2023届江苏省高考物理模拟试题知识点分类训练：力学解答题（曲线运动、万有引力与航天）

江苏省2023年高考物理模拟试题知识点分类训练:力学解答题(曲线运动、万有引力与航天) 一、解答题 1.(2023·江苏南通·统考模拟预测)宇航员从空间站上释放了一颗质量为的探测卫星,该卫星通过一条柔软的细轻绳与空间站连接,稳定时卫星始终在空间站的正下方,到空间站的距离为,已知空间站绕地球做匀速圆周运动,轨道半径为,地球的半径为,地球表面的重力加速度为,在好品质的照片上,可以看清地球表面不动物体的线度为曝光时间内空间站相对地球的位移,忽略地球的自转。 (1)忽略卫星拉力对空间站轨道的影响及卫星与空间站的引力,求卫星所受轻绳的拉力大小; (2)拍照的曝光时间为(很短),求从空间站上拍的照片可以看清的地球表面不动物体的线度。 2.(2023·江苏·模拟预测)如图所示,一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星,其轨道平面与地球赤道平面重合,离地面的高度等于地球半径R,A1B1垂直OB1.该卫星不断地向地球发射微波信号.已知地球表面重力加速度为g. (1)求卫星绕地球做圆周运动的周期T; (2)设地球自转周期为T0(T< T0),该卫星绕地球转动方向与地球自转方向相同,则在赤道上的任意一点能连续接收到该卫星发射的微波信号的时间是多少?(图中A1、B1为开始接收到信号时,卫星与接收点的位置关系) 3.(2023·江苏·模拟预测)已知地球半径为R,地面的重力加速度为g,月球半径为R',月球质量是地球质量的,“嫦娥二号”在距月球表面高度为h的圆形轨道上做匀速圆周运动,不考虑地球对“嫦娥二号”的引力作用,求: (1)月球表面的重力加速度; (2) “嫦娥二号”在距月球表面高度为h的圆形轨道上做匀速圆周运动的周期; (3) 在距月球表面高度为h的圆形轨道上做匀速圆周运动的线速度. 4.(上海市上海交通大学附属中学2022-2023学年高三下学期摸底考试物理试题)某兴趣小组设计了一个游戏装置,其简化模型如图所示,斜面轨道AB长L=2m,倾角37°,与小球间动摩擦因数=0.5,BC为光滑水平轨道,CDEFG轨道竖直放置,由4个半径R=0.2m的四分之一光滑圆弧轨道组成,D点与F点为竖直连接点,当小球在圆弧轨道上运动时,轨道与小球间存在沿半径方向(指向圆心)、大小为F=4N的特殊引力。上述各部分轨道平滑连接,连接处无能量损失,一质量为m=0.1kg的小球从斜面项端A点以一定的初速度沿斜面滑下,不计空气阻力。 (1)若小球以v=2m/s的初速度从A点滑下时; ①求小球到达斜面底端B点的速度v; ②求小球刚过D点瞬间对轨道的压力FN; (2)要使小球能沿轨道运动,且能够到达圆弧轨道最高点E,求小球在A点初速度v的取值范围。 5.(2023届江苏省苏锡常镇四市高三下学期高考一模物理试题)如图所示,一轻支架由水平段和竖直段组成。轻弹簧一端固定于点,另一端与套在水平杆上的球相连,一根长为的轻绳连接A、B两球。球质量,B球质量,球与水平杆的动摩擦因数,弹簧原长,劲度系数。初始时使球尽量压缩弹簧并恰好处于静止状态。现使系统绕轴缓慢转动起来,转动过程中保持A、B两球始终与在同一竖直平面内。当系统以某角速度稳定转动时,细绳与竖直方向成37°角,此时弹簧的弹力大小恰好与初始时相同。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力。,,,求: (1)初始时弹簧的长度; (2)细绳与竖直方向成37°角时,系统转动的角速度; (3)整个过程中驱动力对系统所做的总功。 6.(2023届安徽省淮北市高三下学期一模物理试题)2022年2月我国成功举办了第24届“冬奥会”,冬奥会让冰雪运动走向大众,让更多人认识冰雪,爱上冰雪,北京冬奥留下的不只是场馆设施等物质遗产,还有影响深远的文化和精神遗产。如图甲所示为2022年北京冬奥会首钢滑雪大跳台,将其简化为如图乙所示模型:段和段是长度均为的倾斜滑道,倾角均为;段是半径的一段圆弧轨道,圆心角为,与段平滑连接;段为结束区。一滑雪爱好者连同装备总质量,从A点由静止出发沿着滑道下滑,从C点水平抛出落到斜面上的点,点到的距离。该爱好者可看作质点,将到的运动简化为平抛运动处理。忽略其运动过程中所受的空气阻力,,重力加速度取。求: (1)该人运动到点时对滑道的压力大小; (2)从开始运动到落至点的过程中摩擦阻力做的功。 7.(湖北省武汉市2022-2023学年高三下学期2月调研考试物理试题)如图所示,足够长的光滑倾斜轨道倾角为,圆形管道半径为R、内壁光滑,倾斜轨道与圆形管道之间平滑连接,相切于B点,C、D分别为圆形管道的最低点和最高点,整个装置固定在竖直平面内。一小球质量为m,小球直径略小于圆形管道内径,圆形管道内径远小于R,重力加速度为g,,。 (1)从倾斜轨道上距离C点多高的位置A由静止释放小球,小球滑下后,在圆形管道内运动通过D点时,管道内壁对小球的作用力恰好