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1、高考物理试题汇编 曲线运动和万有引力一、05年高考1某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆由于阻力作用，人造卫星到地心的距离从r1慢慢变到r2，用EKlEK2分别表示卫星在这两个轨道上的动能，则（05江苏）(A)r1r2，EK1r2，EK1EK2 (C)r1Era (D)r1r2，EK1EK22(14分)AB两小球同时从距地面高为h=15m处的同一点抛出，初速度大小均为v0=10m/sA球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度取g=l0ms2求：（05江苏） (1)A球经多长时间落地? (2)A球落地时，AB两球间的距离是多少?3把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周。由
2、火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得（05全国）（ ）A火星和地球的质量之比B火星和太阳的质量之比C火星和地球到太阳的距离之比D火星和地球绕太阳运行速度大小之比4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（05全国）A月球的质量B地球的质量C地球的半径D月球绕地球运行速度的大小5最近，科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星，并测得它围绕该恒星运行一周所用的时间为1200 年，它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100 倍。 假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周，仅利用以上两个数据可以求出的量有（05全国） A
3、恒星质量与太阳质量之比 B恒星密度与太阳密度之比C行星质量与地球质量之比 D行星运行速度与地球公转速度之比6已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍。不考虑地球月球自转的影响，由以上数据可推算出（05北京）A地球的平均密度与月球的平均密度之比约为98B地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为94C靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为89D靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为8147土星周围有美丽壮观的“光环”，组成环的颗粒是大小不等线度从1m到10m的岩石尘埃，类似
4、于卫星，它们与土星中心的距离从73104km延伸到14105km。已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14h，引力常量为66710-11Nm2/kg2，则土星的质量约为（估算时不考虑环中颗粒间的相互作用）（05天津） 901016kg641017kg901025kg641026kg8对如图所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是（05上海）(A)A轮带动B轮沿逆时针方向旋转(B)B轮带动A轮沿逆时针方向旋转(C)C轮带动D轮沿顺时针方向旋转(D)D轮带动C轮沿顺时针方向旋转9如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方
5、向匀速运动的同时，吊钩将物体B向上吊起，AB之间的距离以 (SI)(SI表示国际单位制，式中H为吊臂离地面的高度)规律变化，则物体做（05上海）(A) 速度大小不变的曲线运动(B) 速度大小增加的曲线运动(C) 加速度大小方向均不变的曲线运动(D) 加速度大小方向均变化的曲线运动10(14分)一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束在圆盘转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，
6、经处理后画出相应图线图(a)为该装置示意图，图(b)为所接收的光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度，图中t1=1010-3s，t2=0810-3s(1) 利用图(b)中的数据求1s时圆盘转动的角速度；(2) 说明激光器和传感器沿半径移动的方向；(3) 求图(b)中第三个激光信号的宽度t3（05上海） 11（05广东）已知万有引力常量G，地球半径R，月球和地球之间的距离r，同步卫星距地面的高度h，月球绕地球的运转周期T1，地球的自转周期T2，地球表面的重力加速度g。某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M的方法： 同步卫星绕地球作圆周运动，由得 请判断上面的结
7、果是否正确，并说明理由。如不正确，请给出正确的解法和结果。 请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。12万有引力定律首次揭示了自然界中物体间一种基本相互作用的规律。以下说法正确的是（05广东）（C）A物体的重力不是地球对物体的万有引力引起的B人造地球卫星离地球越远，受到地球的万有引力越大C人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供D宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用二、06年高考1、上海卷如图所示一足够长的固定斜面与水平面的夹角为 370 ，物体 A以初速度v1 从斜面顶端水平抛出，物体 B 在斜面上距顶端 L15m 处同时以速度 v2 沿斜面
8、向下匀速运动，经历时间t物体A和物体B在斜面上相遇，则下列各组速度和时间中满足条件的是（sin3700.6，cos3700.8，g10 m/s 2 ） （ ） （A）v116 m/s，v215 m/s，t3s （B）v116 m/s，v216 m/s，t2s （C）v120 m/s，v220 m/s，t3s （D）v120m/s，v216 m/s，t2s 【答案】C 【分析】由平抛运动规律可知，将=370代入解得 3 v1=20t，故只有 C 选项满足条件。2、全国卷I 我国将要发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1号”。设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的，月球的
9、半径约为地球半径的,地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为A.0.4km/s B.1.8km/s C.11km/s D.36km/s答案：B3、如图所示，一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC，其半径R5.0m，轨道在C处与水平地面相切。在C处放一小物块，给它一水平向左的初速度v05m/s，结果它沿CBA运动，通过A点，最后落在水平面上的D点，求C、D间的距离s。取重力加速度g10m/s2。答案：设小物体的质量为m，经A处时的速度为V，由A到D经历的时间为t，有mV02mV22mgR， 2Rgt2， sVt。 由式并代入数据得s1 m。 评分参考：、式各4分
10、。4、北京卷 一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行。认为行星是密度均匀的球体，要确定该行星的密度，只需要测量 A飞船的轨道半径 B飞船的运行速度 C飞船的运行周期 D行星的质量答案：C5、上海卷半径分别为r和2r的两个质量不计的圆盘，共轴固定连结在 一起，可以绕水平轴O无摩擦转动，大圆盘的边缘上固定有 一个质量为m的质点，小圆盘上绕有细绳开始时圆盘静止， 质点处在水平轴O的正下方位置现以水平恒力F拉细绳， 使两圆盘转动，若恒力 F=mg，两圆盘转过的角度= 时，质点m的速度最大若圆盘转过的最大角度=/3，则此时恒力F= 。【答案】/6，mg 【分析】速度最大的位置就是力矩平衡的位置，则有
11、 Fr=mg2rsin，解得=/6。若圆盘转过的最大角度=/3，则质点 m速度最大时=/6，故可求得 F=mg。 【高考考点】力矩平衡 【易错点】容易将速度最大的位置与最大旋转角混淆。 6、天津卷 在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落 地。若不计空气阻力，则 A垒球落地时瞬间速度的大小仅由初速度决定 B垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定 C垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定 D垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定 答案: D7、天津卷神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学
12、家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了 LMCX-3双星系统，它由可见星 A和不可见的暗星 B构成。两星视为质点，不考虑其它天体的影响，A、B围绕两者连线上的 O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示。引力常 量为 G，由观测能够得到可见星 A的速率 v和运行周期 T。 （1）可见星 A所受暗星 B的引力 FA 可等效为位于 O点处质量为的星体（视为质点） 对它的引力，设 A和 B的质量分别为 m1、m2，试求（用 m1、m2 表示）； （2）求暗星 B的质量 m2 与可见星 A的速率 v、运行周期 T和质量 m1 之间的关系式； （3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量 ms 的
13、 2倍，它 将有可能成为黑洞。若可见星 A的速率 v=2.710 5 m/s，运行周期 T=4.710 4 s，质量 m1=6ms，试通过估算来判断暗星 B有可能是黑洞吗？ （G=6.6710 11 Nm 2 /kg 2 ，ms=2.010 30 kg）8广东卷宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个项点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设每个星体的质量均为。（1）试求第
14、一种形式下，星体运动的线速度和周期。（2）假设两种形式星体的运动周期相同，第二种形式下星体之间的距离应为多少？荡秋千是大家喜爱的一项体育活动。随着科技的迅速发展，将来的某一天，同学们也许会在其它星球上享受荡秋千的乐趣。假设你当时所在星球的质量是M、半径为R,可将人视为质点，秋千质量不计、摆长不变、摆角小于90，万有引力常量为G。那么，(1) 该星球表面附近的重力加速度g星等于多少？(2) 若经过最低位置的速度为v0,你能上升的最大高度是多少？答案： (1)设人的质量为m,在星球表面附近的重力等于万有引力，有mg星= 解得 g星= (3) 设人能上升的最大高度为h,由功能关系得mg星h= 解得
15、h= 9、重庆卷如图，在同一竖直面内，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，经过时间ta和tb后落到与两出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，下列关系式正确的是A. tatb, vatb, vavbC. tatb, vatb, vavb答案:A10、重庆卷15.宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落到月球表面（设月球半径为R）。据上述信息推断，飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为A. B. C. D. 答案:B三07年高考1（江苏卷）假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕
16、太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是( BC )A地球的向心力变为缩小前的一半B地球的向心力变为缩小前的C地球绕太阳公转周期与缩小前的相同D地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半2（宁夏理综）天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期。由此可推算出 ( C ) A行星的质量 B行星的半径 C恒星的质量 D恒星的半径3（全国理综）据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600 N的人在这个行星表面的重量将变为960 N，由此可推知该行星的半径与地球半径之比约为 (3B)A0.5 B2.
17、C3.2 D44(山东理综)2007年4月24日，欧洲科学家宣布在太阳之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星Gliese581c。这颗围绕红矮星Gliese581运行的星球有类似地球的温度，表面可能有液态水存在，距离地球约为20光年，直径约为地球的1.5倍 ，质量约为地球的5倍，绕红矮星Gliese581运行的周期约为13天。假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面附近轨道，下列说法正确是(4BC)A飞船在Gliese581c表面附近运行的周期约为13天B飞船在Gliese581c表面附近运行时的速度大于7.9km/sC人在Gliese581c上所受重力比在地球上所受重力大DGliese581c的平
18、均密度比地球平均密度小5（上海理科综合）太阳系八大行星公转轨道可近似看作圆轨道，“行星公转周期的平方”与“行星与太阳的平均距离的三次方”成正比。地球与太阳之间平均距离约为1.5亿千米，结合下表可知，火星与太阳之间的平均距离约为 ( 5B )水星金星地球火星木星土星公转周期（年）0.2410.6151.01.8811.8629.5 A1.2亿千米 B2.3亿千米 C4.6亿千米 D6.9亿千米6(四川理综)我国探月的“嫦娥工程”已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球。假如宇航员在月球上测得摆长为l的单摆做小振幅振动的周期为T，将月球视为密度均匀、半径为r的球体，则月球的密度为 ( 6B )A
19、 B C D7（海南卷）设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径为R，速率为v，则太阳的质量可用v、R和引力常量G表示为 。太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速率约为地球公转速率的7倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的2109倍。为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量，则银河系中恒星数目约为 。答案7； 10118(天津理综)我国绕月探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展。设地球、月球的质量分别为m1、m2，半径分别为R1、R2，人造地球卫星的第一宇宙速度为v，对应的环绕周期为T，则环绕月球表面附近圆轨道
20、飞行的探测器的速度和周期分别为（ 8A ）A， B，C， D ，卫星半径(m)卫星质量(kg)轨道半径(m)土卫十8.901042.0110181.511018土卫十一5.701045.6010171.511039(天津理综)土卫十和土卫十一是土星的两颗卫星，都沿近似为圆周的轨道绕土星运动，其参数如表：（ 9AD ）两卫星相比，土卫十A受土星的万有引力较大 B绕土星做圆周运动的周期较大C绕土星做圆周运动的向心加速度较大 D动能较大10（上海理科综合）据报道，中国第一颗人造“探月”卫星将于2007年下半年发射。有人建议，从节省火箭燃料考虑，将发射基地从西昌移至海南。理由是 。答案10海南的自转线
21、速度大11(四川理综)在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是_A游标卡尺 B秒表 C坐标纸 D天平 E弹簧秤 F重垂线实验中，下列说法正确的是_A应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下B斜槽轨道必须光滑C斜槽轨道末端可以不水平D要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些E为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来答案11CF； ADAhBCR533712(山东理综)如图所示，一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m1.0 kg的小滑块。当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边缘滑落，经光滑
22、的过渡圆管进入轨道ABC。已知AB段斜面倾角为53，BC段斜面倾角为37，滑块与圆盘及斜面间的动摩擦因数均0.5，A点离B点所在水平面的高度h1.2 m。滑块在运动过程中始终未脱离轨道，不计在过渡圆管处和B点的机械能损失，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，取g10 m/s2，sin370.6，cos370.8 若圆盘半径R0.2 m，当圆盘的角速度多大时，滑块从圆盘上滑落？ 若取圆盘所在平面为零势能面，求滑块到达B点时的机械能。 从滑块到达B点时起，经0.6 s 正好通过C点，求BC之间的距离。12解： 滑块在圆盘上做圆周运动时，静摩擦力充当向心力，根据牛顿第二定律，可得：mgm2R代入数据解得
23、： 滑块在A点时的速度：vAR1 m/s从A到B的运动过程由动能定理得：mghmgcos53h/sin53在B点时的机械能为： 滑块在B点时的速度：vB4 m/s滑块沿BC段向上运动时的加速度大小：a1g(sin37cos37)10 m/s2返回时的加速度大小： a2g(sin37cos37)2 m/s2BC间的距离：13(上海高考试卷)宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处。（取地球表面重力加速度g10 m/s2，空气阻力不计） 求该星球表面附近的重力加速度g/； 已知该星球的半径与地球半
24、径之比为R星:R地1:4，求该星球的质量与地球质量之比M星:M地。13解： 故： ，所以 可解得：M星:M地112:5421:80， 14（全国理综）如图所示，位于竖直平面内的光滑有轨道，由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5 mg（g为重力加速度）。求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围。14解：设物块在圆形轨道最高点的速度为v，由机械能守恒定律得mgh2mgRmv2 物块在最高点受的力为重力mg、轨道的压力N。重力与压力的合力提供向心力，有： mgNm 物块能通过最高点的条件是：N0 由式得：v 由式得：h2.5R 按题的需求，N5mg，由式得：v 由式得：h5R h的取值范围是：2.5Rh5R 用心 爱心 专心 115号编辑