曲线运动万有引力专项训练.doc

2010年高考物理试卷精编（必修二）第一部分 曲线运动 万有引力 1、（全国卷Ⅰ）18．一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如右图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为 A．　　　　　　　　　　　　　B． C．　　　　　　　　　　D． 【答案】D 【解析】如图平抛的末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角θ，有：。则下落高度与水平射程之比为，D正确。 2、（全国卷Ⅰ）25．如右图，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动，星球A和B两者中心之间的距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线，A和B分别在O的两侧。引力常数为G。 （1）求两星球做圆周运动的周期： （2）在地月系统中，若忽略其他星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球A和B，月球绕其轨道中心运行的周期为T1。但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期记为T2。已知地球和月球的质量分别为5.98×1024kg和7.35×1022kg。求T2与T1两者平方之比。（结果保留3位小数） 【答案】⑴ ⑵1.01 【解析】 ⑴A和B绕O做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供向心力，则A和B的向心力相等。且A和B和O始终共线，说明A和B有相同的角速度和周期。 则有：，，解得， 对A根据牛顿第二定律和万有引力定律得 化简得 ⑵将地月看成双星，由⑴得 将月球看作绕地心做圆周运动，根据牛顿第二定律和万有引力定律得 化简得 所以两种周期的平方比值为 3、（全国卷Ⅱ）21．已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍。若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为 A．6小时 B. 12小时 C. 24小时 D. 36小时 【答案】B 【解析】地球的同步卫星的周期为T1=24小时，轨道半径为r1=7R1，密度ρ1。某行星的同步卫星周期为T2，轨道半径为r2=3.5R2，密度ρ2。根据牛顿第二定律和万有引力定律分别有 两式化简得T2=T1/2=12小时，选项B正确。 4、（北京卷）16．一物体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上。已知万??引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】球形天体表面的赤道上，物体对天体表面压力恰好为零，说明天体对物体的万有引力恰好等于物体随天体运动所需的向心力，有，解得：。正确选项为D。 5、（北京卷）21．如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经过3.0 s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角＝37°，运动员的质量m＝50 kg。不计空气阻力。（取sin37°＝0.60，cos37°＝0.80;g取10 m/s2）求 （1）A点与O点的距离L; （2）运动员离开O点时的速度大小; 【答案】（1）75m （2）20m/s （3）32500J 【解析】（1）运动员在竖直方向做自由落体运动，有 A点与O点的距离 （2）设运动员离开O点的速度为v0，运动员在水平方向做匀速直线运动， 即 解得： 6、（上海物理）12．降落伞在匀速下落过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞（ ） （A）下落的时间越短 （B）下落的时间越长 （C）落地时速度越小 （D）落地时速度越大 【答案】D 【解析】根据，下落的时间不变；根据，若风速越大，越大，则降落伞落地时速度越大；选项D正确。 7、（上海物理）15．月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a，设月球表面的重力加速度大小为g1，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的重力加速度为g2。则（ ） （A）g1＝a （B）g2＝a （C）g1＋g2＝a （D）g2－g1＝a 【答案】B 【解析】根据月球绕地球做匀速圆周运动的向心力由地球引力提供，选项B正确。 8、（上海物理）24．如图，三个质点a、b、c质量分别为m1、m2、M（M?m1，M?m2），在c的万有引力作用下，a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径之比为ra:rb＝1:4，则它们的周期之比Ta:Tb＝__________ 【答案】 【解析】根据，得,所以 9、（海南卷）10．火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5倍。根据以上数据，以下说法正确的是 A．火星表面重力加速度的数值比地球表面小 B．火星公转