1、2014届高考物理大二轮复习与测试强化练：力与物体曲线运动（带解析） 选择题 “空间站 ”是科学家进行天文探测和科学实验的特殊而又重要的场所假设“空间站 ”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运动，其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致下列说法正确的有 ( ) A “空间站 ”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度 B “空间站 ”运行的速度等于同步卫星运行速度的 倍 C站在地球赤道上的人观察到它向西运动 D在 “空间站 ”工作的宇航员因受到平衡力而在舱中悬浮或静止 答案： A 如图为湖边一倾角为 30的大坝横截面示意图，水面与大坝的交点为 O.一人站在
2、 A 点以速度 v0沿水平方向扔一小石子，已知 AO 40 m，不计空气阻力，g取 10 m/s2.下列说法正确的是 ( ) A若 v0 18 m/s，则石块可以落入水中 B若 v0 20 m/s，则石块不能落入水中 C若石子能落入水中，则 v0越大，落水时速度方向与水平面的夹角越大 D若石子不能落入水中，则 v0越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大 答案： A 迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星 “Gliese581”运行的行星 “Gl-581c”却很值得我们期待该行星的温度在 0 到 40 之间、质量是地球的 6倍、直径是地球的 1.5倍、公转周期为 13个地球
3、日 “Gliese581”的质量是太阳质量的 0.31倍设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做匀速圆周运动，则 ( ) A在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同 B如果人到了该行星，其体重是地球上的 2 倍 C该行星与 “Gliese581”的距离是日地距离的 倍 D由于该行星公转速率比地球大，地球上的米尺如果被带上该行星，其长度一定会变短 答案： B 双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化若某双星系统中两星做圆周运动的周期为 T，经过一段时间演化
4、后，两星总质量变为原来的 k倍，两星之间的距离变为原来的 n倍，则此时圆周运动的周期为 ( ) A T B T C T D T 答案： B 如图所示，三颗质量均为 m的地球同步卫星等间隔分布在半径为 r的圆轨道上，设地球质量为 M、半径为 R.下列说法正确的是 ( ) A地球对一颗卫星的引力大小为 B一颗卫星对地球的引力大小为 C两颗卫星之间的引力大小为 D三颗卫星对地球引力的合力大小为 答案： BC 根据万有引力定律可知：地球对一个卫星的引力大小为 ， A选项错误；物体间的万有引力是相互作用力，所以一个卫星对地球的引力大小也为 ，B选项正确；如图所示，两颗卫星之间的距离 L= ，所以两颗卫星
5、之间的引力大小为 ， C选项正确；三颗卫星处在圆轨道的内接正三角 形顶角上，根据三力平衡知识可知，对地球引力的合力大小为零， D错误。 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小球落回原处已知该星球的半径与地球半径之比 R 星 R 地 1 4，地球表面重力加速度为 g，设该星球表面重力加速度为 g，地球的质量为 M 地 ，该星球的质量为M 星 空气阻力不计则 ( ) A g g 5 1 B g g 1 5 C M 星 M 地 1 20 D M 星 M 地 1 80 答案： BD 如图所示，蜘蛛在地面
6、与竖直墙壁之间结网，蛛丝 AB与水平地面之间的夹角为 45， A点到地面的距离为 1 m，已知重力加速度 g取 10 m/s2，空气阻力不计，若蜘蛛从竖直墙上距地面 0.8 m的 C点以水平速度 v0跳出，要到达蛛丝AB，水平速度 v0至少为 ( ) A 1 m/s B 2 m/s C 2.5 m/s D m/s 答案： C 如图，轰炸机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标 A.已知 A点高度为 h，山坡倾角为 ，由此可算出( ) A轰炸机的飞行高度 B轰炸机的飞行速度 C炸弹的飞行时间 D炸弹投出时的动能 答案： ABC “嫦娥一号 ”是我国首次发射的
7、探月卫星，它在距月球表面高度为 200km的圆形轨道上运行，运行周期为 127 分钟。已知引力常量 G=6.6710-11N m2/kg2，月球半径约为 1.74103km。利用以上数据估算月球的质量约为（ ） A 8.11010kg B 7.41013 kg C 5.41019 kg D 7.41022 kg 答案： D 试题分析 : 根据有引力提供嫦娥一号圆周运动的向心力有： = ，得中心天体月球的 质量 M= ，代入轨道半径r=R+h=1.74103+200km=1.94106m，周期 T=127min=12760s=7620s，引力常量G=6.6710-11N m2/kg2，可得月球质
8、量 M=7.41022kg。故选 D。 考点：万有引力定律及其应用 如图为一陀螺， a、 b、 c为在陀螺上选取的三个质点，它们的质量之比为1 2 3，它们到转轴的距离之比为 3 2 1，当陀螺以角速度 高速旋转时( ) A a、 b、 c的线速度之比为 1 2 3 B a、 b、 c的周期之比为 3 2 1 C a、 b、 c的向心加速度之比为 3 2 1 D a、 b、 c的向心力之比为 1 1 1 答案： C 计算题 如图所示，一不可伸长的轻绳上端悬挂于 O 点，下端系一质量 m=1.0kg的小球。现将小球拉到 A点（保持绳绷直）由静止释放，当它经过 B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水
9、平地面上的 C点。地面上的 D点与 OB在同一竖直线上，已知绳长 L=1.0m， B 点离地高度 H=1.0m， A、 B 两点的高度差 h=0.5m，重力加速度 g取 10m/s2，不计空气阻力影响，求： （ 1）地面上 DC 两点间的距离 s； （ 2）轻绳所受的最大拉力大小。 答案： （ 1） 1.41m （ 2） 20 N 如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆形轨道，外圆 ABCD的光滑，内圆 ABCD的上半部分 BCD粗糙，下半部分 BAD光滑。一质量m=0.1kg的小球从轨道的最低点 A，以初速度 v0向右运动，球的尺寸略小于两圆间距，球运动的半径 R=0.2m，取 g=
10、10m/s2。 （ 1）若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动，初速度 v0至少为多少？ （ 2）若 v0=3m/s，经过一段时间小球到达最高点，内轨道对小球的支持力N=1N，则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是 多少？ （ 3）若 v0=3m/s，经过足够长的时间后，小球经过最低点 A时受到的支持力为多少？小球在整个运动过程中减少的机械能是多少？ (本题 12分。第一小题 3分。第 2小题 3分，第 3小题 6分 ) 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）设此情形下小球到达最高点的最小速度为 vC，则有 从最低点到最高点根据动能定理有 代入数据解得 （ 2）设此时小球到达最高点的速度为 ，则 设克服摩擦力做的功为 W，从最低点到最高点根据动能定理有 代入数据解得 （ 3）经足够长时间后，小球在下半圆轨道内做往复运动，设小球经过最低点的速度为 ，受到的支持力为 ，则有 代入数据解得 设小球在整个运动过程中减少的机械能为 ，由功能关系有 代入数据解得 考点：圆周运动 动能定理 功能关系
