2016高考物理一轮章末定时练5曲线运动万有引力定律及其应用解决方案.doc

章末定时练五　 (时间：60分钟) 一、选择题(本题共9小题，在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～9题有多项符合题目要求．) 1．(2013·黄山七校联考)如图1所示，P是水平地面上的一点，A、B、C、D在同一条竖直线上，且AB＝BC＝CD.从A、B、C三点分别水平抛出一个物体，这三个物体都落在水平地面上的P点．则三个物体抛出时的速度大小之比vA∶vB∶vC为(　　)． 图1 A.2∶3∶6 B．1∶2∶3 C．1∶2∶3 D．1∶1∶1 解析　由平抛运动的规律可知竖直方向上：h＝12gt2，水平方向上：x＝v0t，两式联立解得v0＝xg2h)，由于hA＝3h，hB＝2h，hC＝h，代入上式可知选项A正确． 答案　A 2．在光滑水平面上，一根原长为l的轻质弹簧的一端与竖直轴O连接，另一端与质量为m的小球连接，如图2所示．当小球以O为圆心做匀速圆周运动的速率为v1时，弹簧的长度为1.5l；当它以O为圆心做匀速圆周运动的速率为v2时，弹簧的长度为2.0l，则v1与v2的比值为(　　)． 图2 A.3∶2 B.2∶3 C.3∶22 D．22∶3 解析　设弹簧的劲度系数为k，当小球以v1做匀速圆周运动时有：k(1.5l－l)＝mv121.5l 当小球以v2做匀速圆周运动时有：k(2.0l－l)＝mv222.0l 两式之比得：v1∶v2＝3∶22. 故只有选项C正确． 答案　C 3．(2013·日照模拟)如图3所示，半径为R的光滑圆环轨道竖直放置，一质量为m的小球恰能在此圆轨道内做圆周运动，则小球在轨道最低点处对轨道的压力大小为(　　)． 图3 A．3mg B．4mg C．5mg D．6mg 解析　设小球的质量为m，经过最低点时速度大小为v1，小球恰好能通过圆环的最高点，则在最高点时，小球对圆环的压力为零，由重力提供向心力，即mg＝mv2R，由最高点运动到最低点，根据机械能守恒定律得mg·2R＋12mv2＝12mv12，在最低点，根据牛顿第二定律得N－mg＝mv12R，联立以上各式解得N＝6mg，根据牛顿第三定律可知，小球在轨道最低点处对轨道的压力大小为6mg，选项D正确． 答案　D 4．(2013·杭州模拟)在2013年四川抗洪救援中，一架在500 m高空以200 m/s的速度水平匀速飞行的运输机，要将两批救援物资分别投放到山腰的D点(D位于AC的中点)和山脚的C点．已知山AB高360 m，水平距离BC长1 200 m．若不计空气阻力，g取10 m/s2，则两次空投的时间间隔应为(　　)． 图4 A．1 s B．2 s C．3 s D．5 s 解析　救援物资从运输机上投放后做平抛运动，物资下落到D点所用的时间t1＝ 2h1g)＝ 2×32010)s＝8 s，物资下落到C点所用时间t2＝ 2h2g)＝ 2×50010)s＝10 s．所以第一次投放时距D点的水平距离为x1＝v0t1＝1 600 m，第二次投放时距C点的水平距离为x2＝v0t2＝2 000 m，所以两次投放的水平距离差Δx＝x1＋600 m－x2＝200 m，故两次空投的时间间隔应为1 s，A选项正确． 答案　A 5．质量m＝4 kg的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点O，先用沿＋x轴方向的力F1＝8 N作用了2 s，然后撤去F1；再用沿＋y轴方向的力F2＝24 N作用了1 s，则质点在这3 s内的轨迹为(　　)． 解析　质点在F1的作用下由静止开始从坐标系的原点O沿＋x轴方向加速运动，加速度a1＝F1m＝2 m/s2，速度为v1＝a1t1＝4 m/s，对应位移s1＝12a1t12＝4 m，到2 s末撤去F1再受到沿＋y轴方向的力F2的作用，质点在＋x轴方向做匀速运动，s2＝v1t2＝4 m，在＋y轴方向做加速运动，＋y轴方向的加速度a2＝F2m＝6 m/s2，对应的位移y＝12a2t22＝3 m，物体做曲线运动，且合外力指向运动轨迹凹侧，A、B、C项错误，D项正确． 答案　D 6．地球同步卫星轨道必须在赤道平面上空，和地球有相同的角速度，才能和地球保持相对静止．关于各国发射的地球同步卫星，下列表述正确的是(　　)． A．所受的万有引力大小一定相等 B．离地面的高度一定相同 C．运行的速度都小于7.9 km/s D．都位于赤道上空的同一个点 解析　由于各国卫星的质量不同，所以卫星受到的万有引力不同，A错误；所有同步卫星均做匀速圆周运动，则有GMmr2＝mv2r＝mω2r，因为所有同步卫星的角速度相同，所以r相同，即离地面高度相同，B对；由于半径越大，速度越小，同步卫星运行的速度均小于 GMR)＝7.9 km/s，C对；地球同步卫星是在赤道上方同一个轨道上，而不是同一个点，所以D错误． 答案　BC 7．(2013·海南卷，8)关于物体所受合外