2023届高考物理二轮专题练习：曲线运动与万有引力

曲线运动与万有引力作业卷（2023届高三二轮） 一、选择题 1.在室内自行车比赛中，运动员以速度v在倾角为θ的赛道上做匀速圆周运动。已知运动员的质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　 　) A.将运动员和自行车看做一个整体，整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用 B.运动员受到的合力大小为m，做圆周运动的向心力大小也是m C.运动员做圆周运动的角速度为 D.如果运动员减速，运动员将做离心运动 2.如图所示，一根跨过光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员(可视为质点)，演员a站于定滑轮正下方的地面上，演员b从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，演员b到定滑轮之间的绳长为l，当演员b摆至最低点时，演员a刚好对地面无压力，若演员a的质量与演员b的质量之比为2∶1，则演员b摆至最低点时的速度为(　　) A.v＝ B.v＝ C.v＝ D.v＝ 3.如图是对着竖直墙壁沿水平方向抛出的小球a、b、c的运动轨迹，三个小球到墙壁的水平距离均相同，且a和b从同一点抛出。不计空气阻力，则(　 　) A.a和b的飞行时间相同 B.b的飞行时间比c的短 C.a的水平初速度比b的小 D.c的水平初速度比a的大 4.(多选)已知某卫星在赤道上空轨道半径为r1的圆形轨道上绕地球运行的周期为T，卫星运动方向与地球自转方向相同，赤道上某城市的人每三天恰好五次看到卫星掠过其正上方。假设某时刻，该卫星在如图A点变轨进入椭圆轨道，近地点B到地心距离为r2。设卫星由A到B运动的时间为t，地球自转周期为T0。不计空气阻力。则(　 　) A．T＝ B．T＝ C．t＝ D．卫星由图中圆轨道进入椭圆轨道的过程，机械能不变 5.我国发射的“悟空”探测卫星，三年来对暗物质的观测研究已处于世界领先地位。宇宙空间中两颗质量相等的星球绕其连线中心转动时，理论计算的周期与实际观测周期不符，且＝k(k>1)；因此，科学家认为，在两星球之间存在暗物质。假设以两星球球心连线为直径的球体空间中均匀分布着暗物质(已知质量分布均匀的球体对外部质点的作用，等效于质量集中在球心处对质点的作用)，两星球的质量均为m；那么，暗物质质量为(　 　) A.m B.m C．(k2－1)m D．(2k2－1)m 6.(多选)如图甲所示，倾角为45°的斜面体置于粗糙的水平地面上，有一滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连(绳与斜面平行)，滑块质量为2m，滑块能恰好静止在粗糙的斜面上。在图乙中，换成让小球在水平面上做圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为θ，且转动逐渐加快，θ≤45°，在图丙中，两个小球对称在水平面上做圆周运动，每个小球质量均为，轻绳与竖直方向的夹角为θ，且转动逐渐加快，θ≤45°。三幅图中，斜面体都静止，且小球未碰到斜面，以下说法正确的是(　 　) A．甲图中斜面体受到地面的摩擦力方向水平向左 B．乙图小球转动的过程中滑块受到的摩擦力可能为零 C．乙图小球转动的过程中滑块受到的摩擦力可能沿斜面向下 D．丙图小球转动的过程中滑块可能沿斜面向上运动 7.如图所示，可视为质点的小球，位于半径为 m的半圆柱体左端点A的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点。过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为60°，则小球的初速度为(不计空气阻力，重力加速度为g＝10 m/s2)(　 　) A. m/s　　B．4 m/s C．3 m/s D. m/s 8.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆每过N年，该行星会运动到日地连线的延长线上，如图所示，该行星与地球的公转半径之比为　 　 A. B. C. D. 9.（多选）宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用．设四星系统中每个星体的质量均为m，半径均为R，四颗星稳定分布在边长为a的正方形的四个顶点上．已知引力常量为G．关于四星系统，下列说法错误的是（忽略星体自转）（ ）  A.四颗星围绕正方形对角线的焦点做匀速圆周运动      B.四颗星的轨道半径均为 C.四颗星表面的重力加速度均为 D.四颗星的周期 10.(多选)如图所示，水平圆盘可以围绕竖直轴转动。圆盘上放置两个可看作质点的小滑块A和B，A与转轴的距离为r，B与转轴的距离为2r。滑块A和B分别用不可伸长的细绳系在竖直轴上，当圆盘静止时，与滑块A和B相连的细绳上的拉力都为0。滑块A和B的质量均为m，与圆盘之间的动摩擦因数均为μ。重力加速度为g，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。若圆盘从静止开始转动，转速缓慢增加，设绳子不会断裂，则下列说法正确的是