精品解析：【全国百强校】山东省济南外国语学校2019届高三上学期周测(曲线运动)物理试题(解析版)

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济南外国语学校高三一轮复习曲线运动单元过关测试题

一、选择题

1.自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分，且半径RB＝4RA、RC＝8RA，如图所示．正常骑行时三轮边缘的向心加速度之比aA∶aB∶aC等于(

)

A. 1∶1∶8 B. 4∶1∶4

C. 4∶1∶32 D. 1∶2∶4

【答案】C

【解析】

A、B线速度大小相等，RA：RB=1：4，根据a=2 vr知，aA：aB=4：1。A、C角速度大小相等，RA：RC=1：8，根据a=Rω2知，aA：aC=1：8．所以aA：aB：aC=4：1：32．故C正确，ABD错误。故选C.

点睛：解决本题的关键知道靠链条传动的轮子边缘点线速度大小相等，共轴转动的点角速度相等，以及掌握向心加速度与线速度、角速度的关系．

2.如图所示是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器，球P和Q可以在光滑水平杆上无摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，mP＝2mQ.当整个装置绕中心轴以角速度ω匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，则此时（ ）

A. 两球均受到重力、支持力、绳的拉力和向心力四个力的作用

B. P球受到的向心力大于Q球受到的向心力

C. rP一定等于2Qr

D. 当ω增大时，P球将向外运动

【答案】C

【解析】 2 A、两球均受到重力、支持力和绳子的拉力作用，向心力是三个力的合力，不是实际受到的力，故A错误；

B、两球的重力均与支持力平衡，由绳的拉力提供向心力，则P球受到的向心力等于Q球受到的向心力，故B错误；

C、根据向心力公式2nFmrw=，两球的角速度w相同，向心力nF大小相等，则半径之比::1:2PQQPrrmm==，则12PQrr=，故C正确；

D、根据向心力大小相等得到，22pppqqqmrmrww=，由于角速度相同，此方程与角速度无关，又pqrrL+=不变，所以当w增大时，两球半径不变，p球不会向外运动，故D错误。

点睛：当整个装置匀速旋转时，两个小球都做匀速圆周运动，两球受到重力、支持力和轻绳的拉力三个力作用，重力与支持力平衡，由绳的拉力提供向心力．根据向心力公式分析半径关系。

3.为了研究奥运会10 m气手枪射击比赛中子弹的飞行情况,通过技术手段绘出了子弹射出枪口后全程的水平速度和竖直速度随时间变化的图象如图甲、乙所示,不考虑空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,由此可知( )

A. t1=0.33 s

B. 子弹做斜抛运动

C. 图乙中vy1=1/3 m/s

D. 射击时枪口与命中点之间的竖直高度差约为0.01 m.

【答案】C

【解析】

【分析】

由图可知水平方向为匀速运动，竖直方向为初速度为零的匀加速度运动，不计空气阻力，则竖直方向即为自由落体运动，则合运动为平抛运动，然后按照平抛运动规律进行求解即可；

【详解】A、由题图甲可知子弹在水平方向做匀速直线运动，则：11010.03330030xxtsssv===?，故选项A错误；

B、由题图甲、乙可知，子弹在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做自由落体运动，即子弹做平抛运动， 3 选项B错误；

C、根据竖直方向为自由落体运动，则111/3yvgtms==，选项C正确；

D、根据自由落体运动规律，射击时枪口与命中点之间的竖直高度差为：2211111100.00562230180ygtmmm骣琪==创=?琪桫，故选项D错误。

【点睛】本题实质考查平抛运动，知道平抛运动的轨迹即可解决，在平时学习过程中加强训练。

4.如图所示，人造卫星A、B在同一平面内绕地心O做匀速圆周运动，已知A、B连线与A、O连线间的夹角最大为θ，则卫星A、B的线速度之比为( )

A. sin θ B. 1sinq

C. sinq D. 1sinq

【答案】C

【解析】

试题分析：由图可知，当AB连线与B所在的圆周相切时AB连线与AO连线的夹角最大，由几何关系可知，sinBArrq=；根据22MmvGmrr=可知，GMvr=，故sinABBAvrvrq==，选项C正确。

考点：万有引力定律的应用

5.我国首颗量子科学实验卫星于2016年8月16日1点40分成功发射．量子卫星成功运行后，我国将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系．假设量子卫星轨道在赤道平面，如图所示．已知量子卫星的轨道半径是地球半径的m倍，同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，图中P点是地球赤道上一点，由此可知（ ） 4

A. 同步卫星与量子卫星的运行周期之比为33nm

B. 同步卫星与P点的速率之比为1n

C. 量子卫星与同步卫星的速率之比为nm

D. 量子卫星与P点的速率之比为3nm

【答案】D

【解析】

根据2224GMmmrrTp＝ ，得234rTGMp＝ ，由题意知 rmR量子＝ ，rnR同步＝，所以333333() ()TrnRnTrmRm同同量量＝＝＝ ，故A错误；P为地球赤道上一点，P点角速度等于同步卫星的角速度，根据v=ωr，所以有 1PPvrnRnvrR同同＝＝＝ ，故B错误；根据22GMmvmrr＝ ，得GMvr＝，所以 vrnRnvrmRm同量同量＝＝＝ ，故C错误；综合BC，有 Pvnv=同，

Pvnvm量＝，得3

Pvnvm量＝ ，故D正确；故选D.

点睛：求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再根据表达式进行比较．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．

6.如图所示，某物体自空间O点以水平初速度v0抛出，落在地面上的A点，其轨迹为一抛物线。现仿此抛物线制作一个光滑滑道并固定在与OA完全重合的位置上，然后将此物体从O点由静止释放，受微小扰动而沿此滑道滑下，在下滑过程中物体未脱离滑道。P为滑道上一点，OP连线与竖直方向成45°，则此物体( ) 5

A. 物体经过P点时，速度的水平分量为255v0

B. 由O点运动至P点的时间为02vg

C. 物体经过P点时，速度的竖直分量为v0

D. 物体经过P点时的速度大小为225v0

【答案】A

【解析】

【分析】

若做平抛运动，OP连线与竖直方向成45°角，所以竖直分位移与水平分位移大小相等，根据时间可求出竖直方向的分速度和速度的大小和方向，但是沿轨道运动不是平抛运动，结合动能定理和运动的分解进行求解即可；

【详解】物体若做平抛运动，运动到P点时有：2012vtgt=，则02vtg=，现在物体做的运动不是平抛运动，运动时间不等于02 vg；物体若做平抛运动，运动到P点时竖直方向上的分速度02yvgtv==，此时速度与水平方向的夹角为a，则220255yyvsinvva==+，物块沿该轨道滑动，只有重力做功，根据动能定理得，212mghmv=，解得222yvghv==，所以02vv=，则物体经过P点时，速度的竖直分量004525yvvsinva?=，速度的水平分量002525xvvcosva?=，故A正确，BCD错误。

【点睛】解决本题的关键掌握处理平抛运动的方法，注意物体的运动情况与平抛运动的情况不同。

7.如图所示，A、B两球分别套在两光滑的水平直杆上，两球通过一轻绳绕过一定滑轮相连，现在A球以速度v向左匀速移动，某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为α、β，下列说法正确的是( ) 6

A. 此时B球的速度为coscosvab

B. 此时B球的速度为sinsinvab

C. 在β增大到90°的过程中，B球做匀速运动

D. 在β增大到90°的过程中，B球做加速运动

【答案】AD

【解析】

试题分析: 由速度的合成与分解知，A、B两球沿绳方向的分速度相等，则，可得：，A对、B错；在A向1左匀速运动的过程中，α角减小、β增大，余弦函数为减函数，故在在β增大到90°的过程中，B球做加速运动，C错、D对。

考点:速度的合成与分解。

8.2011年6月4日，我国网球女选手李娜获得法网单打冠军，实现了大满贯这一梦想，如图所示为李娜将球在边界A处正上方B点水平向右击出，球恰好过网C落在D处(不计空气阻力)，已知AB＝h1，AC＝x，CD＝2x ，网高为h2，下列说法中正确的是( )

A. 击球点高度h1与球网的高度h2之间的关系为h1＝1.8h2

B. 若保持击球高度不变，球的初速度v0只要不大于112xghh，一定落在对方界内

C. 任意降低击球高度(仍高于h2)，只要击球初速度合适，球一定能落在对方界内

D. 任意增加击球高度，只要击球初速度合适，球一定能落在对方界内

【答案】AD

【解析】

【详解】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，水平位移为x和32x的时间比2：3，则竖直方向上，根据 7 h=12gt2，则有1214 9hhh-＝，解得h1=1.8h2．故A正确。若保持击球高度不变，要想球落在对方界内，要既不能出界，又不能触网，根据h1＝12gt12得，t1＝2hg，则平抛运动的最大速度0111122xxvghth＝＝，根据h1−h2＝12gt22，t2＝122() hhg-，则平抛运动的最小速度022122()xgvxthh-＝＝．故B错误。任意降低击球高度（仍大于h2），会有一临界情况，此时球刚好触网又刚好压界，若小于该临界高度，速度大会出界，速度小会触网，所以不是高度比网高，就一定能将球发到界内。故C错误。增加击球高度，只要速度合适，球一定能发到对方界内。故D正确。故选AD。

【点睛】本题考查平抛运动的临界问题，关键掌握平抛运动的规律，水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，抓住临界情况，运用运动学规律进行求解．

9.“嫦娥三号”探月卫星的成功发射，标志着我国航天又迈上了一个新台阶．假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球，如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分．已知照片上小方格的实际边长为a，闪光周期为T，据此可知(

)

A. 月球上的重力加速度为2aT

B. 小球平抛的初速度为3aT

C. 照片上A点一定是平抛的起始位置

D. 小球运动到D点时速度大小为6aT

【答案】BC

【解析】

【详解】由闪光照片可知，小球竖直方向位移差为Δy＝2a，由Δy＝gT2可得月球上的重力加速度g＝22aT，选项A错误；由小球在水平方向做匀速直线运动可得3a＝v0T，解得v0＝3aT，选项B正确；小球在平抛出