专题五 万有引力与航天（小题专练）-【创新教程】2016-2020五年高考真题物理分类特训

不为零,加速度不为零,故选项 B错误;由题意得圆周运动 的角速度ω＝ΔθΔt＝ １０ １８０×１０×３．１４rad /s＝３．１４１８０rad /s,又v ＝ωr,所以r＝vω ＝ ６０ ３．１４×１８０m＝３４３９m ,故选项C错误、 D正确． １２．D　由题意知,F 为夹子与物块间的最大静摩擦力,但在实 际运动过程中,夹子与物块间的静摩擦力没有达到最大,故 物块向右匀速运动时,绳中的张力等于 Mg,不等于２F,A 错误;环碰到钉子时,物块做圆周运动,FT－Mg＝M v２ L ,绳 上的拉力大于物块的重力 Mg,当绳上拉力大于２F 时,物 块将从 夹 子 中 滑 出,即 ２F－Mg＝Mv ２ L ,此 时 速 度v＝ (２F－Mg)L M ,故 B 错 误;D 正 确;滑 块 能 上 升 的 最 大 高 度．h＝v ２ ２g ,所以 C错误． １３．C　A．小球摆动至最低点,由动能定理:mgL＝ １２mv ２,可 得:v＝ ２gL,因LP ＜LQ,故vP ＜vQ,选项 A 错误;B．由 Ek＝mgL,因mP＞mQ,则动能无法比较,选项B错误;C．在 最低点,FT－mg＝m v２ L ,可得FT＝３mg,选项 C正确;D．a ＝v ２ L＝２g ,两球的向心加速度相等,选项 D错误,故选 C． １４．AB　在弯道上做匀速圆周运动时,根据牛顿定律kmg＝ mv ２ m r ,故当弯道半径一定时,在弯道 上 的 最 大 速 度 是 一 定 的,且在大弯道上的最大速度大于小弯道上的最大速度,故 要想时间最短,故可在绕过小圆弧弯道后加速,选项 A 正 确;在 大 圆 弧 弯 道 上 的 最 大 速 率 为 vmR ＝ kgR ＝ ２．２５×１０×９０m/s＝４５m/s,选项B正确;直道的长度为x ＝ L２－(R－r)２＝５０ ３m,在小弯道上的最大速度: vmr＝ kgr＝ ２．２５×１０×４０m/s＝３０m/s,故在在直道 上的加速度大小为 a＝v ２ mR－v２mr ２x ＝ ４５２－３０２ ２×５０ ３ m/s２≈６．５０m/s２,选项 C 错误; 由几何关系可知,小圆弧轨道的长度为２πr ３ ,通过小圆弧弯 道的时间为t＝ ２πr ３ vmr ＝２×３．１４×４０３×３０ s≈２．０８s ,选项D错误; 故选 AB． １５．B　物块由最低点到最高点 １２mv ２＝２mgr＋１２mv ２ １ 物块做 平抛运动;x＝v１t１,t１＝ ４r g 联立解得:x＝ ４v ２ gr－１６r ２＝ v４ ４g２ － v ２ ２g－４r( ) ２ ,由数学知识可知,当r＝ v２ ２g ４ ＝ v２ ８g 时,x 最大,故选B． 专题五　万有引力与航天 １．B　“东方红一号”从近地点到远地点,万有引力做负功,动 能减小,所 以 v１ ＞v２,过 近 地 点 圆 周 运 动 的 速 度 为 v＝ GM r ,由于“东方红一号”在椭圆上运动,所以v１＞ GM r ,故 B正确． ２．C　由开普勒第三定律R ３ T２ ＝k得T＝ R ３ k , 所以 TP PQ ＝ R３P R３Q ＝ １６ ３ ４３ ＝８１ ,故 C对,A、B、D错误． ３．CD　从P到 M 到 Q点的时间为１２T０ ,因 P到 M 运动的速 率大于 M 到 Q运动的速率,可知 P到 M 所用的时间小于 １ ４T０ ,选项 A错误;海王星在运动过程中只受太阳的引力作 用,故机械能守恒,选项 B错误;根据开普勒行星运动第二 定律可知,从P到 Q阶段,速率逐渐变小,选项C正确;从 M 到 N阶段,万有引力对它先做负功后做正功,选项 D 正确; 故选 C、D． ４．B　开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了开普勒天体 运动三定律,找出了行星运动的规律,而牛顿发现了万有引 力定律,A、C、D错误B正确． ５．AD　根据GMm r２ ＝m４π ２ T２ r知,轨道半径越大,周期越大,所 以TA＞TB,故 A 正确;由G Mm r２ ＝mv ２ r 知,v＝ GMr ,所以 vB＞vA,又因为质量相等,所以EkB＞EkA,故 B错误;根据开 普勒的行星运动的面积定律知同一行星与地心连线在单位时 间内扫过的面积相等,所以C错误;由开普勒行星运动的周期 定律知,D正确． ６．B　设物体质量为 m,则在火星表面有F１＝G M１m R２１ ,在地球 表面有F２＝G M２m R２２ ,由题意知有M１ M２ ＝１１０ ,R１ R２ ＝１２ ,故联立 以上公式可得 F１ F２ ＝ M１R２２ M２R２１ ＝１１０× ４ １＝０．４ ,故选B． ７．A　卫星在星体表面附近绕其做圆周运动,则GMm R２ ＝m４π ２ T２ R,V＝４３πR ３,ρ＝ M V ,知卫星在该星体表面附近沿圆轨道绕 其运动的卫星