1、第3、4、5章抛体运动匀速圆周运动万有引力定律及其应用单元测试一、选择题：(12x4分=48分，全对记4分，只对部分记2分，有错或不填计0分)1地球上有两位相距遥远的观察者，都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动，则这两位观察者的位置以及两颗人造地球卫星到地球中心的距离可能是( )A、一个在南极，一个在北极，两卫星到地球中心的距离可能相等 B、一个在南极，一个在北极，两卫星到地球中心的距离可能不等，但应成整数倍C、两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离一定相等D、两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离一定成正整数倍但不相等2为了航天员的生存，环绕地球飞行的航天飞机内密封着地球表面
2、大气成分的混合气体，针对舱内的封闭气体，下列说法中正确的是（ ）A气体不受重力 B气体受重力C气体对舱壁无压力 D气体对舱壁有压力3.2003年10月15日9时整，我国自行研制的“神舟”五号载人飞船顺利升空，首先沿椭圆轨道落行，其近地点的为200 km，运地点约为340 km，绕地球飞行7圈后，地面发出指令，使飞船上的发动机在飞船到达远地点时自动点火，提高了飞船的速度，使得飞船在距地面340 km的圈轨道上飞行飞船在圆轨道上运行时，需要进行多次轨道维持轨道维持就是通过控制飞般上的发动机的点火时间和推力，使飞船能保持在同一轨道上稳定运行如果不进行轨道维持，飞船的轨道高度就会逐渐降低，若出现这种情
3、况，则( )A.飞船的周期逐渐缩短 B.飞船的角度速度逐渐减小C.飞船的线速度逐渐增大 D.飞航的向心加速度逐渐减小图7地月转移轨道停泊轨道地面发射轨道工作轨道4.发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的路线示意图如图7所示，卫星由地面发射后经过发射轨道进停泊轨道，然后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，卫星开始对月球进行探测。已知地球与月球的质量之比为a，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b，卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，则卫星 A在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为B在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为C在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度D
4、从停泊轨道进入地月转移轨道，卫星必须加速5. 用一根细线一端系一小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥顶上，如图（1）所示，设小球在水平面内作匀速圆周运动的角速度为，线的张力为T，则T随2变化的图象是图（2）中的（ ） 6如图所示，水平转台上放着A、B、C三个物体，质量分别为2m、m、m，离转轴的距离分别为R、R、2R，与转台间的摩擦因数相同，转台旋转时，下列说法中，正确的是 （） 若三个物体均未滑动，C物体的向心加速度最大 若三个物体均未滑动，B物体受的摩擦力最大转速增加，A物比B物先滑动转速增加，C物先滑动7如图所示，甲、乙两船在同一条河流中同时渡河，河的宽度为，河水流速为，划船速度均为
5、，出发时两船相距，甲、乙船头均与岸边成60角，且乙船恰好能直达正对岸的点，则下列判断正确的是 A甲、乙两船到达对岸的时间相等B两船可能在未到达对岸前相遇 C甲船在点左侧靠岸 D甲船也在点靠岸8、半径为R的圆桶固定在小车上，有一光滑小球（可视为质点）静止在圆桶最低点，如图所示小车以速度v向右做匀速运动、当小车遇到障碍物突然停止时，小球在圆桶中上升的高度可能为 A等于 B大于 C小于 D等于2RABlv9如图所示，在一次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升飞机A，用悬索（重力可忽略不计）救护困在湖水中的伤员B在直升飞机A和伤员B以相同的水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员提起，在某一段时间内，A、B
6、之间的距离以（式中H为直升飞机A离地面的高度，各物理量的单位均为国际单位制单位）规律变化，则在这段时间内，下面判断中正确的是（不计空气作用力）A、悬索的拉力小于伤员的重力 B、 悬索成倾斜直线C、伤员做速度减小的曲线运动 D、伤员做加速度大小、方向均不变的曲线运动10如图所示，一个小球（视为质点）从H=12m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道AB，进入半径R=4m的竖直圆环，圆环轨道部分的动摩擦因数处处相等，当到达环顶C时，刚好对轨道压力为零；沿CB滑下后，进入光滑弧形轨道BD，且到达高度为h的D点时速度为零，则h之值可能为（g=10m/s2） （ ） A8m B9m C10m D11m11.一
7、根长为l的细绳，一端系一小球，另一端悬挂于O点将小球拉起使细绳与竖直方向成600角，如图所示，在O点正下方有A、B、C三点，并且有当在A处钉钉子时，小球由静止下摆，被钉子挡住后继续摆动的最大高度为；当在B处钉钉子时，小球由静止下摆，被钉子档住后继续摆动的最大高度为；当在C处钉子时，小球由静止下摆，被钉子挡住后继续摆动的最大高度，则小球摆动的最大高度、（与D点的高度差）之间的关系是（ ）A. = B. C. = D. =12如图所示，一架在500 m高空以200 m/s的速度水平匀速飞行的轰炸机，要用两枚炸弹分别炸山脚和山顶的目标A和B。已知山高 180 m，山脚与山顶的水平距离为600 m，
8、若不计空气阻力，g 取10 m/s2，则投弹的 时间间隔应为 A6 S B5 S C3 S D2 S二实验题（2小题每空2分共计18分）13. 以下是几位同学对平抛运动的规律的探究，请据要求回答问题。（1）甲同学设计了如图A所示的演示实验，来研究平抛运动。两球置于同一高度，用力快速击打右侧挡板后，他观察到的现象是，这说明。（2）乙同学设计了如图B的演示实验，来研究平抛运动。轨道1安置在轨道2的正上方，两轨道的槽口均水平，且在同一竖直线上，滑道2与光滑水平板吻接。将两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，他观察到的现象是，这说明。（3）丙同学利用频闪照相的方法，获取了做平抛运动小球
9、的部分照片，如图C所示。图中背景是边长为5cm的小方格，A、B、C是摄下的三个小球位置，闪光的时间间隔为0.1s。小球抛出的初速度为m/s。小球经过C点的速度为m/s。（g取10m/s2）图A 图BACB图C14.某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图所示O点不是抛出点，x轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度是 m/s,抛出点的坐标x m, y m (g取10m/s2)三计算题（4小题共计44分）15、（10分）冬季运动会的高山滑雪。有一滑雪坡由AB和BC组成，AB是倾角为37的斜坡，BC是半径为R=5m的圆弧面，圆弧面和斜面相切于B，与水
10、平面相切于C，如图所示，AB竖直高度差hl=8.8m，竖直台阶CD高度差为h2=5m，台阶底端与倾角为37斜坡DE相连运动员连同滑雪装备总质量为80kg，从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上(不计空气阻力和轨道的摩擦阻力，g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8)求：(1)运动员到达C点的速度大小；(2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小；(3)运动员在空中飞行的时间16（10分）在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h. 汽车在这种水平路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍.（取g=10m/s2）（1）如果汽车在这种高速路的水平路面
11、弯道上转弯，其弯道的最小半径是多少？班次_学号_姓名_得分_（2）如果弯道的路面设计为倾斜，弯道半径为120m，要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩擦力，则弯道路面的倾斜角度是多少？ 17（12分）过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，B、C间距与C、D间距相等，半径R1=2.0m、R2=1.4m。一个质量为m=1.0kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动，A、B间距L1=6.0m。小球与水平轨道间的动摩擦因数=0.2，圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足
12、够长，圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取g=10m/s2，计算结果保留小数点后一位数字。试求（1）小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；（2）如果小球恰能通过第二圆形轨道，B、C间距应是多少；18. （12分）理论证明，取离星球中心无穷远处为引力势能的零势点时，物体在距离星球中心为r 处的引力势能可表示为：Ep=G，式中G为万有引力常数，M、m表示星球与物体的质量，而万有引力做的正功等于引力势能的减少。已知月球质量为M、半径为R，探月飞船的总质量为m，月球表面的重力加速度为g。 （1）求飞船在距月球表面高度为H=R的环月轨道运行时的速度v；（2）设将飞船从月球表面发送到上
13、述环月轨道的能量至少为E。有同学提出了一种计算此能量E的方法：根据，将（1）中的v代入即可。请判断此方法是否正确，并说明理由；如不正确，请给出正确的解法与结果（不计飞船质量的变化及其他天体的引力）。 1.C 2：BD 3.AC 4AD 5. C 6 AD7.AC 8.ACD 9.D 10.B 11：D 12.B 13、（1） 两球同时落地 ； 平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动 。（2） 两球相遇 ； 平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动 。 (3) 1.5 ； 1.55 。14. 4 m/s；-0.80 m；-0. 20 m15、（10分）解：AC过程，由 （3分）R= R (
14、1cos37) （1分） vc=14m/s （1分） 在C点，由牛顿第二定律有： （2分） Fc=3936N （ 2分） 由牛顿第三定律知，运动员在C点时轨道受到的压力大小为3936N. （1分）设在空中飞行时间为t，则有：tan37= （3分） t = 2.5s (t =0.4s舍去) （2分）16、（10分）解:（1）汽车在水平路面上转弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力是车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有fm=0.6mg （4分） 又速度 v=30m/s 解得弯道半径 r150m（2分）（2）设弯道倾斜角度为，汽车通过此弯道时向心力由重
15、力及支持力的合力提供，有 （4分）解得 （1分）故 弯道路面的倾斜角度 （1分）17（12分）解：（1）设小于经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1根据动能定理 （3分）小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F，根据牛顿第二定律 （2分）由得 （1分）（2）设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2，由题意 （2分） （2分）由得 （1分）18.（12分）（1）探月飞船作圆周运动所需的向心力由月球对探月飞船的万有引力提供有 （1） (3分) （2） (2分)（2）不正确 ； 因探月飞船从月球表面发送到H高处的过程中月球的引力为变力，故克服引力所做的功不等于mgH （3）(2分)由引力势能定义可知探月飞船从月球表面发送到H处引力势能的改变量整理后得 （5）(2分)由能量守恒定律可知，将探月飞船从月球表面发送到H处所需的能量为 （6）(2分)联立求解得 （7）(2分)