1、45分钟单元能力训练卷(四)(考查范围：第四单元分值：100分) 一、选择题(每小题6分，共48分，15小题为单选，68小题为多选)1一小球在光滑水平面上以某一速度v0做匀速直线运动，运动途中受到与水平面平行的恒定风力F作用，则小球的运动轨迹不可能为图D41中的() ABCD图D412一条自西向东的河流，南北两岸有两个码头A、B，如图D42所示已知河宽为80 m，水流的速度为5 m/s，两个码头A、B沿水流的方向相距100 m现有一种船，它在静水中的行驶速度为4 m/s，若使用这种船渡河，且沿直线运动，则()图D42A它可以正常来往于A、B两个码头B它只能从A驶向B，无法返回C它只能从B驶向A
2、，无法返回D无法判断3如图D43所示，在距水平地面H和4H高度处，同时将质量相同的a、b两小球以相同的初速度v0水平抛出，则以下判断正确的是 ()图D43Aa、b两小球同时落地B两小球落地速度方向相同Ca、b两小球水平位移之比为12Da、b两小球水平位移之比为144一中空圆筒长l200 cm，其两端用纸封闭，使筒绕其中心轴线OO匀速转动，一子弹沿与OO平行的方向以v400 m/s的速度匀速穿过圆筒，在圆筒两端面分别留下弹孔A和B，如图D44所示今测得A和轴线所在平面与B和轴线所在平面的夹角为120，此圆筒的转速为()图D44A. r/sB. r/sC200 r/s(n0，1，2，3)D200
3、r/s(n0，1，2，3)5关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是()A第一宇宙速度又叫环绕速度B第一宇宙速度又叫脱离速度C第一宇宙速度跟地球的质量无关D第一宇宙速度跟地球的半径无关6如图D45所示，光滑斜面固定在水平面上，顶端O有一小球由静止释放，运动到底端B的时间为t1.若给小球不同的水平初速度，小球落到斜面上的A点经过的时间为t2，落到斜面底端B点经过的时间为t3，落到水平面上的C点经过的时间为t4，则()图D45At2t1Bt3t2Ct4t3Dt1t47如图D46所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动一个质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口
4、半径和筒高分别为R和H，小球A所在的高度为筒高的一半已知重力加速度为g，则()图D46A小球A做匀速圆周运动的角速度B小球A受到重力、支持力和向心力三个力作用C小球A受到的合力大小为D小球A受到的合力方向垂直于筒壁斜向上8我国“嫦娥三号”探测器已实现月球软着陆和月面巡视勘察，“嫦娥三号”的飞行轨道示意图如图D47所示假设“嫦娥三号”在环月圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力，则()图D47A“嫦娥三号”在环月椭圆轨道上P点的速度小于Q点的速度B“嫦娥三号”由环月圆轨道变轨进入环月椭圆轨道时，应让发动机点火使其加速C若已知“嫦娥三号”环月圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可算出月球的
5、密度D“嫦娥三号”在圆轨道和椭圆轨道经过P点时的加速度相等二、计算题(第9题24分，第10题28分，共52分，写出必要的步骤和文字说明)9图D48为“嫦娥三号”探测器在月球上着陆最后阶段的示意图首先在发动机作用下，探测器受到推力在距月面高度为h1处悬停(速度为0，h1远小于月球半径)；接着推力改变，探测器开始竖直下降，到达距月面高度为h2处的速度为v；此后发动机关闭，探测器仅受重力下落至月面已知探测器总质量为m(不包括燃料)，地球和月球的半径的比值为k1，质量的比值为k2，地球表面附近的重力加速度为g，求：(1)月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚接触月面时的速度大小；(2)从开始竖直下降到
6、刚接触月面时，探测器机械能的变化量图D4810游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量均为m的8位同学，如图D49所示，“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动，并立即通知下面的同学接住，结果重物掉落时正处在c处的乙同学恰好在第一次到达最低点b处时接到已知“摩天轮”的半径为R，重力加速度为g，不计人和吊篮的大小及重物的质量求：(1)接住前重物下落的时间t；(2)人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小v；(3)乙同学在最低点处对吊篮的压力FN.图D4945分钟单元能力训练卷(四)1D解析 当水平风力F与小球速度v0方向平行时，小球做匀变速直线运动，轨迹为
7、直线，选项A可能；当水平风力F与小球速度v0方向不平行时，小球做匀变速曲线运动，轨迹为曲线，选项B、C可能；曲线轨迹只能平滑变化，不会出现折线，选项D不可能2B解析 由于河宽d80 m，A、B间沿水流方向的距离为l100 m，所以当船头指向正对岸时有，此时合速度刚好沿AB连线，可以使船从A运动到B，若从B向A运动，则由于水速大于船速，船不论向哪个方向，均不可能回到A点，只可能向下游运动，选项B正确3C解析 由Hgt、4Hgt可得：tb2ta，选项A错误；由xv0t可知，xaxb12，选项C正确，D错误；设落地时速度与水平方向夹角为，则由tan 可知，tan atan b12，ab，选项B错误4
8、C解析 子弹在圆筒内做匀速直线运动，在它由圆筒的一端运动到另一端的时间里，由题图可知圆筒转过的角度可能为2n(n0，1，2，3)子弹穿过圆筒的时间t s s由及N得，转速N200 r/s(n0，1，2，3)，选项C正确5A解析 第一宇宙速度又叫环绕速度，选项A正确，选项B错误；由Gm可知，第一宇宙速度与地球的质量和半径都有关，选项C、D错误6BD解析 设斜面高为h，倾角为，则当小球沿斜面下滑时，其加速度agsin ，由at得t1 ，小球平抛时，由hgt2得t3t4，t2，故t1t3t4t2，选项B、D正确7AC解析 小球A受到重力、支持力两个力作用，合力的方向水平且指向转轴，则mgtan m2
9、r(设圆锥筒内壁的倾角为)，其中r，tan ，解得，合力大小为，选项A、C正确，B、D错误8AD解析 “嫦娥三号”在环月椭圆轨道上P点向Q点运动中，距离月球越来越近，月球对其引力做正功，故速度增大，即“嫦娥三号”在环月椭圆轨道上P点的速度小于Q点的速度，选项A正确；“嫦娥三号”在环月圆轨道上P点减速，使万有引力大于向心力做近心运动，才能进入环月椭圆轨道，选项B错误；根据万有引力提供向心力得Gmr，可以解出月球的质量，由于不知道月球的半径，无法知道月球的体积，故无法计算月球的密度，选项C错误；根据牛顿第二定律得：a，所以“嫦娥三号”在圆轨道和椭圆轨道经过P点时的加速度相等，选项D正确9(1)g(
10、2)mv2mg(h1h2)解析 (1)设地球质量和半径分别为M和R，月球的质量、半径和表面附近的重力加速度分别为M、R和g，探测器刚接触月面时的速度大小为v1.由mgG和mgG得gg由vv22gh2得v1.(2)设机械能变化量为E，动能变化量为Ek，重力势能变化量为Ep.则EEkEp有Emvmgh1mmgh1得Emv2mg(h1h2)10(1)2 (2)(3)mg，方向竖直向下解析 (1)对小球，由自由落体运动规律有2Rgt2解得t2 .(2) 人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小为v其中s联立解得v.(3)设乙同学在最低点处受吊篮的支持力为F，由牛顿第二定律有Fmgm解得Fmg由牛顿第三定律可知，乙同学在最低点处对吊篮的压力大小为FNFmg，方向竖直向下