【创新设计】2015届考物理二轮专题曲线运动一—平抛、圆周和天体运动(含解析)【创新设计】2015届高.doc

第3讲　力与物体的曲线运动(一) ——平抛、圆周和天体运动 一、选择题(共9小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确．) 1．(2014·云南师范大学附属中学质检)已知河水的流速为v1，小船在静水中的速度为v2，且v2＞v1，下面用小箭头表示小船及船头的指向如图1－3－13所示，则能正确反映小船在最短时间内渡河、最短位移渡河的情景图示依次是 (　　) 图1－3－13 A．①② B．①⑤ C．④⑤ D．②③ 解析　船的实际速度是v1和v2的合速度，v1与河岸平行，对渡河时间没有影响，所以v2与河岸垂直即船头指向对岸时，渡河时间最短为tmin＝，式中d为河宽，此时合速度与河岸成一定夹角，船的实际路线应为④所示；最短位移为d，应使合速度垂直河岸，则v2应指向河岸上游，实际路线为⑤所示，综合可得选项C正确． 答案　C 2．(2014·福建卷，14)若有一颗“宜居”行星，其质量为地球的p倍，半径为地球的q倍，则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的 (　　) A.倍 B.倍 C.倍 D.倍 解析　根据万有引力提供向心力G＝m，可得v＝∝，由题意可得：＝＝，C选项正确，A、B、D选项错误． 答案　C 3．(2014·安徽卷，19)如图1－3－14所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5 m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止．物体与盘面间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，盘面与水平面的夹角为30°，g取10 m/s2.则ω的最大值是 (　　) 图1－3－14 A. rad/s B. rad/s C．1.0 rad/s D．0.5 rad/s 解析　经分析可知，小物体最先相对滑动的位置为最低点，对小物体受力分析得：μmgcos θ－mgsin θ＝mω2r.代入数据得：ω＝1.0 rad/s，选项C正确． 答案　C 4．(2014·山东泰安质检)如图1－3－15所示为发射一颗地球同步卫星，先由运载火箭将卫星送入一椭圆轨道，飞行几周后卫星在椭圆轨道的远地点处变轨进入同步轨道．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T，则下列说法中正确的是 (　　) 图1－3－15 A．卫星在椭圆轨道上的运动周期小于T B．卫星在椭圆轨道上运动时的能量大于在同步轨道上运动时的能量 C．卫星在椭圆轨道上B处的向心加速度大于在同步轨道上B处的向心加速度 D．卫星在同步轨道上运动时离地高度为 解析　由几何知识知椭圆轨道的半长轴小于同步轨道的半径，故由开普勒行星运动定律知卫星在椭圆轨道上的周期小于同步卫星的周期T，故A正确；根据卫星变轨原理知，卫星在椭圆轨道上的远地点需要加速才能进入同步卫星轨道，故卫星在同步轨道上的能量大于椭圆轨道上的能量，故B错误；在B点根据牛顿第二定律＝ma，即卫星在两轨道的B点向心加速度相同，故C错误；在地球表面重力与万有引力相等，故mg＝G，可得GM＝gR2，在同步卫星轨道上有万有引力提供圆周运动向心力G＝m(R＋h)，可得同步卫星轨道h＝－R＝－R，故D错误． 答案　A 5．(2014·山东潍坊二模)四颗地球卫星a、b、c、d的排列位置如图1－3－16所示，其中，a是静止在地球赤道上还未发射的卫星，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，四颗卫星相比较 (　　) 图1－3－16 A．a的向心加速度最大 B．相同时间内b转过的弧长最长 C．c相对于b静止 D．d的运动周期可能是23 h 解析　a、b、c、d四颗卫星中，b的向心加速度、线速度、角速度都最大．c相对于a静止，c的周期为Tc＝24 h，它们的周期关系为：Tb＜Ta＝Tc＜Td，由以上分析可知正确的选项为B. 答案　B 6．(2014·山东滨州模拟)欧盟和我国合作的“伽利略”全球定位系统的空间部分由平均分布在三个轨道面上的30颗轨道卫星组成，每个轨道平面上等间距部署10颗卫星，从而实现高精度的导航定位．现假设“伽利略”系统中每颗卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，一个轨道平面上某时刻10颗卫星所在位置分布如图1－3－17所示．其中卫星1和卫星3分别位于轨道上的A、B两位置．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力，下列说法中正确的是 (　　) 图1－3－17 A．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2 B．这10颗卫星的加速度大小相等，均为 C．卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为 D．卫星环绕地球运动的过程中，卫星处于超重状态 解析　卫星1向后喷气加速做离心运动，不能追上同轨道上的卫星2，A项错误； 对卫星由万有引力提供向心力得＝man① 在地面上有：＝mg② 联