高三物理曲线运动万有引力定律练习

高三物理曲线运动万有引力定律练习试卷班级姓名号数成绩第Ⅰ卷（选择题48分）一、本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对得全分，选不全得3分，有选错或不答得0分。1．火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆.已知火卫一的周期为7小时39分.火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相比()A.火卫一距火星表面较近B.火卫二的角速度较大C.火卫一的运动速度较大D.火卫二的向心加速度较大2.一快艇从离岸边100m远的河中向岸边行驶．已知快艇在静水中的速度图象如图甲所示，流水的速度图象如图乙所示，则（）A.快艇的运动轨迹一定为直线B.快艇的运动轨迹可能为曲线，也可能为直线C.快艇最快到达岸边所用的时间为20sD.快艇最快到达岸边经过的位移为100m3．如图所示，在一次空地演习中，离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射炮弹拦截．设拦截系统与飞机的水平距离为s，若拦截成功，不计空气阻力，则v1、v2的关系应满足（）A、v1=v2B、v1=Hsv2C、v1=Hsv2D、v1=sHv24.如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。改变整个装置的高度做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地。该实验现象说明了A球在离开轨道后（）A.水平方向的分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动5.如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量3t/sv/(m•s-1)O6甲3t/sv/(m•s-1)O乙ABSH相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则（）A.球A的角速度一定大于球B的角速度B.球A的线速度一定大于球B的线速度C.球A的运动周期一定小于球B的运动周期D.球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力6.我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星.某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动.由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G.由此可求出S1的质量为（）A．2122)(4GTrrrB．22124GTrC．2224GTrD．21224GTrrD.一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5m/s27.同步卫星A的运行速率为v1，向心加速度为a1，运转周期为T1；放在地球赤道上的物体B随地球自转的线速度为v2，向心加速度为a2，运转周期为T2；在赤道平面上空做匀速圆周运动的近地卫星C的速率为v3，向心加速度为a3，运转周期为T3.比较上述各量的大小得（）A.T1=T2T3B.v3v2v1C.a1a2=a3D.a3a1a28.轻杆一端固定在光滑水平轴O上,另一端固定一质量为m的小球,如图所示.给小球一初速度,使其在竖直平面内做圆周运动,且刚好能通过最高点P,下列说法正确的是()A.小球在最高点时对杆的作用力为零B.小球在最高点时对杆的作用力为mgC.若增大小球的初速度,则在最高点时球对杆的力一定增大D.若增大小球的初速度,则在最高点时球对杆的力可能增大第Ⅱ卷（非选择题共72分）9、实验题(20分)（1）在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上：。(a)通过调节使斜槽的末端保持水平(b)每次释放小球的位置必须不同(c)每次必须由静止释放小球(d)记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降ABvmmPO(e)小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触(f)将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（2）若用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=（用L、g表示）。（3）将一个力传感器连接到计算机上，我们就可以测量快速变化的力。图中所示就是用这种方法测得的小滑块在半球形碗内在竖直平面内来回滑动时，对碗的压力大小随时间变化的曲线。从这条曲线提供的信息，可以判断滑块约每隔秒经过碗底一次，随着时间的变化滑块对碗底的压力（填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”）。三、本题共3小题，共52分。解答应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。10．城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥，如图所示，桥面为圆弧形的立交桥AB，横跨在水平路面上，长为L=200m，桥高h=20m。可以认为桥的两端A、B与水平路面的连接处的平滑的。一辆小汽车的质量m=1040kg，以25m/s的速度冲上圆弧形的立交桥，假设小汽车冲上立交桥后就关闭了发动机，不计车受到的阻力。试计算：（g取10m/s2）⑴小汽车冲上桥顶时的速度是多大？⑵小汽车在桥顶处对桥面的压力的大小。11．如图所示为车站使用的水平传送带的模型，它的水平传送带的长度为L=8m，传送带的皮带轮的半径均为R=0.2m，传送带的上部距地面的高度为h=0.45m，现有一个旅行包(视为质点)以速度v0=10m/s的初速度水平地滑上水平传送带.已知旅行包与皮带之间的动摩擦因数为μ=0.6.皮带轮与皮带之间始终不打滑.g取10m/s2.讨论下列问题:(1)若传送带静止，旅行包滑到B点时，人若没有及时取下，旅行包将从B端滑落.则包的落地点距B端的水平距离为多少？ABLhabcd(2)设皮带轮顺时针匀速转动，若皮带轮的角速度ω1=40rad/s，旅行包落地点距B端的水平距离又为多少？(3)设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动，画出旅行包落地点距B端的水平距离s随皮带轮的角速度ω变化的图象.12．某研究性学习小组首先根据小孔成像原理估测太阳半径，再利用万有引力定律估算太阳的密度.准备的器材有:①不透光圆筒，一端封上不透光的厚纸，其中心扎一小孔，另一端封上透光的薄纸；②毫米刻度尺.已知地球绕太阳公转的周期为T，万有引力常量为G.要求:(1)简述根据小孔成像原理估测太阳半径R的过程.(2)利用万有引力定律推算太阳密度.ABhLs/mOω/rad•s-1小孔圆筒1、AC2、C3、D4、C5、B6、A7、AD8、BD9、（1）a、c、e（2）gL2（3）1.0、减小10、⑴15m/s⑵9.5×103N11、解:(1)旅行包做匀减速运动a=μg=6m/s2旅行包到达B端速度为smsmaLvv/2/96100220包的落地点距B端的水平距离为mmghvvts6.01045.0222(2)当ω1=40rad/s时，皮带速度为v1=ω1R=8m/s当旅行包的速度也为v1=8m/s时，在皮带上运动了位移mmmavvs83126410022120以后旅行包做匀速直线运动，所以旅行包到达B端的速度也为v1=8m/s包的落地点距B端的水平距离为mmghvtvs4.21045.0282111(3)如图所示，12、解:(1)其过程如图所示，用不透光圆筒，把有小孔的一端对准太阳，调节圆筒到太阳的距离，在薄纸的另一端可以看到太阳的像.用毫米刻度尺测得太阳像的直径d，圆筒长为L.设太阳的半径为R，太阳到地球的距离为r.由成像光路图可知:△ABO∽△CDO，则:LdrR2/，即LdrR2.(2)地球绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，设太阳质量为M，地球质量为m，则:22)2(TmrrMmG由密度公式VM及球体体积公式334RV)联立以上各式可得:32324dGTLs/m0.6Oω/rad•s-14.2102.44070ABLhABDOCdL