1、 專題4 曲線運動和萬有引力【試題1】關于物體的運動，以下說法正確的選項是()a物體做平拋運動時，加速度不變b物體做勻速圓周運動時，加速度不變c物體做曲線運動時，加速度一定改變d物體做曲線運動時，加速度可能變也可能不變【解析】做平拋運動的物體由于只受重力作用，故其加速度不變，a正確勻速圓周運動，加速度大小不變，但方向改變，b錯誤曲線運動中合外力不變時，其加速度就不變，d正確，c錯誤，應選a、d.【答案】ad【試題出處】·模擬【試題2】一輛靜止在水平地面上的汽車里有一個小球從高處自由下落，下落一半高度時汽車突然向右勻加速運動，站在車廂里的人觀察到小球的運動軌跡是圖中的()【試題出處】&

2、#183;模擬【試題3】如圖1所示，繩子的一端固定在o點，另一端拴一重物在水平面上做勻速圓周運動()圖1a轉(zhuǎn)速相同時，繩長的容易斷b周期相同時，繩短的容易斷c線速度大小相等時，繩短的容易斷d線速度大小相等時，繩長的容易斷【解析】a選項，根據(jù)fm42rn2，轉(zhuǎn)速n相同時，繩越長，即r越大，向心力f越大，故繩長的容易斷，a正確；b選項，根據(jù)fmr，周期相同時，r越大，f越大，也是繩長的容易斷，b錯誤；c選項，根據(jù)fm，線速度v大小相等時，r越大，f越小，可以判斷，繩短的容易斷，c正確，d錯誤【答案】ac【試題出處】·模擬【試題4】如圖2所示，兩輪用皮帶傳動，皮帶不打滑，圖中有a、b、c三

3、點，這三點所在處半徑ra>rbrc，那么這三點的向心加速度aa、ab、ac的關系是()aaaabacbac>aa>abcac<aa<abdacab>aa【解析】皮帶傳動且不打滑，a點與b點線速度相同，由a有a；所以aa<ab，a點與c點共軸轉(zhuǎn)動，角速度相同，由a2r知ar，所以有aa>ac，可見選項c正確【答案】c【試題出處】·模擬【試題5】如圖3所示，某同學用硬塑料管和一個質(zhì)量為m的鐵質(zhì)螺絲帽研究勻速圓周運動，將螺絲帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持豎直并在水平方向做半徑為r的勻速圓周運動，那么只要運動角速度適宜，螺絲帽恰好不下滑，假

4、設螺絲帽與塑料管間的動摩擦因數(shù)為，認為最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力那么在該同學手轉(zhuǎn)塑料管使螺絲帽恰好不下滑時，下述分析正確的選項是()a螺絲帽受的重力與最大靜摩擦力平衡b螺絲帽受到桿的彈力方向水平向外，背離圓心c此時手轉(zhuǎn)動塑料管的角速度d假設桿的轉(zhuǎn)動加快，螺絲帽有可能相對桿發(fā)生運動【解析】由于螺絲帽做圓周運動過程中恰好不下滑，那么豎直方向上重力與摩擦力平衡，桿對螺絲帽的彈力提供其做勻速圓周運動的向心力，選項a正確，bc錯誤；無論桿的轉(zhuǎn)動速度增大多少，豎直方向受力平衡，應選項d錯誤【答案】a【試題出處】·模擬【試題6】“嫦娥一號月球探測器在環(huán)繞月球運行過程中，設探測器運行的軌道半徑為

5、r，運行速率為v，當探測器在飛越月球上一些環(huán)形山中的質(zhì)量密集區(qū)上空時()ar、v都將略為減小br、v都將保持不變cr將略為減小，v將略為增大dr將略為增大，v將略為減小【解析】由萬有引力提供向心力g知，當探測器到達質(zhì)量密集區(qū)時，萬有引力增大，探測器運行半徑將減小，速度增大，故c對【答案】c【試題出處】·模擬【試題7】如圖4所示，甲、乙兩運發(fā)動同時從水流湍急的河岸下水游泳，甲在乙的下游且速度大于乙欲使兩人盡快在河中相遇，那么應選擇的游泳方向是()a都沿虛線方向朝對方游b都偏離虛線偏向下游方向c甲沿虛線、乙偏離虛線向上游方向d乙沿虛線、甲偏離虛線向上游方向【試題出處】·模擬【試

6、題8】如圖6所示，一架在2000 m高空以200 m/s的速度水平勻速飛行的轟炸機，要想用兩枚炸彈分別炸山腳和山頂?shù)哪繕薬和b.山高720 m，山腳與山頂?shù)乃骄嚯x為1000 m，假設不計空氣阻力，g取10 m/s2，那么投彈的時間間隔應為()a4 sb5 sc9 s d16 s【解析】設投在a處的炸彈投彈的位置離a的水平距離為x1，豎直距離為h1，投在b處的炸彈投彈的位置離b的水平距離為x2，豎直距離為h2.那么x1vt1，hgt/2，求得x14000 m；x2vt2，hhgt/2，求得x23200 m所以投彈的時間間隔應為：t(x11000 mv2)/v9 s, 故c正確【答案】c【試題出

7、處】·模擬【試題9】英國新科學家(new scientist)雜志評選出了年度世界8項科學之最，在xtej1650500雙星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的最小黑洞位列其中假設某黑洞的半徑r約45 km，質(zhì)量m和半徑r的關系滿足(其中c為光速，g為引力常量)，那么該黑洞外表重力加速度的數(shù)量級為()a108 m/s2b1010 m/s2c1012 m/s2d1014 m/s2【解析】設黑洞外表重力加速度為g，由萬有引力定律可得g，又有，聯(lián)立得g1×1012 m/s2.選項c正確【答案】c【試題出處】·模擬【試題10】一根長為l的輕桿下端固定一個質(zhì)量為m的小球，上端連在光滑水平軸上，輕桿

8、可繞水平軸在豎直平面內(nèi)運動(不計空氣阻力)當小球在最低點時給它一個水平初速度v0，小球剛好能做完整的圓周運動假設小球在最低點的初速度從v0逐漸增大，那么以下判斷正確的選項是()a小球能做完整的圓周運動，經(jīng)過最高點的最小速度為b小球在最高點對輕桿的作用力先減小后增大c小球在最低點對輕桿的作用力先減小后增大d小球在運動過程中所受合外力的方向始終指向圓心【解析】小球在最高點時，桿可給球提供豎直向上的支持力，也可提供豎直向下的拉力，因此，小球在最高點的速度最小可以為零，故a錯；當最高點速度v<，在最高點：桿給球豎直向上的支持力f，mgfmv2/l，隨著v0增大，v增大，f減小，當v>時，桿

9、給球豎直向下的拉力，mgfmv2/l，隨v0增大，v增大，f增大，故a、c錯，b對；小球做的是變速圓周運動，其合外力的方向不始終指向圓心，故d錯【答案】b【試題出處】·模擬【試題11】我國探月的“嫦娥工程已啟動，在不久的將來，我國宇航員將登上月球假設宇航員在月球上測得擺長為l的單擺做小振幅振動的周期為t，將月球視為密度均勻、半徑為r的球體，那么月球的密度為()a.b.c.d.解析：由單擺的振動可求得月球外表的重力加速度g，根據(jù)月球外表的物體所受的重力等于月球?qū)ξ矬w的萬有引力即可求得月球的密度設月球外表的重力加速度為g，那么t2.根據(jù)萬有引力f和重力近似相等，mg，即g，聯(lián)立可得.答案

10、：b【試題出處】·模擬【試題12】宇宙飛船到了月球上空后以速度v繞月球做圓周運動，如圖4所示，為了使飛船落在月球上的b點，在軌道a點，火箭發(fā)動器在短時間內(nèi)發(fā)動，向外噴射高溫燃氣，噴氣的方向應當是()a與v的方向一致b與v的方向相反c垂直v的方向向右 d垂直v的方向向左解析：因為要使飛船做向心運動，只有減小速度，這樣需要的向心力減小，而此時提供的向心力大于所需向心力，所以只有向前噴氣，使v減小，從而做向心運動，落到b點，故a正確答案：a【試題出處】·模擬【試題13】下表是衛(wèi)星發(fā)射的幾組數(shù)據(jù)，其中發(fā)射速度v0是燃料燃燒完畢時火箭具有的速度，之后火箭帶著衛(wèi)星依靠慣性繼續(xù)上升，到達

11、指定高度h后再星箭別離，別離后的衛(wèi)星以環(huán)繞速度v繞地球運動根據(jù)發(fā)射過程和表格中的數(shù)據(jù)，下面哪些說法是正確的()衛(wèi)星離地面高度h(km)環(huán)繞速度v(km/s)發(fā)射速度v0(km/s)0200500100050000a.不計空氣阻力，在火箭依靠慣性上升的過程中機械能守恒b離地越高的衛(wèi)星機械能越大c離地越高的衛(wèi)星環(huán)繞周期越大d當發(fā)射速度到達11.18 km/s時，衛(wèi)星能脫離地球到達宇宙的任何地方【試題出處】·模擬【試題14】如圖13所示，一個細繩下懸掛一光滑的圓環(huán)，圓環(huán)上穿著兩個質(zhì)量相等的小球，兩小球從最上方由靜止開始沿圓環(huán)下滑，那么小球從最高處下滑到最低處的過程中，細繩拉力大小剛好等于圓

12、環(huán)重力的時刻共有()a1次 b2次c3次 d4次解析：小球由靜止開始沿圓環(huán)下滑，速度逐漸增大，小球受到圓環(huán)的沿半徑方向向外的彈力逐漸減小，當小球的重力沿半徑方向的分力剛好提供向心力時，圓環(huán)對小球的彈力為零當小球運動到通過圓心的水平位置時，圓環(huán)對小球的彈力沿水平方向，沒有豎直方向的分力只有這兩種情況細繩拉力大小剛好等于圓環(huán)重力，應選項b正確答案：b【試題出處】·模擬【試題15】如圖15所示，半徑為r的圓筒繞豎直中心軸oo轉(zhuǎn)動，小物塊a靠在圓筒的內(nèi)壁上，它與圓筒的動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)要使a不下落，那么圓筒轉(zhuǎn)動的角速度至少為()a.b.c.d.解析：如圖16所示，以a為研究對象，a受三個力作用

13、：重力mg，靜摩擦力ff和圖16支持力fn，其中重力和靜摩擦力平衡，所以ffmg支持力fn提供向心力，有：fnm2r要使a剛好不下落，那么靜摩擦力為最大值，fffn由式，得a剛好不下落時，圓筒的角速度為0所以a不下落時圓筒轉(zhuǎn)動的角速度0，應選項d正確答案：d【試題出處】·模擬【試題16】如圖20所示，a、b、c三個物塊放在水平的圓盤上，它們的質(zhì)量關系是ma2mb2mc，它們與轉(zhuǎn)軸的距離的關系是2ra2rbrc，三個物塊與圓盤外表的動摩擦因數(shù)都為，且它們與圓盤間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，當圓盤轉(zhuǎn)動時，a、b、c都沒有滑動，那么以下判斷正確的選項是()ac的向心加速度最大bb的摩擦

14、力最小c當圓盤轉(zhuǎn)速增大時，b比a先滑動d當圓盤轉(zhuǎn)速增大時，c比b先滑動解析：三個物塊做圓周運動的角速度相同，向心加速度a2r，c離轉(zhuǎn)軸最遠，向心加速度最大三個物塊做圓周運動的向心力由靜摩擦力ff提供，ffm2r，b與a相比，r相同，m小；b與c相比，m相同，r小，所以b的摩擦力最小當圓盤轉(zhuǎn)速增大時，物塊將要滑動，靜摩擦力到達最大值，最大靜摩擦力提供向心力，mgm2r，即，與質(zhì)量無關，由于2ra2rbrc，b與a同時開始滑動，c比b先滑動，選項a、b、d正確答案：abd【試題出處】·模擬【試題17】在做“研究平拋物體的運動實驗時，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，以下器材中還需要的

15、是_(填代號)a游標卡尺b秒表c坐標紙d天平e彈簧測力計f重垂線實驗中，以下說法正確的選項是_a應使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下b斜槽軌道必須光滑c斜槽軌道末端可以不水平d需使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應適當多一些e為了比較正確地描出小球運動的軌跡，應該用一條曲線把所有的點連接起來【解析】根據(jù)平拋運動的原理，還需要的器材是cf，根據(jù)平拋運動的原理、實驗操作、本卷須知等知識可知ad正確【答案】cfad【試題出處】·模擬【試題18】在研究平拋物體運動的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長l1.25 cm，假設小球在平拋運動中先后經(jīng)過的幾個位置如圖7中的a、

16、b、c、d所示，那么小球平拋的初速度的計算公式為v0_(用l、g表示)，其值是_【試題出處】·模擬【試題19】宇航員站在一星球外表上的某高處，沿水平方向拋出一小球經(jīng)過時間t，小球落到星球外表，測得拋出點與落地點之間的距離為l.假設拋出時的初速度增大到2倍，那么拋出點與落地點之間的距離為l.兩落地點在同一水平面上，該星球的半徑為r，萬有引力常量為g，求該星球的質(zhì)量m.【解析】設拋出點的高度為h，第一次拋出時水平射程為x；當初速度變?yōu)樵瓉?倍時，水平射程為2x，如圖11所示由幾何關系可知：l2h2x2(l)2h2(2x)2聯(lián)立，得：hl設該星球外表的重力加速度為g那么豎直方向hgt2又因為mg(或gmgr2)由聯(lián)立，得m.【答案】【試題出處】·模擬【試題20】如圖15所示，m是水平放置的半徑足夠大的圓盤，繞過其圓心的豎直軸oo勻角速轉(zhuǎn)動，規(guī)定經(jīng)過o水平向右為x軸的正方向在圓心o正上方距盤面高為h處有一個正在間斷滴水的容器，從t0時刻開始隨傳送帶沿與x軸平行的方向做勻速直線運動，速度大小為v.容器在t0時刻滴下第一滴水，以后每當前一滴水剛好落到盤面上時再滴一滴水求：(1)每一滴水經(jīng)多長時間滴落到盤面上？(2)要使每一滴水在盤面上的落