高一曲线运动万有引力测试

综合测试(曲线运动万有引力)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，试卷满分为100分．考试时间为90分钟．第Ⅰ卷(选择题，共40分)一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分．1-6小题只有一个选项正确，7-10小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1．在无风的情况下，跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞，下落过程中受到空气阻力．下列描绘下落速度的水平分量大小v x、竖直分量大小v y与时间t的图象，可能正确的是()2．游客乘坐过山车，在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到20 m/s2，g取10 m/s2，那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的()A．1倍B．2倍C．3倍D．4倍3．探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比()A．轨道半径变小B．向心加速度变小C．线速度变小D．角速度变小4. 火星探测项目是我国继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目．假设火星探测器在火星表面附近圆形轨道运行的周期为T1，神舟飞船在地球表面附近的圆形轨道运行周期为T2，火星质量与地球质量之比为p，火星半径与地球半径之比为q，则T1与T2之比为()A.pq3B.1pq3 C.pq3 D.q3p5. 如图1所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法中正确的是()图1A．质点经过C点的速率比D点的大B．质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°C．质点经过D点时的加速度比B点的大D．质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小6．如图2所示，一架在2000 m高空以200 m/s的速度水平匀速飞行的轰炸机，要想用两枚炸弹分别炸山脚和山顶的目标A和B.已知山高720 m，山脚与山顶的水平距离为1000 m，若不计空气阻力，g取10 m/s2，则投弹的时间间隔应为()图2A．4 s B．5 s C．9 s D．16 s7．如图3所示，AB为斜面，BC为水平面，从A点以水平速度v0抛出一小球，此时落点到A的水平距离为s1；从A点以水平速度3v0抛出小球，这次落点到A点的水平距离为s2，不计空气阻力，则s1∶s2可能等于()图3A．1∶3 B．1∶6 C．1∶9 D．1∶128．如图4所示，物体甲从高H处以速度v1平抛，同时物体乙从距甲水平方向距离x处由地面以速度v2竖直上抛，不计空气阻力，两个物体在空中某处相遇，下列叙述中正确的是()图4A．从抛出到相遇所用的时间是x/v1 B．如果相遇发生在乙上升的过程中，则v2>gH C．如果相遇发生在乙下降的过程中，则v2<gH/2D．若相遇点离地面高度为H/2，则v2＝gH 9．假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是()A．地球的向心力变为缩小前的一半B．地球的向心力变为缩小前的1 16C．地球绕太阳公转周期与缩小前的相同D．地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半10．1970年4月24日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，开创了我国航天事业的新纪元．“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点M和远地点N的高度分别为439 km和2384 km，则()图5A．卫星在M点的势能大于N点的势能B．卫星在M点的角速度大于N点的角速度C．卫星在M点的加速度大于N点的加速度D．卫星在N点的速度大小7.9 km/s第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、填空题(本题共2小题，每题8分，共16分)11．图6所示的是“研究小球的平抛运动”时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5 cm的小方格，取g＝10 m/s2.由此可知：闪光频率为________Hz；小球抛出时的初速度大小为________m/s；从抛出点到C点，小球速度的改变最大为________ m/s.图612．设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径为R，速率为v，则太阳的质量可用v、R和引力常量G 表示为________．太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速率约为地球公转速率的7倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的2×109倍．为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量，则银河系中恒星数目约为________．三、计算题(本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13．如图7所示，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上，枪口与目标靶之间的距离s＝100 m，子弹射出的水平速度v＝200 m/s，子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放，不计空气阻力，取重力加速度g为10 m/s2，求：图7(1)从子弹由枪口射出开始计时，经多长时间子弹击中目标靶？(2)目标靶由静止开始释放到被子弹击中，下落的距离h为多少？14．如图8所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO ′转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R 和H ，筒内壁A 点的高度为筒高的一半，内壁上有一质量为m 的小物块．求图8(1)当筒不转动时，物块静止在筒壁A 点受到的摩擦力和支持力的大小；(2)当物块在A 点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度．15．“嫦娥一号”探月卫星在空中运动的简化示意图如图9所示．卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道．已知卫星在停泊轨道和工作轨道的运行半径分别为R 和R 1，地球半径为r ，月球半径为r 1，地球表面重力加速度为g ，月球表面重力加速度为g6.求：图9(1)卫星在停泊轨道上运行的线速度； (2)卫星在工作轨道上运行的周期．16．如图10所示，一根长0.1 m 的细线，一端系着一个质量为0.18 kg 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 N ，求：图10(1)线断开前的瞬间，线受到的拉力大小； (2)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 m ，则小球飞出后的落地点距桌边线的水平距离．综合测试(曲线运动 万有引力)答案解析1. 答案：B解析：本题考查的知识点为运动的合成与分解、牛顿运动定律及图象，在能力的考查上体现了物理知识与实际生活的联系，体现了新课标对物理学习的要求，要求考生能够运用已学的物理知识处理生活中的实际问题．降落伞在下降的过程中水平方向速度不断减小，为一变减速运动，加速度不断减小．竖直方向先加速后匀速，在加速运动的过程中加速度不断减小，从图象上分析B 图是正确的． 2. 答案：C解析：由过山车在轨道最低点时合力提供向心力可得F －mg ＝ma 向则F ＝30m ≈3mg ，故C 正确． 3. 答案：A解析：由GMm r 2＝mr (2πT )2可知，变轨后探测器轨道半径变小，由a ＝GMr 2、v ＝GMr 、ω＝GM r 3可知，探测器向心加速度、线速度、角速度均变大，只有选项A 正确．4. 答案：D解析：设火星的质量为M 1，半径为R 1，地球的质量为M 2，半径为R 2，由万有引力定律和牛顿第二定律得G M 1m R 12＝m 4π2T 12R 1，G M 2m R 22＝m 4π2T 22R 2，解得T 1T 2＝M 2M 1·R 13R 23＝q 3p选项D 正确． 5.答案：A解析：质点做匀变速曲线运动，所以合外力不变，则加速度不变；在D 点，加速度应指向轨迹的凹向且与速度方向垂直，则在C 点加速度的方向与速度方向成钝角，故质点由C 到D 速度在变小，即v C >v D ，选项A 正确．6. 答案：C解析：设投在A 处的炸弹投弹的位置离A 的水平距离为x 1，竖直距离为h 1，投在B 处的炸弹投弹的位置离B 的水平距离为x 2，竖直距离为h 2.则x 1＝v t 1，H ＝gt 12/2，求得x 1＝4000 m ；x 2＝v t 2，H －h ＝gt 22/2，求得x 2＝3200 m ．所以投弹的时间间隔应为：Δt ＝(x 1＋1000 m －x 2)/v ＝9 s ，故C 正确．7. 答案：ABC解析：如果小球两次都落在BC 段上，则由平抛运动的规律：h ＝12gt 2，s ＝v 0t 知，水平位移与初速度成正比，A 项正确；如果两次都落在AB 段，则设斜面倾角为θ，由平抛运动的规律可知：tan θ＝yx ＝12gt 2v 0t ，解得s ＝2v 02tan θg ，故C 项正确；如果一次落在AB 段，一次落在BC 段，则位移比应介于1∶3与1∶9之间，故B 项正确．8. 答案：ABD解析：甲被抛出后，做平抛运动，属于匀变速曲线运动；乙被抛出后，做竖直上抛运动，属于匀变速直线运动．它们的加速度均为重力加速度，从抛出时刻起，以做自由落体运动的物体作为参考系，则甲做水平向右的匀速直线运动，乙做竖直向上的匀速直线运动，于是相遇时间t ＝x /v 1＝H /v 2.①乙上升到最高点需要时间：t 1＝v 2/g . 从抛出到落回原处需要时间：t 2＝2v 2/g .要使甲、乙相遇发生在乙上升的过程中，只要使t <t 1即可，即H /v 2<v 2/g ，则：v 2>gH .② 要使甲、乙相遇发生在乙下降的过程中，只要使t 1<t <t 2即可，即v 2g <H v 2<2v 2g ，得：gH2<v 2<gH .③ 若相遇点离地面高度为H 2，则H 2＝v 2t －12gt 2.将①式代入上式，可得v 2＝gH ，④ 由①～④式可知，A 、B 、D 项正确． 9. 答案：BC解析：密度不变，天体直径缩小到原来的一半，质量变为原来的18，根据万有引力定律F ＝GMmr 2知向心力变为F ′＝G ×M 8×m8(r 2)2＝GMm 16r 2＝F 16，选项B 正确；由GMm r 2＝mr ·4π2T 2得T ＝2πr 3GM，知T ′＝2π (r 2)3G ×M /8＝T ，选项C 正确．10. 答案：BC解析：从M 点到N 点，地球引力对卫星做负功，卫星势能增加，选项A 错误；由ma ＝GMmr 2得，a M >a N ，选项C 正确；在M 点，GMm r M 2<mr M ωM 2，在N 点，GMmr N 2>mr N ωN 2，故ωM >ωN ，选项B 正确；在N 点，由GMm r N 2>m v N 2r N得v N <GMr N<7.9 km/s ，选项D 错误． 11. 答案：10 2.5 4解析：看出A ，B ，C 三点的水平坐标相隔5个小格，说明是相隔相等时间的3个点．竖直方向的每个时间间隔内的位移差是2个小格，根据Δs ＝gt 2可以算相邻的时间间隔，然后再根据水平方向的匀速运动，可以算出初速度．12. 答案：v 2RG1011解析：由牛顿第二定律G MmR 2＝m v 2R ，则太阳的质量M ＝R v 2G.由G M 银M r 2＝M v 太2r 则M 银＝r v 太2G因v 太＝7v ，r ＝2×109R ，则M 银M≈1011. 13. 答案：(1)0.5 s (2)1.25 m解析：(1)子弹做平抛运动，它在水平方向的分运动是匀速直线运动，设子弹经t 时间击中目标靶，则t ＝s v ，代入数据得t ＝0.5 s.(2)目标靶做自由落体运动，则h ＝12gt 2，代入数据得h ＝1.25 m. 14. 答案：(1)HR 2＋H 2mg R R 2＋H 2mg (2)2gHR解析：(1)如图，当圆锥筒静止时，物块受到重力、摩擦力f 和支持力N .由题意可知 f ＝mg sin θ＝HR 2＋H 2mg ，N ＝mg cos θ＝RR 2＋H 2mg . (2)物块受到重力和支持力的作用，设圆筒和物块匀速转动的角速度为ω 竖直方向N cos θ＝mg ① 水平方向N sin θ＝mω2r ② 联立①②，得ω＝g rtan θ 其中tan θ＝H R ，r ＝R2ω＝2gH R. 15. 答案：(1)rgR(2)24π2R 13gr 12解析：(1)设卫星在停泊轨道上运行的线速度为v ，卫星做圆周运动的向心力由地球对它的万有引力提供，得G mMR 2＝m v 2R ，且有：G m ′M r 2＝m ′g ，得：v ＝r gR. (2)设卫星在工作轨道上运行的周期为T ，则有：G mM 1R 12＝m (2πT )2R 1，又有：G m ′M 1r 12＝m ′g6 得：T ＝24π2R 13gr 12. 16. 答案：(1)45 N (2)5 m/s (3)1.73 m解析：(1)线的拉力等于向心力，设开始时角速度为ω0，向心力是F 0，线断开的瞬间，角速度为ω，线的拉力是F T .F 0＝mω02R ① F T ＝mω2R ②由①②得F T F 0＝ω2ω02＝91③又因为F T ＝F 0＋40 N ④ 由③④得F T ＝45 N ．⑤ (2)设线断开时速度为v 由F T ＝m v 2R得v ＝F T Rm＝45×0.10.18m/s ＝5 m/s.⑥ (3)设桌面高度为h ，小球落地经历时间为t ，落地点与飞出桌面点的水平距离为x . t ＝2hg＝0.4 s ⑦ x ＝v t ＝2 m ⑧则小球飞出后的落地点到桌边线的水平距离为 l ＝x ·sin60°＝1.73 m.。

一、选择题(每小题4分，共40分)1．某物体在一足够大的光滑水平面上向西运动，当它受到一个向南的恒定外力作用时，物体的运动将是()A．直线运动且是匀变速直线运动B．曲线运动但加速度方向不变、大小不变，是匀变速曲线运动C．曲线运动但加速度方向改变、大小不变，是非匀速曲线运动D．曲线运动但加速度方向和大小均改变，是非匀变速曲线运动2．某物体的运动由水平方向和竖直方向两个分运动合成，已知水平方向的运动加速度为4m/s2，竖直方向的加速度为3m/s2，则该物体实际运动的加速度大小为() A．7m/s2B．1m/s2C．5m/s2D．在1～7m/s2之间，具体大小不确定3．某人以一定的速率乘小船垂直河岸向对岸划去，在平时水流缓慢时，渡河所用时间为2分钟，某次由于降雨，河里的水流速度加快，若这个人仍以这一速率垂直渡河，则这次渡河的时间()A．比2分钟时间长B．比2分钟的时间短C．时间仍等于2分钟D．由于水速不清，故时间不能确定4．质量为m的物体随水平传送带一起匀速运动，A为传送带的终端皮带轮．如图1所示，皮带轮半径为r，要使物体通过终端时能水平抛出，皮带轮的转速至少为()A.12πg rB.g rC.grD.gr 2π5．如图2所示，质量为m的小球固定在长为l的细轻杆的一端，绕细杆的另一端O在竖直平面内做圆周运动．球转到最高点A时，线速度的大小为gl/2，此时()A．杆受到mg/2的拉力B．杆受到mg/2的压力C．杆受到3mg/2的拉力D．杆受到3mg/2的压力.6．(2011·山东卷)甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道．以下判断正确的是()A．甲的周期大于乙的周期B．乙的速度大于第一宇宙速度C ．甲的加速度小于乙的加速度D ．甲在运行时能经过北极的正上方7．木星至少有16颗卫星，1610年1月7日伽利略用望远镜发现了其中的4颗．这4颗卫星被命名为木卫1、木卫2、木卫3和木卫4.他的这个发现对于打破“地心说”提供了重要的依据．若将木卫1、木卫2绕木星的运动看做匀速圆周运动，已知木卫2的轨道半径大于木卫1的轨道半径，则它们绕木星运行时( )A ．木卫2的周期大于木卫1的周期B ．木卫2的线速度大于木卫1的线速度C ．木卫2的角速度大于木卫1的角速度D ．木卫2的向心加速度大于木卫1的向心加速度8．星球上的物体在星球表面附近绕星球做匀速圆周运动所必须具备的速度v 1叫做第一宇宙速度，物体脱离星球引力所需要的最小速度v 2叫做第二宇宙速度，v 2与v 1的关系是v 2＝2v 1.已知某星球的半径为r ，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度g 的1/6.若不计其他星球的影响，则该星球的第一宇宙速度v 1和第二宇宙速度v 2分别是( )A ．v 1＝gr ，v 2＝2grB ．v 1＝gr 6，v 2＝gr 3C ．v 1＝gr 6，v 2＝gr 3D ．v 1＝gr ，v 2＝gr 39．中国人自己制造的第一颗直播通信卫星“鑫诺二号”在西昌卫星发射中心发射成功，定点于东经92.2度的上空(拉萨和唐古拉山口即在东经92.2.度附近)，“鑫诺二号”载有22个大功率转发器，如果正常工作，可同时支持200余套标准清晰度的电视节目，它将给中国带来1 000亿元人民币的国际市场和几万人的就业机会，它还承担着“村村通”的使命，即满足中国偏远山区民众能看上电视的愿望．关于“鑫诺二号”通信卫星的说法正确的是( )A ．它一定定点在赤道上空B ．它可以定点在拉萨或唐古拉山口附近的上空C ．它绕地球运转，有可能经过北京的上空D ．与“神舟六号”载人飞船相比，“鑫诺二号”的轨道半径大，环绕速度小10．有一宇宙飞船到了某行星上(该行星没有自转运动)，以速度v 接近行星赤道表面匀速飞行，测出运动的周期为T ，已知万有引力常量为G ，则可得( ) A ．该行星的半径为v T 2π B ．该行星的平均密度为3πGT2 C ．无法测出该行星的质量 D ．该行星表面的重力加速度为2πv T二、填空题(每题5分，共20分)11．在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A ．让小球多次从________位置上滚下，在一张印有小方格的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置，如图3中的a 、b 、c 、d 所示．B．按图安装好器材，注意斜槽末端________，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线．C．取下白纸以O为原点，以竖直线为y轴建立平面直角坐标系，用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹．图3图4(1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上．(2)上述实验步骤的合理顺序是________．(3)已知图3中小方格的边长L＝2.5 cm，则小球平抛的初速度为v0＝________m/s，小球在b点的速率为________m/s.(取g＝10m/s2)12．小明同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度．他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度．经过骑行，他得到如下的数据：在时间t内踏脚板转动的圈数为N，那么脚踏板转动的角速度ω＝________；要推算自行车的骑行速度，还需要测量的物理量有________；自行车骑行速度的计算公式v＝________.图513．我国在1984年4月8日成功发射了第一颗试验地球同步通信卫星，1986年2月1日又成功发射了一颗地球同步通信卫星，它们进入预定轨道后，这两颗人造卫星的运行周期之比T1∶T2＝________，轨道半径之比R1∶R2＝________，绕地球公转的角速度之比ω1∶ω2＝________.14．1969年7月21日，美国宇航员阿姆斯特朗在月球上烙下了人类第一只脚印，迈出了人类征服月球的一大步．在月球上，如果阿姆斯特朗和同伴奥尔德林用弹簧秤称量出质量为m的仪器的重力为F；而另一位宇航员科林斯驾驶指令舱，在月球表面附近飞行一周，记下时间为T，根据这些数据写出月球质量的表达式________．、三、计算题(每题10分，共40分)15．(10分)水平抛出的一个石子，经过0.4 s落到地面，落地时的速度方向跟水平方向的夹角是53°，(g取10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)求：(1)石子的抛出点距地面的高度；(2)石子抛出的水平初速度；(3)石子的落地点与抛出点的水平距离．16．(10分)如图6所示，一过山车在半径为R的轨道内运动，过山车的质量为M，里面人的质量为m，运动过程中人与过山车始终保持相对静止．求：(1)当过山车以多大的速度经过最高点时，人对座椅的压力大小刚好等于人的重力？此时过山车对轨道的压力为多大？(2)当过山车以6gR的速度经过最低点时，人对座椅的压力为多大？图617. (10分)如图7所示，在倾角为α＝30°的光滑斜面顶点处固定一原长l0＝0.2m的轻弹簧，弹簧另一端与放在光滑斜面体上质量m＝2kg的物体C相连后，弹簧长度变为l1＝0.25m．当斜面连同物体C一起绕竖直轴AB转动时，求：(1)转速n＝60 r/min时弹簧的长度是多少？(2)转速为多少时，物体C对斜面无压力？(g取10m/s2)：18．(12分)宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球．经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时的初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为3L.已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G.求该星球的质量M.答案.：1、B 2、C 3 、：C 4、C 5、B 6、AC 7、A 8、B 9、AD 10、ABD11、答案：(1)A.同一 B ．切线水平 (2)BAC (3)1.0 1.2512、答案：2πN t牙盘的齿轮数m 、飞轮的齿轮数n 、自行车后轮的半径R (牙盘的半径r 1、飞轮的半径r 2、自行车后轮的半径R )m n ωR 或2πmN nt R (2πNr 1r 2t R 或r 1r 2ωR )． 13、答案1∶1 1∶1 1∶1 14答案：T 4F 316π4Gm 3、 15、答案：(1)0.8m (2)3m/s (3)1.2m 解析：(1)由h ＝12gt 2得h ＝0.8m. (2)tan53°＝v y v 0＝gt v 0解得v 0＝3m/s. (3)x ＝v 0t ＝1.2m. 16、答案：(1)2gR (M ＋m )g (2)7mg 解析：(1)在最高点时，人的重力和座椅对人的压力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律F N ＋mg ＝m v 21R， F N ＝mg ， 解得v 1＝2gR . 将过山车和人作为一个整体，向心力由整体的总重力和轨道的压力的合力提供，设此时轨道对整体的压力为F ，根据牛顿第二定律F ＋(M ＋m )g ＝(M ＋m )v 21R，解得F ＝(M ＋m )g . 根据牛顿第三定律，过山车对轨道的压力为(M ＋m )g ，方向向上．(2)在最低点时，以人为研究对象 F ′－mg ＝m v ′2R，解得F ′＝7mg . 根据牛顿第三定律可知，人对座椅的压力为7mg ，方向向下．17、答案：(1)0.36m (2)67.5 r/min物体在斜面上受到三个力作用：mg 、F N 和F ，如图1所示．设弹簧劲度系数为k ，物体放在斜面上平衡时F ＝mg sin30°，由胡克定律得F ＝k (l 1－l 0)，所以k (l 1－l 0)＝mg sin30°，k ＝mg sin30°/(l 1－l 0)＝200N/m.(1)设斜面体和物体C 以n ＝60 r/min ＝1 Hz 转动时弹簧的长度为l 2，此时，物体所受的力在竖直方向上平衡，即F N cos30°＋k (l 2－l 0)sin30°＝mg ，在水平方向上合力为向心力，即k (l 2－l 0)cos30°－F N sin30°＝4π2n 2ml 2cos30°，由以上两式解得L 2＝0.36m.(2)设转速为n ′时，物体对斜面无压力，此时弹簧的长度为l 3.由k (l 3－l 0)sin30°＝mg ，k (l 3－l 0)cos30°＝4π2n ′2ml 3cos30°，得l 3＝mg k sin30°＋l 0＝0.4m ，所以n ′＝k (l 3－l 0)4π2ml 3≈1.125 r/s ＝67.5 r/min. 18、答案：M ＝23LR 23t 2G。

曲线运动、万有引力练习一、选择题1．第一个比较准确测得万有引力常量的是( )A ．第谷B ．开普勒C ．牛顿D ．卡文迪许2．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 ．竖直方向的分运动是自由落体运动B ．竖直方向的分运动是匀速直线运动C ．水平方向的分运动是匀速直线运动D ．水平方向的分运动是匀加速直线运动3.质点在一平面内沿曲线由P 运动到Q 。

如果用v 、a 、F 分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，则下列各图中正确的是( )4．在公路上常会看到凸形和凹形的路面，如图所示。

一质量为m 的汽车，通过凸形路面的最高处时对路面的压力为N 1，通过凹形路面最低处时对路面的压力为N 2，则( ) A ．N 1 > mg B ．N 1 < mg C ．N 2 = mg D ．N 2 < mg5. 在实际修筑铁路时,要根据弯道半径和规定的行驶速度,适当选择内外轨的高度差,如果火车按规定的速率转弯,内、外轨与车轮之间没有侧压力，如图所示。

则当火车以小于规定的速率转弯时( ) A ．仅内轨对车轮有侧压力 B ．仅外轨对车轮有侧压力C ．内、外轨对车轮都有侧压力D ．内、外轨对车轮均无侧压力6. 太阳系八大行星公转轨道可近似看作圆轨道，已知地球与太阳之间的平均距离约为1.5×1011m ，结合下表所给的数据，可知火星与太阳之间的平均距离约为( )A ．1.2×10mB ．2.3×10mC ．4.6×10mD ．6.9×10m7．如图所示，在同一竖直平面内，小球a 、b 从高度不同的两点分别以初速度v a 和v b 沿水平方向抛出，经过时间t a 和t b 后落到与两抛出点水平距离相等的点。

A B R r ↓rv高三物理曲线运动万有引力定律检测题时间 90分钟 满分 120分一、选择题：本题共12小题：每小题4分：共计48分：每小题有多个选项符合题意对的得4分：选对但不全的得2分：错选或不答的得0分。

1．质点仅在恒力F 的作用下：由O 点运动到A 点的轨迹如图所示：在A点时速度的方向与x 轴平行：则恒力F 的方向可能沿（ ）A ．x 轴正方向B ．x 轴负方向C ．y 轴正方向D ．y 轴负方向2．两个靠近的天体称为双星：它们以两者连线上某点O 为圆心做匀速圆周运动：其质量分别为m 1、m 2：如右图所示：以下说法不正确的是 （ ）A ．它们的角速度相同B ．线速度与质量成正比C ．向心力与质量的乘积成正比D ．轨道半径与质量成反比 3．．2007年4月24日：欧洲科学家宣布在太阳之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星Gliese581c 。

这颗围绕红矮星Gliese581运行的星球有类似地球的温度：表面可能有液态水存在：距离地球约为20光年：直径约为地球的1.5倍 ：质量约为地球的5倍：绕红矮星Gliese581运行的周期约为13天。

假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面附近轨道：下列说法正确是（ ）A.飞船在Gliese581c 表面附近运行的周期约为13天B ．飞船在Gliese581c 表面附近运行时的速度大于7.9km/sC ．人在Gliese581c 上所受重力比在地球上所受重力大D ．Gliese581c 的平均密度比地球平均密度小4．关于物体的运动：以下说法正确的是 （ ）A ．物体做平抛运动时：加速度不变B ．物体做匀速圆周运动时：加速度不变C ．物体做曲线运动时：加速度一定改变D ．物体做曲线运动时：加速度可能变也可能不变5．如图所示是磁带录音机的磁带盒的示意图：A 、B 为缠绕磁带的两个轮子：其半径均为r 。

在放音结束时：磁带全部绕到了B 轮上：磁带的外缘半径为R ：且R ＝3r 。

有关习题：一、曲线运动运动的合成和分解的练习题一、选择题1.对于运动的性质，以下说法中正确的选项是[]A.曲线运动必定是变速运动B.变速运动必定是曲线运动C.曲线运动必定是变加快运动D.物体加快度数值、速度数值都不变的运动必定是直线运动2.对于力和运动，以下说法中正确的选项是[]A.物体在恒力作用下可能做曲线运动B.物体在变力作用下不行能做直线运动C.物体在恒力作用下不行能做曲线运动D.物体在变力作用下不行能保持速率不变3.物体遇到几个力的作用而做匀速直线运动，假如只撤掉此中的一个力，其余力保持不变，它可能做[]A.匀速直线运动B.匀加快直线运动C.匀减速直线运动D.曲线运动4.对于互成角度（不为零度和180°）的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动，以下说法正确的选项是[]A. 必定是直线运动B.必定是曲线运动C.可能是直线，也可能是曲线运动D.以上答案都不对5.某质点在恒力 F 作用下从 A 点沿图 1 中曲线运动到 B 点，抵达力大小仍为F，但方向相反，则它从 B 点开始的运动轨迹可能是图中的B 点后，质点遇到的[]A. 曲线C.曲线aCB.曲线 bD. 以上三条曲线都不行能6.对于曲线运动中，以下说法正确的选项是[]A.加快度方向必定不变B.加快度方向和速度方向一直保持垂直C.加快度方向跟所受的合外力方向一直一致D.加快度方向老是指向圆形轨迹的圆心7.一个质点遇到两个互成锐角的力F1和 F2的作用，由静止开始运动，若运动中保持两个力的方向不变，但F1忽然增大△ F，则质点今后[]A.必定做匀变速曲线运动B.可能做匀速直线运动C.可能做变加快曲线运动D.必定做匀变速直线运动8.对于运动的合成和分解，下陈述法中正确的选项是[]A.合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和B.物体的两个分运动若是直线运动，则它的合运动必定是直线运动C.合运动和分运动拥有同时性D.若合运动是曲线运动，则其分运动中起码有一个是曲线运动9.某人以必定速率垂直河岸向对岸游去，当水流运动是匀速时，他所游过的行程、过河所用的时间与水速的关系是[]A.水速大时，行程长，时间长B.水速大时，行程长，时间短C.水速大时，行程长，时间不变D.行程、时间与水速没关10.河畔有 M 、 N 两个码头，一艘轮船的航行速度恒为v1，水流速度恒为v2，若轮船在静水中航行 2MN 的时间是 t，则 []A. 轮船在 M 、 N 之间来回一次的时间大于tB.轮船在 M、 N 之间来回一次的时间小于tC.若 v2 越小，来回一次的时间越短D.若 v2 越小，来回一次的时间越长11.船在静水中的航速是 1 m/s，河岸笔挺，河宽恒定，河水凑近岸边的流速为 2 m/s，河中间的流速为 3 m/s.。

《曲线运动 万有引力》单元测试 姓名 学号一、 选择题（本题包括12小题。

每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确， 有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1．一小球用轻绳悬挂在某固定点．现将轻绳水平拉直，然后由静止开始释放小球．考虑小球由静止开始运动到最低位置的过程A ．小球在水平方向的速度逐渐增大B ．小球在竖直方向的速度逐渐增大C ．到达最低位置时小球线速度最大D ．到达最低位置时绳中的拉力等于小球重力2．一个质量为2kg 的物体，在5个共点力作用下处于平衡状态。

现同时撤去大小分别为15N 和10N 的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体的运动的说法中正确的是 A ．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5m/s 2；B ．一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小；C ．可能做匀减速直线运动，加速度大小是2m/s 2； D ．可能做匀速圆运动，向心加速度大小是5m/s 2 。

3．如图所示，在场强大小为E 的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m 电荷量为q 的带负电小球，另一端固定在O 点。

把小球拉到使细线水平的位置A ，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B 时速度为零。

以下说法正确的是 A ．小球重力与电场力的关系是mg =3Eq B ．小球重力与电场力的关系是Eq =3mg C ．球在B 点时，细线拉力为T =3mg D ．球在B 点时，细线拉力为T =2Eq4.小河宽为d ，河水中各点水流速的大小与各点到较近河岸边的距离成正比，=kx v 水，04k=dv ，x 是各点到近岸的距离．若小船在静水中的速度为0v ，小船的船头垂直河岸渡河，则下列说法中正确的是A ．小船渡河的轨迹为直线B ．小船渡河的时间大于d vC ．小船到达离河岸2d 处时，船的渡河速度为03vD ．小船到达离河对岸34d5.如图所示是磁带录音机的磁带盒的示意图，A 、B 为缠绕磁带的两个轮子，其半径均为r 。

曲线运动万有引力测试题一、选择题（40分，每题5分漏选得3分，错选的0分）1．如图，斜面上a 、b 、c 三点等距，小球从a 点正上方O 点抛出，做初速为v 0的平抛运动，恰落在b 点。

若小球初速变为v ，其落点位于c ，则A ．v 0＜v ＜2v 0B ．v ＝2v 0C ．2v 0＜v ＜3v 0D ．v ＞3v 02．如图，x 轴在水平地面内，y 轴沿竖直方向。

图中画出了从y 轴上沿x 轴正向抛出的三个小球a 、b 和c 的运动轨迹，其中b 和c 是从同一点抛出的，不计空气阻力，则A.a 的飞行时间比b 的长B.b 和c 的飞行时间相同C.a 的水平速度比b 的小D.b 的初速度比c 的大3．关于环绕地球卫星的运动，下列说法正确的是A ．分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期B ．沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率C ．在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同 O v 0 a bcD．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合4.2011年11月3日，“神州八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接。

任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神州九号”交会对接。

变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R 1、R2，线速度大小分别为、。

则等于A. B. C. D.5．一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为，已知引力常量为G,则这颗行星的质量为A． B.C． D.6．今年4月30日，西昌卫星发射中心发射的中圆轨道卫星，其轨道半径为 2.8×l07m。

它与另一颗同质量的同步轨道卫星（轨道半径为4.2×l07m）相比A．向心力较小B．动能较大C．发射速度都是第一宇宙速度D．角速度较小7．假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。

高一年级月考物理试卷（必修二）一、单项选择题（12个小题，每题3分，共36分）1．关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ）A ．曲线运动物体的速度方向保持不变B ．曲线运动一定是变速运动C ．物体受到变力作用时就做曲线运动D ．曲线运动的物体受到的合外力可以为零2. 关于物体做曲线运动的条件，以下说法中正确的是（ ）A 、物体在恒力作用下，一定做曲线运动B 、物体在受到与速度成一角度的力作用下，一定做曲线运动；C 、物体在变力作用下，一定做曲线运动；D 、物体在变力作用下，不可能做匀速圆周运动.3. 在地面上方，将小球以2m/s 的速度水平抛出，落地时的速度是4m/s ，不计空气阻力，则小球落地时速度方向和水平方向的夹角是（ ）A ．60°B ．45°C ．37°D ． 30°4．关于平抛运动，下列说法中正确的是（ ）A ．平抛运动是匀速运动B ．平抛运动是加速度不断变化的运动C ．平抛运动是匀变速曲线运动D ．做平抛运动的物体落地时速度方向一定是竖直向下的5．决定平抛物体落地点与抛出点间水平距离的因素是（ ）A ．初速度B ．抛出时物体的高度C ．抛出时物体的高度和初速度D ．物体的质量和初速度6．一个物体做匀速圆周运动，在运动过程中一定不发生变化的物理量是（ ）A ．角速度B ．线速度C ．加速度D ．合外力7．如图所示，质量相等的A 、B 两物块放在匀速转动的水平圆盘上，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列关系中正确的是（ ）A ．它们所受的摩擦力 A f ＞B f B ．它们的线速度vA ＜vBC ．它们的运动周期TA<TBD ．它们的角速度 A ω＞B ω8．发现万有引力定律和首次比较精确地测出引力常量的科学家分别是（ ）A. 开普勒、卡文迪许B. 牛顿、伽利略C. 牛顿、卡文迪许D. 开普勒、伽利略9．要使相距较远的两物体间的万有引力减小到原来的1/4，下列办法不可行的是（ ）A ．使两物体的质量各减少一半，距离不变B ．使其中一个物体的质量减小到原来的 1/4，距离不变C ．使两物体间的距离增为原来的 2 倍，质量不变D ．使两物体间的距离和质量都减少原来的 l/210．关于同步通信卫星，以下说法中正确的是（ ）A. 同步通信卫星的运行轨道可以是椭圆B. 同步通信卫星可沿与赤道平面成一定角度的轨道运行C. 同步通信卫星运行的轨道半径是一确定的值D. 如果需要，同步通信卫星可以定点在北京上空11．有两颗行星环绕某恒星运动，它们的运动周期比为27：1，则它们的轨道半径比为（ ）A ． 3：1B ． 9：1C ．27：1D ． 1：912． 已知引力常量为G ，地球表面重力加速度为g ，地球半径为R ，则地球质量为（ ）A ．2gR M =B ．G gR M 2= C ．gR G M = D ．G gR M = 二、填空题（6个空，每空4分，共24分）13．如图所示的皮带传动装置中，右边两轮是在一起同轴转动，图中A 、B 、C 三轮的半径关系为RA=RC=2RB ，设皮带不打滑，则三轮边缘上的一点线速度之比vA ：vB ：vC= ，角速度之比ωA ：ωB ：ωC= ．向心加速度之比=14. 质量为30kg 的小学生坐在秋千板上，秋千板离拴绳子的横梁2.5m ，当秋千板静止在最低位置时，小学生受到秋千板的支持力为 N ，摆动后，若秋千板经过最低位置时的速度是3m/s ，小学生受到的向心力为 N.(g 取10m/s2)15．火星的半径是地球半径的一半，其质量是地球质量的1/9，一宇航员的质量是72kg ，则他在火星上所受的重力为 N 。

曲线运动、万有引力测试题第Ⅰ卷一、单项选择题：（本题共8小题；每小题3分，共24分，每小题只有一个答案是正确的，选出正确选项，并标在答题纸上）1. 一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（）A．速度一定在不断地改变，加速度也一定不断地改变B．速度一定在不断地改变，加速度可以不变C．速度可以不变，加速度一定不断地改变D．速度可以不变，加速度也可以不变2．用长短不同、材料和粗细均相同的两根绳子各拴着一个质量相同的小球，在光滑的水平面上做匀速圆周运动，则：( )A．两个小球以相同的角速度运动时，短绳容易断B．两个小球以相同的线速度运动时，长绳容易断C．两个小球以相同的角速度运动时，长绳容易断D．不管怎样都是短绳容易断3．一小船以恒定的加速度在垂直于河岸的方向上由静止开始运动，船头始终与平行的两河岸垂直，设河水流速处处相同，如图2所示，则小船过河运动的轨迹可能是图3中的( )4．冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，其安全速度应为( )gRA．v≤kgR B. v=k gR C．v≥kgR D．v≤k5．甲、乙两颗人造卫星，质量相等，它们的轨道都是圆，若甲的运行周期比乙小，则( )A．甲距地面的高度比乙大 B.甲的加速度一定比乙小C．甲的角速度一定比乙小 D.甲的向心力一定比乙大水平抛出，若落地时速度为v，它的竖直6．把一个物体在高为h处以初速度v分速度为v，则不能用来计算物体在空中运动时间的是 ( )y7．经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。

“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。

如图，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。

现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1:m2=3:2。

则可知（）A.1m、2m做圆周运动的线速度之比为3：2B.1m、2m做圆周运动的角速度之比为3：2C.1m做圆周运动的半径为L 5 2D.2m做圆周运动的半径为L 5 28．水平抛出的小球，t秒末的速度方向与水平方向的夹角为θ1，t+t秒末速度方向与水平方向的夹角为θ2，忽略空气阻力，则小球初速度的大小为( )A．gt0(cosθ1－cosθ2) B．21coscosθθ-gtC．gt0(tanθ1－tanθ2) D．12tantanθθ-gt二、多项选择题（本题共4小题；每小题4分，共16分，每个小题有多个选项正确．选出正确选项，并标在答题纸上）9．关于做平抛运动的物体，下列说法正确的是 ( )A、由t＝sv知，物体平抛的初速度越大，飞行时间越短B、由t＝2hg知，物体下落的高度越大，飞行时间越长C、任意连续相等时间内，物体下落高度之比为1∶3∶5……D、任意连续相等时间内，物体运动速度改变量相等10.据报道，我国数据中继卫星“天链一号Ol 星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经770赤道上空的同步轨道。

高一物理曲线运动万有引力试题一、选择题（每题3分，共45分）1．哪位科学家第一次对天体做圆周运动产生了怀疑？（）A．布鲁诺B．伽利略C．开普勒D．第谷2．做曲线运动的物体，下列物理量中肯定发生变化的是（）A．速率B．速度C．加速度D．所受合外力3．在同一高度同一时刻，A球被水平抛出，B球自由下落。

以A或B为参照系观察对方，则下列说法中正确的是（）A．以A为参照系看B球，B球做平抛运动B．以B为参照系看A球，A球做平抛运动C．以A为参照系看B球，B球沿水平方向做匀速直线运动D．以B为参照系看A球，A球沿水平方向做匀速直线运动4．两艘质量各为1×107kg的轮船相距100m时，它们二者之间的万有引力相当于（）A．一个人的重量级B．一只鸡蛋的重量级C．一个西瓜的重量级D．一头牛的重量级5．正常走动的钟表，其时针和分针都在做匀速转动，下列关系中正确的有（）A．时针和分针角速度相同B．分针的角速度是时针角速度的12倍C．时针和分针的周期相同D．分针的周期是时针周期的12倍6．某人站在一星球上，以速度v0竖直向上抛一小球，经t秒后，球落回手中，已知该星球半径为R，现将此球沿此星球表面将小球水平抛出，欲使其不落回星球，则抛出时的速度至少为（）A．B．C．D．7．以速度水平v0抛出一球，某时刻其竖直分位移与水平位移相等，以下判断错误的是（）A．竖直分速度等于水平分速度B．此时球的速度大小为v0C．运动的时间为D．运动的位移是8．下列说法正确的是（）A．天王星是人们依据万有引力定律计算的轨道后发现的B．天王星的运动轨道偏离根据万有引力定律计算出来的轨道，其原因是由于天王星受到轨道外面其它行星的引力作用C．海王星是应用万有引力定律计算出的它的轨道后发现的D．冥王星是应用万有引力定律计算出的它的轨道后发现的9．关于万有引力和万有引力定律的理解错误的是（）A．不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力B．只有能看作质点的两物体间的引力才能用计算C．由知，两物体间距离r减小时，它们之间的引力增大D．万有引力常量的大小首先是由牛顿测出来的，且等于6．67×10-11N·m2/kg210．如图所示某变速自行车有六个飞轮和三个链轮，链轮和飞轮的齿数如下表所示，前后轮直径为66cm，人骑自行车的速度为4m/s，脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度最小值约为（）名称链轮飞轮齿数48 35 28 15 16 18 21 24 28 A．1．9rad/sB．3．8rad/sC．6．5rad/sD．7．1rad/s11．如图所示，一物体在水平恒力作用下沿水平光滑平面做曲线运动，当从M点运动到N点时，其速度方向恰好改变了90度，则物体在M点到N点的运动过程中，运动的速率（）A．不断变大B．不断变小C．先变大再变小D．先变小再变大12．已知下面的哪组数据，可以计算出地球的质量M（只知引力常量G）（）A．地球表面的重力加速g和地球的半径RB．月球绕地球运动的周期T1及月球到地球中心的距离R1C．地球绕太阳运动的周期T2及地球到太阳中心的距离R2D．地球“同步卫星”离地面的高度h13．a、b、c是环绕地球圆形轨道上运行的3颗人造卫星，它们的质量关系是m a＝m b<m c，则（）<MC，则< p>A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B．b、c的周期相等，且小于a的周期C．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D．b所需向心力最小14．一汽车匀速通过半径为R的圆弧形路面，关于汽车的受力情况，正确的是（）A．汽车对路面的压力不变，总等于汽车的重力B．汽车对路面的压力不断发生变化，总小于汽车所受的重力C．汽车的牵引力不发生变化D．汽车的牵引力逐渐变小15．将完全相同的两小球用长为0．8米的线挂于车的顶部，两球与前后壁接触，由于某种原因，车突然停止运动，此时两线拉力之比为（）A．1：1B．1：2C．1：3D．1：4二、填空题（每题6分，共18分）16．某人乘船横渡一条河，船在静水中的速度与水速一定，且船速大于水速，此人过河的最短时间为T1，若此船用最短位移过河，则需时间T2，则船速与水速之比为__________。