2012届高考物理专题卷：专题04(曲线运动万有引力)答案与解析.doc

高三物理单元测试卷（四）：曲线运动与万有引力定律曲线运动与万有引力定律班别：姓名：座号：总分：第Ⅰ卷（共34分）一．单项选择题（本题包括6小题，每小题3分，共18分，每小题只有一个选项符合题意）1.如图所示，用细线吊着一个质量为m的小球，使小球在水平面内做圆锥摆运动，关于小球受力，正确的是（）A．受重力、拉力、向心力B．受重力、拉力C．受重力D．以上说法都不正确2．质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，假如摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么（）A．因为速率不变，因此石块的加速度为零B．石块下滑过程中受的合外力越来越大C．石块下滑过程中的摩擦力大小不变D．石块下滑过程中的加速度大小不变，方向始终指向球心3．质量不计的轻质弹性杆P 部分插入桌面上小孔中，杆另一端套有质量为m 的小球，今使小球在水平面内做半径为R 、角速度为ω的匀速圆周运动，如图所示，则杆的上端受到球对它的作用力大小为（ D ）A ．R m 2ωB ．mgC ．R m mg 2ω+D ．242R g m ω+ 4．如图所示，a 、b 、c 是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是：（ D ）A ．b 、c 的线速度大小相等，且大于a 的线速度；B ．b 、c 的向心加速度大小相等，且大于a 的向心加速度；C ．c 加速可追上同一轨道上的b ，b 减速可等候同一轨道上的c ；D ．a 卫星由于某缘故轨道半径缓慢减小，则其线速度将逐步增大。

5．长为L 的轻绳的一端固定在O 点，另一端栓一个质量为m 的小球.先令小球以O 为圆心，L 为半径在竖直平面内做圆周运动，小球能通过最高点，如图所示。

g 为重力加速度，则（ B ）A ．小球通过最高点时速度可能为零B ．小球通过最高点时所受轻绳的拉力可能为零C ．小球通过最底点时所受轻绳的拉力可能等于5mgD ．小球通过最底点时速度大小可能等于2gL b a c地球6．我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星。

2012年全国高考理综（大纲版）试题--物理14.下列关于布朗运动的说法，正确的是A．布朗运动是液体分子的无规则运动B. 液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧C．布朗运动是由于液体各个部分的温度不同而引起的D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的15. 23592U经过m次a衰变和n次β衰变23592Pb,则A.m=7，n=3B.m=7n=4C.m=16.再双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有A.改用红光作为入射光B.改用蓝光作为入射光C.增大双缝到屏的距离D.增大双缝之间的距离17质量分别为m1和m2、电荷量分别为q1和q2的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，已知两粒子的动量大小相等。

下列说法正确的是A.若q1=q2，则它们作圆周运动的半径一定相等B.若m1=m2，则它们作圆周运动的周期一定相等C. 若q1≠q2，则它们作圆周运动的半径一定不相等D. 若m1≠m2，则它们作圆周运动的周期一定不相等18.如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与直面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。

a、o、b在M、N的连线上，o为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等。

关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是A.o点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反C.c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D.a、c两点处磁感应强度的方向不同19.一台电风扇的额定电压为交流220V。

在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图所示。

这段时间内电风扇的用电量为A.3.9×10-2度B.5.5×10-2度C.7.8×10-2度D.11.0×10-2度20.一列简谐横波沿x轴正方向传播，图（a）是t=0时刻的波形图，图（b）和图（c）分别是x轴上某两处质点的震动图像。

绝密★启用前2012届高考物理专题四考试范围：曲线运动 万有引力一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

）1．如右图，图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v －t 图象如图乙所示。

人顶杆沿水平地面运动的s －t 图象如图丙所示。

若以地面为参考系，下列说法中正确的是 （ ）A ．猴子的运动轨迹为直线B ．猴子在2s 内做匀变速曲线运动C ．t ＝0时猴子的速度大小为8m/sD ．t ＝2s 时猴子的加速度为4m/s 22．如右图所示，一根长为l 的轻杆OA ，O 端用铰链固定，另一端固定着一个小球A ，轻杆靠在一个高为h 的物块上。

若物块与地面摩擦不计，则当物块以速度v 向右运动至杆与水平方向夹角为θ时，物块与轻杆的接触点为B ，下列说法正确的是 （ ）A ．A 、B 的线速度相同B ．A 、B 的角速度不相同C ．轻杆转动的角速度为hvl θ2sin D ．小球A 的线速度大小为hvl sin2θ3．如右图所示，民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上沿着水平直跑道AB 运动拉弓放箭射向他左侧的固定靶。

假设运动员骑马奔驰的速度为v 1，运动员静止时射出的箭速度为v 2，跑道离固定靶的最近距离OA ＝d 。

若不计空气阻力和箭的重力的影响，要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则 （ ）A ．运动员骑马奔驰时应该瞄准靶心放箭B ．运动员应该在距离A 点为d v v 21的地方放箭 C ．箭射到靶的最短时间为2v d D ．箭射到靶的最短时间为2122v v d -4．如右图所示，一小球以初速度v 0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一倾角为30°的固定斜面上，并立即反方向弹回。

已知反弹速度的大小是入射速度大小的43，则下列说法正确的是 （ ）A ．在碰撞中小球的速度变化大小为027v B ．在碰撞中小球的速度变化大小为021vC ．小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离的比为3D ．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23 5．如右图所示，质量为m 的小球置于立方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径。

2012 届专题卷物理专题四答案与分析1．【命题立意】此题考察运动的合成、图象等知识。

【思路点拨】解答此题需要注意以下几个方面：（1）明确v－t图象、s－t图象的斜率和截距等物理意义；（ 2）速度、加快度的合成；【答案】 BD【分析】竖直方向为初速度v y＝8m/s、加快度 a＝- 4m/s2的匀减速直线运动，水平方向为速度v x＝- 4m/s的匀速直线运动，初速度大小为v8242 4 5 m/s ，方向与合外力方向不在同一条直线上，故做匀变速曲线运动，应选项 B 正确，选项 A 错误； t=2s 时，a x＝- 4m/s2，a y＝0m/s，则合加快度为 - 4m/s2，选项 C 错误，选项 D 正确。

2．【命题立意】此题考察圆周运动、牵涉物体的速度关系。

【思路点拨】解答此题从以下几个方面考虑：（1）B 点速度的分解；（2）A、B 角速度同样，线速度之比等于半径之比。

【答案】 C【分析】同轴转动，角速度同样，选项 B 错误。

设图示时辰杆转动的角速度为ω。

关于 B 点有sinθ ωh v A，联立解得 v vlsin 2θ，应选项 C 正确。

v。

而 A、 B 两点角速度同样，则有ωl Asinθh3．【命题立意】此题考察运动的分解。

【思路点拨】箭在空中飞翔参加两个分运动：沿AB 方向的匀速运动，平行于OA 方向的匀速运动，两分运动拥有等时性。

【答案】B C【分析】运动员骑马奔驰时，应沿平行于 OA 方向放箭。

放箭后，关于箭有：沿 AB 方向s v1t；平行于OA方向d=v2t，故放箭的地点距离 A 点的距离为s v1d ，选项B正确。

箭平行于OA 方向放射时v2所需时间最短，则t d，选项 C 正确。

v24．【命题立意】此题考察平抛运动以及速度的变化量。

【思路点拨】关于平抛运动，分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动，而后依据运动学公式解答即可。

【答案】AD 【分析】小球在碰撞斜眼前做平抛运动。

高考物理新力学知识点之曲线运动解析含答案(4)一、选择题1．某电视台举办了一期群众娱乐节目，其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台的边缘上，向大平台圆心处的球筐内投篮球。

如果群众演员相对平台静止，则下面各俯视图中哪幅图中的篮球可能被投入球筐（图中箭头指向表示投篮方向）A．B．C．D．2．如图所示，两根长度不同的细绳，一端固定于O点，另一端各系一个相同的小铁球，两小球恰好在同一水平面内做匀速圆周运动，则（）A．A球受绳的拉力较大B．它们做圆周运动的角速度不相等C．它们所需的向心力跟轨道半径成反比D．它们做圆周运动的线速度大小相等3．公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥,如图，汽车通过凹形桥的最低点时（）A ．车的加速度为零，受力平衡B ．车对桥的压力比汽车的重力大C ．车对桥的压力比汽车的重力小D ．车的速度越大，车对桥面的压力越小4．在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人，假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v 1，摩托艇在静水中的航速为v 2，战士救人的地点A 离岸边最近处O 的距离为d ．若战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O 点的距离为（ ） A ．22221v v B ．0 C ．21dv v D ．12dv v 5．如图所示，在水平圆盘上，沿半径方向放置用细线相连的两物体A 和B ，它们与圆盘间的摩擦因数相同，当圆盘转速加大到两物体刚要发生滑动时烧断细线，则两个物体将要发生的运动情况是( )A ．两物体仍随圆盘一起转动，不会发生滑动B．只有A 仍随圆盘一起转动，不会发生滑动C ．两物体均滑半径方向滑动，A 靠近圆心、B 远离圆心D ．两物体均滑半径方向滑动，A 、B 都远离圆心6．小明玩飞镖游戏时，从同一位置先后以速度v A 和v B 将飞镖水平掷出，依次落在靶盘上的A 、B 两点，如图所示，飞镖在空中运动的时间分别t A 和t B ．不计空气阻力，则（ ）A ．v A ＜vB ，t A ＜t BB ．v A ＜v B ，t A ＞t BC．v A ＞v B ，t A ＞t BD ．v A ＞v B ，t A ＜t B7．如图所示，物体A 和B 的质量均为m ，且分别与跨过定滑轮的轻绳连接（不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦），在用水平变力F 拉物体B 沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中，下列说法正确的是A ．物体A 也做匀速直线运动B．物体A做匀加速直线运动C．绳子对物体A的拉力等于物体A的重力D．绳子对物体A的拉力大于物体A的重力8．如图所示，一质量为m的汽车保持恒定的速率运动，若通过凸形路面最高处时对路面的压力为F1 ，通过凹形路面最低处时对路面的压力为F2，则（）A．F1= mg B．F1>mg C．F2= mg D．F2>mg9．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由N向M行驶速度逐渐减小。

高中物理曲线运动试题( 有答案和分析 ) 含分析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1． 有一水平搁置的圆盘，上边放一劲度系数为 k 的弹簧，如下图，弹簧的一端固定于轴O 上，另一端系一质量为m 的物体 A ，物体与盘面间的动摩擦因数为μ，开始时弹簧未发生形变，长度为 l ．设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力．求：（1）盘的转速ω 多大时，物体 A 开始滑动？（2）当转速迟缓增大到2 ω 时， A 仍随圆盘做匀速圆周运动，弹簧的伸长量△x 是多少？【答案】（ 1）g 3 mgl （ 2） 4 mglkl 【分析】【剖析】（1）物体 A 随圆盘转动的过程中，若圆盘转速较小，由静摩擦力供给向心力；当圆盘转速较大时，弹力与摩擦力的协力供给向心力．物体A 刚开始滑动时，弹簧的弹力为零，静摩擦力达到最大值，由静摩擦力供给向心力，依据牛顿第二定律求解角速度 ω0 ．（ 2）当角速度达到 2 ω0 时，由弹力与摩擦力的协力供给向心力，由牛顿第二定律和胡克定律求解弹簧的伸长量 △x ． 【详解】若圆盘转速较小，则静摩擦力供给向心力，当圆盘转速较大时，弹力与静摩擦力的协力供给向心力．（ 1）当圆盘转速为 n 0 时， A 马上开始滑动，此时它所受的最大静摩擦力供给向心力，则有：μmg ＝ ml ω02，解得： ω0=g ．l即当 ω0g时物体 A 开始滑动．＝l（ 2）当圆盘转速达到 2 ω0 时，物体遇到的最大静摩擦力已不足以供给向心力，需要弹簧的弹力来增补，即： μmg +k △x ＝ mr ω12， r=l+△x解得： Vx ＝3 mglkl 4 mg【点睛】当物体相关于接触物体刚要滑动时，静摩擦力达到最大，这是常常用到的临界条件．此题重点是剖析物体的受力状况．2．如下图 ,固定的圆滑平台上固定有圆滑的半圆轨道,轨道半径R=0.6m, 平台上静止搁置着两个滑块A、B,m A=0.1kg,m B=0.2kg,两滑块间夹有少许炸药,平台右边有一带挡板的小车,静止在圆滑的水平川面上．小车质量为M=0.3kg,车面与平台的台面等高,小车的上表面的右边固定一根轻弹簧 ,弹簧的自由端在Q 点,小车的上表面左端点 P 与 Q 点之间是粗拙的,PQ 间距离为 L 滑块 B 与 PQ 之间的动摩擦因数为μ=0.2,Q 点右边表面是圆滑的．点燃炸药后,A、B 分别瞬时 A 滑块获取向左的速度v A=6m/s, 而滑块 B 则冲向小车．两滑块都能够看作质点,炸药的质量忽视不计 ,爆炸的时间极短 ,爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上,且g=10m/s2．求 :(1)滑块 A 在半圆轨道最高点对轨道的压力;(2)若 L=0.8m, 滑块 B 滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能；(3)要使滑块 B 既能挤压弹簧 ,又最后没有滑离小车,则小车上PQ 之间的距离L 应在什么范围内【答案】（ 1） 1N，方向竖直向上（2）E P0.22 J （3）0．675m＜L＜1．35m【分析】【详解】(1)A 从轨道最低点到轨道最高点由机械能守恒定律得：1m A v A21m A v2m A g 2R22在最高点由牛顿第二定律：m A g F N m A滑块在半圆轨道最高点遇到的压力为：F N=1N v2 R由牛顿第三定律得：滑块对轨道的压力大小为1N，方向向上（2）爆炸过程由动量守恒定律：m A v A m B v B解得： v B=3m/s滑块 B 冲上小车后将弹簧压缩到最短时，弹簧拥有最大弹性势能，由动量守恒定律可知：m B v B（ m B M )v共由能量关系：E P 1m B v B21(m B M )v共2 - m BgL22解得 E P=0.22J(3)滑块最后没有走开小车，滑块和小车拥有共同的末速度，设为u，滑块与小车构成的系统动量守恒，有：m B v B（ m B M )v若小车 PQ 之间的距离 L 足够大，则滑块还没与弹簧接触就已经与小车相对静止，设滑块恰巧滑到 Q 点，由能量守恒定律得：m B gL11m B v B21(m B M )v2 22联立解得：L1=1.35m若小车 PQ 之间的距离 L 不是很大，则滑块必定挤压弹簧，因为Q 点右边是圆滑的，滑块必定被弹回到PQ 之间，设滑块恰巧回到小车的左端P 点处，由能量守恒定律得：2 m B gL21m B v B21(m B M )v2 22联立解得：L2=0.675m综上所述，要使滑块既能挤压弹簧，又最后没有走开小车，PQ 之间的距离L 应知足的范围是 0.675m ＜L＜ 1.35m3．如下图，水平长直轨道AB 与半径为R=0.8m 的圆滑1 竖直圆轨道BC 相切于B， BC 4与半径为r=0.4m 的圆滑1 竖直圆轨道CD相切于C，质量m=1kg 的小球静止在 A 点，现用4F=18N 的水平恒力向右拉小球，在抵达AB 中点时撤去拉力，小球恰能经过球与水平面的动摩擦因数μ=0.2，取 g=10m/s 2．求：D 点．已知小（1）小球在 D 点的速度 v D大小；（2）小球在 B 点对圆轨道的压力 N B大小；（3） A、B 两点间的距离 x．【答案】 (1) v D2m / s（ 2）45N (3)2m【分析】【剖析】【详解】（1）小球恰巧过最高点D，有：mg m v D2r解得： v D2m/s（2）从 B 到 D ，由动能定理：mg(R r )1mv D 21mv B 222设小球在 B 点遇到轨道支持力为 N ，由牛顿定律有：N mgmN B =Nv 2BR联解③④⑤得： N=45N（3）小球从 A 到 B ，由动能定理：Fxmgx1mv B 222解得： x 2m故此题答案是： (1) v D 2m / s （ 2） 45N (3)2m 【点睛】利用牛顿第二定律求出速度，在利用动能定理求出加快阶段的位移，4． 如下图，在圆滑的圆锥体顶部用长为的细线悬挂一质量为 的小球， 因锥体固定在水平面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为，物体绕轴线在水平面内做匀速圆周运动，小球静止时细线与母线给好平行，已知，重力加快度 g 取 若北小球运动的角速度，求此时细线对小球的拉力大小。

章末检测(四)(时间：90分钟 满分：100分)一、选择题(每题3分，共36分)1．(2010·郑州调研)一个物体以初速度v 0从A 点开始在光滑水平面上运动，一个水平力作用在物体上，物体的运动轨迹如图中实线所示，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，则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⑤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，则施力物体一定在②区域D ．如果这个力是斥力，则施力物体可能在③区域 答案：C解析：物体做曲线运动时，受合外力方向总是指向曲线的凹侧．由此知物体若是受引力作用，施力物体一定在④区域，若受斥力作用，则施力物体一定在②区域．2．(2010·烟台模拟)上海锦江乐园新建的“摩天转轮”，它的直径达98 m ，世界排名第五．游人乘坐时，转轮始终不停地匀速转动，每转一周用时25 min ，下列说法中正确的是( )A ．每时每刻，每个乘客受到的合力都不等于零B ．每个乘客都在做加速度为零的匀速运动C ．乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变D ．乘客在乘坐过程中有失重和超重的感觉 答案：AD解析：匀速圆周运动不是匀速运动，而是非匀变速运动，物体所受合外力提供向心力，每时每刻指向圆心，其大小恒定，故选项A 正确，选项B 错误；人在乘坐过程中，人对座位的压力在最低点时最大，F max ＝mg ＋m v 2R，超重，在最高点时最小，F min ＝mv 2/R －mg ，失重，选项D 正确．3．“嫦娥一号”于2009年3月1日下午4时13分成功撞月，从发射到撞月历时433天，标志我国一期探月工程圆满结束．其中，卫星发射过程先在近地圆轨道绕行3周，再长途跋涉进入近月圆轨道绕月飞行．若月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的1/6，月球半径为地球半径的1/4，据以上信息得( )A ．绕月与绕地飞行周期之比为3∶ 2B ．绕月与绕地飞行周期之比为2∶ 3C ．绕月与绕地飞行向心加速度之比为1∶6D ．月球与地球质量之比为1∶96 答案：ACD解析：卫星在绕月和绕地飞行时，都是星体表面的重力提供了卫星运动的向心力，即GMmr 2＝mg ＝ma n ＝mr4π2T2，故可得T ∝r g，AC 正确；M ∝gr 2，可得D 正确． 4．(2009·江苏单科)英国《新科学家(New Scientist)》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最，在XTEJ1650－500双星系统中发现的最小黑洞位列其中．若某黑洞的半径R约45 km ，质量M 和半径R 的关系满足M R ＝c 22G(其中c 为光速，G 为引力常量)，则该黑洞表面重力加速度的数量级为( )A ．108m/s 2B ．1010 m/s 2C ．1012m/s 2D ．1014m/s 2答案：C解析：设黑洞表面重力加速度为g ，由万有引力定律可得g ＝GM R 2，又有M R ＝c 22G ，联立得g＝c 22R＝1×1012 m/s 2.选项C 正确．5．如图所示，一根跨过光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员(可视为质点)，a 站于地面，b 从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员b 摆至最低点时，a 刚好对地面无压力，则演员a 质量与演员b 质量之比为( )A ．1∶1B ．2∶1C ．3∶1D ．4∶1答案：B解析：b 演员下落至最低点时的速度为v ，由机械能守恒定律：m b gl (1－cos 60°)＝12m b v 2，v 2＝gl .由圆周运动知T －m b g ＝m b v 2l，T ＝m b g ＋m b g ＝2m b g ，a 演员刚好离开地面，则m a g ＝T ＝2m b g ，m a m b ＝21.6．(2010·江南十校模拟)如图所示，某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系，用一个小球在O 点对准前方的一块竖直放置的挡板，O 与A 在同一高度，小球的水平初速度分别是v 1、v 2、v 3，打在挡板上的位置分别是B 、C 、D ，且AB ∶BC ∶CD ＝1∶3∶5.则v 1、v 2、v 3之间的正确关系是( )A ．v 1∶v 2∶v 3＝3∶2∶1B ．v 1∶v 2∶v 3＝5∶3∶1C ．v 1∶v 2∶v 3＝6∶3∶2D ．v 1∶v 2∶v 3＝9∶4∶1答案：C解析：在竖直方向上，由t ＝2yg得小球落到B 、C 、D 所需的时间比 t 1∶t 2∶t 3＝AB ∶AC ∶AD ＝1∶1＋∶＋3＋＝1∶2∶3；在水平方向上，由v ＝x t得：v 1∶v 2∶v 3＝x t 1∶x t 2∶xt 3＝6∶3∶2.7．如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球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，则下列说法正确的是( )A ．球A 的线速度必定大于球B 的线速度 B ．球A 的角速度必定等于球B 的角速度C ．球A 的运动周期必定小于球B 的运动周期D ．球A 对筒壁的压力必定大于球B 对筒壁的压力 答案：A解析：球A 受重力mg 和支持力F N ，如图所示．由图可知，F N ＝mgsin θ，合力F ＝mg cot θ，因两球质量相同、夹角θ相同，所以球A 对筒壁的压力必定等于球B 对筒壁的压力，两球所需向心力大小相等，选项D错．由F ＝m v 2r可知，r 大，v 一定大，选项A 对．由F ＝m ω2r 可知，r大，ω一定小，选项B 错．由F ＝m4π2T 2r 可知，r 大，T 一定大，选项C 错．8．(2010·佛山模拟)平抛运动可以分解为水平和竖直方向的两个直线运动，在同一坐标系中作出这两个分运动的v ­t 图线，如图所示．若平抛运动的时间大于2t 1，下列说法中正确的是( )A ．图线b 表示竖直分运动的v ­t 图线B ．t 1时刻的速度方向与初速度方向夹角为30°C ．t 1时间内的位移方向与初速度方向夹角的正切值为12D ．2t 1时间内的位移方向与初速度方向夹角为60° 答案：AC解析：图线b 表示匀加速直线运动，图线a 表示匀速直线运动，故A 项正确．当v x ＝v y时，tan θ＝v y v x ＝1，θ＝45°，故B 项错．由tan θ＝2tan φ，tan φ＝12，C 项正确．时间2t 1时v y ′＝2v y ，tan θ1＝v y ′v x＝2.由tan θ1＝2tan φ1，tan φ1＝1，φ1＝45°，故D 项错．9．(2009·全国Ⅰ)天文学家新发现了太阳系外的一颗行星．这颗行星的体积是地球的4.7倍，质量是地球的25倍．已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时，引力常量G ＝6.67×10－11 N·m 2/kg 2，由此估算该行星的平均密度约为( )A ．1.8×103 kg/m 3B ．5.6×103 kg/m 3C ．1.1×104kg/m 3D ．2.9×104kg/m 3答案：D解析：近地卫星绕地球做圆周运动时，所受万有引力充当其做圆周运动的向心力，即：G MmR2＝m⎝⎛⎭⎪⎫2πT2R①，由密度、质量和体积关系有M＝ρ·43πR3②，由①②两式得：ρ＝3πGT2≈5.60×103kg/m3.由已知条件可知该行星密度是地球密度的25/4.7倍，即ρ＝5.60×103×254.7kg/m3＝2.9×104 kg/m3，D正确．10．一个做平抛运动的物体，从开始运动到发生第一个水平位移为s的时间内，在竖直方向的位移为d1；紧接着物体在发生第二个水平位移s的时间内，它在竖直方向的位移为d2.已知重力加速度为g，则物体做平抛运动的初速度可表示为( )A．sgd2－d1B．sg2d1C.2s2gd1d1－d2D．s3g2d2答案：ABD解析：由d2－d1＝gt2，t＝d2－d1g，s＝v0t，v0＝sgd2－d1，故A项正确；由d1＝12gt2，得t＝2d1g，v0＝sg2d1，故B项正确；由于d1∶d2＝1∶3，故v0＝s3g2d2，故D项正确．11．2008年9月25日至28日，我国成功实施了“神舟七号”载人飞船航天飞行．在刘伯明、景海鹏的协助和配合下，翟志刚顺利完成了中国人的第一次太空行走.9月27日19时24分，“神舟七号”飞行到31圈时，成功释放了伴飞小卫星，通过伴飞小卫星可以拍摄“神舟七号”的运行情况．若在无牵连的情况下伴飞小卫星与“神舟七号”保持相对静止．下述说法中正确的是( )A．伴飞小卫星和“神舟七号”飞船有相同的角速度B．伴飞小卫星绕地球沿圆轨道运动的速度比第一宇宙速度大C．翟志刚在太空行走时的加速度小于地面上的重力加速度D．翟志刚在太空行走时不受地球的万有引力作用，处于完全失重状态答案：AC解析：伴飞小卫星和“神舟七号”在同一轨道运行，所以它们的角速度相同；G Mmr2＝mv2r，v＝GMr，小卫星的轨道半径大于地球半径，所以小卫星的速度小于第一宇宙速度，A项正确，B项错误；重力加速度随高度的增大而减小，翟志刚在太空行走时的重力加速度小于在地面上的重力加速度，受到的万有引力提供向心力，C项正确，D项错误．12．如图所示的皮带传动装置中，点A和B分别是两个同轴塔轮上的点，A、B、C分别是三个轮边缘的点，且R A＝R C＝2R B，则三质点角速度和线速度的关系分别为(皮带不打滑)A．ωA∶ωB∶ωC＝1∶2∶1，v A∶v B∶v C＝1∶2∶1B．ωA∶ωB∶ωC＝2∶2∶1，v A∶v B∶v C＝2∶1∶1C ．ωA ∶ωB ∶ωC ＝1∶2∶2，v A ∶v B ∶v C ＝1∶1∶2D ．ωA ∶ωB ∶ωC ＝2∶2∶1，v A ∶v B ∶v C ＝1∶2∶2 答案：B解析：因皮带不打滑，传动带上各处线速度大小相同，故v B ＝v C ，因A 、B 在同一圆盘上，故角速度相等，即ωA ＝ωB ，再由线速度与角速度的关系式v ＝ωr ，因R A ＝2R B ，有v A ＝2v B ，又R C ＝2R B ，有ωB ＝2ωC ，将各式联系起来可知B 正确．二、填空题(每题4分，共12分)13．用一根细绳，一端系住一定质量的小球，另一端固定，使小球在水平面内做匀速圆周运动．现有两个这样的装置，如图甲和乙所示．已知两球转动的角速度大小相同，绳与竖直方向的夹角分别为37°和53°.则a 、b 两球的转动半径R a 和R b 之比为______．(sin 37°＝0.6；cos 37°＝0.8)答案：9∶16解析：考查水平面内的圆周运动，绳的拉力与重力的合力提供向心力，用重力表示向心力，由几何关系用绳长表示圆周运动的半径，由于角速度大小相同，由F ＝mR ω2，可以求出半径之比．14．“嫦娥二号”探月卫星在空中运动的简化示意图如图所示．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 1和r 2，地球半径为R 1，月球半径为R 2.地球表面重力加速度为g ，月球表面重力加速度为g6.则卫星在停泊轨道上运行的线速度为________；在工作轨道上运行的周期为________．答案：R 1g r 1 2πr 2R 26r 2g解析：卫星在停泊轨道上运行时：G M 地m r 12＝m v 2r 1，G M 地mR 12＝mg ，v ＝R 1gr 1；卫星在工作轨道上运行时：G M 月m r22＝m 4π2T 2r 2，G M 月m R 22＝mg /6，T ＝2πr 2R 26r 2g.15．在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸来记录轨迹，小方格的边长L ＝1.25 cm ，若小球在平抛运动中先后经过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v 0＝________(用L 、g 表示)，其值是________．(g 取9.8 m/s 2)答案：2gL 0.7 m/s解析：从图可知，a 、b 、c 、d 四点沿水平方向距离相等．因而平抛物体由a 到b 、b 到c 、c 到d 所用时间相等，v 0＝2L /t .竖直方向上平抛物体做自由落体运动，这四点依次相距L 、2L 、3L .由Δx ＝gt 2＝L ， 可得t ＝L g. 由以上两式解得v 0＝2gL .将L ＝0.0125 m 、g ＝9.8 m/s 2代入可得v 0＝0.7 m/s. 三、计算题(共5题，共52分)16．(10分)为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M ，已知地球半径R ＝6.4×106m ，地球质量m ＝6.0×1024kg ，日地中心的距离r ＝1.5×1011m ，地球表面处的重力加速度g ＝10 m/s 2,1年约为3.2×107s ，试估算目前太阳的质量M .答案：1.9×1030 kg解析：地球绕太阳做圆周运动，万有引力提供向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律有G Mm r 2＝mr 4π2T2.① 又在地球表面附近的质量为m ′物体有Gmm ′R 2＝m ′g .② ①②联立解得M ＝4π2r 3mgT 2R2＝1.90×1030 kg.17．(10分)一名侦察兵躲在战壕里观察敌机的情况，有一架敌机正在沿水平直线向他飞来，当侦察兵观察敌机的视线与水平线间的夹角为30°时，发现敌机丢下一枚炸弹，他在战壕内一直注视着飞机和炸弹的运动情况并计时，他看到炸弹飞过他的头顶，落地后立即爆炸，测得从敌机投弹到看到炸弹爆炸的时间为10 s ，从看到炸弹爆炸的烟尘到听到爆炸声音之间的时间间隔为1.0 s ．若已知爆炸声音在空气中的传播速度为340 m/s ，重力加速度g 取10 m/s 2.求敌机丢下炸弹时水平飞行速度的大小(忽略炸弹受到的空气阻力)．答案：120.6 m/s解析：设炸弹飞过侦察兵后的水平位移为x 1，如图，因声音在空气中匀速传播，得x 1＝v 声t 1，t 1＝1.0 s.设敌机丢下炸弹时水平飞行速度的大小为v 机，由炸弹做平抛运动得：x ＝v 机t ，h ＝12gt 2，t ＝10 s.设炸弹飞过侦察兵前的水平位移为x 2， 由几何关系得：x 2＝h tan 60°，x ＝x 1＋x 2，联立以上各式解得：v 机＝120.6 m/s.18．(10分)2008年9月25日，载人航天宇宙飞船“神舟七号”发射成功，且中国人成功实现了太空行走，并顺利返回地面．(1)设飞船在太空环绕时轨道高度为h ，地球半径为R ，地面重力加速度为g ，飞船绕地球遨游太空的总时间为t ，则“神舟七号”飞船绕地球运转多少圈？(用给定字母表示)(2)若t ＝3天，h ＝343 km ，R ＝6 400 km ，g ＝10 m/s 2，则飞船绕地球运转的圈数为多少？答案：(1)tR2πR ＋h·gR ＋h(2)48圈解析：(1)在地球表面：g ＝GM R2⇒GM ＝gR 2 在轨道上：GMmR ＋h2＝m (R ＋h )4π2T2∴ T ＝2πR ＋h 3GM＝2πR ＋hR ·R ＋hg故n ＝t T ＝tRπR ＋h·gR ＋h.(2)代入数据得：n ≈48圈．19．(2010·厦门模拟)(10分)我国射击运动员曾多次在国际大赛中为国争光，在2008年北京奥运会上又夺得射击冠军．我们以打靶游戏来了解射击运动．某人在塔顶进行打靶游戏，如图所示，已知塔高H ＝45 m ，在与塔底部水平距离为s 处有一电子抛靶装置，圆形靶可被竖直向上抛出，初速度为v 1，且大小可以调节．当该人看见靶被抛出时立即射击，子弹以v 2＝100 m/s 的速度水平飞出．不计人的反应时间及子弹在枪膛中的运动时间，且忽略空气阻力及靶的大小(取g ＝10 m/s 2)．(1)当s 的取值在什么范围时，无论v 1多大都不能被击中？ (2)若s ＝200 m ，v 1＝15 m/s 时，试通过计算说明靶能否被击中？ 答案：(1)s >300 m (2)不能解析：(1)欲使靶不被击中，抛靶装置应在子弹射程范围外．由H ＝12gt 2，s ＝v 2t 代入数据得s ＝300 m ；故s 的取值范围应为s >300 m.(2)设经过时间t 1，子弹恰好在抛靶装置正上方，此时靶离地面h 1，子弹下降了h 2，h 1＝v 1t 1－12gt 12，h 2＝12gt 12，s ＝v 2t 1，联立以上各式解得h 1＝10 m ，h 2＝20 m. 所以h 1＋h 2≠H ，靶不能被击中．20．(12分)如图所示的水平转盘可绕竖直轴OO ′旋转，盘上水平杆上穿着两个质量均为m 的小球A 和B .现将A 和B 分别置于距轴r 和2r 处，并用不可伸长的轻绳相连．已知两球与杆之间的最大静摩擦力都是f m .试分析转速ω从零逐渐增大，两球对轴保持相对静止过程中，在满足下列条件下，ω与m 、r 、f m 的关系式．(1)绳中出现张力时；(2)A 球所受的摩擦力改变方向时； (3)两球对轴刚要滑动时．答案：(1)ω1＝f m2mr(2)ω2＝f mmr(3)ω3＝2f mmr解析：(1)由于ω从零开始逐渐增大，当ω较小时，A和B只靠自身静摩擦力提供向心力．A球：mω2r＝f A；B球：mω2·2r＝f B.随ω增大，静摩擦力不断增大，直至ω＝ω1时，将有f B＝f m，即mω12·2r＝f m，则ω1＝f m2mr.即ω从ω1开始继续增加，绳上将出现张力T.(2)当绳上出现张力后，对B球有mω2·2r＝f m＋T，并且ω增加时，绳上张力将增加．对于A球应有mω2r＝f A＋T，可知随ω的增大，A球所受摩擦力将不断减小，直至f A＝0时，角速度ω＝ω2.此时，A球mω22r＝T；B球mω22·2r＝f m＋T，解之得ω2＝f m mr.(3)当角速度从ω2继续增加时，A球所受的摩擦力方向将沿杆指向外侧，并随ω的增大而增大，直至f A＝f m为止．设此时角速度为ω3，并有如下情况：A球mω32r＝T－f m，B球mω32·2r＝f m＋T.解之得ω3＝2f m mr.若角速度从ω3继续增加，A和B将一起向B一侧甩出．。

2012届江苏高考物理二轮复习专题测试（江苏各地汇编）：曲线运动（人教版）1(2011南通三模)．如图所示，一网球运动员将球在边界处正上方水平向右击出，球刚好过网落在图中位置（不计空气阻力），相关数据如图，下列说法中正确的是 A ．击球点高度h 1与球网高度h 2之间的关系为h 1 =1.8h 2B ．若保持击球高度不变，球的初速度0v，一定落在对方界内 C ．任意降低击球高度（仍大于2h ），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AD2（2011苏、锡、常二模）．2011年1月11日12时50分，歼20在成都实现首飞，历时l8分钟，这标志着我国隐形战斗机的研制工作掀开了新的一页．如图所示，隐形战斗机在竖直平面内作横8字形飞行表演，飞行轨迹为1→2→3→4→5→6→1，如果飞行员体重为G ，飞行圆周半径为R ，速率恒为v ，在A 、B 、C 、D 四个位置上，飞机座椅或保险带对飞行员的作用力分别为N A 、N B 、N C 、N D ，关于这四个力的大小关系正确的是 A ．A B C D N N N N =<= B ．A B C D N N N N =>= C ．C A B D N N N N >=> D ．D A B C N N N N >=> 答案：A3（2011苏、锡、常二模）．如图示，水平地面的上空有一架飞机在进行投弹训练，飞机沿水平方向作匀加速直线运动．当飞机飞经观察点B 点正上方A 点时投放一颗炸弹，经时间T 炸弹落在观察点B 正前方L 1处的C 点，与此同时飞机投放出第二颗炸弹，最终落在距观察点B 正前方L 2处的D 点，且213L L =，空气阻力不计．以下说法正确的有A ．飞机第一次投弹的速度为1/L TB ．飞机第二次投弹时的速度为12/L TC ．飞机水平飞行的加速度为21/L T1hD ．两次投弹时间间隔T 内飞机飞行距离为14/3L答案：AD4（2011苏、锡、常二模）．（15分）如图所示，某物块（可看成质点）从A 点沿竖直光滑的14圆弧轨道，由静止开始滑下，圆弧轨道的半径0.25m R =，末端B 点与水平传送带相切，物块由B 点滑上粗糙的传送带．若传送带静止，物块滑到传送带的末端C 点后做平抛运动，落到水平地面上的D 点，已知C 点到地面的高度H =5m ，C 点到D 点的水平距离为11m x =，g =10m/s 2．求： （1）物块滑到B 点时速度的大小； （2）物块滑到C 点时速度的大小；（3）若传送带不静止，则物块最后的落地点可能不在D 点．取传送带顺时针转动为正方向， 试讨论物块落地点到C 点的水平距离x 与传送带匀速运动的速度v 的关系，并作出x-v 的图象． 13答案：5（2011苏北四市三模）．在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a 的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度0v 水平匀速移动，经过时间t ，猴子沿杆向上移动的高度为h ，人顶杆沿水平地面移动的距离为x ，如图所示。

2012年普通高等学校招生全国统一考试（天津卷）理科综合能力测试（物理）第Ⅰ卷一、单项选择题（每小题6分，共30分。

每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1. 下列说法正确的是A. 采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期B. 由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子C. 从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力D. 原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量【答案】B【解析】半衰期是原子的物理属性，不能采用物理或化学方法改变；高空遥感是用红外线的；由于核子结合为原子核时能量增加必然存在质量亏损；氢原子从高能量的激发态跃迁到低能量的基态时放出能量，所以放出光子。

答案B。

2. 如图所示，金属棒MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N 的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为，如果仅改变下列某一个条件，角的相应变化情况是θA．棒中的电流变大，θ角变大B．两悬线等长变短，θ角变小C．金属棒质量变大，θ角变大BθNM D．磁感应强度变大，θ角变小【答案】A【解析】水平的直线电流在竖直磁场中受到水平的安培力而偏转，与竖直方向形成夹角，此时它受拉力、重力和安培力而达到平衡，根据平衡条件有tan F BIL安，所以棒子中的电流增大θ角度变大；两m g m g悬线变短，不影响平衡状态，θ角度不变；金属质量变大θ角度变小；磁感应强度变大θ角度变大。

答案A。

3. 一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后做匀速圆周运动，动能减小为原来的1/4，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的A.向心加速度大小之比为4:1B.角速度大小之比为2:1C.周期之比为1:8D.轨道半径之比为1:2【答案】C【解析】根据向心加速度表达式 a2mvR知在动能减小时势能增大，地球卫星的轨道半径增大，则向心加速度之比大于4；根据万有引力和牛顿第二定律有2v M mm G2R R化简为 2Rv GM ，知在动能减小速度减小则轨道半径增大到原来的 4 倍；同理有2 M m2m ( ) R G2T R化简为3R GMT 2 24，则周期的平方增大到8 倍；根据角速度关系式2T，角速度减小为18。

2012年普通高等学校招生全国统一考试（新课标）理科综合能力测试物理部分（解析）二、选择题。

14. [答案]AD[解析]惯性是物体本身的一种属性，是抵抗运动状态变化的性质。

A 正确C 错误。

没有力作用物体可能静止也可能匀速直线运动，B 错D 正确。

15. [答案]BD[解析]平抛运动的时间是由下落高度决定的，高度相同，时间一样，高度高，飞行时间长。

A 错，B 正确。

水平位移由速度和高度决定，由hg vx 2=得C 错D 正确。

16. [答案]B[解析]本题考查物体的动态平衡，对球受力分析可知，N 1 与N 2的合力为定值，与重力反向等大。

作图。

由图形可 知，当板缓慢转动中，N 1与N 2的方向便发生如图示变 化，但合力不变，可得答案B 。

17. [答案]B[解析]先判断出原副线圈的匝数，由式1212n n U U =得3802=U V 。

负载R 上的功率就是变压器的输出功率，因为是理想变压器，故输入功率U 1I 1等于输出功率，从而求出I 1=9.1A 。

18. [答案]BD[解析]要使粒子在电场中直线运动，必须使合力与运动方向在一直线上，由题意可受力分析可知，受重力竖直向下，电场力垂直极板向上，合力水平向左。

故A 错。

因电场力做负功，故电势能增加。

B 正确。

合力做负功，故动能减少。

C 错。

因合力为定值且与运动方向在一直线上，故D 正确。

19. [答案]C[解析]匀速转动时感应电动势与磁场变化时感应电动势相同即可。

匀速转动时感应电动势ω221BR E =式中R 为半径。

磁场变化时感应电动势22Rt B E π⋅∆∆=。

二者相等可得答案。

20. [答案]A[解析]要求框中感应电流顺时针，根据楞次定律，可知框内磁场要么向里减弱（载流直导线中电流正向减小），要么向外增强（载流直导线中电流负向增大）。

线框受安培力向左时，载流直导线电流一定在减小，线框受安培力向右时，载流直导线中电流一定在增大。

故答案选A 。