内容正文:
!!!!!高考真题卷"物理#四$!*"!%!单元周测段考!#$!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!*"%%!#$!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!*"#%!#$
!"!#高考真题卷!物理#四$
卷*!曲线运动
姓名!!!!!班级!!!!!考号!!!!!得分!!!!
本卷共!&小题&满分!''分&考试时间(&分钟
一'选择题(本题共)小题&每小题*分&共#%分)在每小题给出的四个选
项中&第!!(题是只有一项是符合题目要求的)
多项符合题目要求&每小题4分&每小题全部选对的得4分&选对但不全的
得#分&有选错的得'分)
!!#%'%*!湖北$如图所示&有五片荷叶伸出荷塘水面&一只青蛙要从高处
荷叶跳到低处荷叶上)设低处荷叶$'%'&' 和青蛙在同一竖直平面内&
$'%高度相同&' 高度相同&$'%分别在&' 正上方)将青蛙的跳跃视
为平抛运动&若以最小的初速度完成跳跃&则它应跳到 #!!$
$!荷叶$ +!荷叶% ,!荷叶& -!荷叶'
%!#%'%*!全国$福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰)借
助配重小车可以进行弹射测试&测试时配重小车被弹射器从甲板上水平
弹出后&落到海面上)调整弹射装置&使小车水平离开甲板时的动能变
为调整前的*倍)忽略空气阻力&则小车在海面上的落点与其离开甲板
处的水平距离为调整前的 #!!$
$!'!%&倍 +!'!&倍 ,!%倍 -!*倍
#!#%'%*!海南$在跨越河流表演中&一人
骑车以%&/*.的速度水平冲出平台&恰
好跨越长1-%&/的河流落在河对岸平
台上&已知河流宽度%&/&不计空气阻
力&取,-!'/*.%&则两平台的高度差=为 #!!$
$!'!&/ +!&/ ,!'/ -!%'/
*!#%'%*!江苏$喷泉$'%形成如图所示的形状&不计空气阻力&则喷泉$'%
的 #!!$
$!加速度相同 +!初速度相同
,!最高点的速度相同 -!在空中的时间相同
&!#%'%*!福建$先后两次从高为2;-!!*/高处斜向上抛出质量为C-
'!%23同一物体落于D!'D%&测得2D!-)!*/&2D%-0!)/&两轨迹交
于+点&两条轨迹最高点等高且距水平地面高为#!%/&下列说法正确
的是 #!!$
$!第一次抛出上升时间&下降时间比值为槡(?*
+!第一次过+点比第二次机械能少!!#@
,!落地瞬间&第一次&第二次动能之比为(%?)&
-!第二次抛出时速度方向与落地瞬间速度方向夹角比第一次大
4!#%'%*!江苏$陶瓷是以粘土为主要原料以及各种天
然矿物经过粉碎混炼'成型和煅烧制得的材料以及各
种制品)如图所示是生产陶磁的简化工作台&当陶瓷
匀速转动时&台面面上掉有陶屑&陶屑与桌面间的动
摩因数处处相同#台面够大$&则 #!!$
$!离轴22?越远的陶屑质量越大
+!离轴22?越近的陶屑质量越小
,!只有平台边缘有陶屑
-!离轴最远的陶屑距离不会超过某一值
(!#%'%*!安徽$在某地区的干旱季节&人们常用水泵从深水井中抽水灌溉
农田&简化模型如图所示)水井中的水面距离水平地面的高度为;)出
水口距水平地面的高度为=&与落地点的水平距离约为<)假设抽水过
程中; 保持不变&水泵输出能量的'倍转化为水被抽到出水口处增加
的机械能)已知水的密度为%&水管内径的横截面积为/&重力加速度大
小为,&不计空气阻力)则水泵的输出功率约为 #!!$
$!%,/< %,槡 =%'=
;:=:<
%
%# $= +!%,/< %,槡 =%'= ;:=:<
%
*# $=
,!%,/<槡%,=%'=
;:<
%
%# $= -!%,/< %,槡 =%'= ;:<
%
*# $=
)!#%'%*!江苏$如图所示&细绳穿过竖直的管子拴住一个小
球&让小球在(高度处做水平面内的匀速圆周运动&现用力
将细绳缓慢下拉&使小球在4高度处做水平面内的匀速圆
周运动&不计一切摩擦&则 #!!$
$!线速度"(#"4 +!角速度#("#4
,!向心加速度$("$4 -!向心力6(#64
二'选择题(本题共%小题&每小题&分&共!'分)在每小题给出的四个选
项中&有多项符合题目要求&全部选对的得&分&选对但不全的得#分&有
选错的得'分)
0!#%'%*!河北$%'%*年#月%'日&鹊桥二号中继星成功发射升空&为嫦娥
六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯)鹊桥二号采用周期
为%*A的环月椭圆冻结轨道#如图$&近月点( 距月心约为%!':!'#
2/&远月点4距月心约为!!):!'*2/&FH为椭圆轨道的短轴&下列说
法正确的是 #!!$
$!鹊桥二号从F经4 到H 的运动时间为!%A
+!鹊桥二号在('4两点的加速度大小之比约为)!?!
,!鹊桥二号在F'H两点的速度方向垂直于其与月心的连线
-!鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于(!02/*.且小于!!!%2/*.
!'!#%'%*!山东$如图所示&工程队向峡谷对岸平台抛射重物&初速度"'
大小为%'/*.&与水平方向的夹角为#'5&抛出点+和落点D 的连线与
水平方向夹角为#'5&重力加速度大小取!'/*.%&忽略空气阻力)重物
在此运动过程中&下列说法正确的是 #!!$
$!运动时间为 槡% #.
+!落地速度与水平方向夹角为4'5
,!重物离+D连线的最远距离为!'/
-!轨迹最高点与落点的高度差为*&/
!!!!!!!!!!!!*"*%!#$!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!*"&%!#$!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!*"4%!#$
三'非选择题(本题共&小题&共&)分)
!!!#!%分$#%'%#!北京$用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置&探
究平抛运动的特点)
#!$关于实验&下列做法正确的是!!!!#填选项前的字母$)
$!选择体积小'质量大的小球
+!借助重垂线确定竖直方向
,!先抛出小球&再打开频闪仪
-!水平抛出小球
#%$图!所示的实验中&(球沿水平方向抛出&同时4球自由落下&借助
频闪仪拍摄上述运动过程)图%为某次实验的频闪照片&在误差允许
范围内&根据任意时刻('4两球的竖直高度相同&可判断(球竖直方
向做!!!!!!运动-根据!!!!!!!!!!!!!!!!!&
可判断(球水平方向做匀速直线运动)
#$某同学使小球从高度为'!)/的桌面水平飞出&用频闪照相拍摄小球
的平抛运动#每秒频闪%&次$&最多可以得到小球在空中运动的!!!!
个位置)
#*$某同学实验时忘了标记重垂线方向&为解决此问
题&他在频闪照片中&以某位置为坐标原点&沿任意
两个相互垂直的方向作为1轴和3 轴正方向&建立
直角坐标系123&并测量出另外两个位置的坐标值
#1!&3!$'#1%&3%$&如图#所示)根据平抛运动规
律&利用运动的合成与分解的方法&可得重垂线方向
与3轴间夹角的正切值为!!!!)
!%!#!'分$#%'%*!海南$水平圆盘上紧贴边缘放置一密度均匀的小圆柱
体&如图#6$所示&图#7$为俯视图&测得圆盘直径H-*%!'%8/&圆柱体
质量C-#'!'3&圆盘绕过盘心2! 的竖直轴匀速转动&转动时小圆柱
体相对圆盘静止)
!
!!!!图#6$!!!!图#7$!!!!!!!!图#8$
为了研究小圆柱体做匀速圆周运动时所需要的向心力情况&某同学设
计了如下实验步骤(
#!$用秒表测圆盘转动!'周所用的时间#-4%!).&则圆盘转动的角速度
#-!!!!B6C*.##取#!*$
#%$用游标卡尺测量小圆柱体不同位置的直径&某次测量的示数如图#8$
所示&该读数'-!!!!//&多次测量后&得到平均值恰好与'相等)
#$写出小圆柱体所需向心力表达式6-!!!!!#用H'C'#' 表
示$&其大小为!!!!!9#保留%位有效数字$)
!#!#!'分$#%'%*!北京$如图所示&水平放置的
排水管满口排水&管口的横截面积为/&管
口离水池水面的高度为=&水在水池中的落
点与管口的水平距离为')假定水在空中
做平抛运动&已知重力加速度为,&=远大于
管口内径)求(
#!$水从管口到水面的运动时间#-
#%$水从管口排出时的速度大小"'-
#$管口单位时间内流出水的体积D)
!*!#!%分$#%'%*!江西$雪地转椅是一种游乐项目&其中心传动装置带动
转椅在雪地上滑动)如图#6$'#7$所示&传动装置有一高度可调的水平
圆盘&可绕通过中心2点的竖直轴匀速转动)圆盘边缘(处固定连接
一轻绳&轻绳另一端4连接转椅#视为质点$)转椅运动稳定后&其角速
度与圆盘角速度相等)转椅与雪地之间的动摩擦因数为$&重力加速
度为,&不计空气阻力)
#!$在图#6$中&若圆盘在水平雪地上以角速度#!匀速转动&转椅运动
稳定后在水平雪地上绕2点做半径为A!的匀速圆周运动)求(4与
24 之间夹角"的正切值-
#%$将圆盘升高&如图#7$所示)圆盘匀速转动&转椅运动稳定后在水平
雪地上绕2!点做半径为A%的匀速圆周运动&绳子与竖直方向的夹角
为!&绳子在水平雪地上的投影(!4与2!4的夹角为&)求此时圆盘
的角速度#%)
!&!#!*分$#%'%*!辽宁$如图&高度=-'!)/的水
平桌面上放置两个相同物块('4&质量C(-
C4-'!23)('4间夹一压缩量"1-'!!/
的轻弹簧&弹簧与('4不栓接)同时由静止释
放('4&弹簧恢复原长时(恰好从桌面左端沿
水平方向飞出&水平射程1(-'!*/-4脱离弹
簧后沿桌面滑行一段距离14-'!%&/后停止)('4均视为质点&取
重力加速度,-!'/*.%)求(
#!$脱离弹簧时('4的速度大小"( 和"4-
#%$物块与桌面间的动摩擦因数$-
#$整个过程中&弹簧释放的弹性势能"5D)
!+! "!"#
#$$物块飞离薄板后薄板得速度$$&#$(&!*!(
物块飞离薄板后薄板做匀速运动%物块做平抛运动%则当物块落到地面时
运动的时间为
(2&
<
$!
<
&
$$
&!"(
则平台距地面的高度=&!$,(
2$&+/ *
答案+#!$)*,((!"(!
#$$+/ *
!)"解析+#!$设游客滑到L点时速度为$%%从#到L过程%根据机械能守恒
4,=&!$4$
$
%
解得$%&!%*!(
在L点根据牛顿第二定律
69!4,&4
$$%
-
解得69&!%%%9
根据牛顿第三定律得游客滑到L点时对滑梯的压力的大小为692&69&
!%%%9
#$$设游客恰好滑上平台时的速度为$%在平台上运动过程由动能定理得
!+4,@&%-
!
$4$
$
解得$&3*!(
根据题意当滑板右端运动到与其上表面等高平台的边缘时%游客恰好滑上
平台%可知该过程游客一直做减速运动%滑板一直做加速运动%设加速度大
小分别为#! 和#$%得
#!&+
4,
4 &+,&$*
!($
#$&+
4,
8 &)*
!($
根据运动学规律对游客$&$%!#!(
解得(&!(
该段时间内游客的位移为@!&
$/$%
$ (&/*
滑板的位移为@$&
!
$#$(
$&$*
根据位移关系得滑板的长度为*&@!!@$&,*
答案+#!$!%%%9!#$$,*
!+"解析+#!$根据题意%小物块在传送带上%由牛顿第二定律有+4,&4#
解得#&+*!($
由运动学公式可得%小物块与传送带共速时运动的距离为
%&
$$传
$#&$"+*'*传&""&*
可知%小物块运动到传送带右端前与传送带共速%即小物块与小球碰撞前
瞬间%小物块的速度大小等于传送带的速度大小+*!(&
#$$小物块运动到右端与小球正碰%碰撞时间极短%小物块与小球组成的系
统动量守恒%以向右为正方向%由动量守恒定律有
4物$&4物$!/4球$$
其中
$&+*!(%$!&!!*!(
解得$$&"*!(
小物块与小球碰撞过程中%两者构成的系统损失的总动能为
!5:&!$4物$
$!!$4物$
$
!!!$4球$
$
$
解得!5:&%"C
#"$若小球运动到E点正上方%绳子恰好不松弛%设此时E点到J 点的距
离为?%小球在E 点正上方的速度为$"%在E 点正上方%由牛顿第二定
律有
4球,&4球
$$"
*绳!?
小球从J点正下方到E 点正上方过程中%由机械能守恒定律有
!
$4球$
$
$&
!
$4球$
$
"/4球,#$*绳!?$
联立解得?&%"$*
即E点到J 点的最小距离为%"$*&
答案+#!$+*,(!#$$%"C!#"$%"$*
卷)!曲线运动
!"'!青蛙做平抛运动%水平方向匀速直线%竖直方向自由落体则有%&$(%
=&!$,(
$
可得$&% ,$槡=
因此水平位移越小%竖直高度越大初速度越小%因此跳到荷叶M上面&
故选'&
$"'!动能表达式为5:&
!
$4$
$
$
由题意可知小车水平离开甲板时的动能变为调整前的)倍%则离开甲板时
速度变为调整前的$倍(小车离开甲板后做平抛运动%从离开甲板到到达海
面上时间不变%根据%&$(
可知小车在海面上的落点与其离开甲板处的水平距离为调整前的$倍&
故选'&
""1!车做平抛运动%设运动时间为(%竖直方向
=&!$,(
$
水平方向?&$%(
其中?&$+*'$%&$+*!(
解得=&+*
故选1&
)"#!不计空气阻力%在喷泉喷出的水在空中只受重力%加速度均为重力加速
度%故#正确(
设喷泉喷出的水竖直方向的分速度为$7%水平方向速度为$%%竖直方向%根
据对称性可知在空中运动的时间(&$ $=槡, %可知(L&(#%2错误(
最高点的速度等于水平方向的分速度$%&
%
(
由于水平方向的位移大小关系未知%无法判断最高点的速度大小关系%根据
速度的合成可知无法判断初速度的大小%1''错误(
故选#&
+"1!第一次抛出上升的高度为=!&""$*-!<)*=!<3*
故上升时间为(上!&
$=!槡, &%"&(
最高点距水平地面高为=%&""$*%故下降的时间为
(下!& $=!槡# $, &%"3(
故一次抛出上升时间%下降时间比值为"E)%故#错误(
两条轨迹最高点等高%故可知两次从抛出到落地的时间相等为
(&(上!/(下!&!")(
故可得第一次%第二次抛出时水平方向的分速度分别为
$%!&
JH!
( &&*
!(
$%$&
JH$
( &,*
!(
由于两条轨迹最高点等高%故抛出时竖直方向的分速度相等为
$7&,(上!&&*!(
由于物体在空中机械能守恒%故第一次过E点比第二次机械能少
!5&!$4$
$
%$!
!
$4$
$
%!&!"C
故1正确(
从抛出到落地瞬间根据动能定理
5:!&5:%!/4,=J;&
!
$4
#$$%!/$$7$/4,=J;&!%C
5:$&5:%$/4,=J;&
!
$4
#$$%$/$$7$/4,=J;&!!"C
故落地瞬间%第一次%第二次动能之比为!%%E!!"%故'错误(
根据前面分析可知两次抛出时竖直方向的分速度相同%两次落地时物体在
竖直方向的分速度也相同%由于第一次的水平分速度较小%物体在水平方向
速度不变%故可知第一次抛出时速度与水平方向的夹角较大%第一次落地时
速度与水平方向的夹角也较大%故可知第一次抛出时速度方向与落地瞬间
速度方向夹角比第二次大%故2错误&
故选1&
&"2!与台面相对静止的陶屑做匀速圆周运动%静摩擦力提供向心力%当静摩
擦力为最大静摩擦力时%根据牛顿第二定律可得+4,&4,
$A
解得A&+,
,$
因与台面相对静止的这些陶屑的角速度相同%由此可知能与台面相对静止
的陶屑离轴JJ2的距离与陶屑质量无关%只要在台面上不发生相对滑动的
位置都有陶屑&故#'1''错误(
离轴最远的陶屑其受到的静摩擦力为最大静摩擦力%由前述分析可知最大
的运动半径为-&+,
,$
%+与,均一定%故-为定值%即离轴最远的陶屑距离
不超过某一值-&故2正确&
故选2&
!&! "!"#
,"1!设水从出水口射出的初速度为$%%取(时间内的水为研究对象%该部分水
的质量为4&$%(.-
根据平抛运动规律$%(2&<
=&!$,(2
$
解得$%&< ,$槡=
根据功能关系得E(/&
!
$4$
$
%/4,#;/=$
联立解得水泵的输出功率为
E&-,.< $,槡 =$/=
;/=/<
$
)# $=
故选1&
3"1'!设绳子与竖直方向夹角为#%绳子长度为<%小球所在平面距离顶点的
竖直高度为=%对小球分析有6向&4,B75#&4)#
$
0$
<(45#&4,$<(45#&
4 $
$
<(45#&4#
整理有$& ,<B75#(45槡 #%,& ,<>A(槡 #%#&,B75#
由于$& ,<B75#(45槡 #
小球从) 处到达1 处%<减小%#增大%则无法判断$)'$1 的关系%故 #
错误(
由于,& ,<>A(槡 #
其中>A(#&=<
联立有,& ,槡=
由题意可知%小球从)处到达1 处%=减小%则,)',1%故1正确(
由于6向&4,B75#&4#
整理有#&,B75#
由题意可知%其角度#变大%所以小球所受向心力变大%即6)'61%向心加
速度大小也变大%即#)'#1%故'正确'2错误&
故选1'&
/"12!鹊桥二号围绕月球做椭圆运动%根据开普勒第二定律可知%从)(I(
1做减速运动%从1(K()做加速运动%则从I(1(K的运动时间大于半
个周期%即大于!$F%故#错误(
鹊桥二号在)点根据牛顿第二定律有
B84
A$)
&4#)
同理在1点有B84
A$1
&4#1
带入题中数据联立解得#)+#1&3!E!
故1正确(
由于鹊桥二号做曲线运动%则可知鹊桥二号速度方向应为轨迹的切线方向%
则可知鹊桥二号在I'K两点的速度方向不可能垂直于其与月心的连线%故
'错误(
由于鹊桥二号环绕月球运动%而月球为地球的-卫星.%则鹊桥二号未脱离地
球的束缚%故鹊桥二号的发射速度应大于地球的第一宇宙速度,"/:*!(%小
于地球的第二宇宙速度!!"$:*!(%故2正确&
故选12&
!%"12!将初速度分解为沿EH方向分速度$!和垂直EH分速度$$%则有
$!&$%>A(&%6&!%*!(%$$&$%(45&%6& 槡!%"*!(
将重力加速度分解为沿EH方向分速度#!和垂直EH分速度#$%则有
#!&,(45"%6&+*!($%#$&,>A("%6& 槡+"*!($
垂直EH方向根据对称性可得重物运动时间为
(&
$$$
#$
&)(
重物离EH连线的最远距离为
?*7@&
$$$
$#$
& 槡!% "*
故#''错误(
重物落地时竖直分速度大小为
$7&!$%(45"%6/,(&"%*!(
则落地速度与水平方向夹角正切值为
B75#&
$7
$%
&
$7
$%>A("%6
&槡"
可得#&&%6
故1正确(
从抛出到最高点所用时间为
(!&
$%(45"%6
, &!(
则从最高点到落地所用时间为($&(!(!&"(
轨迹最高点与落点的高度差为=&!$,(
$
$&)+*
故2正确&
故选12&
!!"解析+#!$用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置%选择体积小质量大
的小球可以减小空气阻力的影响%#正确(本实验需要借助重垂线确定竖
直方向%1正确(实验过程先打开频闪仪%再水平抛出小球%'错误%2正
确&故选#12&
#$$根据任意时刻)'1两球的竖直高度相同%可以判断出)球竖直方向做
自由落体运动(根据)球相邻两位置水平距离相等%可以判断)球水平方
向做匀速直线运动&
#"$小球从高度为%"3*的桌面水平抛出%根据运动学公式=&!$,(
$%解得
(&%")(
频闪仪每秒频闪$+次%频闪周期
0&!$+(&%"%)(
故最多可以得到小球在空中运动个数为
(
0&!%
#)$如图%%'7%分别表示水平和竖直方向%设重垂线方向7%与7轴间的夹
角为#%建立坐标系存在两种情况%如图所示
当建立的坐标系为%!'7!时%则%轴方向做匀减速运动%根据逐差法计算
加速度有
%$!$%!&!,(45##$0$$7轴方向在
7$!$7!&,>A(##$0$$
联立解得B75#&
$%!!%$
7$!$7!
当建立的坐标系为%$'7$时%则%轴方向做匀加速运动%根据逐差法计算
加速度有
%$!$%!&,(45##$0$$7轴方向在
7$!$7!&,>A(##$0$$
联立解得B75#&
%$!$%!
7$!$7!
综上所述%重垂线方向与7轴间夹角的正切值为
B75#&
)%$!$%!)
7$!$7!
答案+#!$#12!#$$自由落体运动!)球相邻两位置水平距离相等
#"$!%!#)$
)%$!$%!)
7$!$7!
!$"解析+#!$圆盘转动!%周所用的时间(&&$"3(%则圆盘转动的周期为
0&&$"3!% (
根据角速度与周期的关系有
,&$#0&!G7?
!(
#$$根据游标卡尺的读数规则有
!"&>*.$0%<!**=!&<$**
#"$小圆柱体做圆周运动的半径为A&K!?$
则小圆柱体所需向心力表达式6&4,
$"#K!?$
$
带入数据有6&&"!0!%!"9
答案+#!$!!#$$!&"$!#"$4,
$/#K!?$
$ !&"!0!%
!"
!""解析+#!$水在空中做平抛运动%由平抛运动规律得%竖直方向=&!$,(
$
解得水从管口到水面的运动时间(& $=槡,
#$$由平抛运动规律得%水平方向?&$%(
解得水从管口排出时的速度大小$%&? ,$槡=
!,! "!"#
#"$管口单位时间内流出水的体积
H&.$%&.? ,$槡=
答案+#!$$=槡, !#$$? ,$槡=!#"$.? ,$槡=
!)"解析+#!$转椅做匀速圆周运动%设此时轻绳拉力为0%转椅质量为4%受力
分析可知轻绳拉力沿切线方向的分量与转椅受到地面的滑动摩擦力平衡%
沿径向方向的分量提供圆周运动的向心力%故可得
0>A("&4,$!A!
+4,&0(45"
联立解得B75"&+,
,$!A!
#$$设此时轻绳拉力为02%沿)!1和垂直)!1竖直向上的分力分别为
0!&02(45#%0$&02>A(#
对转椅根据牛顿第二定律得
0!>A(.&4,
$
$A$
沿切线方向0!(45.&C&+69
竖直方向69/0$&4,
联立解得,$& +,
(45#>A(.
#(45#(45./+>A(#$A槡 $
答案+#!$+,
,$!A!
!#$$ +,(45#>A(.#(45#(45./+>A(#$A槡 $
!+"解析+#!$对)物块由平抛运动知识得
=&!$,(
$
%)&$)(
代入数据解得%脱离弹簧时)的速度大小为
$)&!*!(
)1物块质量相等%同时受到大小相等方向相反的弹簧弹力及大小相等方
向相反的摩擦力%则)1物块整体动量守恒%则
4)$)&41$1
解得脱离弹簧时1的速度大小为
$1&!*!(
#$$对物块1由动能定理
!+41,%1&%-
!
$41$
$
1
代入数据解得%物块与桌面的动摩擦因数为+&%"$
#"$弹簧的弹性势能转化为)1物块的动能及这个过程中克服摩擦力所做
的功%即
!5H&
!
$4)$
$
)/
!
$41$
$
1/+4),!%)/+41,!%1
其中
4)&41%!%&!%)/!%1
解得整个过程中%弹簧释放的弹性势能
!5H&%"!$C
答案+#!$!*,(%!*,(!#$$%<$!#"$%<!$C
卷+!万有引力与宇宙航行
!"2!在环月飞行时%样品所受合力提供所需的向心力%不为零%故#错误(若
将样品放置在月球正面%它对月球表面压力大小等于它在月球表面的重力
大小(由于月球表面自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的!
&
%则
样品在地球表面的重力大于在月球表面的重力%所以样品放置在月球背面
时对月球的压力%比放置在地球表面时对地球的压力小%故1错误%2正确(
样品在不同过程中受到的引力不同%但样品的质量相同%故 '错误&故
选2&
$"#!两个质量相同的卫星绕月球做匀速圆周运动%则月球对卫星的万有引
力提供向心力%设月球的质量为8%卫星的质量为4%则半径为A!的卫星有
B84
A$!
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A!
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0$!
A!
半径为A$的卫星有
B84
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A$
再根据动能5:&!$4$
$%可得两卫星动能和周期的比值分别为
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A$
A!
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故选#&
""1!冻结轨道和捕获轨道的中心天体是月球%根据开普勒第三定律得
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整理得0$&0!
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#错误(
根据开普勒第二定律得%近月点的速度大于远月点的速度%1正确(
近月点从捕获轨道到冻结轨道鹊桥二号进行近月制动%捕获轨道近月点的
速度大于在冻结轨道运行时近月点的速度%'错误(
两轨道的近月点所受的万有引力相同%根据牛顿第二定律可知%近月点的加
速度等于在冻结轨道运行时近月点的加速度%2错误&
故选1&
)"2!在天宫实验室内%物体处于完全失重状态%重力提供了物体绕地球匀速
圆周运动的向心力%故#1'中的实验均无法得到天宫实验室轨道处的重力
加速度&由重力提供绕地球做匀速圆周运动的向心力得
4,&B84A$
&4)#
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0$
A
整理得轨道重力加速度为
,&)#
$
0$
A
故通过测量天宫实验室绕地球做匀速圆周运动的周期和轨道半径可行%
2正确&
故选2&
+"2!根据开普勒第二定律%小行星甲在远日点的速度小于近日点的速度%故
#错误(
根据B84
-$
&4#
小行星乙在远日点的加速度等于地球公转加速度%故1错误(
根据开普勒第三定律%小行星甲与乙的运行周期之比
0!
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"
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故'错误(
甲乙两星从远日点到近日点的时间之比即为周期之比
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#-$/-$槡 "
故2正确&
故选2&
&"2!设月球半径为-%质量为8%对嫦娥六号%根据万有引力提供向心力
B 84
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0$
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月球的体积F&)"#-
"
月球的平均密度-&
8
F
联立可得-&
"#
B0$
#!.D$"
故选2&
,"2!-鹊桥二号.中继星在$)小时椭圆轨道运行时%根据开普勒第三定律
#"
0$
&D
同理%对地球的同步卫星根据开普勒第三定律
A"
02$
&D2
又开普勒常量与中心天体的质量成正比%所以
8月
8地&
D
D2
联立可得
8月
8地&
#"
A"
故选2&
3"'2!根据万有引力提供向心力可得
B84
A$
&4,$A&4$
$
A&4
)#$
0$
A&4#
可得
,& B8A槡" %$&
B8槡A %0& )#
$A"槡B8 %#&B8A$
由于巡天号的轨道半径小于哈勃号的轨道半径%则有
,巡&,哈%$巡&$哈%0巡'0哈%#巡&#哈
故选'2&
/"12!返回舱在该绕月轨道上运动时万有引力提供向心力%且返回舱绕月运
行的轨道为圆轨道%半径近似为月球半径%则有
B
8 月4
A$月
&4
$$月
A月