2021届高考物理二轮复习精练：曲线运动 万有引力与航天（含解析）

曲线运动 万有引力与航天 一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分.1～5题为单选题，6～8题为多选题) 1．[2021·成都高一检测]用频闪照相技术拍下的两小球运动的频闪照片如图所示．拍摄时，光源的频闪频率为10 Hz，a球从A点水平抛出的同时，b球自B点开始下落，背景的小方格为相同的正方形，重力加速度g取10 m/s2，不计阻力．根据照片显示的信息，下列说法中正确的是(　　) A．只能确定b球的运动是自由落体运动 B．不能确定a球沿竖直方向的运动是自由落体运动 C．只能确定a球沿水平方向的运动是匀速直线运动 D．可以确定a球的运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成 2．如图所示，帆船船头指向正东以速度v(静水中速度)航行，海面正刮着南风，风速为v，以海岸为参考系，不计阻力．关于帆船的实际航行方向和速度大小，下列说法中正确的是(　　) A．帆船北偏东30°方向航行，速度大小为2v B．帆船东偏北60°方向航行，速度大小为v C．帆船东偏北30°方向航行，速度大小为2v D．帆船东偏南60°方向航行，速度大小为v 3．[2021·江西七校联考]宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动，称之为双星系统．由恒星A与恒星B组成的双星系统绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示．已知它们的运行周期为T，恒星A的质量为M，恒星B的质量为3M，引力常量为G，则下列判断正确的是(　　) A．两颗恒星相距 B．恒星A与恒星B的向心力之比为3:1 C．恒星A与恒星B的线速度之比为1:3 D．恒星A与恒星B的轨道半径之比为:1 4．[2020·浙江选考物理1月]如图所示，钢球从斜槽轨道末端以v0的水平速度飞出，经过时间t落在斜靠的挡板AB中点．若钢球以2v0的速度水平飞出，则(　　) A．下落时间仍为t B．下落时间为2t C．下落时间为t D．落在挡板底端B点 5．[2020·河北衡水9月模拟]如图所示是固定在桌面上的“C”形木块，abcd为半径为R的光滑圆轨道的一部分，a为轨道的最高点，de面水平．将质量为m的小球(可视为质点)在d点正上方h高处由静止释放，小球自由下落到d处切入轨道运动，则(　　) A．在h一定的条件下，释放小球后小球能否到达a点，与小球质量有关 B．小球通过a点的条件是h>R C．改变h的大小，小球在通过a点后可能落回轨道之内，也可能落在de面上 D．无论怎样改变h的大小，都不可能使小球在通过a点后又落回轨道内 6．[2021·成都一诊]如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ.下列说法正确的是(　　) A．在轨道Ⅱ上，卫星的运行速度大于7.9 km/s B．在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度 C．卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ D．在轨道Ⅰ上运行的过程中，卫星、地球组成的系统的机械能不守恒 7．[2021·辽宁沈阳铁路实验中学月考]“嫦娥四号”月球探测器于2018年12月8日在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭发射成功．“嫦娥四号”经历地月转移、近月制动、环月飞行，最终实现人类首次月球背面软着陆和巡视勘察．已知地球质量为M1、半径为R1、地球表面的重力加速度为g，月球质量为M2、半径为R2，两者均可视为质量分布均匀的球体．则下列说法正确的是(　　) A．月球表面的重力加速度为2 B．探测器在月面行走时，探测器内的仪器处于完全失重状态 C．月球的第一宇宙速度为R1 D．“嫦娥四号”环月飞行的最小周期为2π 8.[2021·东北三省三校联考]如图所示，漏斗状容器绕竖直对称轴匀速转动，质量为m的物块B放在容器倾斜侧壁上，倾斜侧壁的倾角为37°，质量也为m的物块A贴在竖直侧壁上，A、B与容器侧壁间的动摩擦因数均为μ＝0.5，A、B两物块到转轴的距离分别为2r、r，不计物块的大小，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，要使两物块均相对于容器静止，容器转动的角速度大小范围为(　　) A．ω≥ B．ω≥ C．ω≤ D．ω≤ 二、非选择题(本题共3个小题，52分) 9．(12分)如图，位于竖直平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成，圆弧半径Oa水平，b点为抛物线顶点．已知h＝2 m，s＝ m．重力加速度大小g取10 m/s2. (1)一小环套在轨道上从a点由静止滑下，当其在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，求圆弧轨道的半径． (2)若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下，求环到达c点时速度的水平分量的大小． 10．(20分)火星是太阳系中和地球环境最为相似的行星，100年后，人类或已能够方便地前往火星度假．地球