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2015高考物理大一轮复习第四章曲线运动万有引力(14各类新题及原创题,含解析)
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曲线运动 万有引力与航天
(时间:60分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分,每小题只有一个选项正确)
1.(2013·上海八校联考)在同一竖直线上的A、B、C三个小球在离地面不同高度处,同时以v、2v和3v的水平速度抛出,不计空气阻力,若从抛出时刻起每隔相等的时间间隔,A、B、C三个小球依次落到地面。则A、B、C三个小球距离地面的高度之比为( )
A.1∶4∶9 B.1∶3∶5
C.1∶2∶3 D.1∶1∶1
解析:选A 根据平抛运动规律,物体飞行时间只与高度有关,与水平速度无关。从抛出时刻起每隔相等的时间间隔,A、B、C三个小球依次落到地面。则A、B、C三个小球距离地面的高度之比为1∶4∶9,选项A正确。
2.(2014·南京市中华中学一模)光盘驱动器在读取内圈数据时,以恒定线速度方式读取。而在读取外圈数据时,以恒定角速度的方式读取。设内圈内边缘半径为R1,内圈外边缘半径为R2,外圈外边缘半径为R3。A、B、C分别为内圈内边缘、内圈外边缘和外圈外边缘上的点。则读取内圈上A点时A点的向心加速度大小和读取外圈上C点时C点的向心加速度大小之比为( )
图1
A.eq \f(R12,R2R3) B.eq \f(R22,R1R3)
C.eq \f(R2R3,R12) D.eq \f(R1R3,R22)
解析:选B 根据在内圈外边缘半径为R2处ωR2=v。读取内圈上A点时A点的向心加速度大小a1=v2/R1,读取外圈上C点时C点的向心加速度大小a2=ω2R3,二者之比为eq \f(R22,R1R3),选项B正确。
3.(2014·安庆模拟)在光滑的水平地面上有一木块(视为质点),在水平恒力F的作用下,由静止开始,经过2 s时间速度达到10 m/s,2 s末把外力水平旋转90°大小保持不变,再经过2 s到达某一点,则( )
A.4 s末木块距出发点的距离10eq \r(5) m
B.4 s末木块距出发点的距离30 m
C.4 s末木块的速度大小10eq \r(2) m/s
D.4 s末木块的速度大小20 m/s
解析:选C 木块在前2 s内沿F方向做匀加速直线运动,a1=eq \f(v1,t1)=5 m/s2,x1=eq \f(1,2)a1t12=10 m,2 s后物体沿速度v1=10 m/s方向做匀速直线运动,第2个2 s内木块沿v1方向的位移x2=v1t2=20 m,木块沿垂直于原F的方向做匀加速直线运动,y2=eq \f(1,2)a2t22=10 m,v2=10 m/s,故木块4 s末离出发点的距离s=eq \r(?x1+x2?2+y22)=10eq \r(10) m,4 s末的速度v=eq \r(v12+v22)=10eq \r(2) m/s,故C正确,A、B、D错误。
4.(2014·宿迁模拟)如图2所示,质量为m的物块从半径为R的半球形碗边向碗底滑动,滑到最低点时的速度为v,若物块滑到最低点时受到的摩擦力是Ff,则物块与碗的动摩擦因数为( )
图2
A.eq \f(Ff,mg) B.eq \f(Ff,mg+m\f(v2,R))
C.eq \f(Ff,mg-m\f(v2,R)) D.eq \f(Ff,m\f(v2,R))
解析:选B 由FN-mg=meq \f(v2,R),Ff=μFN可得物块与碗的动摩擦因数为μ=eq \f(Ff,FN)=eq \f(Ff,mg+m\f(v2,R)),B正确。
5.(2013·浙江重点中学协作体高三摸底)宇航员站在星球表面上某高处,沿水平方向抛出一小球,经过时间t小球落回星球表面,测得抛出点和落地点之间的距离为L,若抛出时的速度增大为原来的2倍,则抛出点到落地点之间的距离为eq \r(3)L。已知两落地点在同一水平面上,该星球半径为R,求该星球的质量是( )
A.eq \f(4LR2,\r(3)Gt2) B.eq \f(2LR2,\r(3)Gt2)
C.eq \f(\r(3)LR2,2Gt2) D.eq \f(\r(3)LR2,4Gt2)
解析:选B 由平抛运动规律,可得抛出点距星球表面高度h=eq \f(1,2)gt2,若抛出时的速度增大为原来的2倍,则水平位移增大到原来的2倍,x2+h2=L2,(2x)2+h2=(eq \r(3)L)2;而g=GM/R2,联立解得M=eq \f(2LR2,\r(3)Gt2)。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项正确,全选对
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