广西专用2024年高考物理一轮复习单元质检四曲线运动万有引力与航天含解析新人教版.docx
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单元质检四曲线运动万有引力与航天
(时间:45分钟满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.如图所示,长为l的直杆一端可绕固定轴O无摩擦转动,另一端靠在以水平速度v匀速向左运动、表面光滑的竖直挡板上,当直杆与竖直方向夹角为θ时,直杆端点A的线速度为()
A.vsinθ B.v
C.vcosθ D.v
答案:C
解析:端点A的实际速度为它的线速度,如图所示,将它分解为水平向左和竖直向下的分速度,则vA=vcos
2.如图所示,河水流淌的速度为v且到处相同,河宽度为a。在船下水点A的下游距离为b处是瀑布。为了使小船平安渡河(不掉到瀑布里去),则()
A.小船船头垂直河岸渡河时间最短,最短时间为t=av,速度最大,最大速度为vmax=
B.小船轨迹沿y轴方向渡河位移最小,速度最大,最大速度为vmax=a
C.小船沿轨迹AB运动位移最大、时间最长,速度最小,最小速度vmin=av
D.小船沿轨迹AB运动位移最大、速度最小,最小速度vmin=av
答案:D
解析:当小船船头垂直河岸渡河时用时最短,为t=av船,故A错误;小船轨迹沿y轴方向渡河时位移最小,为a,但沿着船头指向的分速度必需指向上游,合速度不是最大,故B错误;由题图可知,小船沿轨迹AB运动位移最大,由于渡河时间t=av船,与船的船头指向的分速度有关,故时间不肯定最长,故C错误;要充分利用水流的速度,故合速度要沿着AB方向,此时位移最大,船的速度最小,故av船
3.利用双线可以稳固小球在竖直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面。如图所示,用两根长为l的细线系一质量为m的小球,两线上端系于水平横杆上,A、B两点相距也为l。若小球恰能在竖直面内做完整的圆周运动,则小球运动到最低点时,每根线承受的拉力为()
A.23mg B.3mg C.2.5mg D.73
答案:A
解析:由几何学问可得,小球做圆周运动的半径r=32l,小球恰好过最高点时,依据牛顿其次
mg=mv1
小球运动到最低点时,依据动能定理得mg·3l=12
由牛顿其次定律得
2FTcos30°-mg=mv
联立①②③得FT=23mg
故A正确,B、C、D错误。
4.右图为空间站中模拟地球重力的装置。环形试验装置的外侧壁相当于“地板”,让环形试验装置绕O点旋转,能使“地板”上可视为质点的物体与在地球表面处具有同样的“重力”,则旋转角速度应为(地球表面重力加速度为g,此装置的外半径为r)()
A.gr B.rg C.2gr
答案:A
解析:质点做圆周运动须要的向心力等于mg,依据牛顿其次定律mg=mω2r,解得转动的角速度为ω=gr
5.某行星有一颗卫星绕其做匀速圆周运动,若卫星在某高度处的线速度为v1,高度降低h后仍做匀速圆周运动,线速度为v2,引力常量G已知。由以上信息能够求出的是()
A.行星表面的重力加速度 B.行星的质量
C.行星的密度 D.卫星的动能
答案:B
解析:设行星质量为m行,卫星的质量为m,初始状态离地心的距离为r,依据万有引力定律有Gm行mr
6.如图所示,用两根长度均为l的轻绳将一重物悬挂在水平的天花板上,轻绳与天花板的夹角为θ,整个系统静止,这时每根轻绳中的拉力为F。现将一根轻绳剪断,当小球摆至最低点时,轻绳中的拉力为F。当θ为某一值时,FF最大,此最大值为(
A.94 B.2 C.32-2 D.
答案:A
解析:剪断细绳之前2Fsinθ=mg;剪断细绳后,摆到最低点时12mv2=mgl(1-sinθ),由牛顿其次定律F-mg=mv2l;联立解得FF=6sinθ-4sin2θ
7.(2024·广西南宁三中期中)如图所示,下列有关生活中的圆周运动的实例分析正确的是()
A.汽车通过凹形路面的最低点时,车对路面的压力大于汽车的重力
B.在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是让火车以设计速度行驶时,轮缘与轨道间无挤压
C.杂技演员表演“水流星”,当“水流星”通过最高点时处于完全失重状态,不受重力作用
D.脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力,从而沿切线方向甩出
答案:AB
解析:汽车通过凹形路面最低点时,具有向上的加速度(向心加速度),处于超重状态,故对路面的压力大于重力,A正确。在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,当火车按规定速度转弯时,恰好由重力和支持力的合力完全供应向心力,此时轮缘与轨道间无挤压,B正确。水流星在最高点时由重力供应向心力,受重力作用,C错误。离心力与向心力并非物体实际受力,而是衣服对水的吸附力小于水做圆周运动所须要的向心力,因此