模块二 力与曲线运动（综合训练）（全国通用）2027年高考物理一轮复习高效培优系列

**基本信息** 聚焦力与曲线运动综合应用，以典型情境整合平抛、圆周、天体运动，强化运动与相互作用观念及模型建构能力。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题|涵盖概念辨析（曲线运动合力方向）、实际应用（马刀锯传动、双星系统）|平抛运动分解→圆周运动向心力分析→天体运动万有引力定律推导链| |实验题|2题|向心力演示器（控制变量法）、平抛运动验证（运动独立性）|实验原理与科学探究结合，衔接理论规律| |计算题|3题|水火箭拦截、嫦娥卫星轨道、转台斜面临界问题|实际情景建模→运动规律应用→科学推理求解，体现知识迁移|

模块二 力与曲线运动（综合训练） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：必修二 第5~7章 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．篮球从高处无转动下落将沿竖直方向运动，若在释放瞬间给篮球一个转动速度，篮球仍在竖直平面内运动，运动轨迹变成曲线，其侧视图如图所示。篮球运动到点时速度方向如图，下列说法正确的是（     ） A．篮球下落过程中仅受重力 B．篮球的速度可以保持不变 C．点处篮球受到的合力可能指向右下方 D．点处篮球的加速度方向指向轨迹的凸侧 【答案】C 【解析】A．篮球还受到空气阻力，不止重力，故A错误； B．曲线运动速度方向不断变化，速度矢量一定改变，故B错误； C．轨迹弯曲，凹侧为右方，曲线运动合力必须指向凹侧，因此合力可能指向右下方，故C正确； D．加速度与合力同向，合力指向凹侧，加速度也指向凹侧，不是凸侧，故D错误。 故选C。 2．如图所示，由斜面底部点以初速度抛出一物体，一段时间后，物体水平击中斜面顶端正上方的点。重力加速度为，初速度与斜面的夹角为，斜面与水平方向的夹角为，不计空气阻力，下列说法错误的是（     ） A．物体离斜面的最远距离为 B．、之间的高度差为 C．物体从运动到的时间为 D．抛出后经时间，物体的速度方向平行于斜面 【答案】A 【解析】A．将物体的运动沿斜面方向和垂直斜面方向分解，物体在垂直斜面方向做匀减速直线运动，其初速度和加速度大小分别有， 当物体在垂直斜面方向的速度减为零时，物体离斜面的距离最远，根据匀变速直线运动的速度位移公式有 解得最远距离为，故A错误； B．物体做斜抛运动，其初速度与水平方向的夹角为，即物体在竖直方向的初速度为 由于物体水平击中点，说明其在点时竖直方向的分速度为零，根据匀变速直线运动的速度位移公式有 解得、之间的高度差为，故B正确； C．物体从运动到的过程中，竖直方向做匀减速直线运动，根据速度时间公式有 解得运动时间为，故C正确； D．当物体的速度方向平行于斜面时，物体在垂直斜面方向的分速度为零，根据速度时间公式有 解得抛出后的时间为，故D正确。 本题选错误的，故选A。 3．马刀锯是一种木匠常用的电动工具。其内部安装了特殊的传动装置，简化后如图所示，可以将电动机的转动转化为锯条的往复运动。电动机带动圆盘O转动，圆盘O上的凸起P在转动的过程中带动锯条左右往复运动。已知电动机正在顺时针转动，转速n=2400r/min，OP=2cm。某时刻OP与锯条运动方向的夹角θ=37°，下列说法正确的是（     ） A．此时锯条向右运动 B．此时锯条的速度大小约为5 m/s C．OP从图示位置转过30°的过程中，锯条的速度减小 D．锯条往复运动的周期是40s 【答案】A 【解析】转速 角速度， 点线速度： A．圆盘顺时针转动，点线速度沿圆周切线斜向右上，将沿平行锯条、垂直锯条分解，平行锯条分速度向右，因此锯条向右运动，A正确。 B．如图 锯条速度是沿锯条方向的分速度：，B错误。 C．从图示位置顺时针转过，变大、变大，变大，锯条速度增大，C错误。 D．周期 ，D错误。 故选A。 4．如图甲所示，小球在竖直平面内光滑的固定圆管中，绕圆心O点做半径为R的圆周运动（小球直径略小于管的口径且远小于R）。当小球运动到最高点时，速度大小设为v，圆管与小球间弹力的大小设为F，改变速度v得到F-v2图像如图乙所示，重力加速度g=10m/s2，下列说法错误的是（     ） A．小球的质量为 B．固定圆管的半径为 C．当时，在最高点固定圆管对小球作用力的大小为 D．在最高点圆管对小球作用力大小为时，小球的速度一定为 【答案】D 【解析】A．由图乙可知，当时，圆管对小球的弹力等于小球的重力，即有 解得小球的质量为，故A正确，不符合题意； B．由图乙可知，当时 此时小球的重力提供圆周运动的向心力，则有 解得，故B正确，不符合题意； C．当时，对小球受力分析，则有 解得，故C正确，不符合题意； D．在最高点圆管对小球作用力大小为时，若圆管对小球的弹力为压力，则有 解得 若圆管对小球的弹力为支持力，则有 解得 即在最高点圆管对小球作用力大小为时，小球的速度可能为，也可能为，故D错误，符合题意。 故选D。 5．二十四节气的划分是以地球和太阳的连线每扫过定为一个节气，这是古人长期观察太阳运行与气候变化规律的智慧结晶，2016年被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产名录。如图所示为地球在公转轨道上的位置示意图，下列说法正确的是（     ） A．二十四节气中每两个节气相隔的时间相等 B．地球在冬至时绕太阳运行的速度比夏至时大 C．地球绕太阳做匀速圆周运动，太阳处于圆心位置 D．地球绕太阳公转轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值与月球绕地球公转轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值相同 【答案】B 【解析】A．二十四节气定义为日地连线每扫过为一个节气，地球绕太阳做椭圆运动，近日点线速度大、远日点线速度小，扫过相同圆心角所用时间不同，因此两个节气间隔时间不相等，故A错误； B．由图可知，冬至靠近近日点，夏至靠近远日点，根据开普勒第二定律，近日点公转速度更大，因此地球冬至时绕太阳运行的速度比夏至时大，故B正确； C．地球绕太阳做椭圆运动，太阳处于椭圆的一个焦点，不是圆心，故C错误； D．根据开普勒第三定律，比值仅和中心天体质量有关，地球绕太阳公转的中心天体是太阳，月球绕地球公转的中心天体是地球，二者不同，故D错误。 故选B。 6．战国时期的《甘石星经》描述了金、木、水、火、土五大行星的运行规律。若五大行星的运动如图所示，且绕中心天体做匀速圆周运动，则（　　） A．火星的线速度大于水星的线速度 B．地球的角速度大于土星的角速度 C．木星的周期小于金星的周期 D．金星的向心加速度小于火星的向心加速度 【答案】B 【解析】A．行星绕中心天体做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 ， 所以火星的线速度小于水星的线速度，A错误； B．行星绕中心天体做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 ，所以地球的角速度大于土星的角速度，B正确； C．行星绕中心天体做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 ，所以木星的周期大于金星的周期，C错误； D．行星绕中心天体做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 ，所以金星的向心加速度大于火星的向心加速度，D错误。 故选B 。 7．如图是A、B两颗恒星组成的双星系统，它们绕连线上的O点做匀速圆周运动，测得A、B两颗恒星间的距离为L，恒星A的周期为T，其中恒星A的向心加速度是恒星B的2倍，则（　　） A．A、B两颗恒星的线速度之比为1∶2 B．A、B两颗恒星的角速度之比为2∶1 C．A、B两颗恒星的质量之比为2∶1 D．A、B两颗恒星的质量之和为 【答案】D 【解析】AB．在双星系统中，两颗恒星绕连线上同一点做匀速圆周运动，二者的角速度、周期相等； 设两恒星质量分别为和，轨道半径分别为和，间距为 根据向心加速度公式，由于角速度相同，且 可解得两星的轨道半径之比为 由线速度公式可知，两恒星线速度之比为，故AB错误； C．由万有引力提供向心力可得 化简可得 解得两恒星的质量之比为，故C错误； D．将上述向心力表达式变形，可得， 两式相加得 结合角速度公式，代入上式并化简，可得两恒星质量之和为，故D正确。 故选D。 8．关于下列四幅图中物体的运动描述正确的是（     ） A．图甲中，汽车通过拱形桥最高点时，对桥的压力小于汽车自身的重力 B．图乙中，物块紧贴筒壁随圆筒一起做匀速圆周运动，角速度越大，摩擦力越大 C．图丙中，火车以任意速度转弯时，铁轨对火车轮缘均不会产生侧向的作用力 D．图丁中，圆盘带着小物块做匀速圆周运动，二者相对静止，静摩擦力始终指向圆心 【答案】AD 【解析】A．汽车通过拱桥最高点时，汽车的加速度方向向下，汽车处于失重状态，对桥的压力小于汽车自身重力，故A正确； B．物块紧贴竖直筒壁做匀速圆周运动时，竖直方向受力平衡，静摩擦力大小始终等于物块重力，不随角速度增大而变化，故B错误； C．火车转弯时，当重力和轨道支持力的合力恰好提供向心力时，铁轨对轮缘才没有侧向作用力，此时有 解得 速度不等于设计速度时，铁轨会对轮缘产生侧向作用力，故C错误； D．圆盘带动小物块做匀速圆周运动、二者相对静止时，小物块重力和盘面支持力平衡，向心力完全由静摩擦力提供，因此静摩擦力始终指向圆心，故D正确。 故选AD。 9．如图所示，半球形陶罐固定在绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，改变转台角速度，再次稳定后，小物块与点的连线与之间的夹角变大，不计摩擦。下列说法正确的是（　　） A．物块做圆周运动所需的向心力变大 B．转台角速度变大 C．陶罐对小物块的作用力不变 D．小物块所受合力始终指向点 【答案】AB 【解析】设半球形陶罐的半径为，由几何关系得小物块做圆周运动的轨道半径 竖直方向无加速度，受力平衡 可得支持力 水平方向合力提供向心力，代入、 整理得 ，向心力 A．变大时，变大，由，得向心力变大，故A正确； B．变大时，变小，由，得角速度变大，故B正确； C．陶罐对小物块的作用力就是支持力​，变大变小，变大，故C错误； D．向心力（合力）指向圆周运动的圆心，即指向竖直转轴，并不指向球心，故D错误。 故选 AB。 10．如图所示，A、B为地球的两颗卫星，卫星A沿顺时针方向绕地球做匀速圆周运动，周期约为1.5 h，半径为，卫星B绕地球做圆周运动的半径为，图示时刻两卫星分别与地心点连线间的夹角为。下列说法正确的有（     ） A．卫星A做匀速圆周运动的线速度大于 B．卫星B的运动周期约为12 h C．若卫星B沿顺时针方向运动，则至少经过约两颗卫星相距最近 D．若卫星B沿逆时针方向运动，则至少经过约两颗卫星相距最近 【答案】BCD 【解析】A．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是所有绕地球做匀速圆周运动卫星的最大环绕速度，所以卫星A做匀速圆周运动的线速度不可能大于，故A错误； B．由开普勒第三定律有 卫星A的周期约为1.5h，卫星B绕地球做圆周运动的半径为4R，代入数据可得卫星B的运动周期约为12h，故B正确； C．若卫星B沿顺时针方向运动，设至少经过时间两颗卫星相距最近，由题意有 可得 故C正确； D．若卫星B沿逆时针方向运动，则至少经过时间两颗卫星相距最近，由题意有 可得 故D正确。 故选BCD。 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11．（8分）吴丽同学用向心力演示器探究向心力大小的表达式，实验情景如图中A、B、C所示，其中球的尺寸相同，只有B情景皮带两端塔轮的半径不相等。 （1）本实验采用的科学方法是 。 A．微元法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．类比法 （2）三个情景中_______（选填“A”、“B”或“C”）是探究向心力大小F与质量m关系，在加速转动手柄过程中，左右标尺露出红白相间等分标记的比值_______（选填“不变”“变大”或“变小”）。 （3）在B情景中，若左右两钢球所受向心力的比值为9∶1，则实验中选取左右两个变速塔轮的半径之比为_________。 【答案】（1）C （2）C 不变 （3） 【解析】（1）[1] 本实验探究向心力大小与多个物理量的关系，需要保持其他物理量不变，只改变其中一个物理量，因此采用控制变量法，故选C。 （2）[2][3] C 情景中两球尺寸相同、转动半径相同，皮带两端塔轮半径相同，只有小球质量不同，可探究向心力大小 与质量 的关系。 由向心力公式得 加速转动手柄时，左右两球的角速度之比保持不变，转动半径和质量也不变，所以左右标尺露出红白相间等分标记的比值不变。 （3）[4] B 情景中两钢球质量相同、转动半径相同，设左右两球的角速度分别为 、，由向心力公式得 可得 皮带传动时两塔轮边缘线速度相同，设左右两塔轮半径分别为 、，则 因此 12．（8分）某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，实验操作如下：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开下落。 （1）实验中的现象是小球A、B同时落地，说明___________________________。 （2）实验小组接着利用频闪照相机得到小球做平抛运动的局部照片（如图乙，其中每个小格宽度一致）。根据照片上小格宽度与实际宽度的比例关系，测得，，，，已知频闪照相机的闪光周期。 （3）经测量发现，每经过一个闪光周期，小球在水平方向运动的位移均相等，说明___________________。 （4）根据以上信息，可求得小球的水平速度大小______（结果保留两位有效数字），当地重力加速度______（结果保留三位有效数字）。 【答案】（1）平抛运动在竖直方向上做自由落体运动 （2）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动 （3）0.74 （4）9.76 【解析】（1）[1]实验中的现象是小球A、B同时落地，则A、B两球在竖直方向有相同的运动情景，说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。 （3）[2]经测量发现，每经过一个闪光周期，小球在水平方向运动的位移均相等，说明平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。 （4）[3]由图乙可知，水平方向有 可得小球的水平速度大小为 [4]竖直方向有 可得当地重力加速度为 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）某中学举办了“水火箭比赛”，同学们积极参与，展示了功能各异的水火箭。某组同学的水火箭可以实现“定点打靶”。将目标置于高的竖直墙面上，水火箭装置置于水平地面上A点，发射位置到墙体的水平距离，调整发射角度（为初速度与水平方向夹角），当初速度为时，水火箭恰好垂直墙体击中目标。不计空气阻力，取重力加速度大小，水火箭与目标均可视为质点。 （1）求水火箭发射的初速度； （2）若在水火箭前进方向的水平地面上B点放置一枚“拦截型”水火箭，其发射方向竖直向上，A点与B点距离为。为模拟真实的拦截效果，发射水火箭后后发射拦截火箭，要使拦截火箭拦截成功，则“拦截型”水火箭的发射速度v是多少。 【答案】（1），与水平方向的夹角正切值为 （2） 【解析】（1）初速度为的水火箭做斜上抛运动恰好垂直墙体击中目标，由逆向思维法可等效为平抛运动，则有 ， 解得 ， 则水火箭发射的初速度大小为 与水平方向的夹角满足 （2）水火箭发射时的竖直分速度为 设水火箭到被拦截所用时间为，则有 可得 要使拦截火箭拦截成功，对发射水火箭，竖直方向有 对“拦截型”水火箭，竖直方向有 解得“拦截型”水火箭的发射速度为 14．（10分）“嫦娥工程”正在循序渐进地实现中国的航天梦。若“嫦娥五号”绕月做匀速圆周运动时，轨道距月球表面的高度为，周期为；“嫦娥六号”绕月做匀速圆周运动时，轨道距月球表面的高度为。已知引力常量为G，月球半径为R，忽略月球自转。求： （1）月球的质量M； （2）月球表面的重力加速度大小g； （3）“嫦娥六号”绕月运行周期。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）对绕月做匀速圆周运动的“嫦娥五号”，其轨道半径为 万有引力提供向心力，可知 解得月球的质量 （2）忽略月球自转，月球表面物体的重力等于万有引力，对月球表面质量为的物体，有 解得 （3）“嫦娥五号”与“嫦娥六号”所绕行的中心天体均为月球，其中“嫦娥六号”的轨道半径为 根据开普勒第三定律有 故“嫦娥六号”绕月运行周期 15．（18分）如图所示，可以绕竖直轴转动的水平转台上固定着倾角的斜面，斜面最低点在转轴上，质量为的物块（可视为质点）放置于转台不同位置可随转台转动。重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。 （1）若将物块放置于转台水平面上，距点的距离为，当转台以角速度转动时，物块恰好相对转台不滑动．求物块与水平面间的动摩擦因数。 （2）若将物块放置于转台斜面上，距点的距离为，物块与转台斜面之间的动摩擦因数也为。 ①当转台以角速度转动时，物块受到的支持力为多大； ②当物块相对转台静止时，求转台角速度的范围。 【答案】（1） （2）①；② 【解析】（1）因物块恰好相对转台不滑动，对其受力分析，由牛顿第二定律有 解得 （2）①当物块在转台斜面转动时，沿斜面和垂直于斜面分解加速度有 解得 ②当角速度最小时，物块恰好不下滑，对物块受力分析可得 在水平方向上 在竖直方向上 又 解得 当角速度最大时，物块恰好不上滑，对物块受力分析可得 在水平方向上 在竖直方向上 又 解得 由上分析可知，角速度取值范围为。 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 模块二 力与曲线运动（综合训练） 参考答案 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C A A D B B D AD AB BCD 二、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。 11．（1）C （2）C 不变 （3）1:3 12．（1）平抛运动在竖直方向上做自由落体运动 （2）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动 （3）0.74 （4）9.76 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）（1）初速度为的水火箭做斜上抛运动恰好垂直墙体击中目标，由逆向思维法可等效为平抛运动，则有 ， 解得 ， 则水火箭发射的初速度大小为 与水平方向的夹角满足 （2）水火箭发射时的竖直分速度为 设水火箭到被拦截所用时间为，则有 可得 要使拦截火箭拦截成功，对发射水火箭，竖直方向有 对“拦截型”水火箭，竖直方向有 解得“拦截型”水火箭的发射速度为 14．（10分）（1）对绕月做匀速圆周运动的“嫦娥五号”，其轨道半径为 万有引力提供向心力，可知 解得月球的质量 （2）忽略月球自转，月球表面物体的重力等于万有引力，对月球表面质量为的物体，有 解得 （3）“嫦娥五号”与“嫦娥六号”所绕行的中心天体均为月球，其中“嫦娥六号”的轨道半径为 根据开普勒第三定律有 故“嫦娥六号”绕月运行周期 15．（18分）（1）因物块恰好相对转台不滑动，对其受力分析，由牛顿第二定律有 解得 （2）①当物块在转台斜面转动时，沿斜面和垂直于斜面分解加速度有 解得 ②当角速度最小时，物块恰好不下滑，对物块受力分析可得 在水平方向上 在竖直方向上 又 解得 当角速度最大时，物块恰好不上滑，对物块受力分析可得 在水平方向上 在竖直方向上 又 解得 由上分析可知，角速度取值范围为。 答案第2页，共2页 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 模块二 力与曲线运动（综合训练） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：必修二 第5~7章 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．篮球从高处无转动下落将沿竖直方向运动，若在释放瞬间给篮球一个转动速度，篮球仍在竖直平面内运动，运动轨迹变成曲线，其侧视图如图所示。篮球运动到点时速度方向如图，下列说法正确的是（     ） A．篮球下落过程中仅受重力 B．篮球的速度可以保持不变 C．点处篮球受到的合力可能指向右下方 D．点处篮球的加速度方向指向轨迹的凸侧 2．如图所示，由斜面底部点以初速度抛出一物体，一段时间后，物体水平击中斜面顶端正上方的点。重力加速度为，初速度与斜面的夹角为，斜面与水平方向的夹角为，不计空气阻力，下列说法错误的是（     ） A．物体离斜面的最远距离为 B．、之间的高度差为 C．物体从运动到的时间为 D．抛出后经时间，物体的速度方向平行于斜面 3．马刀锯是一种木匠常用的电动工具。其内部安装了特殊的传动装置，简化后如图所示，可以将电动机的转动转化为锯条的往复运动。电动机带动圆盘O转动，圆盘O上的凸起P在转动的过程中带动锯条左右往复运动。已知电动机正在顺时针转动，转速n=2400r/min，OP=2cm。某时刻OP与锯条运动方向的夹角θ=37°，下列说法正确的是（     ） A．此时锯条向右运动 B．此时锯条的速度大小约为5 m/s C．OP从图示位置转过30°的过程中，锯条的速度减小 D．锯条往复运动的周期是40s 4．如图甲所示，小球在竖直平面内光滑的固定圆管中，绕圆心O点做半径为R的圆周运动（小球直径略小于管的口径且远小于R）。当小球运动到最高点时，速度大小设为v，圆管与小球间弹力的大小设为F，改变速度v得到F-v2图像如图乙所示，重力加速度g=10m/s2，下列说法错误的是（     ） A．小球的质量为 B．固定圆管的半径为 C．当时，在最高点固定圆管对小球作用力的大小为 D．在最高点圆管对小球作用力大小为时，小球的速度一定为 5．二十四节气的划分是以地球和太阳的连线每扫过定为一个节气，这是古人长期观察太阳运行与气候变化规律的智慧结晶，2016年被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产名录。如图所示为地球在公转轨道上的位置示意图，下列说法正确的是（     ） A．二十四节气中每两个节气相隔的时间相等 B．地球在冬至时绕太阳运行的速度比夏至时大 C．地球绕太阳做匀速圆周运动，太阳处于圆心位置 D．地球绕太阳公转轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值与月球绕地球公转轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值相同 6．战国时期的《甘石星经》描述了金、木、水、火、土五大行星的运行规律。若五大行星的运动如图所示，且绕中心天体做匀速圆周运动，则（　　） A．火星的线速度大于水星的线速度 B．地球的角速度大于土星的角速度 C．木星的周期小于金星的周期 D．金星的向心加速度小于火星的向心加速度 7．如图是A、B两颗恒星组成的双星系统，它们绕连线上的O点做匀速圆周运动，测得A、B两颗恒星间的距离为L，恒星A的周期为T，其中恒星A的向心加速度是恒星B的2倍，则（　　） A．A、B两颗恒星的线速度之比为1∶2 B．A、B两颗恒星的角速度之比为2∶1 C．A、B两颗恒星的质量之比为2∶1 D．A、B两颗恒星的质量之和为 8．关于下列四幅图中物体的运动描述正确的是（     ） A．图甲中，汽车通过拱形桥最高点时，对桥的压力小于汽车自身的重力 B．图乙中，物块紧贴筒壁随圆筒一起做匀速圆周运动，角速度越大，摩擦力越大 C．图丙中，火车以任意速度转弯时，铁轨对火车轮缘均不会产生侧向的作用力 D．图丁中，圆盘带着小物块做匀速圆周运动，二者相对静止，静摩擦力始终指向圆心 9．如图所示，半球形陶罐固定在绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，改变转台角速度，再次稳定后，小物块与点的连线与之间的夹角变大，不计摩擦。下列说法正确的是（　　） A．物块做圆周运动所需的向心力变大 B．转台角速度变大 C．陶罐对小物块的作用力不变 D．小物块所受合力始终指向点 10．如图所示，A、B为地球的两颗卫星，卫星A沿顺时针方向绕地球做匀速圆周运动，周期约为1.5 h，半径为，卫星B绕地球做圆周运动的半径为，图示时刻两卫星分别与地心点连线间的夹角为。下列说法正确的有（     ） A．卫星A做匀速圆周运动的线速度大于 B．卫星B的运动周期约为12 h C．若卫星B沿顺时针方向运动，则至少经过约两颗卫星相距最近 D．若卫星B沿逆时针方向运动，则至少经过约两颗卫星相距最近 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11．（8分）吴丽同学用向心力演示器探究向心力大小的表达式，实验情景如图中A、B、C所示，其中球的尺寸相同，只有B情景皮带两端塔轮的半径不相等。 （1）本实验采用的科学方法是 。 A．微元法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．类比法 （2）三个情景中_______（选填“A”、“B”或“C”）是探究向心力大小F与质量m关系，在加速转动手柄过程中，左右标尺露出红白相间等分标记的比值_______（选填“不变”“变大”或“变小”）。 （3）在B情景中，若左右两钢球所受向心力的比值为9∶1，则实验中选取左右两个变速塔轮的半径之比为_________。 12．（8分）某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，实验操作如下：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开下落。 （1）实验中的现象是小球A、B同时落地，说明___________________________。 （2）实验小组接着利用频闪照相机得到小球做平抛运动的局部照片（如图乙，其中每个小格宽度一致）。根据照片上小格宽度与实际宽度的比例关系，测得，，，，已知频闪照相机的闪光周期。 （3）经测量发现，每经过一个闪光周期，小球在水平方向运动的位移均相等，说明___________________。 （4）根据以上信息，可求得小球的水平速度大小______（结果保留两位有效数字），当地重力加速度______（结果保留三位有效数字）。 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）某中学举办了“水火箭比赛”，同学们积极参与，展示了功能各异的水火箭。某组同学的水火箭可以实现“定点打靶”。将目标置于高的竖直墙面上，水火箭装置置于水平地面上A点，发射位置到墙体的水平距离，调整发射角度（为初速度与水平方向夹角），当初速度为时，水火箭恰好垂直墙体击中目标。不计空气阻力，取重力加速度大小，水火箭与目标均可视为质点。 （1）求水火箭发射的初速度； （2）若在水火箭前进方向的水平地面上B点放置一枚“拦截型”水火箭，其发射方向竖直向上，A点与B点距离为。为模拟真实的拦截效果，发射水火箭后后发射拦截火箭，要使拦截火箭拦截成功，则“拦截型”水火箭的发射速度v是多少。 14．（10分）“嫦娥工程”正在循序渐进地实现中国的航天梦。若“嫦娥五号”绕月做匀速圆周运动时，轨道距月球表面的高度为，周期为；“嫦娥六号”绕月做匀速圆周运动时，轨道距月球表面的高度为。已知引力常量为G，月球半径为R，忽略月球自转。求： （1）月球的质量M； （2）月球表面的重力加速度大小g； （3）“嫦娥六号”绕月运行周期。 15．（18分）如图所示，可以绕竖直轴转动的水平转台上固定着倾角的斜面，斜面最低点在转轴上，质量为的物块（可视为质点）放置于转台不同位置可随转台转动。重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。 （1）若将物块放置于转台水平面上，距点的距离为，当转台以角速度转动时，物块恰好相对转台不滑动．求物块与水平面间的动摩擦因数。 （2）若将物块放置于转台斜面上，距点的距离为，物块与转台斜面之间的动摩擦因数也为。 ①当转台以角速度转动时，物块受到的支持力为多大； ②当物块相对转台静止时，求转台角速度的范围。 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $