第1部分 专题1 第4节 力与曲线运动(二)-【金版教程】2026年高考物理大二轮大考试题精选重组全书word

第4节　力与曲线运动(二)

高考体验

1．(2025·福建卷，5)(多选)如图为春晚上转手绢的机器人，手绢上有P、Q两点，圆心为O，已知OQ＝OP，手绢绕O点做匀速圆周运动，则(　　)

A．P、Q线速度之比为1∶ B．P、Q角速度之比为∶1

C．P、Q向心加速度之比为∶1 D．P点所受合外力总是指向O

答案：AD

解析：P、Q同轴转动，故角速度相等，即角速度之比为1∶1，B错误；由v＝ωr可知，P、Q线速度之比vP∶vQ＝rOP∶rOQ＝1∶，A正确；由a＝ω2r可知，P、Q向心加速度之比aP∶aQ＝rOP∶rOQ＝1∶，C错误；做匀速圆周运动的物体，其所受合外力提供向心力，故P点所受合外力总是指向圆心O，D正确。

2．(2025·广东卷，8)(多选)将可视为质点的小球沿光滑冰坑内壁推出，使小球在水平面内做匀速圆周运动，如图所示。已知圆周运动半径R为0.4 m，小球所在位置处的切面与水平面夹角θ为45°，小球质量为0.1 kg，重力加速度g取10 m/s2。关于该小球，下列说法正确的有(　　)

A．角速度为5 rad/s B．线速度大小为4 m/s

C．向心加速度大小为10 m/s2 D．所受支持力大小为1 N

答案：AC

解析：对小球受力分析如图所示，有Fn＝mgtanθ＝mω2R，解得ω＝5 rad/s，故A正确；线速度大小为v＝ωR＝2 m/s，故B错误；向心加速度大小为an＝ω2R＝10 m/s2，故C正确；所受支持力大小为FN＝＝ N，故D错误。

3．(2025·海南卷，4)载人飞船的火箭成功发射升空，载人飞船进入预定轨道后，与空间站完成自主快速交会对接，然后绕地球做匀速圆周运动。已知空间站轨道高度低于地球同步卫星轨道，则下面说法正确的是(　　)

A．火箭在加速升空过程失重

B．宇航员在空间站受到的万有引力小于在地表受到的万有引力

C．空间站绕地球做匀速圆周运动的角速度小于地球自转角速度

D．空间站绕地球做匀速圆周运动的加速度小于地球同步卫星的加速度

答案：B

解析：火箭加速升空过程，加速度方向向上，处于超重状态，故A错误；根据F＝，与在地面时相比，宇航员在空间站时离地心更远，受到的万有引力小于在地表受到的万有引力，故B正确；根据＝mω2R＝ma，可得ω＝，a＝，空间站轨道半径小于地球同步卫星轨道半径，可知空间站绕地球做匀速圆周运动的角速度大于同步卫星的角速度，即大于地球自转角速度，空间站绕地球做匀速圆周运动的加速度大于地球同步卫星的加速度，故C、D错误。

4．(2025·广东卷，5)一颗绕太阳运行的小行星，其轨道近日点和远日点到太阳的距离分别约为地球到太阳距离的5倍和7倍。关于该小行星，下列说法正确的是(　　)

A．公转周期约为6年

B．从远日点到近日点所受太阳引力大小逐渐减小

C．从远日点到近日点线速度大小逐渐减小

D．在近日点加速度大小约为地球公转加速度的

答案：D

解析：设地球到太阳的距离为R，根据题意，小行星公转轨道的半长轴为＝6R，由开普勒第三定律有＝，解得小行星的公转周期T行＝＝6年，故A错误；从远日点到近日点，小行星与太阳间的距离逐渐减小，由万有引力定律F＝可知，小行星所受太阳引力大小逐渐增大，故B错误；由开普勒第二定律可知，从远日点到近日点，小行星线速度大小逐渐增大，故C错误；对于绕太阳运行的星体，由牛顿第二定律有＝ma，解得a＝，可知小行星在近日点的加速度大小与地球公转加速度大小的比值为＝＝，故D正确。

5．(2025·陕晋宁青卷，2)我国计划于2028年前后发射“天问三号”火星探测系统，实现火星取样返回。其轨道器将环绕火星做匀速圆周运动，轨道半径约3750 km，轨道周期约2 h，引力常量G取6.67×10－11 N·m2/kg2。根据以上数据可推算出火星的(　　)

A．质量   B．体积

C．逃逸速度   D．自转周期

答案：A

解析：轨道器环绕火星做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力有＝mr，解得火星的质量M＝，则由题中数据可推算出火星的质量M，A正确；由题中数据无法推算出火星的半径，则无法推算出火星的体积，B错误；火星的逃逸速度等于第一宇宙速度的倍，因不知道火星半径，无法推算出火星的第一宇宙速度，所以无法推算出火星的逃逸速度，C错误；自转周期与已知量无关，所以无法推算出火星的自转周期，D错误。

6．(2025·四川卷，6)某人造地球卫星运行轨道与赤道共面，绕行方向与地球自转方向相同。该卫星持续发射信号，位于赤道的某观测站接收到的信号强度随时间变化的规律如图所示，T为地球自转周期。已知该卫星的运动可视为匀速圆周运动，地球质量为M，万有引力常量为G。则该卫星轨道半径为(　　)