫星的轨道是赤道上空唯一的轨道，不过两极。13设地球的半径为R，质量为m的卫星在距地面高为 2R处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，则()试
46、卷第!异常的公式结尾页，总 60 页 30 A卫星的线速度为gR3B卫星的角速度为g8R C卫星做圆周运动所需的向心力为19mgD.卫星的周期为 2 3Rg【答案】AC.rvmrm22MG得出：rvGM把黄金代换式2gRGM 带入 rmrm22MG得出：3rGM把黄金代换式2gRGM 带入27Rg 2rmMGF 把黄金代换式2gRGM 带入得出：9mgF rT2mrm22MG得 出：GMT3r2把 黄 金 代 换 式2gRGM 带 入 得 出：g27R2T 14.2011 年 8 月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家如图所示，该拉格朗日点位
47、于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，则此飞行器的()A线速度大于地球的线速度 B向心加速度大于地球的向心加速度 C向心力仅由太阳的引力提供 D向心力仅由地球的引力提供【答案】AB.太阳、地球、“嫦娥二号”三点共线，故地球、“嫦娥二号”绕太阳运动的角速度相等，“嫦娥二号”的向心力由太阳引力与地球引力合成。三计算题 15嫦娥工程划为三期，简称“绕、落、回”三步走我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，经变轨成功落月若该卫星在某次变轨前，在距月球表面高度为 h 的轨道上绕月球做匀速圆周运动，其运行的周期为 T.若以 R
48、表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响，求：“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小 试卷第!异常的公式结尾页，总 60 页 31 月球的平均密度 解：ThR2v 22hmhT2mRMGR，334VRVM 解得：323hR3RGT 16.某同学为探月宇航员设计了如下实验：在距月球表面高 h 处以初速度 v0水平抛出一个物体，然后测量该平抛物体的水平位移为x.通过查阅资料知道月球的半径为R，引力常量为G，若物体只受月球引力的作用，请你求出：(1)月球表面的重力加速度 g月(2)月球的质量 M.(3)环绕月球表面飞行的宇宙飞船的速度 v.解:(1)平抛物体2gt21h tvx0 解得
49、：220 xhv2g (2)mgm2RMG 解得：2202Gxhv2RM (3)Rvmmg2 220 xhv2vR 17A、B两行星在同一平面内绕同一恒星做匀速圆周运动，运行方向相同，A的轨道半径为r1，B的轨道半径为r2，已知恒星质量为M.恒星对行星的引力远大于行星间的引力，两行星的轨道半径r1W2 CW1Ek,A 项正确,B 项错误;W阻与 Ek的大小关系不确定,C、D 两项错误。4.如图所示,斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上,现将一小球从图示位置静止释放,不计一切摩擦,则在小球从释放到落至地面的过程中,下列说法正确的是()。A.斜劈对小球的弹力不做功 B.斜劈与小球组成的系统机械能守恒
50、 C.斜劈的机械能守恒 D.小球重力势能的减少量等于斜劈动能的增加量【答案】B【解析】不计一切摩擦,小球下滑时,小球和斜劈组成的系统只有小球的重力做功,小球重力势能的减少量等于斜劈和小球的动能增加量,系统机械能守恒,B 项正确,C、D 两项错误;斜劈对小球的弹力与小球位移间的夹角大于 90,故弹力做负功,A 项错误。5如图所示，在高 1.5 m 的光滑平台上有一个质量为 2 kg 的小球被一细线拴在墙上，小球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成 60角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g取 10 m/s2)()A10 J B15 J C20