1、高中物理第一輪復習測試題(曲線運動、萬有引力定律一、選擇題(本題共10小題,每小題4分,共40分.在每題給出的四個選項中,有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確.全部選對的得4分,選不全的得3分,有選錯或不答的得0分1.如圖為一種“滾輪-平盤無極變速器”的示意圖,它由固定于主動軸上的平盤和可隨從動軸移動的圓柱形滾輪組成.由于摩擦的作用,當平盤轉動時,滾輪就會跟隨轉動,如果認為滾輪不會打滑,那么主動軸的轉速n 1、從動軸的轉速n 2、滾輪半徑r 以及滾輪中心距離主動軸軸線的距離x 之間的關系是( A .r x n n 12=B .r x n n 21= C .2212r x n n =

2、 D .r x n n 12=2.一個靜止的質點,在兩個互成銳角的恒力F 1、F 2作用下開始運動,經過一段時間后撤掉 其中的一個力,則質點在撤去該力前后兩個階段中的運動情況分別是 ( 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 3.(多選如圖所示,小船從A 碼頭出發,沿垂直河岸的方向渡河,若河寬為d ,渡河速度船v 恒定,河水的流速與到河岸的最短距離x 成正比,即為常量水k d x kx v ,2(=,要使小船能夠到達距A 正對岸為s 的B 碼頭,則 ( A .船v 應為s kd 42B .船v

3、 應為s kd 22C .渡河時間為kd s 4D .渡河時間為kds 24.在平直公路上行駛的汽車中,某人從車窗相對于車靜止釋放一個小球,不計空氣阻力,用固定在路邊的照相機對汽車進行閃光照相,照相機閃兩次光,得到清晰的兩張照片,對照片進行分析,知道了如下信息:兩次閃光時間間隔為0.5s;第一次閃光時,小球剛釋放,第二次閃光時,小球落地;兩次閃光的時間間隔內,汽車前進了5m;兩次閃光時間間隔內,小球移動的距離為5m,根據以上信息尚不能確定的是(已知g=10m/s2(5(多選在太陽系中有一顆行星的半徑為R,若在該星球表面以初速度v0豎直上拋出一物體,則該物體上升的最大高度為H.已知該物體所受的其

4、他力與行星對它的萬有引力相比較可忽略不計.則根據這些條件,可以求出的物理量是(6.“神舟”六號飛船的軌道艙在軌道上運行時,由于受太陽風暴和大氣阻力的影響,逐漸偏離預定軌道.有關方面啟動軌道艙上的動力裝置,適當時候提高了軌道艙的運行高度,通過修正保證了工作.提高“神舟”六號軌道艙的高度可能采取的方法是(A.考慮啟動火箭發動機向后噴氣,通過反沖作用從較低軌道上使衛星加速B.考慮啟動火箭發動機向后噴氣,通過反沖作用從較低軌道上使衛星減速C.該衛星提高高度后的軌道與前一軌道相比速率增大,機械能增大D.該衛星提高高度后的軌道與前一軌道相比周期增大,加速度增大7.當今的科技發展迅猛,我們設想,如果地球是個

5、理想的球體,沿地球的南北方向修一條平直的閉合高速公路,一輛性能很好的汽車在這條高速公路上可以一直加速下去,并且忽略空氣阻力,那么這輛汽車的最終速度(B.小于“神舟”六號飛船的速度8.如圖所示,小朋友在玩一種運動中投擲的游戲,目的是在運動中將手 中的球投進離地面高3m的吊環,他在車上和車一起以2m/s的速度向吊環運動,小朋友拋球時手離地面1.2m,當他在離吊環的水平距離為2m時將球相對于自己豎直上拋,球剛好進入吊環,他將球豎直向上拋出的速度是(g取10m/s2(9.如圖所示,一個長直輕桿AB 在墻角沿豎直墻和水平地面滑動,當AB 桿和墻的夾角為時,桿的A 端沿墻下滑的速度大小為1v ,B 端沿地

6、面的速度大小為2v ,則1v 、2v 的關系是 ( A .21v v =B .cos 21v v = ,C .tan 21v v =D .sin 21v v =10.(多選如圖所示,一根長為L 的均勻細桿可以繞通過其左端的水平軸O 在豎直平面內轉動.桿最初處于水平位置,桿上距O 為a 處放有一小物體,桿與上小物體最初均處于靜止狀態.若此桿突然以角速度勻速繞O 向下轉動.則角速度為以下哪個說法時,小物體可能與桿相碰( A .值適中,不小于某值,不大于另一值Q ,即Q P B .較大,且不小于某值Q ,即<Q C .較小,且不大于某值P ,即P <0D .不管為多大,小物體都不可能與桿

7、相碰第卷(非選擇題,共110分二、本題共2小題,共22分,把答案填在題中相應的橫線上或按題目要求作答.11.(10分(1如圖所示的演示實驗中,A 、B 兩 球同時落地,說明 .某同學設計了如圖的實驗:將兩個質量相等的小鋼球,從斜面的同一高度由靜止同時釋放,滑道2與光滑水平板吻接,則他將觀察到的現象是 ,這說明 . 踏腳板每2秒轉一圈,要知道在這種情況下自行車前進的速度有多大,還需測量哪些量?_請在圖中用字母標注出來,并用這些量推導出自行車前進速度的表達式:_ _12.(12分一個有一定厚度的圓盤,可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉動,圓盤加速轉動時,角速度的增加量與對應之間t 的比值定義為角加

8、速度(即t =.我們用電磁打點計時器、米尺、紙帶、復寫紙來完成下述實驗:如下圖甲所示,將打點計時器固定在桌面上,將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔,然后固定在圓盤的側面,當圓盤轉動時,紙帶可以卷在圓盤側面上.接通電源,打點計時器開始打點,啟動控制裝置使圓盤勻加速轉動.經過一段時間,停止轉動和打點,取下紙帶,進行測量.(打點計時器所接交流電的頻率為50Hz,A、B、C、D為計數點,相鄰兩計數點間有四個點未畫出(1如圖乙所示,圓盤的半徑r為_cm.(2由圖丙可知,打下計數點D時,紙帶運動的速度大小為_m/s,此時圓盤轉動的角速度為_rad/s.(3紙帶運動的加速度大小為_m/s2,圓盤轉動的角加速

9、度大小為_rad/s2. 后答案的不能得分,有數值計算的題,答案中必須明確寫出數值和單位.13.(12分上海首屆一級方程式賽車比賽在2004年9月26日舉行. 在一級方程式汽車大賽中,一輛賽車的總質量為m,一個路段的水平轉彎半徑為R,賽車轉此彎時的速度為v ,賽車形狀都設計得使其上下方空氣有一壓力差氣動壓力,從而增大了對地面的正壓力.正壓力與摩擦力的比值叫側向附著系數,以表示.要上述賽車轉彎時不側滑,則需要多大的氣壓動力?14.(14分已知地球半徑為R ,一只靜止在赤道上空的熱氣球(不計氣球離地高度繞地心運動的角速度為0,在距地面h 高處圓形軌道上有一顆人造地球衛星,設地球質量為M ,熱氣球的

10、質量為m ,人造地球衛星的質量為m 1,根據上述條件,有一位同學列出了以下兩個式子: 對熱氣球有:R m RMm G 202= 對人造地球衛星有:(2121h R m h R Mm G+=+ 進而求出了人造地球衛星繞地球運行的角速度.你認為這個同學的解法是否正確?若認為正確,請求出結果.若認為不正確,請補充一個條件后,再求出.15.(10分如圖是一種叫做“魔盤”的娛樂設施示意圖。某物理興趣小組想測量“魔盤”的轉速,他們先測量了“魔盤”的半徑r =1.5m ,“魔盤”上邊緣離地的高度h =0.8m ,然后將一毛巾用水浸濕后用網袋裝好固定在“魔盤”上的邊緣,當“魔盤”轉動起來后,從毛巾上飄落到地面

11、的水滴離轉軸的最大半徑為R =2.5m ,若不計空氣阻力對水滴的影響,取g 為10m/s 2.那么“魔盤”的最大轉速為多少轉/分? 16.(18分取距地球無窮遠處物體的重力勢能為零,則地球周圍物體的重力勢能的表達式為:rMm G E p -=,其中G 為萬有引力常量,M 為地球的質量,m 為物體的質量,r 為物體到地心的距離,地球半徑R =6400km ,地球表面重力加速度g 取10m/s 2.試計算:(1質量為1×103kg 的衛星繞地表飛行,其總機械能為多大?(2再補充多少能量可使它脫離地球的引力?1圓17.(16分如圖所示,ABDO是處于豎直平面內的光滑軌道,AB是半徑為R=1

12、5m的4周軌道,半徑OA處于水平位置,BDO是直徑為15m的半圓軌道,D為BDO軌道的中央.一個小球P從A點的正上方距水平半徑OA高H處自由落下,沿豎直平面內的軌道通過D點時對軌道的壓力等于其重力的 (1H的大小;(2試討論此球能否到達BDO軌道的O點,并說明理由;(3小球沿軌道運動后再次落到軌道上的速度的大小是多少.18.(18分目前,我國正在實施“嫦娥奔月”計劃.如圖所示,登 月飛船以速度v 0繞月球做圓周運動,已知飛船質量為m =1.2×104kg ,離月球表面的高度為h =100km ,飛船在A 點突然向前做短時間噴氣,噴氣的相對速度為u =1.0×104m/s ,

13、噴氣后飛船在A 點的速度減為v A ,于是飛船將沿新的橢圓軌道運行,最終飛船能在圖中的B 點著陸(A 、B 連線通過月球中心,即A 、B 兩點分別是橢圓的遠月點和近月點,試問:(1飛船繞月球做圓周運動的速度v 0是多大?(2由開普勒第二定律可知,飛船在A 、B 兩處的面積速度相等,即r A v A =r B v B ,為使飛船能在B 點著陸,噴氣時需消耗多少燃料?已知月球的半徑為R =1700km ,月球表面的重力加速度為g =1.7m/s 2(選無限遠處為零勢能點,物體的重力勢能大小為E p =R GMm.高中物理第一輪復習測試題:(曲線運動、萬有引力定律參考答案1.答案:A 由滾輪不會打滑

14、可知主動軸上的平盤與可隨從動軸轉動的圓柱形滾輪的接觸 點的線速度相同,所以v 1=v 2,由此可得2122n r n x =,所以rx n n 12=,即選項A 正確.2.答案:B 根據物體作直線運動和曲線運動的條件可知,先作初速度為零的沿合力方向的勻加速直線運動,后因速度方向跟另一個力不在一條直線上,作勻變速曲線運動.3.答案:AC 根據運動的合成與分解,因為小船垂直岸航行,渡河時間與水的速度無關,又河水的流速與到河岸的距離x 成正比,即為常量水k d x kx v ,2(=,所以kd s v d 412122=gt h m ,A 正確;小球水平方向上的位移84.425.1522=-=x m

15、 ,小球初速度.084.40=t x v m/s ,此即第一次閃光時小車的速度,B 正確;兩次閃光時間間隔內汽車的平均速度105.05=v m/s ,因此汽車應做加速運動,C 不能確定,D 能夠確定. 5.答案:CD 根據物體豎直上拋的運動規律,得gH v 220=,因此可求出該星球表面的重力加速度g .再根據R T m R v m mg R mMG 2222(=可推導出CD 為正確答案. 6.答案:A 因為要提高“神舟”六號飛船的高度將考慮啟動火箭發動機向后噴氣,通過反沖作用,使飛船加速,飛船需要的向心力增大,但由于在原軌道上2RMm G F =不變,不足以提供其所需的向心力,所以飛船做離心

16、運動,到更高的軌道,所以A 正確,B 錯誤.對飛船有:R v m R Mm G 22=,所以R v 1,R 增大,運行速度v 減小,C 錯誤;由于ma R T m R mMG =222(,所以3R T ,21R a ,所以R 增大,T 增大,但a 減少,所以D 錯.7.答案:C 在理想情況下一直加速,可以達到圍繞地球表面做圓周運動,即第一宇宙速度.8.答案:C 球的水平速度是2m/s ,人到環的水平距離為2m ,所以球必須在1s 內到達吊環,則1s 內球在豎直方向上的位移為1.8m ,設初速度為v 0,則2021gt t v x -=,解得8.60=v m/s.9.答案:C 設桿沿方向移動的速

17、度為0v ,根據速度分解可得,sin 20=v v ,cos 10=v v ,所以可得tan 21v v =.10.答案:BC 較小,物體追上細桿相碰;較大,細桿繞過一周后追上物體相碰.第卷(非選擇題,共110分11.(1答案:平拋運動在豎直方向上是自由落體運動 (2分球1落到光滑水平板上并擊中球2(2分平拋運動在水平方向上是勻速運動(2分 (2答案:如圖所示,測量R 、r 、R /,(2分 自行車的速度為:r RR /.(2分12.解析:(1根據游標卡尺的讀數原理,可得讀數應為主尺上的和游標尺上的刻度相加.由圖乙可知游標尺的分度為0.05mm ,主尺上為5.9cm ,游標尺上的第5個刻度線和

18、主尺對齊,所以讀數為5.9cm+0.02×5mm=6.00cm ,即可得該圓盤的半徑r=6.00cm.(2由題意知,紙帶上每兩點的時間間隔T=0.10s ,打下計數點D 時,紙帶運動速度大小為:1(3紙帶運動的加速度大小為24(T13解析：對物體受力分析可知正壓力 FN = mg + F ，其中 F 表示氣動壓力. （3 分） Qh = FN mg+ F ， （4 分） Ff = h Ff v2 ， （3 分） R 根據牛頓第二定律，可得 F f = m 聯立解得， F = hm v2 R - m g （2 分） 14解析：第一個等式（對熱氣球）不正確，因為熱氣球不同于人造衛星，熱氣

19、球靜止在空 中是因為浮力與重力平衡，它繞地心運動的角速度應等于地球自轉的角速度. （4 分） （1）若補充地球表面的重力加速度為 g，可以認為熱氣球受到的萬有引力近似等于其重 G 力，則有 Mm R 2 = mg （2 分） R g R + h （1 分） 與第二個等式聯立可得 w = R + h G （2）若利用同步衛星的離地高度 H 有： Mm¢ (R + H 2 = m¢w02 ( R + H （2 分） R+H 2 （2 分） 與第二個等式聯立可得 w = w0 ( R+h （3）若利用第一宇宙速度 v1，有 G Mm¢ V2 = m¢ 1 （2

20、 分） R R2 3 與第二個等式聯立可得 w = v1 R ( R + h3 （1 分） 此外若利用近地衛星運行的角速度也可求出 w 來. 15解析：水滴沿切線方向做平拋運動到地面上的水平位移 x = 落地時間 t = 2h = g 2 ´ 0.8 = 0.4 s（2 分） 10 R2 - r 2 =2m（2 分） x “魔盤”的線速度 v = t = 5 m/s（2 分） 其轉速滿足 2pnr = v （2 分） 11 n = v = 32 r/min. （2 分） 2pr Mm r2 =m v2 （2 分） r 16解析： （1）衛星做勻速圓周運動，由萬有引力和牛頓第二定律得，

21、 G 2 其動能為 Ek = mv = G 1 2 Mm （2 分） 2r 其機械能為 E=Ek+Ep= G 2r Mm +( - G Mm Mm = - G 2r （4 分） r 衛星繞地表運行時，r=R，且 G Mm R2 = mg ，GM=gR2， （2 分） Mm 1 所以 E= - G 2 R = - mgR =6.4×106×10×103=3.2×1010J. （4 分） 2 （2）要使繞地球運動的衛星掙脫地球的引力，需添加的能量是： E=0E=3.2×1010J. （4 分） 17解析： （1）小球從 H 高處自由落下，進入軌道，

22、沿 BDO 軌道做圓周運動，小球受重力 和軌道的支持力.設小球通過 D 點的速度為 v，通過 D 點時軌道對小球的支持力為 F（大 小等于小球對軌道的壓力）提供它做圓周運動的向心力，即 mv 2 R/2 =F= 14 mg 3 （2 分） 小球從 P 點落下一直到沿光滑軌道運動的過程中，機械能守恒有， mg ( H + R 1 = mv 2 （2 2 2 分） 分） 2 v0 = mg （2 R/2 由解得高度 H = 2 R = 10 m（1 3 （2）設小球能夠沿豎直軌道運動到 O 點時的最小速度為 v0，則有 m 小球至少應從 H0 高處落下， mgH0 = 由可得 H 0 = R 4 1 2 mv0 （1 2 分） 分） （1 分） 由 H>H0，小球可以通過 O 點. （1 分） （3）小球由 H 落下通過 O 點的速度為