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第1页2018年03月15日沁阳一中物理晚练试卷内容：曲线运动及万有引力与航天一、单选题(每题4分)1、如图所示,红蜡块在竖直玻璃管内的水中匀速上升,速度为v,若在蜡块从A点开始匀速上升的同时,玻璃管从AB位置由静止开始水平向右做匀加速直线运动(加速度大小为a),则蜡块的实际运动轨迹可能是图中的()A.直线PB.曲线QC.曲线RD.无法确定2、如图所示,在斜面顶端的点以速度平抛一小球,经时间落到斜面上点处,若在点将此小球以速度0.5水平抛出,经落到斜面上的点处,以下判断正确的是()A.B.C.D.3、一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图中虚线所示.小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为()A.B.C.D.4、一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替.如图甲所示,曲线上的点的曲率圆定义为:通过点和曲线上紧邻点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做点的曲率圆,其半径叫做点的曲率半径.现将一物体沿与水平面成角的方向以速度抛出,如图乙所示.则在其轨迹最高点处的曲率半径是()A.B.C.D.5、如图所示,两个质量相同的小球A,B,用长度之比为LA:LB=3:2的细线拴在同一点,并在同一水平面内做匀速圆周运动,则它们的()A.角速度之比为ωA:ωB=3:2B.线速度之比为vA:vB=1:1C.向心力之比为FA:FB=2:3D.悬线的拉力之比为TA:TB=3:26、两小球固定在一根长为的杆的两端,绕杆上的点做圆周运动,如图所示.当小球1的速度为时,小球2的速度为,则转轴到小球2的距离是()A.B.C.D.7、长期以来“卡戎星()”被认为是冥王星唯一的卫星,它的公转轨道半径,公转周期天。2019年3月,天文学家发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转半径,则它的公转周期,最接近于()A.15天B.25天C.35天D.45天8、地球、火星、月球都在各自的椭圆轨道上运动.若它们的半长轴分别为、、,它们的公转周期分别为、、,它们的自转周期分别为、、,则下列关系式正确的是()A.B.C.D.二、多选题(每题4分)9、如图所示,为半圆环的水平直径,为环上的最低点,环半径为。一个小球从点以速度水平抛出,不计空气阻力.则下列判断正确的是().A.要使小球掉到环上时的竖直分速度最大,小球应该落在点B.即使取值不同,小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角也相同C.若取值适当,可以使小球垂直撞击半圆环D.无论取何值,小球都不可能垂直撞击半圆环10、如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒,其轴线垂直于水平面,圆锥筒固定在水平地面不动.有两个质量均为的小球和小球紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动,小球所在的高度为小球所在的高度一半.下列说法正确的是()A.小球所受的支持力大小之比为B.小球所受的支持力大小之比为C.小球的角速度之比为D.小球的线速度之比为11、如图所示,两个质量均为的小木块和(可视为质点)放在水平圆盘上,与转轴'的距离为,与转轴的距离为2。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的倍,重力加速度大小为。若第2页圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是()A.一定比先开始滑动B.、所受的摩擦力始终相等C.是开始滑动的临界角速度D.当时,所受摩擦力的大小为12、“神舟”七号实现了航天员首次出舱.如图所示飞船先沿椭圆轨道1飞行,然后在远地点P处变轨后沿圆轨道2运行,在轨道2上周期约为90分钟.则下列判断正确的是()A.飞船沿椭圆轨道过点时的速度与沿圆轨道过点时的速度相等B.飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态C.飞船在圆轨道的周期大于椭圆轨道运行的周期D.飞船变轨前通过椭圆轨道远地点处时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度13、关于太阳系中各行星的轨道,下列说法正确的是()A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B.所有行星绕太阳运动的轨道是圆C.不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的D.不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同三、实验题（共8分）14、“研究平抛物体的运动”的实验装置如图1所示1.实验时,除了木板、小球、游标卡尺、斜槽、铅笔、坐标纸、图钉之外,下列器材中还需要的是()A.弹簧秤B.秒表C.天平D.重垂线2.为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填写在括号里()A.通过调节使斜槽末端保持水平B.每次释放小球的位置可以不同C.每次必须由静止开始释放小球D.斜槽轨道必须光滑3.如图2所示,是一位同学通过实验得到小球做平抛运动的轨迹,请您帮助该同学算出小球做平抛运动的初速度大小m/s,小球经过B点时竖直方向上的速度大小为m/s.(g取9.8m/s2，保留3位有效数字）四、计算题（每题10分）15、原长为劲度系数为口k的轻弹簧一端固定一小铁块,另一.端连接在竖直轴上,小铁块放在水平圆盘上,若圆盘静止,把弹簧拉长后将小铁块放在圆盘上,使小铁块能保持静止的弹簧的最大长度为,现将弹簧长度拉长到后,把小铁块放在圆盘上,如图所示,已知小铁块质量为,为使小铁块不在圆盘上滑动,圆盘转动的角速度最大不得超过多少?16、火箭内平台上放有测试仪器,火箭从地面起动后,以加速度竖直向上做匀加速直线运动.升到某一高度时,测试仪器对平台的压力为起动前压力的,已知地球半径为,求此时火箭离地面的高度(为地面附近的重力加速度).17、如图所示,在光滑的圆锥顶用长为的细线悬挂一质量为的物体,圆锥体固定在水平面上不动,其轴线沿竖直方向,细线与轴线之间的夹角为,物体以速度绕圆锥体轴线做水平匀速圆周运动.1.当时,求绳对物体的拉力.2.当,求绳对物体的拉力.18、如下图所示,一根长0.1的细线,一端系着一个质量为0.18的小球,拉住线的另一端,使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,使小球的转速很缓慢地增加,当小球的转速增加到开始时转速的3倍时,细线断开,线断开前的瞬间,线受到的拉力比开始时大40,求:1.求线断开前的瞬间,线受到的拉力大小;2.求线断开的瞬间,小球运动的线速度;3.如果小球离开桌面时,速度方向与桌边线的夹角为60°,桌面高出地面0.8,求:小球飞出后的落地点距桌边线的水平距离.(取)2018年03月15日沁阳一中物理晚练答题卷三、实验题（共8分）14、1.2.3.、四、计算题（每题10分）15、16、17、18、参考答案一、单选题1.答案：B解析：玻璃管中蜡块向右做勻加速直线运动,故知蜡块受到向右的合外力,其运动轨迹应向右弯曲,曲线Q符合题意,选项B正确。2.答案：B第3页解析：题考查的是平抛运动的问题,平抛运动的水平射程,飞行时间,,由几何关系,,则,则,B正确,ACD错误;3.答案：B解析：由小球落到斜面上其速度方向与斜面垂直可知,小球落到斜面上时的速度方向与竖直方向的夹角等于斜面倾角,有:。则小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为所以选项B正确。4.答案：C解析：斜抛出去的物体同时参与两个方向的运动:水平方向以做匀速直线运动,竖直方向以初速度做匀减速直线运动.到达最高点时,竖直方向的速度为零,其合速度,且沿水平方向.从圆周运动的角度看,在点重力提供物体做圆周运动的向心力,由得,所以C正确.5.答案：D6.答案：B解析：由题意知两小球角速度相等,即,设球1、2到点的距离分别为、,则,又,所以,B项正确.7.答案：B解析：因在同一轨道上运行,故其线速度大小、加速度大小均相等.又因轨道半径大于轨道半径,由可知,,故A项错误.由加速度可知,,故B领错误.当加速时,受的万有引力,故它将偏离原轨道,做离心运动;当减速时,受的万有引力,它将偏离原轨道,而离圆心越来越近,故C项错误.对卫星,当它的轨道半径缓慢减小时,在运行的一段较短时间内,可近似认为它的轨道半径未变,视作稳定运行,由可知,减小时逐渐增大,故D项正确.8.答案：B解析：月球绕地球公转,地球和火星均绕太阳公转.由开普勒第三定律有,式中为半长轴,为公转周期,是一个与中心天体的质量有关的常数.二、多选题9.答案：AD解析：竖直分速度,下落高度最大即落到点时,最大,选项A正确;小球掉到环上不同点时,下落高度不同,不同,速度与水平方向之间的夹角为不同,选项B错误;若小球垂直撞击半圆环某点,则该点的速度沿半径方向,如图所示,根据几何关系有,与矛盾,选项D正确.10.答案：BD11.答案：ACD解析：设木块滑动的临界角速度为,所以,,,所以,A、C项正确;摩擦力充当向心力,在角速度相等时,受的摩擦力大,B项错误;当时,受的摩擦力,D项错误。12.答案：BC解析：A、点为轨道1的远地点,在点加速后做离心运动,由轨道1变换到轨道2,故,故A错误;B、飞船在圆轨道上做匀速圆周运动,万有引力完全提供向心力,故航天员出舱前后都处于失重状态,故B正确;C、飞船在轨道2上周期大约为90分钟,而同步卫星的周期为24,故知圆轨道上周期小于同步卫星周期,角速度大于同步卫星的角速度,故C正确;D、飞船在点时的加速度由万有引力产生,不管沿圆轨道还是椭圆轨道卫星在点所受万有引力大小相等,故产生的加速度亦相同,故D错误.13.答案：ACD三、实验题14.答案：1.D;2.AC;3.1.40;2.80四、计算题15.答案：以小铁块为研究对象,圆盘静止时,设铁块受到的最大静摩擦力为,有,圆盘转动的角速度最大时,铁块受到的最大静摩擦力与弹簧的拉力的合力提供向心力,由牛顿第二定律得:,又;解以上三式得角速度的最大值。16.答案：在地面附近的物体,所受重力近似等于物体所受到的万有引力.第4页火箭起动前,根据受力平衡有.火箭上升到某一高度时,根据牛顿第二定律有,则,所以.①因为,,为火箭此时离地面的高度,则.②由①②解得.17.答案：1.水平方向:①竖直方向:②联立①②两式解得:由上式可看出当、、一定时,线速度越大,支持力越小,当满足一定条件,设时,能使,此时锥面与物体间恰好无相互作用,即得出:将代入上式得:当时,物体在锥面上运动,联立①②两式解得.2.当时,物体已离开锥面,但仍绕轴线做水平面内的匀速圆周运动,设此时绳与轴线间的夹角为,物体仅受重力和拉力作用,这时③④联立③④两式解得:,所以代入④式解得.18.答案：1.线的拉力为小球做匀速圆周运动提供向心力,设开始时的角速度为,向心力是,线断开瞬间的角速度为,向心力是①②由①得③又因为④由③④得.2.设线断开时小球的线速度为由得3.设桌面高度为,小球落地经历时间为.,则小球飞出后的落地点到桌边线的水平距离.