(免费)高一物理《曲线运动万有引力定律》单元习题

注：考试时间120分钟 总分：150分

第I卷(选择题 共60分)

一．本题共15小题；每小题4分，共60分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。 1．关于万有引力常量，下列说法正确的是

A．万有引力常量等于两个质量均为1kg的物体相距1m时的相互引力

B．牛顿发现万有引力定律时，给出了万有引力常量的值 C．万有引力常量的测出，证明了万有引力的存在

D．通过万有引力常量的测定，使卡文迪许算出了地球的质量 2．做匀速圆周运动的物体

A．速度不变 B．加速度不变 C．角速度不变 D．速率不变 3．关于第一宇宙速度，下列说法正确的是

A．它是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最大速度 B．它是人造地球卫星在圆形轨道上的最小运行速度 C．它是能使卫星绕地球运行的最小发射速度

D．它是人造卫星绕地球作椭圆轨道运行时在近地点的速度 4．有关运动的合成，以下说法正确的是

A．两个直线运动的合运动一定是直线运动

B．两个不在一直线上的匀速直线运动的合运动一定是直线运动 C．两个匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动 D．匀加速直线运动和匀速直线运动的合运动一定是直线运动 5．关于向心力的下列说法中正确的是

A．向心力不改变做圆周运动物体速度的大小 B．做匀速圆周运动的物体，其向心力是不变的 C．做圆周运动的物体，所受合力一定等于向心力

D．做匀速圆周运动的物体，一定是所受的合外力充当向心力

6．假如一颗做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做匀速圆周运动，则 A．根据公式vr可知，卫星运动的线速度将增大到原来的2倍

1v2 B．根据公式Fm可知，卫星所需的向心力将减小到原来的

2r C．根据公式FGMm1可知，地球提供的向心力将减小到原来的 24r D．根据上述B项和C项给出的公式，可知卫星运动的线速度将减小到原来的2／2

7．图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，

小轮的半径为2r。b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑。则

A．a点与b点的线速度大小相等 B．a点与b点的角速度大小相等 C．a点与c点的线速度大小相等

D．a点与c点的向心加速度大小相等

8．从倾角为的足够长的斜面上的A点，先后将同一小球以不同的初速度水平向左抛出．第一次初速度为v1，球落到斜面上的瞬时速度方向与斜面夹角为1，第二次初速度为v2，球落到斜面上的瞬时速度方向与斜面夹角为2，若v1＞v2，则

A．1＞ 2 B．1=2 C．1＜2 D．无法确定

9．两颗靠得较近的天体叫双星，它们以两者重心连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，因而不会因为引力的作用而吸引在一起，以下关于双星说法中正确的是 A．它们做圆周运动的角速度与其质量成反比 B．它们做圆周运动的线速度与其质量成反比 C．它们所受向心力与其质量成反比

D．它们做圆周运动的半径与其质量成反比

10．一快艇从离岸边100m远的河中向岸边行驶，已知快艇在静水中的速度图象如图甲所示，流水的速度图象如图乙所示，则

A．快艇的运动轨迹一定为直线

B．快艇的运动轨迹可能为曲线，也可能为直线 C．快艇最快到达岸边所用的时间为20s D．快艇最快到达岸边经过的位移为100m

11．如图所示，A、B两质点以相同的水平初速 v0抛出，A在竖直面内运动，落地点为P1，B沿光滑斜面运动，落地点为P2，不计阻力。比较P1、P2在x轴方向上距抛出点的远近关系及落地时速度的大小关系，正确的是

A．P2较远 B．P1、P2一样远

C．A落地时速率大 D．A、B落地时速率一样大 ^

12．如图所示，用同样材料做成的A、B、C三个物体，放在匀速转动的水平平台上，已知mA2mB3mC，各物体到轴的距离rC3rA2rB。若它们相对于平台无滑动，则下面说法中不正确的是 ．．．

A．C的向心加速度最大 B．B的摩擦力最大

C．转速增大时，C比B先滑动 D. 转速增大时，B比A先滑动

13．如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则

A．球A的角速度一定大于球B的角速度 B．球A的线速度一定大于球B的线速度

C．球A的运动周期一定小于球B的运动周期

D．球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力

14．小金属球质量为m、用长L的轻悬线固定于O点，在O点的正下方L／2处钉有一颗钉子P，把悬线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度释放，当悬线碰到钉子后的瞬时(设线没有断)，则

A．小球的角速度突然增大 B．小球的线速度突然减小到零 C．小球的向心加速度突然增大 D．悬线的张力突然增大

15．轻杆一端固定在光滑水平轴O上，另一端固定一质量为m的小球，如图所示．给小球一初速度，使其在竖直平面内做圆周运动，且刚好能通过最高点P，下列说法正确的是

A．小球在最高点时对杆的作用力为零 B．小球在最高点时对杆的作用力为mg

C．若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的力一定增大 D．若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的力可能增大

第Ⅱ卷 (非选择题 共90分)

二、填空题。本题共4小题，每小题4分，共16分，把答案填在题中的横线上。

16． 如果表演“水流星”节目时(一个杯子)，拴杯子的绳长为L，绳子能承受的最大拉力是杯子和杯内水重力的8倍，要使绳子不断裂、节目成功，则杯子通过最高点的速度最小为 ，通过最低点的速度最大为 。

17．“神舟”五号飞船的飞行可看成近地运行，航天员杨利伟的质量为65kg，他在运行过程中的向心力可估算为 ×10N．

18．劲度系数为k100N／m的一根轻质弹簧，原长为10cm，一端拴一质量为O．6 kg的小球，以弹簧的另一端为圆心，使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，其角速度为lO rad／s．那么小球运动时受到的向心力大小为 ．

19．一宽为d的河流，水速为v1，一小船在静水中的速度为v2，若要使该船到达对岸的路程最短，则(1) v1＞

2v2时，s= ；(2) v1＜v2时，s= ．

三．实验题(20分)

20．(4分)在平抛物体运动的实验中，引起实验误差的原因是( )

A．安装斜槽时，斜槽末段不水平 B．确定Oy轴时，没有用重锤线

C．斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦 D．空气阻力对小球运动有较大影响

21．(4分)在研究平抛运动时，某同学做了如图所示的实验：用小锤击打弹性金属片，可使A球水平飞出，同时B球被松开做自由落体运动。经多次实验,他发现两球总是同时落地，这个实验说明了A球水平飞出后( )

A．在竖直方向的分运动是匀速直线运动 B．在竖直方向的分运动是自由落体运动 C．在水平方向的分运动是匀速直线运动 D．在水平方向的分运动是匀加速直线运动

22.(12分)在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置。

先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸。将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C。

若测得木板每次移动距离x10.00cm，A、B间距离y15.02cm，B、C间距离y214.82cm。请

回答以下问题：

1为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？ ○

答： 。

②根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0= 。(用题中所给字母表示)。 3小球初速度的值为v0= m／s。 ○

四.本题共4小题，分，解答应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

23．(13分)我国在酒泉卫星发射中心成功发射“神舟”五号载入试验飞船，飞船绕地球14圈后，地面控制中心发出返回指令，飞船启动制动发动机、调整姿态后，在内蒙古中部地区平安降落。假定飞船沿离地面高度为

300km的圆轨道运行，(已知地球半径为6.4103km，地球质量为6.01024kg，万有引力常量

G6.671011N·m2／kg2)；则：

(1)轨道半径为多大? (2)运行周期为多少分钟?

(3)在该高度处的重力加速度为多大?

24．(13分)如图所示，水平台AB距地面CD高h0.8m。有一小滑块从A点以6.0m/s

的初速度在平台上做匀变速直线运动，并从平台边缘的B点水平飞出，最后落在地面上的D点。已知

AB2.20m，落地点到平台的水平距离为2.00m。(不计空气阻力，g10m/s2)求滑块从A到D所用的时

间和滑块与平台的动摩擦因数。

25．(14分)如图所示，A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h，已知地球半径为R，地球自转角速度为0，地球表面的重力加速度为g,O为地球中心．

(1)求卫星B的运行周期；

(2)如果卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上)，则至少经过多长时间，它们再一次相距最近?

26．(14分)随着人们生活节奏加快，对交通运输的快捷提出了更高的要求。为了提高运输力，国家对铁路不断进行提速，铁道部决定从2007年4月18日起，全国铁路正式实施第六次大面积提速，时速将达到200公里以上。若火车转弯可以看成是做匀速圆周运动，为保证绝对安全，弯道处要求外轨比内轨高。设转弯处的弯道半径r，内外轨高度差h，两铁轨间距为L，火车质量为m，(由于轨道倾角较小，可认为tan≈sinh，Lcos≈1)

则：

(1)如果要求内外轨道均不向车轮轮缘施加侧向压力，火车速度v0应为多大?

(2)若火车速度大于v0，大小为v，这时是外轨承受侧压力还是内轨承受侧压力?侧压力多大?