人教版高一物理必修二2019-2020学年高一物理第二学期曲线运动、万有引力与航天同步训练
文档属性
| 名称 | 人教版高一物理必修二2019-2020学年高一物理第二学期曲线运动、万有引力与航天同步训练 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 418.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-06-13 07:19:33 | ||
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文档简介
2019-2020学年高一物理第二学期曲线运动、万有引力与航天同步训练
一、不定项选择题
1．如图所示，沿竖直杆以速度v匀速下滑的物体A通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体B，细绳与竖直杆间的夹角为θ，则以下说法正确的是（
）
A．物体B向右做匀速运动
B．物体B向右做加速运动
C．物体B向右做减速运动
D．物体B向右做匀加速运动
2．某同学设计了一个探究平抛运动特点的家庭实验装置。如图所示，在水平桌面上放置一个斜面，把桌子搬到墙的附近，把白纸和复写纸附在墙上。第一次让桌子紧靠墙壁，从斜面上某一位置由静止释放钢球，在白纸上得到痕迹A，以后每次将桌子向后移动相同的距离x，每次都让钢球从斜面的同一位置滚下，重复刚才的操作，依次在白纸上留下痕迹B、C、D，测得AB、BC、CD间的距离分别为y1、y2和y3，设小钢球离开水平桌面运动后运动到痕迹B、C、D的时间分别为t1、t2和t3.下列关于本实验的操作或判断错误的是（ ）
A．实验前应对实验装置反复调节，直到桌面与重锤线垂直
B．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了具有相同的水平初速度
C．如果操作与测量正确，可得y1∶y2∶y3=1∶2∶3
D．如果操作与测量正确，可得t1∶t2∶t3=1∶2∶3
3．如图所示，一个传动装置中有三个紧挨着的摩擦轮A、B和C，B为主动轮，A和C均为从动轮，它们的半径分别为：rA=8cm，rB=6cm，rC=4cm，则两个从动轮在主动轮的带动下不打滑转动时，A、C两个从动轮边缘上的质点（ ）
A．线速度之比vA：vC=2：1
B．角速度之比为ωA：ωC=2：1
C．周期之比为TA：TC=2：1
D．向心加速度之比为aA：aC=2：1
4．开普勒行星运动定律为万有引力定律的发现奠定了基础，根据开普勒定律，以下说法中正确的是（ ）
A．开普勒定律只适用于行星绕太阳的运动，不适用于卫星绕地球的运动
B．若某一人造地球卫星的轨道是椭圆，则地球处在该椭圆的一个焦点上
C．开普勒第三定律中的k值，不仅与中心天体有关，还与绕中心天体运动的行星（或卫星）有关
D．在探究太阳对行星的引力规律时，得到了开普勒第三定律，它是可以在实验室中得到证明的
5．若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为．已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为．由此可知，该行星的半径约为（
）
A．
B．
C．
D．
6．中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一可视为均匀球体的中子星，观测到它的自转周期为T=s，要维持该星体的保持稳定，不致因自转而瓦解的最小密度ρ约是（引力常量G=6.6710－13m3/kgs2）（ ）
A．ρ=1.27×1012kg/m3
B．ρ=1.27×1014kg/m3
C．ρ=1.27×1015kg/m3
D．ρ=1.27×1016kg/m3
7．如图所示是小张画的人造地球卫星轨道示意图，其中圆轨道a、c、d的圆心均与地心重合，a与赤道平面重合，b与某一纬线圈共面，c与某一经线圈共面。下列说法正确的是（ ）
A．a、b、c、d都有可能是卫星的轨道
B．轨道a上卫星的线速度大于7.9km/s
C．轨道c上卫星的运行周期可能与地球自转周期相同
D．仅根据轨道d上卫星的轨道半径和角速度这两个量，就可以求出地球质量
8．在高度为h的同一位置上向水平方向同时抛出两个小球A和B，若A球的初速度vA大于B球的初速度vB，则下列说法正确的是（ ）
A．A球落地时间小于B球落地时间
B．在飞行过程中的任一段时间内，A球的水平位移总是大于B球的水平位移
C．若两球在飞行中遇到一堵竖直的墙，A球击中墙的高度总是大于B球击中墙的高度
D．在空中飞行的任意时刻，A球的速率总大于B球的速率
9．如图所示，物体P用两根长度相等不可伸长的细线系于竖直杆上，它们随杆转动，若转动角速度为ω,则（
）
A．ω只有超过某一值时，绳子AP才有拉力
B．绳BP的拉力随ω的增大而增大
C．绳BP的张力一定大于绳子AP的张力
D．当ω增大到一定程度时，绳子AP的张力大于BP的张力
10．如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方有一钉子C，OC距离为2L/3，把悬线另一端悬挂的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的
A．角速度突然增大为原来的3倍
B．线速度突然增大为原来的3倍
C．悬线拉力突然增大为原来的3倍
D．向心加速度突然增大为原来3倍
11．要使两个物体之间的万有引力减小到原来的，可采用的方法是( )
A．使两物体之间的距离增至原来的2倍，质量不变
B．使两物体的质量各减少一半，距离保持不变
C．使其中一个物体的质量减为原来的，距离保持不变
D．使两物体的质量及它们之间的距离都减为原来的
12．下列说法正确的是
A．不论是对宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的
B．当物体运动速度很大(接近光速)时，经典力学理论所得的结果与实际结果之间出现了较大的偏差
C．在经典力学中，物体的质量是不变的，在狹义相对论中，物体的质量随物体速度增大而减小
D．牛顿的引力理论不能用于中子星表面
二、填空题
13．如图所示，将质量为m的小球从倾角为θ的光滑斜面上A点以速度v0水平抛出（即v0∥CD），小球运动到B点，已知A点的高度h，则小球到达B点时的速度大小为______.
14．一把雨伞边缘的半径为r，且高出水平地面h，当雨伞以角速度ω旋转时，雨点自边缘甩出落在地面上成一个大圆周，这个大圆的半径为__．（当地重力加速度为g）
15．一辆赛车在半径为50m的水平圆形赛道参加比赛，已知该赛车匀速率跑完最后一圈所用时间为15s．则该赛车完成这一圈的角速度大小为________rad/s，向心加速度大小为________m/s2（结果均保留2位小数）．
16．如图，在河岸上利用定滑轮拉绳索使小船靠岸，拉绳速度大小为v，当船头的绳索与水平面夹角为时，船的速度是_____。
17．两行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运行轨道半长轴分别为R1和R2，如果，，那么它们的运行周期之比________．
三、实验题
18．甲乙两同学探究做圆周运动的物体所受向心力大小。
(1)甲同学利用细绳系一小物体在空气中甩动，使物体在水平面内做圆周运动，来感受向心力大小，则下列说法中正确的是__________
A．保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将不变
B．保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将增大
C．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将不变
D．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将增大
(2)乙同学利用如图甲所示的实验装置，探究做圆周运动的物体所受向心力大小与质量、轨道半径及线速度的定量关系。圆柱体放置在水平光滑圆盘（图中未画出）上做匀速圆周运动，力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系：
①该同学采用的实验方法为__________
A．等效替代法
B．控制变量法
C．理想化模型法
D．微小量放大法
②改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示，请在图乙中作出F-v2图线__________；
v/m?s-1
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
v2/m2?s-2
1.0
2.25
4.0
6.25
9.0
F/N
0.90
2.00
3.60
5.60
8.10
③由作出的F-v2的图线，可得出F和v2的关系式：__________，若圆柱体运动半径r=0.4m，得圆柱体的质量m=_______________kg。（结果保留两位有效数字）
四、计算题
19．如图所示，杂技演员表演“水流星”节目时，在长为的细绳的一端系一个与水的总质量为的盛水容器，以细绳的另一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示。细绳能够承受的最大拉力是盛水容器和容器内水总重量的10倍，重力加速度。表演时，要使容器中的水不洒出来，细绳不被拉断，求：
(1)盛水容器通过最高点时速度的最小值；
(2)盛水容器通过最低点时速度的最大值。
20．图甲是中国很多家庭都有的团圆桌，餐桌上放一半径为r=1m可绕中心轴转动的圆盘，近似认为餐桌与圆盘在同一水平面内，忽略两者之间的间隙，如图乙．餐桌离地高度为h=0.8m，将某小物体放置在圆盘边缘，缓慢增大圆盘的速度，当圆盘的角速度为2rad/s时，物体刚好从圆盘上甩出．假设小物体与餐桌间的摩擦力忽略不计，小物体与圆盘之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．（g取10m/s2）
（1）该物体与圆盘的动摩擦因数μ为多大？
（2）求物体落到地面上的位置到从餐桌甩出点的水平距离L为多少？
21．宇航员站在一星球表面上的某高处，以初速度v0沿水平方向抛出一个小球，经过时间t，球落到星球表面，小球落地时的速度大小为v，已知该星球质量均匀，半径为R，引力常量为G，求：
（1）小球落地时竖直方向的速度vy的值；
（2）该星球的质量M的值。
22．嫦娥二号自从发射成功后先后经历了绕地运转、奔向月球、绕月运转、绕L2点运转、飞越小行星图塔蒂斯等过程，目前，嫦娥二号已经挣脱地球束缚成为太阳系的小行星，围绕太阳以椭圆轨道运行，在这期间嫦娥二号的主要轨迹示意图如下图所示。
(1)请回答出将嫦娥二号直接从地球发射成为环绕太阳运行的小行星需要的最小发射速度；
(2)若图塔蒂斯绕太阳运行仅靠太阳的万有引力提供向心力，将图塔蒂斯绕太阳运行轨道视为圆，轨道半径取r=3.8×1011m，周期取T=1500天，万有引力常量取G=6.7×10-11N·m?/kg?，π2=10，试估算太阳的质量（计算结果保留一位有效数字）；
(3)假设嫦娥一号、嫦娥二号在同一轨道平面内运动，两颗卫星环月的运行均可视为匀速圆周运动，运行轨道如图所示，用T1、T2分别表示嫦娥一号、嫦娥二号的周期，从某次相距最近开始计时到第一次相距最远结束计时需要多少时间？
参考答案
1．B2．C3．C4．B5．C6．A7．C8．BCD9．ABC10．AD11．ABC12．BD
13．
14．
15．0.42
rad/s
8.77m/s2
16．
17．
18．BD
B
F=0.90v2
0.36
19．(1)；(2)
20．（1）0.4；（2）0.
8m
21．（1）；（2）
22．(1)；(2)；(3)。
一、不定项选择题
1．如图所示，沿竖直杆以速度v匀速下滑的物体A通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体B，细绳与竖直杆间的夹角为θ，则以下说法正确的是（
）
A．物体B向右做匀速运动
B．物体B向右做加速运动
C．物体B向右做减速运动
D．物体B向右做匀加速运动
2．某同学设计了一个探究平抛运动特点的家庭实验装置。如图所示，在水平桌面上放置一个斜面，把桌子搬到墙的附近，把白纸和复写纸附在墙上。第一次让桌子紧靠墙壁，从斜面上某一位置由静止释放钢球，在白纸上得到痕迹A，以后每次将桌子向后移动相同的距离x，每次都让钢球从斜面的同一位置滚下，重复刚才的操作，依次在白纸上留下痕迹B、C、D，测得AB、BC、CD间的距离分别为y1、y2和y3，设小钢球离开水平桌面运动后运动到痕迹B、C、D的时间分别为t1、t2和t3.下列关于本实验的操作或判断错误的是（ ）
A．实验前应对实验装置反复调节，直到桌面与重锤线垂直
B．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了具有相同的水平初速度
C．如果操作与测量正确，可得y1∶y2∶y3=1∶2∶3
D．如果操作与测量正确，可得t1∶t2∶t3=1∶2∶3
3．如图所示，一个传动装置中有三个紧挨着的摩擦轮A、B和C，B为主动轮，A和C均为从动轮，它们的半径分别为：rA=8cm，rB=6cm，rC=4cm，则两个从动轮在主动轮的带动下不打滑转动时，A、C两个从动轮边缘上的质点（ ）
A．线速度之比vA：vC=2：1
B．角速度之比为ωA：ωC=2：1
C．周期之比为TA：TC=2：1
D．向心加速度之比为aA：aC=2：1
4．开普勒行星运动定律为万有引力定律的发现奠定了基础，根据开普勒定律，以下说法中正确的是（ ）
A．开普勒定律只适用于行星绕太阳的运动，不适用于卫星绕地球的运动
B．若某一人造地球卫星的轨道是椭圆，则地球处在该椭圆的一个焦点上
C．开普勒第三定律中的k值，不仅与中心天体有关，还与绕中心天体运动的行星（或卫星）有关
D．在探究太阳对行星的引力规律时，得到了开普勒第三定律，它是可以在实验室中得到证明的
5．若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为．已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为．由此可知，该行星的半径约为（
）
A．
B．
C．
D．
6．中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一可视为均匀球体的中子星，观测到它的自转周期为T=s，要维持该星体的保持稳定，不致因自转而瓦解的最小密度ρ约是（引力常量G=6.6710－13m3/kgs2）（ ）
A．ρ=1.27×1012kg/m3
B．ρ=1.27×1014kg/m3
C．ρ=1.27×1015kg/m3
D．ρ=1.27×1016kg/m3
7．如图所示是小张画的人造地球卫星轨道示意图，其中圆轨道a、c、d的圆心均与地心重合，a与赤道平面重合，b与某一纬线圈共面，c与某一经线圈共面。下列说法正确的是（ ）
A．a、b、c、d都有可能是卫星的轨道
B．轨道a上卫星的线速度大于7.9km/s
C．轨道c上卫星的运行周期可能与地球自转周期相同
D．仅根据轨道d上卫星的轨道半径和角速度这两个量，就可以求出地球质量
8．在高度为h的同一位置上向水平方向同时抛出两个小球A和B，若A球的初速度vA大于B球的初速度vB，则下列说法正确的是（ ）
A．A球落地时间小于B球落地时间
B．在飞行过程中的任一段时间内，A球的水平位移总是大于B球的水平位移
C．若两球在飞行中遇到一堵竖直的墙，A球击中墙的高度总是大于B球击中墙的高度
D．在空中飞行的任意时刻，A球的速率总大于B球的速率
9．如图所示，物体P用两根长度相等不可伸长的细线系于竖直杆上，它们随杆转动，若转动角速度为ω,则（
）
A．ω只有超过某一值时，绳子AP才有拉力
B．绳BP的拉力随ω的增大而增大
C．绳BP的张力一定大于绳子AP的张力
D．当ω增大到一定程度时，绳子AP的张力大于BP的张力
10．如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方有一钉子C，OC距离为2L/3，把悬线另一端悬挂的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的
A．角速度突然增大为原来的3倍
B．线速度突然增大为原来的3倍
C．悬线拉力突然增大为原来的3倍
D．向心加速度突然增大为原来3倍
11．要使两个物体之间的万有引力减小到原来的，可采用的方法是( )
A．使两物体之间的距离增至原来的2倍，质量不变
B．使两物体的质量各减少一半，距离保持不变
C．使其中一个物体的质量减为原来的，距离保持不变
D．使两物体的质量及它们之间的距离都减为原来的
12．下列说法正确的是
A．不论是对宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的
B．当物体运动速度很大(接近光速)时，经典力学理论所得的结果与实际结果之间出现了较大的偏差
C．在经典力学中，物体的质量是不变的，在狹义相对论中，物体的质量随物体速度增大而减小
D．牛顿的引力理论不能用于中子星表面
二、填空题
13．如图所示，将质量为m的小球从倾角为θ的光滑斜面上A点以速度v0水平抛出（即v0∥CD），小球运动到B点，已知A点的高度h，则小球到达B点时的速度大小为______.
14．一把雨伞边缘的半径为r，且高出水平地面h，当雨伞以角速度ω旋转时，雨点自边缘甩出落在地面上成一个大圆周，这个大圆的半径为__．（当地重力加速度为g）
15．一辆赛车在半径为50m的水平圆形赛道参加比赛，已知该赛车匀速率跑完最后一圈所用时间为15s．则该赛车完成这一圈的角速度大小为________rad/s，向心加速度大小为________m/s2（结果均保留2位小数）．
16．如图，在河岸上利用定滑轮拉绳索使小船靠岸，拉绳速度大小为v，当船头的绳索与水平面夹角为时，船的速度是_____。
17．两行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运行轨道半长轴分别为R1和R2，如果，，那么它们的运行周期之比________．
三、实验题
18．甲乙两同学探究做圆周运动的物体所受向心力大小。
(1)甲同学利用细绳系一小物体在空气中甩动，使物体在水平面内做圆周运动，来感受向心力大小，则下列说法中正确的是__________
A．保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将不变
B．保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将增大
C．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将不变
D．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将增大
(2)乙同学利用如图甲所示的实验装置，探究做圆周运动的物体所受向心力大小与质量、轨道半径及线速度的定量关系。圆柱体放置在水平光滑圆盘（图中未画出）上做匀速圆周运动，力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系：
①该同学采用的实验方法为__________
A．等效替代法
B．控制变量法
C．理想化模型法
D．微小量放大法
②改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示，请在图乙中作出F-v2图线__________；
v/m?s-1
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
v2/m2?s-2
1.0
2.25
4.0
6.25
9.0
F/N
0.90
2.00
3.60
5.60
8.10
③由作出的F-v2的图线，可得出F和v2的关系式：__________，若圆柱体运动半径r=0.4m，得圆柱体的质量m=_______________kg。（结果保留两位有效数字）
四、计算题
19．如图所示，杂技演员表演“水流星”节目时，在长为的细绳的一端系一个与水的总质量为的盛水容器，以细绳的另一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示。细绳能够承受的最大拉力是盛水容器和容器内水总重量的10倍，重力加速度。表演时，要使容器中的水不洒出来，细绳不被拉断，求：
(1)盛水容器通过最高点时速度的最小值；
(2)盛水容器通过最低点时速度的最大值。
20．图甲是中国很多家庭都有的团圆桌，餐桌上放一半径为r=1m可绕中心轴转动的圆盘，近似认为餐桌与圆盘在同一水平面内，忽略两者之间的间隙，如图乙．餐桌离地高度为h=0.8m，将某小物体放置在圆盘边缘，缓慢增大圆盘的速度，当圆盘的角速度为2rad/s时，物体刚好从圆盘上甩出．假设小物体与餐桌间的摩擦力忽略不计，小物体与圆盘之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．（g取10m/s2）
（1）该物体与圆盘的动摩擦因数μ为多大？
（2）求物体落到地面上的位置到从餐桌甩出点的水平距离L为多少？
21．宇航员站在一星球表面上的某高处，以初速度v0沿水平方向抛出一个小球，经过时间t，球落到星球表面，小球落地时的速度大小为v，已知该星球质量均匀，半径为R，引力常量为G，求：
（1）小球落地时竖直方向的速度vy的值；
（2）该星球的质量M的值。
22．嫦娥二号自从发射成功后先后经历了绕地运转、奔向月球、绕月运转、绕L2点运转、飞越小行星图塔蒂斯等过程，目前，嫦娥二号已经挣脱地球束缚成为太阳系的小行星，围绕太阳以椭圆轨道运行，在这期间嫦娥二号的主要轨迹示意图如下图所示。
(1)请回答出将嫦娥二号直接从地球发射成为环绕太阳运行的小行星需要的最小发射速度；
(2)若图塔蒂斯绕太阳运行仅靠太阳的万有引力提供向心力，将图塔蒂斯绕太阳运行轨道视为圆，轨道半径取r=3.8×1011m，周期取T=1500天，万有引力常量取G=6.7×10-11N·m?/kg?，π2=10，试估算太阳的质量（计算结果保留一位有效数字）；
(3)假设嫦娥一号、嫦娥二号在同一轨道平面内运动，两颗卫星环月的运行均可视为匀速圆周运动，运行轨道如图所示，用T1、T2分别表示嫦娥一号、嫦娥二号的周期，从某次相距最近开始计时到第一次相距最远结束计时需要多少时间？
参考答案
1．B2．C3．C4．B5．C6．A7．C8．BCD9．ABC10．AD11．ABC12．BD
13．
14．
15．0.42
rad/s
8.77m/s2
16．
17．
18．BD
B
F=0.90v2
0.36
19．(1)；(2)
20．（1）0.4；（2）0.
8m
21．（1）；（2）
22．(1)；(2)；(3)。