2022年高考物理二轮专题复习 专题二 物体的运动检测试题（含解析）.doc

2014年高考物理二轮专题复习检测试题：专题二物体的运动本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分，考试时间90分钟。第卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，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(2013·安徽名校联盟第一次联考)一个物体在七个恒力的作用下处于平衡状态，现撤去其中两个力，其他力大小和方向均不变。则关于物体的运动，下列说法正确的是()A可能做圆周运动B一定做匀变速曲线运动C可能处于静止状态D一定做匀变速直线运动答案C解析 物体受力平衡时的运动情况可能为静止或匀速直线运动，如果除去的两个力的合力不为零，物体将做匀变速运动，即做匀变速直线运动或匀变速曲线运动，不可能做圆周运动；若除去的两个力的合力为零，物体将继续保持原来的静止或匀速直线的运动状态，所以A、B、D错误，C正确。2(2013·山东德州一模)北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS)，建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星。关于这些卫星，以下说法正确的是()A5颗同步卫星的轨道半径都相同B5颗同步卫星的运行轨道必定在同一平面内C导航系统所有卫星的运行速度一定大于第一宇宙速度D导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越小答案AB解析 同步卫星位于赤道平面内，轨道半径都相同，AB正确，第一宇宙速度是最大的环绕速度，故导航系统所有卫星的运行速度都小于第一宇宙速度，C错误；根据Gmr，得T，导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越大，D错误。3.如图所示，一平板AB可以绕端点B在竖直面内转动，在板的A端沿水平方向抛出一小球，结果小球刚好落在B端，板长为L，要保证改变平板的倾角，小球水平抛出后仍能到达B端，则小球的初速度v0与板的倾角(0°<<90°)之间的关系应满足()Av0cosBv0Cv0 Dv0答案A解析平抛的水平位移为xLcosv0t，竖直方向的分位移为yLsingt2，联立可得v0cos，A项正确。4(2013·北京东城区一模)“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行的过程中，发现A、B两颗均匀球形天体，两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星，测得两颗卫星的周期相等，以下判断正确的是()A两颗卫星的线速度一定相等B天体A、B的质量一定不相等C天体A、B的密度一定相等D天体A、B表面的重力加速度一定不相等答案C解析根据Gmmrma得，v、a、M，由于两行星的半径大小不知，故A、B、D错误；天体的密度，所以天体A、B的密度一定相等，C正确。5.(2013·山东临沂一模)某综合娱乐节目中有这样一种项目，选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上，如果已知选手的质量为m，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角为，如图所示，不考虑空气阻力和绳的质量(选手可视为质点)。下列说法正确的是()A选手摆到最低点时所受绳子的拉力大于mgB选手摆到最低点时受绳子的拉力大于选手对绳子的拉力C选手摆到最低点的运动过程中所受重力的功率一直增大D选手摆到最低点的运动过程为匀变速曲线运动答案A解析选手摆到最低点时Tmgm，故A正确；选手受绳子的拉力与选手对绳子的拉力是一对作用力与反作用力，大小相等，B错误；选手一开始时重力的功率为零，到最低点时由于重力与速度方向垂直，功率也为零，故选手摆到最低点的运动过程中所受重力的功率先增大后减小，C错误；选手摆到最低点的运动过程中加速度不断变化，D错误。6摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，如图所示。当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，抵消离心力的作用；行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样。假设有一超高速列车在水平面内行驶，以360km/h的速度拐弯，拐弯半径为1km，则质量为50kg的乘客，在拐弯过程中所受到的火车给他的作用力为(g取10m/s2)()A500N B1000NC500N D0答案C解析乘客所需的向心力：Fm500N，而乘客的重力为500N，故火车对乘客的作用力大小为500N，C正确。7(2013·山东潍坊一模)2012年10月，美国耶鲁大学的研究人员发现了一颗完全由钻石组成的星球，通过观测发现该星球的半径是地球的2倍，质量是地球的8倍。设在该星球表面附近绕星球运行的卫星的角速度为1，线速度为v1，在地球表面附近绕地球运行的卫星的角速度为2、线速度为v2，则为()A8 B4C2 D1答案C解析设星球的质量为M1、半径为r1，地球的质量为M2、半径为r2，根据Gmm2r得，v，则2，C正确。8(2013·云南一模)如图甲所示，质量相等、大小可忽略的a、b两小球用不可伸长的等长轻质细线悬挂起来，使小球a在竖直平面内来回摆动，小球b在水平面内做匀速圆周运动，连接小球b的绳子与竖直方向的夹角和小球a摆动时绳子偏离竖直方向的最大夹角都为，运动过程中两绳子拉力大小随时间变化的关系如图乙中c、d所示。则下列说法正确的是()A图乙中直线d表示绳子对小球a的拉力大小随时间变化的关系B图乙中曲线c表示绳子对小球a的拉力大小随时间变化的关系C45°D60°答案BD解析在竖直平面内的圆周运动中，绳上的拉力大小不断变化，而在水平面的圆锥摆运动中，绳上的拉力大小不变，故A错误，B正确；当a球运动到最低点时，Fmgm，由最高点到最低点的过程中，根据动能定理得mgL(1cos)mv2，故Fmg2mg(1cos)，对于b小球，竖直方向上有Fcosmg，解得cos，故60°，D正确，C错误。9.(2013·四川雅安中学二诊)2012年初，我国宣布北斗导航系统正式商业运行。北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能，“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径均为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置(如图所示)。若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R(r>R)，不计卫星间的相互作用力，则()A这两颗卫星的加速度大小相等，大小均为gB卫星1由位置A运动至位置B所需的时间为C卫星1向后喷气就一定能追上卫星2D卫星1中的仪器因不受重力而处于完全失重状态答案B解析在地面处mg，g，轨道处的加速度a，由于r>R，故A错误；卫星1由位置A运动至位置B所需的时间tT，而T2，所以t，B正确；卫星1向后喷气加速，会变轨到高轨道，不会追上卫星2，故C错误；卫星1中的仪器处于完全失重状态，但仍受重力作用，D错误。10如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力)，小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其Tv2图象如图乙所示，则()A轻质绳长为B当地的重力加速度为C当v2c时，轻质绳的拉力大小为aD只要v2b，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a答案AD解析令绳长为R，由牛顿第二定律知小球在最高点满足Tmgm，即Tv2mg，由题图乙知amg，bgR，所以g，R，A对、B错；当v2c时，有Tmgm，将g和R的值代入得Ta，C错；因小球在最低点满足Tmgm，即在最低点和最高点时绳的拉力差TTT2mg(vv2)，又由机械能守恒知mv2mgRmv2，可得T6mg6a，D对。第卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分。把答案直接填在横线上)11一列火车由静止开始做匀加速直线运动，一个人站在第一节车厢前端旁的站台上观察，第一节车厢通过他历时2s，全部列车通过他历时6s，那么这列火车共有_节车厢。答案9解析取车厢为参考系，人做初速度为零的匀加速直线运动。设每节车厢长为L，则有Lata×222a设全部列车共有n节车厢，则有nLata×6218a由两式得n9节。12.在倾角为60°的光滑斜面上，一小球从A点由静止释放，经时间t0到达B点；另一个小球从A点水平抛出，落点也在B点，重力加速度为g，可知平抛小球在空中运动的时间为_，平抛小球的初速度为_。答案t0gt0解析设从A到B的距离为L，小球从A点由静止释放，L·gsin60°·t；小球从A点水平抛出，Lsin60°gt2，以上两式联立解得tt0；而v0gt0。13火星轨道半径是地球轨道半径的a倍，火星质量约为地球质量的b倍，那么火星与太阳之间的引力约为地球与太阳之间引力的_倍。答案解析设地球质量为m1，火星质量为m2，太阳的质量为M；地球轨道半径为r1，火星轨道半径为r2，则地球与太阳间的引力为F1G火星与太阳间的引力为F2G所以·。三、计算题(共4小题，共42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)14(10分)(2013·安徽大江中学、开城中学联考)已知万有引力常量G，地球半径R，月球和地球之间的距离r，同步卫星距地面的高度h，月球绕地球的运转周期T1，地球的自转周期T2，地球表面的重力加速度g。某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M的方法：同步卫星绕地球做圆周运动，由Gm2h得M。(1)请判断上面的结果是否正确，并说明理由。如不正确，请给出正确的解法和结果。(2)请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。答案见解析解析(1)上面结果是错误的，地球的半径R在计算过程中不能忽略。正确的解法和结果是：同步卫星绕地球做圆周运动，由Gm2(Rh)得M(2)方法一：月球绕地球做圆周运动，由Gm2r得M方法二：在地面重力近似等于万有引力，由Gmg得M15(10分)(2013·福建理综)如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，下端系一质量m1.0kg的小球。现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C点。地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长L1.0m，B点离地高度H1.0m，A、B两点的高度差h0.5m，重力加速度g取10m/s2，不计空气影响，求：(1)地面上DC两点间的距离s；(2)轻绳所受的最大拉力大小。答案(1)1.41m(2)20N解析(1)小球从A到B过程机械能守恒，有mghmv小球从B到C做平抛运动，在竖直方向上有Hgt2在水平方向上有svBt由式解得s1.41 m(2)小球下摆到达B点时，绳的拉力和重力的合力提供向心力，有Fmgm由式解得F20 N根据牛顿第三定律FF轻绳所受的最大拉力为20 N。16(11分)如图所示，质量M8 kg的长木板放在水平光滑的平面上，在长木板左端加一个水平推力F8 N，当长木板向右运动的速度达到1.5 m/s时，在长木板前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m2 kg的小物块，物块与长木板间的动摩擦因数0.2，长木板足够长求：(1)小物块放上后，小物块及长木板的加速度各为多大？(2)经多长时间两者达到相同的速度？(3)从小物块放上长木板开始，经过t1.5 s小物块通过的位移大小为多少？(取g10 m/s2)答案(1)2 m/s20.5 m/s2(2)1 s(3)2.1 m解析(1)小物块的加速度amg2 m/s2长木板的加速度：aM0.5 m/s2(2)由amtv0aMt；解得t1 s(3)在开始1 s内小物块的位移：s1amt21 m最大速度：vamt2 m/s在接下来的0.5 s物块与长木板相对静止，一起做加速运动且加速度：a0.8 m/s2这0.5 s内的位移：s2vtat21.1 m通过的总位移ss1s22.1 m17(11分)如图所示，传送带A、B间距离L5m且在同一水平面内，两个轮子半径均为r0.2m，半径R0.4m的固定竖直光滑圆轨道与传送带相切于B点，C点是圆轨道的最高点。当传送带静止不动时，质量m1kg的小煤块在A点以初速度v02m/s开始运动，刚好能运动到C点。重力加速度g10m/s2。求：(1)当传送带的轮子以10rad/s的角速度匀速转动时，将小煤块无初速地放到传送带上的A点，小煤块从A点运动到B点的过程中在传送带上划过痕迹的长度。(2)当传送带的轮子匀速转动的角速度在什么范围内时，将小煤块无初速地放到传送带上的A点，小煤块运动到C点时对圆轨道的压力最大，最大压力FC是多大。答案(1)0.5m(2)50N解析(1)当传送带静止不动时，小煤块刚好能运动到C点，则在C点，根据牛顿第二定律得：mgm小煤块从AC过程中，由动能定理得：mgL2mgRmvmv联立得0.4。当传送带的轮子以10rad/s的角速度匀速转动时，传送带的线 速度vr2m/s由0.5m<L，得小煤块在传送带上加速的时间t0.5s小煤块与传送带的相对位移为lvtt0.5m，即划过痕迹的长度为0.5m(2)当小煤块在传送带上一直加速时，小煤块到达B点的速度最大，在C点对圆轨道的压力最大。设小煤块到达B点的最大速度为vB，则：mgLmv解得vB2m/s传送带的线速度v2m/s，即传送带的角速度10rad/s时，小煤块在C点对圆轨道的压力最大小煤块从BC，由机械能守恒定律得：2mgRmvmv小煤块此时在C点，由牛顿第二定律得：Fmaxmgm联立得Fmax50N根据牛顿第三定律得，对圆轨道最大压力FCFmax50N- 11 -