2009屆新課標(biāo)物理考點(diǎn)預(yù)測(cè)(4)
曲線運(yùn)動(dòng) 萬有引力
一、考點(diǎn)介紹
近5年來,本考點(diǎn)知識(shí)已成為高考的熱點(diǎn)內(nèi)容之一,有時(shí)為選擇題,有時(shí)以計(jì)算題形式出現(xiàn),重點(diǎn)考查的內(nèi)容有:平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其研究方法,圓周運(yùn)動(dòng)的角度、線速度、向心加速度,做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的受力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,萬有引力定律,行星、衛(wèi)星的運(yùn)行等,同時(shí),還可以與帶電粒子的電磁場的運(yùn)動(dòng)等知識(shí)進(jìn)行綜合考查;重點(diǎn)考查的方法有運(yùn)動(dòng)的合成與分解,豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)應(yīng)掌握最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的處理方法.尤其是當(dāng)前星際探索成為世界新的科技競爭焦點(diǎn),而我國的載人航天已取得了成功,探月計(jì)劃也進(jìn)入實(shí)質(zhì)性進(jìn)程之中,因此在這些知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用上應(yīng)引起高度重視.
二、高考真題
1.(2008年廣東卷.物理.11)某同學(xué)對(duì)著墻壁練習(xí)打網(wǎng)球,假定球在墻面以
A.
C.
2.(2008年寧夏卷--理綜.23①)圖1示為某一皮帶傳動(dòng)裝置。主動(dòng)輪的半徑為r1,從動(dòng)輪的半徑為r2。已知主動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速為n,轉(zhuǎn)動(dòng)過程中皮帶不打滑。下列說法正確的是 。(填入選項(xiàng)前的字母,有填錯(cuò)的不得分)
A. 從動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
B. B.從動(dòng)輪做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
C.從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為n
D.從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為n 圖1
3.(2008年江蘇卷. 物理.13)拋體運(yùn)動(dòng)在各類體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中很常見,如乒乓球運(yùn)動(dòng).現(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問題,設(shè)球臺(tái)長
(1)若球在球臺(tái)邊緣O點(diǎn)正上方高度為h1處以速度,水平發(fā)出,落在球臺(tái)的P1點(diǎn)(如圖2所示 實(shí)線所示),求P1點(diǎn)距O點(diǎn)的距離x1 .
(2)若球在O點(diǎn)正上方以速度水平發(fā)出,恰好在最高點(diǎn)時(shí)越過球網(wǎng)落在球臺(tái)的P2(如圖虛線所示),求的大小。
(3)若球在O正上方水平發(fā)出后,球經(jīng)反彈恰好越過球網(wǎng)且剛好落在對(duì)方球臺(tái)邊緣P3,求發(fā)球點(diǎn)距O點(diǎn)的高度h3. 圖2
4.(2008年廣東卷.物理.17②)有一種較“飛椅”的游樂項(xiàng)目,示意圖如圖3所示,長為L的鋼繩一端系著座椅,另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣。轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi),與豎直方向的夾角為θ。不計(jì)鋼繩的重力,求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω與夾角的關(guān)系θ。
圖3
5.(2008年山東卷.理綜.18)據(jù)報(bào)道,我國數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號(hào)Ol星”于
A運(yùn)行速度大于
B.離地面高度一定,相對(duì)地面靜止
C繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大
D向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等
6.(2008年江蘇省卷. 物理.1)火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和,地球表面的重力加速度為g,則火星表面的重力加速度約為
A.
7.(2008年 廣東卷.物理.12)圖4是“嫦娥一號(hào)奔月”示意圖,衛(wèi)星發(fā)射后通過自帶的小型火箭多次變軌,進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,最終被月球引力捕獲,成為繞月衛(wèi)星,并開展對(duì)月球的探測(cè)。下列說法正確的是
A.發(fā)射“嫦娥一號(hào)”的速度必須達(dá)到第三宇宙速度
B.在繞月圓軌道上,衛(wèi)星的周期與衛(wèi)星質(zhì)量有關(guān)
C.衛(wèi)星受月球的引力與它到月球中心距離的平方成反比
D.在繞月圓軌道上,衛(wèi)星受地球的引力大于受月球的引力 圖4
8.(2008年上海卷.物理.
9.(2008年海南物理卷考題)一探月衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行,某一時(shí)刻正好處于地心和月心的連線上,衛(wèi)星在此處所受地球引力與月球引力之比為4∶1.已知地球與月球的質(zhì)量之比約為81∶1,則該處到地心與到月心的距離之比約為 .
10.(2008年全國Ⅱ卷.理綜.20)我國發(fā)射的“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星沿近似于圓形的軌道繞月飛行。為了獲得月球表面全貌的信息,讓衛(wèi)星軌道平面緩慢變化。衛(wèi)星將獲得的信息持續(xù)用微波信號(hào)發(fā)回地球。設(shè)地球和月球的質(zhì)量分別為M和m,地球和月球的半徑分別為R和R1,月球繞地球的軌道半徑和衛(wèi)星繞月球的軌道半徑分別為r和r1,月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T。假定在衛(wèi)星繞月運(yùn)行的一個(gè)周期內(nèi)衛(wèi)星軌道平面與地月連心線共面,求在該周期內(nèi)衛(wèi)星發(fā)射的微波信號(hào)因月球遮擋而不能到達(dá)地球的時(shí)間(用M、m、R、R1、r、r1和T表示,忽略月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)遮擋時(shí)間的影響)。
11.(2008年寧夏卷.理綜.23) 天文學(xué)家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運(yùn)行的兩顆恒星稱為雙星。雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍。利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運(yùn)動(dòng)特征可推算出它們的總質(zhì)量。已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期均為T,兩顆恒星之間的距離為r,試推算這個(gè)雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量。(引力常量為G)
三、名校試題
1.(2009屆湛師附中高三級(jí)物理月考卷.物理.7)如圖5所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向運(yùn)動(dòng)的小車A,小車下裝有吊著物體B的吊鉤。在小車A與物體B以相同的水平速度沿吊臂方向勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí),吊鉤將物體B向上吊起,A、B之間的距離以h=H - 2t2規(guī)律變化,則物體做( )
A.速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng).
B.速度大小增加的曲線運(yùn)動(dòng).
C.加速度大小方向均不變的曲線運(yùn)動(dòng).
D.加速度大小方向均變化的曲線運(yùn)動(dòng)
圖5
2.(2009屆江蘇南通通州市第二次統(tǒng)一測(cè)試卷.物理.6)中央電視臺(tái)《今日說法》欄目最近報(bào)道了一起發(fā)生在湖南長沙某區(qū)湘府路上的離奇交通事故.家住公路拐彎處的張先生和李先生家在三個(gè)月內(nèi)連續(xù)遭遇了七次大卡車側(cè)翻在自家門口的場面,第八次有輛卡車沖撞進(jìn)李先生家,造成三死一傷和房屋嚴(yán)重?fù)p毀的血腥慘案.經(jīng)公安部門和交通部門協(xié)力調(diào)查,畫出的現(xiàn)場示意圖如圖6所示.交警根據(jù)圖示作出以下判斷,你認(rèn)為正確的是( )
A.由圖可知汽車在拐彎時(shí)發(fā)生側(cè)翻是因?yàn)檐囎麟x心運(yùn)動(dòng)
B.由圖可知汽車在拐彎時(shí)發(fā)生側(cè)翻是因?yàn)檐囎飨蛐倪\(yùn)動(dòng)
C.公路在設(shè)計(jì)上可能內(nèi)(東)高外(西)低
D.公路在設(shè)計(jì)上可能外(西)高內(nèi)(東)低
3.(江蘇2008年連云港市高中學(xué)業(yè)水平調(diào)研卷.物理.3)美國的“大鳥”偵察衛(wèi)星可以發(fā)現(xiàn)地面上邊長僅為0.
A.向心加速度一定越大 B.角速度一定越小
C周期一定越大 D.速度一定越小
4.(廣東僑中高三第二次月考卷.物理.5)1930年美國天文學(xué)家湯博發(fā)現(xiàn)冥王星,當(dāng)時(shí)錯(cuò)估了冥王星的質(zhì)量,以為冥王星比地球還大,所以命名為大行星.然而,經(jīng)過近30年的進(jìn)一步觀測(cè),發(fā)現(xiàn)它的直徑只有2300公里,比月球還要小.
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A.冥王星圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的周期和軌道半徑
B.冥王星圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的線速度和軌道半徑
C.冥王星一個(gè)的衛(wèi)星查龍(charon)圍繞冥王星在圓形軌道上轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度和軌道半徑
D.冥王星一個(gè)的衛(wèi)星查龍(charon)圍繞冥王星在圓形軌道上轉(zhuǎn)動(dòng)的周期和軌道半徑
5.(海南省民族中學(xué)2009屆高三上學(xué)期第三次階段考試卷.物理。7)民族運(yùn)動(dòng)會(huì)上有一個(gè)騎射項(xiàng)目,運(yùn)動(dòng)員騎在奔馳的馬背上,彎弓放箭射擊側(cè)向的固定目標(biāo).若運(yùn)動(dòng)員騎馬奔馳的速度為v1,運(yùn)動(dòng)員靜止時(shí)射出的弓箭的速度為v2,直線跑道離固定目標(biāo)的最近距離為d,要想在最短的時(shí)間內(nèi)射中目標(biāo),則運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離應(yīng)該為( )
A. B. C. D.
6.(河北省衡水中學(xué)2009屆高三上學(xué)期第四次調(diào)研考試卷.物理.6)據(jù)報(bào)道,美國航空航天局計(jì)劃在2008年10月發(fā)射“月球勘測(cè)軌道器”(LRO),LRO每天在
A.LRO運(yùn)行時(shí)的向心加速度為 0flux.com
B.LRO運(yùn)行時(shí)的向心加速度
C.月球表面的重力加速度為 D.月球表面的重力加速度為
7.(山東省東營市勝利一中2009屆高三上學(xué)期期中考試卷.物理.7)如圖7所示,“嫦娥奔月”的過程可以簡化為:“嫦娥一號(hào)”升空后,繞地球沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng),遠(yuǎn)地點(diǎn)A距地面高為h1,然后經(jīng)過變軌被月球捕獲,再經(jīng)多次變軌,最終在距離月球表面高為h2的軌道上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若已知地球的半徑為R1、表面重力加速度為g0,月球的質(zhì)量為M、半徑為R2,引力常量為G,根據(jù)以上信息,可以確定( )
A.“嫦娥一號(hào)”在遠(yuǎn)地點(diǎn)A時(shí)的速度
B.“嫦娥一號(hào)”在遠(yuǎn)地點(diǎn)A時(shí)的加速度
C.“嫦娥一號(hào)” 繞月球運(yùn)動(dòng)的周期
D.月球表面的重力加速度 圖7
8.(蘇州市2009屆五校聯(lián)考卷.物理.13)將一測(cè)力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上就可以測(cè)量快速變化的力。圖8甲中O點(diǎn)為單擺的固定懸點(diǎn),現(xiàn)將質(zhì)量m=0.05┧的小擺球(可視為質(zhì)點(diǎn))拉至A點(diǎn),此時(shí)細(xì)線處于張緊狀態(tài),釋放擺球,則擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、C之間來回?cái)[動(dòng),其中B點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)中的最低位置!螦OB=∠COB=θ(θ小于10°且是未知量); 圖8
由計(jì)算機(jī)得到的細(xì)線對(duì)擺球的拉力大小F隨時(shí)間t變化的曲線如圖8乙所示,且圖中t=0時(shí)刻為擺球從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻。g取
(1)單擺的振動(dòng)周期和擺長。(2)細(xì)線對(duì)擦邊球拉力的最小值Fmin。
9.(江蘇海門市2009屆第一次診斷性考試著卷.物理.15)質(zhì)量為m的小球由長為L的細(xì)線系住,細(xì)線的另一端固定在 A點(diǎn),AB是過A的豎直線,且AB=L,E為AB的中點(diǎn),過E作水平線 EF,在EF上某一位置釘一小釘D,如圖9所示.現(xiàn)將小球懸線拉至水平,然后由靜止釋放,不計(jì)線與釘碰撞時(shí)的機(jī)械能損失.
(1)若釘子在E點(diǎn)位置,則小球經(jīng)過B點(diǎn)前后瞬間,繩子拉力分別為多少?
(2)若小球恰能繞釘子在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求釘子D的位置離E點(diǎn)的距離x.
(3)保持小釘D的位置不變,讓小球從圖示的P點(diǎn)靜止釋放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),若細(xì)線剛好達(dá)到最大張力而斷開,最后小球 圖9
運(yùn)動(dòng)的軌跡經(jīng)過B點(diǎn).試求細(xì)線能承受的最大張力T.
10.(山東省煙臺(tái)市2009屆高三上學(xué)期學(xué)段檢測(cè)卷.物理.22)如圖10所示,斜面AB與豎直半圓軌道在B點(diǎn)圓滑相連,斜面傾角為=45°,半圓軌道的半徑為R,一小球從斜面的頂點(diǎn)A由靜止開始下滑,進(jìn)入半圓軌道,最后落到斜面上,不計(jì)一切摩擦。試求:(結(jié)果可保留根號(hào))。
(1)欲使小球能通過半圓軌道最高點(diǎn)C,落到斜面上,斜面AB的長度L至少為多大?
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