1、单元综合测试四(曲线运动万有引力与航天)本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，试卷满分为100分考试时间为90分钟第卷(选择题，共40分)一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分有的小题只有一个选项正确，有的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(2009江苏高考)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vx、竖直分量大小vy与时间t的图象，可能正确的是() 图13如图1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
2、次落点到A点的水平距离为s2，不计空气阻力，则s1s2可能等于()A13 B16 C19 D112图24如图2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()A从抛出到相遇所用的时间是x/v1B如果相遇发生在乙上升的过程中，则v2C如果相遇发生在乙下降的过程中，则v2D若相遇点离地面高度为H/2，则v25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
3、C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6(2010天津理综)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角速度变小图37(2010山东理综)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()A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
4、的速度大小7.9 km/s8(2010福建理综)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. B.C. D.图49(2011安徽省级名校联考)如图4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()A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90C质点经
5、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图510如图5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()A4 s B5 s C9 s D16 s第卷(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g10 m/s2.由此可知：闪光频率为_Hz；小球抛出时的
6、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2109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)图713(2009福建高考)
7、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s100 m，子弹射出的水平速度v200 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：(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？图814(2009广东高考)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(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
8、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，筒转动的角速度图9图1015“嫦娥一号”探月卫星在空中运动的简化示意图如图10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R1，地球半径为r，月球半径为r1，地球表面重力加速度为g，月球表面重力加速度为.求：(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图1116(2011山东青岛一模)如图11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
9、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：(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1、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
10、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 答案：B2、解析：由过山车在轨道最低点时合力提供向心力可得Fmgma向则F30m3mg，故C正确 答案：C3、解析：如果小球两次都落在BC段上，则由平抛运动的规律：hgt2，sv0t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，由平抛运动的规律可知：tan，解得s，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13与19之间，故B项正确 答案：ABC4、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
11、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tx/v1H/v2.乙上升到最高点需要时间：t1v2/g.从抛出到落回原处需要时间：t22v2/g.要使甲、乙相遇发生在乙上升的过程中，只要使tt1即可，即H/v2.要使甲、乙相遇发生在乙下降的过程中，只要使t1tt2即可，即，得： v2aN，选项C正确；在M点，mrNN2，故MN，选项B正确；在N点，由得vNvD，选项A正确 答案：A10、解析：设投在A处的炸弹投弹的位置离A的水平距离为x1，竖直距离为h1，投在B处的炸弹投弹的位置离B的水平距离为x2，竖直距离为
12、h2.则x1vt1，Hgt12/2，求得x14000 m；x2vt2，Hhgt22/2，求得x23200 m所以投弹的时间间隔应为：t(x11000 mx2)/v9 s，故C正确 答案：C11、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sgt2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 答案：102.5412、解析：由牛顿第二定律Gm，则太阳的质量M.由GM则M银因v太7v，r2109R，则1011.答案：101113、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
13、t时间击中目标靶，则t，代入数据得t0.5 s.(2)目标靶做自由落体运动，则hgt2，代入数据得h1.25 m.答案：(1)0.5 s(2)1.25 m14、解析：(1)如图9，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fmgsinmg，Nmgcosmg.(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竖直方向Ncosmg水平方向Nsinm2r联立，得其中tan，r.答案：(1)mgmg(2)15、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Gm，且有：Gmg，得：vr.(2)设卫星在工作轨道上运行的周期为T，则有：Gm()2R1，又有：Gm得：T.答案：(1)r(2)16、解析：(1)线的拉力等于向心力，设开始时角速度为0，向心力是F0，线断开的瞬间，角速度为，线的拉力是FT.F0m02RFTm2R由得又因为FTF040 N由得FT45 N(2)设线断开时速度为v由FT得v m/s5 m/s.(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.t0.4 sxvt2 m则小球飞出后的落地点到桌边线的水平距离为lxsin601.73 m.答案：(1)45 N(2)5 m/s(3)1.73 m
