高中物理曲线运动万有引力定律综合练习人教版第一册

曲线运动 万有引力定律 综合练习

一、选择题（每小题3分，共30分。每小题至少有一个选项是正确的）

1．做平抛运动的物体，在第n秒内、第（n+1）秒内相等的物理量是（不计空气阻力，设物 体未落地） （ ）

A．竖直位移 B．竖直位移的增量 C．速度的增量 D．平均速度的增量

2．如图4-1所示，卫星A，B，C在相隔不远的不同轨道上，以地球为中心做匀速圆周运动， 且运动方向相同。若在某时刻恰好在同一直线上，则当卫星B经过一个周期时，下列关 于三个卫星的位置说法中正确的是 （ ）

A．三个卫星的位置仍在一条直线上

B．卫星A位置超前于B，卫星C位置滞后于B C．卫星A位置滞后于B，卫星C位置超前于B

D．由于缺少条件，无法比较它们的位置 3．图4—2为一空间探测器的示意图，P1，P2，P3，P3是四个喷气发动机，P1，P3的连线与空

间一固定坐标系的x轴平行，P2，P4的连线与y轴平行。每台发动机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动。开始时，探测器以恒定的速率v0向正x方向平动。要使探测器改为向正x偏负y60°的方向以 原来的速率v0平动，则可 （ ）

A．先开动P1适当时间，再开动P4适当时间 B．先开动P3适当时间，再开动P2适当时间 C．先开动P4适当时间 D．先开动P4适当时间，再开动P1适当时间

4．一轮船以一定的速度，船头垂直河岸向对岸行驶， 河水匀速流动（河道是直的），如图4-3轮船渡河 通过的路径和所用时间与水流速度的关系是（ ）

A．水流速度越大，则路程越长，所用时间也越长 B．水流速度越大，则路程越短，所用时间也越短 C．水流速度越大，路程和时间均不变

D．水流速度越大，路程越长，但所用的时间不变

5．一个物体以初速度v0从A点开始在光滑水平面上运动。已知有一个水平力作用在物体上， 物体运动轨迹如图4-4中实线所示，图中B为轨迹上的一点，虚线是过A，B两点并与轨 迹相切的直线，虚线和实线将水平面划分为5个区域。关于施力物体的位置，下面说法 正确的是（ ）

A．如果这个力是引力，则施力物体一定在④区域 B．如果这个力是引力，则施力物体一定在②区域 C．如果这个力是斥力，则施力物体可能在②区域 D．如果这个力是斥力，则施力物体可能在③区域

6．在地球大气层外有很多太空垃圾绕地球做匀速圆周 运动，每到太阳活动期，由于受太阳的影响，地球 大气层的厚度开始增加，而使得部分垃圾进入大气 层，开始做靠近地球的向心运动，产生这一结果的原因是

A．由于太空垃圾受到地球引力减小而导致的向心运动 B．由于太空垃圾受到地球引力增大而导致的向心运动 C．由于太空垃圾受到空气阻力而导致的向心运动

D．地球的引力提供了太空垃圾做匀速圆周运动所需的向心力，故产生向心运动的结果

（ ）

与空气阻力无关

7．长为L的细杆一端拴一小球，可绕另一端在竖直面内做圆周运动，小球在最高点的速度 为v，下列说法正确的是

（ ）

A．v越大，球在最高点受到的合外力越大 B．v越大，球在最高点受到的向心力越大 C．v越大，球在最高点对杆的作用力越大 D．v至少要大小gL

8．如图4-5所示，将完全相同的两小球A，B用长L=0.8m的细绳，悬于以v=4m/s向右匀速 运动的小车顶部，两球的小车前后壁接触。 由于某种原因，小车突然停止，此时悬线中

2g?10m/sT:TBA 张力之比为（）（ ）

A．1：1

C．1：3 B．1：2 D．1：4

9．“借助引力”技术开发之前，行星探测飞船只能飞至金星、火星和木星，因为现代火箭技

术其实相当有限，不能提供足够的能量，使行星探测飞船直接飞往更遥远的星体。但如果“借助引力”，可使行星探测飞船“免费”飞往更遥远的星体。如图4-6为美国航空天局设计的“卡西尼”飞船的星际航程计划的一部分 图形。当飞船接近木星时，会从木星的引力中获取 动量，当飞行离开木星后，也会从木星的引力中获 取动量，从而可飞抵遥远的土星。由此可知以下说 法正确的是 （ ）

①飞船由于木星的吸力提供能量，机械能大大增加 ②木星会因为失去能量而轨迹发生较大改变

③飞船受到太阳的引力一直比受到木星的引力大 ④飞船飞过木星前后速度方向会发生改变 A．①③④ B．①②④ C．②③ D．①④

10．图4－7中，M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒半径为R，内筒半径比R小很多，可以

忽略不计，筒的两端是封闭的，两筒之间抽成真空。两筒以相同的角速度 ω绕其中心轴线（图中垂直于纸面）做匀速转动。设从M筒内部可以通过窄缝 s （与M筒的轴线平行）

不断地向外射出两种不同速率 v1 和v2 的微粒，从 s 处射出时的初速度的方向都是沿筒的半径方向，微粒到达N筒后就附着在N筒上。如果R、v1 和v2都不变，而ω取某一合适的值，则 （ ）

A．有可能使微粒落在N筒上的位置都在 a 处一条与 s 缝平行的窄条上

B．有可能使微粒落在N筒上的位置都在某一处如 b 处一条与 s 缝平行的窄条上 C．有可能使微粒落在N筒上的位置分别在某两处如 b 处和c 处与 s 缝平行的窄条上 D．只要时间足够长，N筒上将到处都落有微粒

图4－7

二、填空题（每空4分，共20分）

11．用轻质尼龙线系一个质量为 0.25 kg 的钢球在竖直面内旋转。已知线长为 1.0 m ，若

钢球恰能通过最高点，则球转到最低点时线受到的拉力是____N；若将线换成质量可以忽略的轻杆，为了使球恰能通过最高点，此杆的最大承受力至少应为____N。

12．平抛的小球在它落地前的最后1s内，速度大小由44.7m/s增加到50m/s。小球抛出时速

度的大小和抛出点距地面的高度分别为________。

13．假设站在赤道某地的人，恰能在日落后4小时的时候，恰观察到一颗自己头顶上空被阳

光照亮的人造地球卫星，若该卫星是在赤道所在平面内做匀速圆周运动，又已知地球的同步卫星绕地球运行的轨道半径约为地球半径的6.6倍，试估算此人造地球卫星绕地球运行的周期为_________s。 14．如图4－8所示，实线为某质点作平抛运动轨迹的一部分，

测得AB，BC间的水平距离为?s1??s2?0.4m， 高度差?h1?0.25m，?h2?0.35m，由此可知质点平 抛的初速度v0?______m/s，抛出点到A点的水

图4-8

平距离为__________m，竖直距离为__________m。（6分）

15．如图4-9所示皮带转动轮，大轮直径是小轮直径的3倍，A是大轮边缘上一点，B是小轮

边缘上一点，C是大轮上一点，C到圆心O1的距离等于小轮半径。转动时皮带不打滑，则A、B、C三点的角速度之比ωA： ωB： ωC=________，向心加速度大小之比aA：aB：aC=________。

图4-9

四、计算题（共40分）

16．（8分）如图4－10所示, 在内壁光滑的平底试管内放一个质量为1g的小球, 试管的开

口端加盖与水平轴O连接. 试管底与O相距5cm, 试管在转轴带动下沿竖直平面做匀速圆周运动. 求：

（1）转轴的角速度达到多大时, 试管底所受压力的最大值等于最小值的3倍.

（2）转轴的角速度满足什么条件时,会出现小球与试管底脱离接触的情况? g取10m/s2.

图4－10

17．（10分）如图4－11所示, 在半径为R的水平圆盘的正上方高h处水平抛出一个小球, 圆

盘做匀速转动,当圆盘半径OB转到与小球水平初速度方向平行时,小球开始抛出, 要使小球只与圆盘碰撞一次, 且落点为B, 求小球的初速度和圆盘转动的角速度.

图4－11

18．（10分）侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行，它的运行轨道距地面高度为h，

要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处的日照条件下的情况全部拍摄下来，卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄像机至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少？设地球的半径为R，地面处的重力加速度为g，地球自转的周期为T。 19．（10分）在水平桌面上放一根长1m、质量为0.2kg的均匀直尺,尺的一端伸出桌面20cm,

该端用铰链O连接一根长0.15m的轻杆,在杆的下端和中间各固定有质量均为0.1kg的小球A和B,当杆绕O转动而经过图4－12所示的竖直位置时,直尺恰只对桌子边缘有压力,求此时A球的速度大小(取g=10m/s2)