高中物理高考总复习强化练习-26-30.doc

YOUR LOGO原 创 文 档 请 勿 盗 版高中物理高考总复习强化练习26-30高中物理高考总复习强化练习26一、选择题1(2011·广州模拟)对于平抛运动，下列说法中正确的是()A飞行时间由初速度和高度决定B水平射程由初速度和高度决定C速度和加速度都是变化的D属于匀变速曲线运动答案BD解析物体做平抛运动，可以看做水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动的合运动根据分运动的独立性可知，自由落体运动的时间由下落高度决定(t)，故A错误；水平射程xv0tv0，故水平射程由初速度和高度决定，B正确；做自由落体运动的物体只受重力作用，因此做平抛运动的物体的速度改变而加速度不变，故C错误，D正确2(2011·深圳模拟)如图所示，从倾角为的足够长的斜面顶端，先后以不同的初速度水平向右抛出相同的两只小球，下列说法正确的是()A两小球落到斜面上历时相同B两小球落到斜面上的位置相同C两小球落到斜面上时速度大小相同D两小球落到斜面上时速度方向相同答案D解析小球从斜面顶端抛出落到斜面上，由于初速度不同，则小球下落高度不同，由h gt2知，下落时间不同，A错误；由于水平位移和下落高度不同，所以两小球落到斜面的位置不同，B错误；由vygt 知vy不同，所以两小球落到斜面上时速度大小不同，C错误；小球从斜面顶端抛出落到斜面上，平抛运动过程中位移与水平方向的夹角等于斜面倾角即tan，而落到斜面上时的速度方向与水平方向的夹角正切值tan，所以tan2tan，D正确3.如图所示，取稍长的细杆，其一端固定一枚铁钉， 另一端用羽毛做一个尾翼，做成A、B两只“飞镖”，将一软木板挂在竖直墙壁上，作为镖靶在离墙壁一定距离的同一处，将它们水平掷出，不计空气阻力，两只“飞镖”插在靶上的状态如图所示(侧视图)则下列说法中正确的是()AA镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度大BB镖插入靶时的末速度比A镖插入靶时的末速度大CB镖的运动时间比A镖的运动时间长DA镖的质量一定比B镖的质量大答案AC解析由题图可知A镖的竖直位移较小，由hgt2可以判断A镖的运动时间较小，由于两镖的水平位移相同，所以A镖的初速度较大，选项A、C正确由vygt可以判断A镖的竖直速度较小，而其水平速度较大，无法判断其合速度的大小，选项B错误A、B两镖的运动情况与质量无关，所以无法判断它们质量的大小，选项D错误4.一演员表演飞刀绝技，由O点先后抛出完全相同的三把飞刀，分别垂直打在竖直木板上M、N、P三点如图所示假设不考虑飞刀的转动，并可将其看做质点，已知 O、M、N、P四点距水平地面高度分别为h、4h、3h、2h，以下说法正确的是()A三把刀在击中板时动能相同B三次飞行时间之比为1 C三次初速度的竖直分量之比为3 2 1D设三次抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为1、2 、3，则有1>2>3答案D解析初速度为零的匀变速直线运动推论：(1)静止起通过连续相等位移所用时间之比t1 t2 t31 (1) () (2)前h、前2h、前3h所用的时间之比为1 对末速度为零的匀变速直线运动，可以相应的运用这些规律(从后往前用)三把刀在击中板时速度不等，动能不相同，选项A错误；飞刀击中M点所用时间长一些，选项B错误；三次初速度竖直分量之比等于 1，选项C错误只有选项D正确5(2011·南昌模拟)如图所示，水平抛出的物体，抵达斜面上端P处，其速度方向恰好沿斜面方向，然后沿斜面无摩擦滑下，下列选项中的图象是描述物体沿x方向和y方向运动的速度时间图象，其中正确的是()答案C解析OtP段，水平方向：vxv0恒定不变；竖直方向：vygt；tPtQ段，水平方向：vxv0a水平t，竖直方向：vyvPa竖直t(a竖直<g)，因此选项A、B、D均错误，C正确6(2011·江西百所名校模拟)水平抛出的小球，t秒末的速度方向与水平方向的夹角为1，tt0秒末速度方向与水平方向的夹角为2，忽略空气阻力，重力加速度为g，则小球初速度的大小为()Agt0(cos1cos2) B.Cgt0(tan1tan2) D.答案D解析将t秒末和tt0秒末的速度分解如图所示，则tan1、tan2又vy2vy1gt0解得v0故D正确7(2011·盐城模拟)如图所示，两个小球从水平地面上方同一点O分别以初速度v1、v2水平抛出，落在地面上的位置分别是A、B，O是O在地面上的竖直投影，且OA AB1 3.若不计空气阻力，则两小球()A抛出的初速度大小之比为1 4B落地速度大小之比为1 3C落地速度与水平地面夹角的正切值之比为1 3D通过的位移大小之比为1 答案A解析两个小球落地时间相同，小球水平方向做匀速直线运动，根据xvt，OA OB1 4，解得抛出的初速度大小之比为v1 v21 4，A正确；落地速度与水平地面夹角的正切值之比为×，C错误8(2011·厦门模拟)如图所示，在一次空地演习中，离地高H处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P，同时地面上一拦截系统以速度v2竖直向上发射炮弹拦截，拦截系统与飞机的水平距离为s，若拦截成功，不计空气阻力，则v1、v2的关系应满足()Av1v2 Bv1v2Cv1v2 Dv1v2答案D解析由题意知一颗炮弹做平抛运动、一颗炮弹做竖直上抛运动，拦截成功表示两颗炮弹相遇，根据运动关系，则有sv1t，Hgt2v2tgt2，解得v1v2，选项D正确二、非选择题9.用下述方法可测出子弹的速度：让子弹水平射出，在离枪口s远处竖直立两块相距L的薄纸，测出薄纸上两弹孔的竖直距离h，则可求得子弹的速度，如图所示，子弹的速度为_答案解析设AC竖直间距为h，子弹过B点有：hhg2子弹过C点有：hg()2由得v010(2011·冀州模拟)如图所示，一个斜面固定在水平面上，从斜面顶端以不同初速度v0水平抛出小物体，得到物体在空中运动时间t与初速度v0的关系如表，g取10m/s2 试求：v0/m/s12910t/s0.4001.0001.000(1)v02m/s时平抛水平位移s；(2)斜面的高度h；(3)斜面的倾角.答案(1)0.80m(2)5m(3)45°解析(1)sv0t0.80m(2)因为初速度达到9m/s以后运动时间保持1s不变，故小物体落地点在水平面，故斜面高度hgt25m(3)小物体初速度为2m/s，运动时间为0.400s时落在斜面上tan145°11如图所示，有一带正电小球，从地面上A点正上方的某点O以某一初速度平抛，落地点为B点(不计空气阻力)；今在竖直平面所在的空间加一个竖直向上的匀强电场后，仍从O点以相同的初速度平抛该带电小球，小球落地点为C点，测得AC2AB.已知小球的重力为mg，小球所带电荷量为q.求：电场强度E的大小？答案解析设O点距A点的距离为h，AB的距离为s，下落时间为t1，初速度为v0，则无电场平抛时，水平：sv0t1竖直：hgt得：sv0有电场平抛时，水平：2sv0t2竖直：hat竖直方向的加速度a代入得：2sv0解得：E12(2011·海南)如图，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，ab为沿水平方向的直径若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球， 小球会击中坑壁上的c点已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半，求圆的半径答案解析小球做平抛运动，由题意得30°，水平方向有：v0tRRcos30°竖直方向有：Rsin30°gt2由和两式解得：R.13(2011·南京模拟)如图所示，小球由静止开始沿光滑轨道滑下，接着水平抛出小球抛出后落在斜面上已知斜面的倾角为，斜面底端在抛出点正下方，斜面顶端与抛出点在同一水平面上，斜面长度为L，斜面上M、N两点将斜面长度等分为3段，小球可以看做质点，空气阻力不计为使小球能落在M点以上，小球开始时释放的位置相对于抛出点的高度h应满足什么条件？答案h>解析小球沿轨道滑下，由动能定理得：mghmv2小球离开桌面后做平抛运动：xvtygt2解得：h为使小球落在M点以上，应满足：当yLsin时x>Lcos故要使小球落在M点以上，则h满足的条件：h>高中物理高考总复习强化练习27一、选择题1在一棵大树将要被伐倒的时候，有经验的伐木工人就会双眼紧盯着树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝着哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤从物理知识的角度来解释，以下说法正确的是()A树木开始倒下时，树梢的角速度较大，易于判断B树木开始倒下时，树梢的线速度最大，易于判断C树木开始倒下时，树梢的向心加速度较大，易于判断D伐木工人的经验缺乏科学依据答案B解析树木开始倒下时，树各处的角速度一样大，故A错误；由vr可知，树梢的线速度最大，易判断树倒下的方向，B正确；由a2r知，树梢处的向心加速度最大，方向指向树根处，但无法用向心加速度确定倒下方向，故C、D均错误2水平路面上转弯的汽车，向心力是()A重力和支持力的合力 B静摩擦力C重力、支持力、牵引力的合力 D滑动摩擦力答案B解析重力和支持力垂直于水平面，不能充当向心力，充当向心力的是静摩擦力3(2011·镇江模拟)如图所示，A、B随水平圆盘绕轴匀速转动，物体B在水平方向所受的作用力有()A圆盘对B及A对B的摩擦力，两力都指向圆心B圆盘对B的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心C圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力D圆盘对B的摩擦力和向心力答案B解析A随B做匀速圆周运动，它所需的向心力由B对A的摩擦力来提供，因此B对A的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心，圆盘对B的摩擦力指向圆心，才能使B受到指向圆心的合力，所以只有选项B正确4(2011·长沙模拟)如图所示，螺旋形光滑轨道竖直放置，P、Q为对应的轨道最高点，一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，且能过轨道最高点P，则下列说法中正确的是()A轨道对小球做正功，小球的线速度vp>vQB轨道对小球不做功，小球的角速度P<QC小球的向心加速度aP>aQD轨道对小球的压力FP>FQ答案B解析轨道对小球的支持力始终与小球运动方向垂直，轨道对小球不做功；小球从P运动到Q的过程中，重力做正功，动能增大，可判断vP<vQ；根据vr，rP>rQ可知，P<Q，A错误B正确；再利用向心加速度av2/r，vP<vQ，rP>rQ，可知aP<aQ，C错误；在最高点mgFNma，即FNmamg，因aP<aQ，所以FQ>FP，D错误5.(2011·桂林模拟)如图所示，某游乐场有一水上转台，可在水平面内匀速转动，沿半径方向面对面手拉手坐着甲、乙两个小孩，假设两小孩的质量相等，他们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两小孩刚好还未发生滑动时，某一时刻两小孩突然松手，则两小孩的运动情况是()A两小孩均沿切线方向滑出后落入水中B两小孩均沿半径方向滑出后落入水中C两小孩仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动而落入水中D甲仍随圆盘一起做匀速圆周转动，乙发生滑动最终落入水中答案D解析在松手前，甲、乙两小孩做圆周运动的向心力均由静摩擦力及拉力的合力提供，且静摩擦力均达到了最大静摩擦力因为这两个小孩在同一个圆盘上运动，故角速度相同，设此时手上的拉力为FT，则对甲：FfmFTm2R甲对乙：FTFfmm2R乙，当松手时，FT0，乙所受的最大静摩擦力小于所需要的向心力，故乙做离心运动，然后落入水中，甲所受的静摩擦变小，直至与它所需要的向心力相等，故甲仍随圆盘一起做匀速圆周运动，选项D正确第6题图6如图甲所示，一根不可伸长的轻绳一端拴着一个小球，另一端固定在竖直杆上，当竖直杆以角速度转动时，小球跟着杆一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角为，则图乙中关于与关系的图象正确的是()答案D解析对小球受力分析后列牛顿第二定律方程，设绳长为L，小球质量为m，则mgtanm(Lsin)2，得2，再利用极限法，根据当0°和90°时cos分别为1和0即可判断出的变化规律应为D图7(2011·安徽)一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替如图(a)所示，曲线上A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径叫做A点的曲率半径现将一物体沿与水平面成角的方向以速度0抛出，如图(b)所示，则在其轨迹最高点P处的曲率半径是()A.B. C. D.答案C解析本题考查抛体运动和圆周运动相结合的知识以v0初速斜抛的物体上升到最高点处即竖直分速度减到零，故P点速度vPv0·cos.由圆周运动知识在P点处重力提供向心力，即mgv/g，故C正确8(2011·鸡西模拟)如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的()A运动周期相同B运动的线速度相同C运动的角速度相同D向心加速度相同答案AC解析对两球受力分析如图所示，重力和绳拉力的合力提供向心力，则F合mgtanm()2rmm2rman由几何关系得rhtan解得T2、v、angtan；由于两球与竖直方向的夹角不同，所以线速度和向心加速度不同，而周期和角速度相同，故A、C正确，B、D错误二、非选择题9.如图所示，将完全相同的两个小球A、B用长l0.8m的细绳悬于以v4m/s向右匀速运动的小车顶部，两小球与小车前后壁接触由于某种原因，小车突然停止，此时悬线中的张力FA与FB之比为_(g取10m/s2)答案3：1解析当小车突然停止运动时，B球立即停止，所以FBmg而A球由于惯性将做圆周运动，由牛顿第二定律得：FAmgm，代入数值解得FA3mgFA：FB3：110用一根细绳，一端系住一定质量的小球，另一端固定，使小球在水平面内做匀速圆周运动现在两个这样的装置，如图甲和乙所示已知两球转动的角速度大小相同，绳与竖直方向的夹角分别为37°和53°.则a、b两球的转动半径Ra和Rb之比为_(sin37°0.6；cos37°0.8)答案9 16解析考查水平面内的圆周运动，绳的拉力与重力的合力提供向心力，由几何关系用绳长表示圆周运动的半径，由于角速度大小相同，由FmR2，可以求出半径之比11.2010年11月17日广州亚运会体操男子单杠决赛中，中国小将张成龙问鼎冠军张成龙完成了一个单臂回环动作后恰好静止在最高点，如图所示设张成龙的重心离杠l1.1m，体重51kg.忽略摩擦力，且认为单臂回环动作是圆周运动(g10m/s2)试求：(1)达到如图所示效果，张成龙的重心在最低点的速度大小(2)张成龙在最高点与最低点时对杠的作用力分别是多大答案(1)6.6m/s(2)510N2550N解析(1)根据机械能守恒，设张成龙在最低点的速度为v，则mghmv2h2l所以v22m/s6.6m/s.(2)在最高点张成龙处于静止状态，故所受杠的支持力等于其重力FNmg510N由牛顿第三定律，张成龙对杠的作用力为510N.在最低点做圆周运动，设杠对张成龙的作用力为FN则FNmgm故FNmgm2550N由牛顿第三定律知，张成龙对杠的作用力为2550N.12(2011·淄博模拟)如图所示，在竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为R，A端与圆心O等高， AD为水平面，B端在O的正上方一个小球自A点正上方由静止释放，自由下落至A点进入圆轨道，到达B点对轨道的压力恰好为零求：(1)释放点距A点的竖直高度；(2)落点C与A点的水平距离答案(1)R(2)(1)R解析(1)小球达到B点时对轨道的压力恰好为零，则mgm 所以vB由机械能守恒定律得mghmvmgR所以hR(2)小球从B点到C点做平抛运动，则Rgt2解得tOC间的距离为xvBt，解得xRAC间的距离为dxR(1)R.13(2011·太原模拟)如图所示，传送带以一定速度沿水平方向匀速运动，将质量m1.0kg的小物块轻轻放在传送带上的P点，物块运动到A点后被水平抛出，小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑B、C为圆弧的两端点，其连线水平，轨道最低点为O，已知圆弧对应圆心角106°，圆弧半径R1.0m，A点距水平面的高度h0.8m，小物块离开C点后恰好能无碰撞地沿固定斜面向上滑动，经过 0.8s小物块 第二次经过D点，已知小物块与斜面间的动摩擦因数.(取sin53°0.8，g10m/s2)求：(1)小物块离开A点时的水平速度大小；(2)小物块经过O点时，轨道对它的支持力大小；(3)斜面上C、D间的距离答案(1)3m/s(2)43N(3)0.98m解析(1)对于小物块，由A到B做平抛运动，在竖直方向上有v2gh在B点时有tan由解得vA3m/s(2)小物块在B点的速度为vB5m/s由B到O由机械能守恒定律得mgR(1sin37°)mvmv由牛顿第二定律得FNmgm解得FN43N(3)物块沿斜面上滑时，有mgsin53°mgcos53°ma1vCvB5m/s小物块由C上升到最高点的时间为t10.5s则小物块由斜面最高点回到D点历时t20.8s0.5s0.3s小物块沿斜面下滑时，由牛顿第二定律得mgsin53°mgcos53°ma2C、D间的距离为xCDt1a2t0.98m.高中物理高考总复习强化练习28一、选择题1(2011·平川模拟)关于人造地球卫星的运行速度和发射速度，以下说法中正确的是()A低轨道卫星的运行速度大，发射速度也大B低轨道卫星的运行速度大，但发射速度小C高轨道卫星的运行速度小，发射速度也小D高轨道卫星的运行速度小，但发射速度大答案BD解析对于人造地球卫星，其做匀速圆周运动的线速度由Gm得v，可看出线速度随着半径的增大而减小将卫星发射到越远的轨道上，所需要的发射速度就越大，故B、D正确2(2011·山东)甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道以下判断正确的是()A甲的周期大于乙的周期B乙的速度大于第一宇宙速度C甲的加速度小于乙的加速度D甲在运行时能经过北极的正上方答案AC解析乙的运行高度低于甲的运行高度，两者轨道均可视为圆形，则轨道半径r甲>r乙R.据天体运动规律得mr知T2所以T甲>T乙故A正确；据知v.第一宇宙速度是卫星最大的环绕速度，因乙的轨道半径可能等于地球半径，所以乙的速度小于等于第一宇宙速度，故B错误；据ma知a，所以a甲<a乙，故C正确；甲为同步卫星，轨道平面跟赤道共面，不可能通过北极正上方，故D错误. 3(2011·吉林模拟)星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2v1.已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的1/6.不计其他星球的影响则该星球的第二宇宙速度为()A.B.C.D.答案A解析该星球的第一宇宙速度：Gm在该星球表面处万有引力等于重力：Gm由以上两式得v1则第二宇宙速度v2×，故A正确4(2011·南通模拟)木星是太阳系中最大的行星，它有众多卫星观察测出：木星绕太阳做圆周运动的半径为r1、周期为T1；木星的某一卫星绕木星做圆周运动的半径为r2、周期为T2.已知万有引力常量为G，则根据题中给定条件()A能求出木星的质量B能求出木星与卫星间的万有引力C能求出太阳与木星间的万有引力D可以断定答案AC解析木星绕太阳做匀速圆周运动所需向心力由万有引力提供：Gm木r1；卫星绕木星做匀速圆周运动所需向心力由万有引力提供：Gmr2，由此式可求得木星的质量，两式联立即可求出太阳与木星间的万有引力，所以A、C正确由于不知道卫星的质量，不能求得木星与卫星间的万有引力，故B不正确又， 故D不正确5(2011·桂林模拟)据报道，2009年4月29日，美国亚利桑娜州一天文观测机构发现一颗与太阳系其他行星逆向运行的小行星，代号为2009HC82.该小行星直径为23千米，绕太阳一周的时间为T年，而地球与太阳之间的距离为R0，如果该行星与地球一样，绕太阳运动可近似看做匀速圆周运动，则小行星绕太阳运动的半径约为()AR0 BR0CR0 DR0答案D解析小行星和地球绕太阳做圆周运动，都是由万有引力提供向心力，有m()2R，则R，可知小行星绕太阳运行轨道半径为RR0R0，D正确6(2011·福建)“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星若测得“嫦娥二号”在月球(可视为密度均匀的球体)表面附近圆形轨道运行的周期T，已知引力常量为G，半径为R的球体体积公式VR3，则可估算月球的()A密度 B质量C半径 D自转周期答案A解析设月球质量M，“嫦娥二号”质量m、近月球表面的轨道半径为r，根据万有引力提供向心力得Gmr，又因为r约等于月球半径，得密度，因为只已知周期T，所以A正确，B、C、D错误7(2011·大纲全国)我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时)；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比()A卫星动能增大，引力势能减小B卫星动能增大，引力势能增大 C卫星动能减小，引力势能减小D卫星动能减小，引力势能增大答案D解析据万有引力提供卫星做圆周运动所需向心力，则有：mr得：v，T，即轨道半径越大，线速度越小，周期越长，所以A、B错误；变轨后卫星到达更高轨道，万有引力做负功，所以引力势能增大，所以C错误，D正确8(2011·浙江)为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1.随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2则AX星球的质量为MBX星球表面的重力加速度为gXC登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为D登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为T2T1答案AD解析对载着登陆舱的探测飞船，由牛顿第二定律得：m1r1，所以该星球质量M，所以A正确；由于不知星球半径，所以星球表面重力加速度无法求出，所以B错误；万有引力提供向心力，得线速度v，所以，所以C错误；对登陆舱，由牛顿第二定律得：m2r2，所以T2，代入M得T2T1，所以D正确二、非选择题9(2011·海南)2011年4月10日，我国成功发射第8颗北斗导航卫星建成以后北斗导航系统将包含多颗地球同步卫星，这有助于减少我国对GPS导航系统的依赖GPS由运行周期为12小时的卫星群组成，设北斗导航系统的同步卫星和GPS导航卫星的轨道半径分别为R1和R2，向心加速度分别为a1和a2，则R1 R2_，a1 a2_.(可用根式表示)答案 1 4解析由GmR()2得：，则.由aR2R()2得：··()2.102008年9月25日，载人航天宇宙飞船“神舟七号”发射成功，且中国人成功实现了太空行走，并顺利返回地面(1)设飞船在太空环绕时轨道高度为h，地球半径为R，地面重力加速度为g，飞船绕地球遨游太空的总时间为t，则“神舟七号”飞船绕地球运转多少圈？(用给定字母表示)(2)若t3天，h343km，R6400km，g10m/s2，则飞船绕地球运转的圈数为多少？答案(1)·(2)48圈解析(1)在地球表面：gGMgR2在轨道上：m(Rh)T2·故n·.(2)代入数据得：n48圈11(2011·武汉模拟)已知某行星半径为R，以其第一宇宙速度运行的卫星的绕行周期为T，该行星上发射的同步卫星的运行速率为v.求：(1)同步卫星距行星表面的高度为多少？(2)该行星的自转周期为多少？答案(1)R(2)解析(1)设同步卫星距行星表面高度为h，则：m以第一宇宙速度运行的卫星其轨道半径就是R，则m·R由得：hR(2)行星自转周期等于同步卫星的公转周期T12(2011·桂林模拟)宇航员在一星球表面上的某高度处，沿水平方向抛出一个小球经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为L.已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G.求该星球的质量M.答案解析设抛出点的高度为h，第一次平抛的水平射程为x，则有x2h2L2.由平抛运动规律得，当初速度增大到2倍，其水平射程也增大到2x，则(2x)2h2(L)2，解得hL设该星球上的重力加速度为g，由平抛运动的规律得hgt2在星球表面万有引力等于重力Gmg联立以上各式，解得M13飞天同学是一位航天科技爱好者，当他从新闻中得知，中国航天科技集团公司将在2010年底为青少年发射第一颗科学实验卫星“希望一号”卫星(代号XW1)时，他立刻从网上搜索有关“希望一号”卫星的信息，其中一份资料中给出该卫星运行周期10.9min.他根据所学知识计算出绕地卫星的周期不可能小于83min，从而断定此数据有误已知地球的半径R6.4×106m，地球表面的重力加速度g10m/s2.请你通过计算说明为什么发射一颗周期小于83min的绕地球运行的人造地球卫星是不可能的答案见解析解析设地球质量为M，航天器质量为m，航天器绕地球运行的轨道半径为r、周期为T，根据万有引力定律和牛顿运动定律有Gmr，解得T2.由上式可知，轨道半径越小，周期越小，因此，卫星贴地飞行(rR)的周期最小，设为Tmin，则Tmin2质量为m的物体在地球表面上所受重力近似等于万有引力，即Gmg，因此有GMgR2联立解得Tmin25024s83.7min因绕地球运行的人造地球卫星最小周期为83.7min，所以发射一颗周期为83min的绕地球运行的人造地球卫星是不可能的高中物理高考总复习强化练习29一、选择题1(2011·江苏)如图所示，演员正在进行杂技表演，由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于()A0.3J B3JC30J D300J答案A解析设一只鸡蛋质量为m0.1kg，上升最大高度为0.5m，做功Wmgh0.5J，A正确2.(2011·西安模拟)如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则()A重力对两物体做的功相同B重力的平均功率相同C到达底端时重力的瞬时功率PA<PBD到达底端时两物体的动能相同，速度相同答案AC解析由于两个物体质量相同、下落高度相同，所以重力对两物体做的功相同，故A正确由于下落的时间不同，所以重力的平均功率不相同，所以B不正确对于物体A、B，只有重力做功，机械能守恒，可知两物体到达底端时动能相同，即速度大小相同、方向不同，故D不正确由瞬时功率的计算式可得PAmgvsin，PBmgv，因此，到达底端时重力的瞬时功率PA<PB，故C正确3.如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至高处，在此过程中，下述说法正确的是()A摩擦力对物体做正功B摩擦力对物体做负功C支持力对物体不做功D合外力对物体做正功答案AC解析由受力分析知摩擦力方向沿斜面向上，做正功，A对B错；支持力与速度垂直不做功，C正确；合外力为零，做功为零，D错4.把细绳上端固定，下端拴一个小球，并使它在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，那么在小球运动的过程中()A重力对物体做功，绳子的拉力对物体不做功B重力对物体不做功，绳子的拉力对物体做功C重力和绳子的拉力对物体都不做功D重力和绳子的拉力的合力对物体做功答案C解析在曲线运动中，判断力的做功情况可看力与速度方向之间的夹角若力的方向与速度方向垂直，则力不做功重力、绳子的拉力与速度方向始终垂直，所以均不做功5.如图所示，一物体分别沿AO、BO轨道由静止滑到底端，物体与轨道间的动摩擦因数相同，物体克服摩擦力做功分别为W1和W2，则()AW1>W2BW1W2CW1<W2 D无法比较答案B解析设轨道水平部分的长度为x，对于倾角为的轨道，斜面长L.物体所受摩擦力的大小Ffmgcos，物体克服摩擦力所做的功WFf·Lmgcos·mgx.由于两轨道的水平部分相等，所以W1W2，B正确6(2011·银川模拟)物体沿直线运动的vt关系图象如图所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为 W，则()A从第1秒末到第3秒末合外力做功为4WB从第3秒末到第5秒末合外力做功为2WC从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD从第3秒末到第4秒末合外力做功为0.75W答案CD解析由题图知，第1秒末速度、第3秒末速度、第7秒末速度大小关系：v1v3v7，由题知Wmv0，则由动能定理知第1秒末到第3秒末合外力做功W2mvmv0，故A错第3秒末到第5秒末合外力做功W30mvW，故B错第5秒末到第7秒末合外力做功W4mv0W，故C正确第3秒末到第4秒末合外力做功W5mvmv；因v4v3，所以v60.75W，故D正确7(2011·太原模拟)汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动，t1末关闭发动机，做匀减速直线运动，t2末静止，其vt图象如图所示，图中<，若汽车牵引力做功为W，平均功率为P ；汽车加速和减速过程中克服摩擦力做功分别为W1和W2，平均功率分别为P1和P2，则()AWW1W2 BW1>W2CPP1 DP1P2答案ABD解析整个过程动能变化量为零，所以合力做功为零，即WW1W20，得WW1W2，A项正确摩擦力大小相等，第一段位移大，所以加速过程克服摩擦力做功多，故B正确加速过程中牵引力大于摩擦力，相等的时间内，牵引力做功比克服摩擦力做功多，所以P>P1，故C不正确加速阶段和减速阶段平均速度相等，所以摩擦力的平均功率相等，故D正确8(2011·成都模拟)某兴趣小组的同学研究一辆电动小车的性能他们让这辆小车在平直的水平轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，得到了如图所示的vt图象(除26s时间段内的图线为曲线外，其余时间段的图线均为直线)已知在28s时间段内小车的功率保持不变，在8s末让小车无动力自由滑行小车质量为0.5kg，设整个过程中车所受阻力大小不变则下列判断正确的有()A小车在前2s内的牵引力为0.5NB小车在68s的过程中发动机的功率为3WC小车在全过程中克服阻力做功14.25JD小车在全过程中发生的位移为21m答案BD解析由图象分析可知，在89.5s内小车只在阻力作用下自由滑行，可得fma1N，在02s内，小车做匀加速直线运动，小车受力满足F1fma，牵引力F11.5N，A错；68s内小车匀速运动，F2f，功率PF2vfv3W，选项B正确；全过程由动能定理可知F1s1Pt2Wf0，解得克服摩擦力做功Wf 21J，而Wffs，s21m，选项C错D对二、非选择题9长为l，质量为m的均匀杆平放于光滑水平面上，今用拉力将杆的一端慢慢提升h(h<l)高度，则拉力对杆做的功为_；若是长为L，质量为m的均匀链条平放于光滑水平面上，用拉力将其一端慢慢提升h(h<L)高度，则拉力对链条做的功为_答案mghmg解析对杆和链条分别用动能定理有W1mg·h0，W2mg·0，所以W1mgh，W2mg.10质量为500t的机车以恒定的功率由静止出发，经5min行驶2.25km，速度达到最大值54km/h.则机车的功率为_，机车的速度为36km/h时的加速度为_(设阻力恒定且g取10m/s2)答案3.75×105W2.5×102m/s2解析当速度最大时有F牵引f