4.8曲线运动、万有引力、宇宙航行综合练-【桂冠物理】2024高三物理一轮复习题型归纳技巧点拨（新高考专用）

4.8曲线运动、万有引力、宇宙航行综合练 一、单选题 1．如图所示，生产车间有两个完全相同的水平传送带甲和乙，它们相互垂直且等高，正常工作时都匀速运动，速度大小分别为、，将工件（视为质点）轻放到传带甲上，工件离开传送带甲前已经与传送带甲的速度相同，并平稳地传送到传送带乙上，且不会从传送带乙的右侧掉落。两传送带正常工作时，对其中一个工件A在传送带乙上留下的痕迹，下图中可能正确的是（　　）    A．   B．   C．   D．   【答案】D 【解析】正常工作时都匀速运动，速度大小分别为、，所以，物块滑上乙时，水平方向相对传送带乙的速度水平向右，沿传送带乙方向相对传送带乙的速度与乙的运动方向相反，所以相对传送带乙的速度为这两个分速度合速度，方向向右下方，因为两个速度均为匀速，则合速度方向的反方向为滑动摩擦力方向，力与速度方向相反，做直线运动，轨迹沿速度方向，故D正确ABC错误。 故选D。 2．如图所示，两小球分别从半径大小为的半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面斜边长是其竖直高度的2倍，均可视为质点，结果两球同时分别落在半圆轨道和斜面上，则小球的初速度大小为（    ）（重力加速度为，不计空气阻力）    A． B． C． D． 【答案】B 【解析】两球以相同的初速度平抛，同时分别落在半圆轨道和斜面上，可知两小球在竖直方向和水平方向的位移大小相等，则将右侧三角形斜面放入左侧半圆，三角形斜边与圆弧有一交点，该交点与抛出点之间竖直方向的距离与水平方向的距离就是小球做平抛运动的竖直位移大小和水平位移大小，分别设为和，并设小球从抛出到落到斜面上所用时间为，如图所示    根据题意可知 再由几何关系可得 联立解得 故选B。 3．由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示。图中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，O、a、b、c、d为弹道曲线上的五点，其中O点为发射点，d点为落地点，b点为轨迹的最高点，a、c为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说法正确的是（   ）    A．炮弹到达b点时，炮弹的速度为零 B．炮弹到达b点时，炮弹的加速度为零 C．炮弹经过等高的两点（如a、c）时上升速度大于下落速度 D．炮弹由O点运动到a点的时间大于由c点运动到d点的时间 【答案】C 【解析】A．根据曲线运动的速度与轨迹的关系可知，炮弹到达b点时，炮弹的速度水平向右，不为零，故A错误； B．根据曲线运动的条件可知，炮弹到达b点时加速度不为零，方向应指向轨迹的凹侧，故B错误； C．炮弹从a点到c点的过程，重力做功为零，阻力做负功，由动能定理可知，炮弹经过a点时的速度大于经过c点时的速度，其他等高点也同样成立，即炮弹经过等高的两点时上升速度大于下落速度，故C正确； D．从O到a的过程中，在竖直方向上，受到重力和阻力在竖直向下的分力f1，由牛顿第二定律可得 解得 在从c到d的过程中，在竖直方向上，受到向下的重力和阻力在竖直向上的分力f2，由牛顿第二定律可得 解得 对比可得 即上升阶段的加速度总体比下降阶段的加速度大，再由 可定性确定，竖直位移相同，而Oa段加速度大，且va > vc，则Oa段的时间短，所以炮弹由O点运动到a点的时间小于由c点运动到d点的时间，故D错误。 故选C。 4．在2022年北京冬奥会短道速滑项目男子1000米决赛中，中国选手任子威夺得冠军。如图所示，A、B、A'、B'在同一直线上，O'为AA'的中点，运动员由直线AB经弯道到达直线A'B'，若有如图所示的①②两条路线可选择，其中路线①中的半圆以O为圆心，半径为8m，路线②是以O'为圆心，半径为15m的半圆。若运动员在沿两圆弧路线运动的过程中，冰面与冰刀之间的径向作用力的最大值相等，某一运动员均以不打滑的最大速率通过两条路线中的弯道（所选路线内运动员的速率不变），则下列说法正确的是（　　）      A．在①②两条路线上，运动员的向心加速度大小不相等 B．沿①②两条路线运动时，运动员的速度大小相等 C．选择路线①，运动员所受合外力冲量小 D．选择路线②，运动员所受合外力冲量小 【答案】C 【解析】A．因为运动过程中运动员以不打滑的最大速率通过弯道，最大径向作用力提供向心力，有 所以运动员在①②两条圆弧路线上运动时的向心加速度大小相同，故A错误； B．根据牛顿第二定律，有 解得 因为路线①的半径小，所以路线①上运动员的速度小，故B错误； CD．根据动量定量 由于路线①上运动员的速度小，所以运动员所受合外力冲量小，故C正确，D错误。 故选C。 5．如图所示，“天问一号”探测器成功进入环绕火星椭圆轨道，在椭圆轨道的近火点P（接近火星表面）制动后顺利进入近火圆轨道，Q点为近火轨道