专题04 曲线运动 万有引力(学考真题汇编,福建专用)2027年高中物理
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内容正文:
专题04 曲线运动 万有引力
5年真题
考点分类
福建考情
命题规律
考点1 曲线运动的认识
2025福建(1题)、2023福建(1题)、2022福建(2题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:曲线运动瞬时速度的方向、曲线运动概念和性质。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点2 运动的合成与分解
2024-2025高二上福建(1题)、2024福建(1题)、2023福建(1题)、2022福建(1题)、2021福建(3题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:互成角度的两个匀速直线运动的合成、斜抛运动。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点3 平抛运动的规律
2025福建(1题)、2024-2025高二下福建(1题)、2024-2025高二上福建(1题)、2024福建(1题)、2023福建(1题)、2022福建(1题)、2021福建(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:验证平抛运动在竖直及水平方向的运动规律、平抛运动的概念、平抛运动位移的计算、平抛运动速度的计算。
·趋势:情境化命题逐步加深,整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握。
考点4 圆周运动的描述
2025福建(1题)、2024-2025高二下福建(1题)、2021福建(2题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:转速与周期、频率的关系。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点5 向心力和向心加速度
2025福建(1题)、2024-2025高二下福建(1题)、2024-2025高二上福建(1题)、2023福建(1题)、2022福建(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:向心力的来源。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点6 开普勒三大定律
2022福建(1题)、2021福建(1题)
·情境:倾向于融入前沿科技与工程应用情境。
·重点:开普勒第二定律。
·趋势:情境化命题逐步加深,整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点7 万有引力的计算
2024-2025高二下福建(1题)、2023福建(1题)
·情境:倾向于融入前沿科技与工程应用情境。
·重点:万有引力的计算。
·趋势:情境化命题逐步加深,整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点8 同步卫星、近地卫星与赤道上物体的比较
2025福建(1题)、2024-2025高二上福建(1题)、2024福建(1题)、2023福建(2题)、2022福建(1题)、2021福建(1题)
·情境:科技应用情境下嵌入实验探究元素。
·重点:比较不同轨道上的卫星物理量。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点1 曲线运动的认识
1.(2025·福建·学业考试真题)如图,当秋千从高处荡到图示位置时,秋千座椅的速度方向是图中的( )
A. a方向
B. b方向
C. c方向
D. d方向
2.(2023·福建·学业考试真题)一个物体做曲线运动,该物体的速度( )
A. 方向一定不变
B. 方向一定变化
C. 大小一定不变
D. 大小一定变化
3.(2022·福建·学业考试真题)如图,在磁铁吸引下钢珠沿曲线运动。图中能正确表示钢珠经过点时速度方向的是( )
A. 的方向
B. 的方向
C. 的方向
D. 的方向
4.(2022·福建·学业考试真题)一小球在水平面内做曲线运动,从A点运动到B点,某运动轨迹如图中虚线AOB,小球在O点时的速度方向是( )
A. 方向
B. 方向
C. 方向
D. 方向
考点2 运动的合成与分解
1.(2024·福建·学业考试真题)如图,汽船船头沿垂直于河岸的方向匀速向对岸航行,汽船在静水中的速度v1=4m/s,河水流速v2=3m/s。则汽船相对于河岸的实际速度v的大小为( )
A. 1m/s
B. 5m/s
C. 7m/s
D. 12m/s
2.(2023·福建·学业考试真题)汽艇以v1=4m/s的速度沿垂直于河岸的方向匀速向对岸行驶,河水流速v2=3m/s,如图所示。则汽艇过河的实际速度v的大小为( )
A. 3m/s
B. 4m/s
C. 5m/s
D. 7m/s
3.(2022·福建·学业考试真题)如图,小船船头垂直河岸从M点渡河,N点位于M点的正对岸,河水流速为,船在静水中的速度为,则小船将到达对岸( )
A. N点
B. N点下游某处
C. N点上游某处
D. 任意位置都有可能
4.(2021·福建·学业考试真题)在校运会铅球比赛中,运动员将铅球斜向上推出后,不计空气阻力,铅球在空中做( )
A. 匀速直线运动
B. 匀加速直线运动
C. 匀减速直线运动
D. 匀变速曲线运动
5.(2021·福建·学业考试真题)如图,在马戏表演中,猴子以速度沿竖直杆向上做匀速运动,同时人顶着杆以速度水平向右匀速移动,则猴子对地速度v的大小为( )
A.
B.
C.
D.
6.(2021·福建·学业考试真题)如图,小船从A点开始渡河,小船在静水中的速度为v1,水流的速度为v2,合速度v的方向由A指向B,A、B连线与河岸垂直,以下说法正确的是( )
A. 小船将到达B点
B. 小船将到达B点右侧
C. 合速度的大小v=v1+v2
D. 合速度的大小
7.(2024-2025高二上·福建·学业考试真题)火车以8m/s的速度在水平轨道上行驶,此时雨点沿竖直方向下落,速度大小为6m/s。则火车中的乘客看到雨点的运动速度v的大小为(如图所示)( )
A. 6m/s
B. 8m/s
C. 10m/s
D. 14m/s
考点3 平抛运动的规律
1.(2025·福建·学业考试真题)如图,某人在同一位置以不同的初速度先后水平抛出甲、乙两个小球,两小球落到同一水平面上,不计空气阻力。则( )
A. 甲球的初速度较大
B. 乙球的初速度较大
C. 甲球下落时间较长
D. 乙球下落时间较长
2.(2022·福建·学业考试真题)在空中沿水平方向抛出一物体。不计空气阻力,物体在下落过程中( )
A. 动能保持不变
B. 动能逐渐减小
C. 水平方向速度不变
D. 竖直方向速度不变
3.(2021·福建·学业考试真题)A、B两个小球从同一高度水平抛出,初速度,各自经历、后均落在同一水平面上,水平位移分别是、,若不计空气阻力,下列关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4.(2024-2025高二上·福建·学业考试真题)将一小石块从某一高处以速度v0水平抛出。若忽略空气阻力,则小石块的运动可分解为( )
A. 水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动
B. 水平方向的匀速直线运动,竖直方向的匀速直线运动
C. 水平方向的匀加速直线运动,竖直方向的自由落体运动
D. 水平方向的匀加速直线运动,竖直方向的匀速直线运动
5.(2024·福建·学业考试真题)某同学利用如图甲所示的实验装置探究平抛运动的特点。实验需要描绘小球做平抛运动的轨迹并根据轨迹求平抛初速度。
(1)该实验必须用到的器材是 (选填“A”或“B”);
A. 打点计时器
B. 刻度尺
(2)为了让小球平抛运动的轨迹相同,每次需要从斜槽上 由静止释放小球(选填“A”或“B”);
A. 不同位置
B. 同一位置
(3)实验中,某同学记录了运动轨迹上的三个点A、B、C,如图乙所示。以A点为坐标原点建立坐标系,各点的坐标值已在图中标出。取重力加速度g=10m/s2,可知小球平抛运动的初速度大小为 (选填“A”或“B”)。
A. 1m/s
B. 2m/s
6.(2023·福建·学业考试真题)如图,轻绳一端固定在O点,另一端系着一小球。将小球拉到与O点同一水平高度的A点,此时轻绳处于伸直状态。小球从A点由静止释放,当摆到O点正下方的B点时,轻绳突然断裂,小球开始做平抛运动,落在水平面上的C点。已知O点离地的高度H=5m,轻绳长度L=1.8m。取重力加速度,不计一切阻力。
(1)小球摆到B点时的速度大小vB为多少?
(2)小球由B点运动到C点的时间t为多少?
(3)若保持O点离地的高度H不变,改变该轻绳长度,则小球水平最大射程sm为多少?
7.(2024-2025高二下·福建·学业考试真题)用如图所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。
(1)用小锤击打弹性金属片C后,做自由落体运动的小球是______(选填“A”或“B”);
A. A球
B. B球
(2)忽略空气阻力的影响,两球落地的时间关系是______(选填“A”或“B”);
A.
B.
(3)在同一高度改变小锤击打的力度,可以改变A球的______(选填“A”或“B”)。
A. 水平初速度大小
B. 落地时间
考点4 圆周运动的描述
1.(2025·福建·学业考试真题)如图,当篮球在指尖上绕竖直轴转动时,球面上P、Q两点做圆周运动的周期分别为TP、TQ, 线速度大小分别为vP、vQ,则( )
A. TP>TQ
B. TP<TQ
C. vP>vQ
D. vP<vQ
2.(2021·福建·学业考试真题)如图,A、B为自行车车轮一根辐条上的两点,O为车轮的轴心。当车轮转动时,A、B两点的线速度大小分别为,角速度大小分别为,则( )
A.
B.
C.
D.
3.(2021·福建·学业考试真题)如图,关于钟表上的时针、分针和秒针的周期大小关系,以下说法正确的是( )
A. 时针的周期最大
B. 分针的周期最大
C. 秒针的周期最大
D. 三根针的周期一样大
4.(2024-2025高二下·福建·学业考试真题)如图是一款手指陀螺,拨动之后可在指尖做圆周运动。当陀螺以O点为圆心转动起来后,对A、B两点角速度和线速度v的大小判断正确的是( )
A.
B.
C.
D.
考点5 向心力和向心加速度
1.(2025·福建·学业考试真题)一小物块随水平圆盘匀速转动,受力情况如图所示。小物块做圆周运动的向心力是( )
A. 重力G
B. 支持力N
C. 摩擦力f
D. 支持力N与摩擦力f的合力
2.(2023·福建·学业考试真题)圆筒绕竖直中心轴旋转,小物块靠在圆筒的内壁上跟随圆筒做匀速圆周运动,受力情况如图所示。则提供小物块向心力的是( )
A. 重力G
B. 弹力N
C. 摩擦力f
D. 重力G和摩擦力f的合力
3.(2022·福建·学业考试真题)如图,紧贴圆筒内壁的小物块与圆筒一起绕竖直中心轴旋转。提供小物块在水平面内做匀速圆周运动向心力的是( )
A. 重力
B. 弹力
C. 摩擦力
D. 弹力与摩擦力的合力
4.(2024-2025高二上·福建·学业考试真题)如图,汽车驶过圆弧形路面的顶端时,所受的重力G和支持力N都在竖直方向。此时提供汽车做圆周运动向心力的是( )
A. 重力
B. 支持力
C. 重力和支持力的合力
D. 汽车对路面的压力
5.(2024-2025高二下·福建·学业考试真题)如图,小球在橡皮筋的牵引下,在光滑水平面上绕固定点O做匀速圆周运动。提供小球做圆周运动所需的向心力是( )
A. 重力G
B. 支持力N
C. 橡皮筋弹力F
D. 重力G和支持力N的合力
考点6 开普勒三大定律
1.(2022·福建·学业考试真题)如图,木星的两个卫星木卫一和木卫四绕木星做圆周运动。木卫一和木卫四的周期分别为T1、T2,加速度大小分别为a1、a2,则( )
A. a1<a2
B. a1=a2
C. T1<T2
D. T1=T2
2.(2021·福建·学业考试真题)2021年2月24日,“天问一号”火星探测器成功实施第三次近火制动,进入火星停泊轨道,如图所示。已知A为近火点,B为远火点,则“天问一号”在A、B两点的线速度、的大小关系是( )
A.
B.
C.
D. 不能确定
考点7 万有引力的计算
1.(2023·福建·学业考试真题)在总结前人研究成果的基础上,1687年在《自然哲学的数学原理》一书中,正式提出万有引力定律的科学家是( )
A. 爱因斯坦
B. 牛顿
C. 奥斯特
D. 安培
2.(2024-2025高二下·福建·学业考试真题)嫦娥六号探测器完成了人类首次月球背面采样。如图是嫦娥六号绕月球运动的椭圆轨道示意图,嫦娥六号受月球引力最大的位置是( )
A. a点
B. b点
C. c点
D. d点
考点8 同步卫星、近地卫星与赤道上物体的比较
1.(2025·福建·学业考试真题)如图,发射地球同步卫星时,可以先将卫星发射到近地轨道a,再经过转移轨道将卫星送入同步轨道b,卫星在a、b轨道上的运动均可视为匀速圆周运动。设卫星在a、b轨道上的线速度大小分别为va、vb,周期分别为Ta、Tb。则( )
A. va=vb
B. va<vb
C. Ta>Tb
D. Ta<Tb
2.(2024·福建·学业考试真题)如图,中国空间站和地球同步卫星在各自轨道上运行,均可看成匀速圆周运动。设空间站及同步卫星运行的速度和周期分别为v站、v星和T站、T星。则( )
A. v站=v星
B. v站>v星
C. T站=T星
D. T站>T星
3.(2023·福建·学业考试真题)在轨运行的中国空间站和地球同步卫星,可近似看成绕地球做匀速圆周运动。中国空间站的轨道半径比地球静止卫星的轨道半径小,则中国空间站绕地球运行的周期( )
A. 等于24小时
B. 等于地球静止卫星的周期
C. 小于地球静止卫星的周期
D. 大于地球静止卫星的周期
4.(2023·福建·学业考试真题)在轨运行的中国空间站和地球静止卫星绕地球的运动,可近似看作匀速圆周运动,如图所示。空间站和静止卫星的周期分别为,加速度大小分别为,则( )
A.
B.
C.
D.
5.(2022·福建·学业考试真题)为满足不同领域的需要,我国有许多不同轨道高度的人造卫星。如图,A,B两颗人造卫星在同一轨道平面上绕地球做匀速圆周运动。若它们的线速度大小分别为,,周期分别为,。则( )
A.
B.
C.
D.
6.(2021·福建·学业考试真题)2020年11月24日,我国成功发射的嫦娥五号探测器,登月并完成月面自动采样后于12月17日返回地球。如图,探测器从半径较大的圆轨道1变轨后,沿半径较小的圆轨道2仍做匀速圆周运动。则在圆轨道1运动与圆轨道2运行相比,探测器在圆轨道1运动的( )
A. 周期较大
B. 线速度较大
C. 角速度较大
D. 向心加速度较大
7.(2024-2025高二上·福建·学业考试真题)如图,在轨运行的量子科学实验卫星“墨子号”和地球静止卫星,可近似看成绕地球做匀速圆周运动,地球静止卫星的轨道半径更大。设“墨子号”及静止卫星绕地球运行的速度和周期分别为、和、。则( )
A.
B.
C.
D.
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专题04 曲线运动 万有引力
5年真题
考点分类
福建考情
命题规律
考点1 曲线运动的认识
2025福建(1题)、2023福建(1题)、2022福建(2题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:曲线运动瞬时速度的方向、曲线运动概念和性质。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点2 运动的合成与分解
2024-2025高二上福建(1题)、2024福建(1题)、2023福建(1题)、2022福建(1题)、2021福建(3题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:互成角度的两个匀速直线运动的合成、斜抛运动。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点3 平抛运动的规律
2025福建(1题)、2024-2025高二下福建(1题)、2024-2025高二上福建(1题)、2024福建(1题)、2023福建(1题)、2022福建(1题)、2021福建(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:验证平抛运动在竖直及水平方向的运动规律、平抛运动的概念、平抛运动位移的计算、平抛运动速度的计算。
·趋势:情境化命题逐步加深,整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握。
考点4 圆周运动的描述
2025福建(1题)、2024-2025高二下福建(1题)、2021福建(2题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:转速与周期、频率的关系。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点5 向心力和向心加速度
2025福建(1题)、2024-2025高二下福建(1题)、2024-2025高二上福建(1题)、2023福建(1题)、2022福建(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:向心力的来源。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点6 开普勒三大定律
2022福建(1题)、2021福建(1题)
·情境:倾向于融入前沿科技与工程应用情境。
·重点:开普勒第二定律。
·趋势:情境化命题逐步加深,整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点7 万有引力的计算
2024-2025高二下福建(1题)、2023福建(1题)
·情境:倾向于融入前沿科技与工程应用情境。
·重点:万有引力的计算。
·趋势:情境化命题逐步加深,整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点8 同步卫星、近地卫星与赤道上物体的比较
2025福建(1题)、2024-2025高二上福建(1题)、2024福建(1题)、2023福建(2题)、2022福建(1题)、2021福建(1题)
·情境:科技应用情境下嵌入实验探究元素。
·重点:比较不同轨道上的卫星物理量。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点1 曲线运动的认识
1.(2025·福建·学业考试真题)如图,当秋千从高处荡到图示位置时,秋千座椅的速度方向是图中的( )
A. a方向
B. b方向
C. c方向
D. d方向
【答案】B
【详解】物体做曲线运动时,其任意时刻的瞬时速度方向是沿着这一点轨迹的切线方向,即秋千座椅的速度方向是图中的b方向。故选B。
2.(2023·福建·学业考试真题)一个物体做曲线运动,该物体的速度( )
A. 方向一定不变
B. 方向一定变化
C. 大小一定不变
D. 大小一定变化
【答案】B
【详解】做曲线运动的物体,速度的方向一定改变,但大小可能不变,例如匀速圆周运动。故选B。
3.(2022·福建·学业考试真题)如图,在磁铁吸引下钢珠沿曲线运动。图中能正确表示钢珠经过点时速度方向的是( )
A. 的方向
B. 的方向
C. 的方向
D. 的方向
【答案】B
【详解】物体做曲线运动的速度方向为该点处的切线方向,所以为的方向。故选B。
4.(2022·福建·学业考试真题)一小球在水平面内做曲线运动,从A点运动到B点,某运动轨迹如图中虚线AOB,小球在O点时的速度方向是( )
A. 方向
B. 方向
C. 方向
D. 方向
【答案】B
【详解】物体做曲线运动,则物体在任意时刻速度的方向都是沿着该点的切线方向,由题意可知,轨迹O点的切线方向为v2的方向,即小球在O点的速度方向为v2的方向。故选B。
考点2 运动的合成与分解
1.(2024·福建·学业考试真题)如图,汽船船头沿垂直于河岸的方向匀速向对岸航行,汽船在静水中的速度v1=4m/s,河水流速v2=3m/s。则汽船相对于河岸的实际速度v的大小为( )
A. 1m/s
B. 5m/s
C. 7m/s
D. 12m/s
【答案】B
【详解】由图可知,汽船相对于河岸的实际速度为故选B。
2.(2023·福建·学业考试真题)汽艇以v1=4m/s的速度沿垂直于河岸的方向匀速向对岸行驶,河水流速v2=3m/s,如图所示。则汽艇过河的实际速度v的大小为( )
A. 3m/s
B. 4m/s
C. 5m/s
D. 7m/s
【答案】C
【详解】汽艇过河的实际速度v的大小为故选C。
3.(2022·福建·学业考试真题)如图,小船船头垂直河岸从M点渡河,N点位于M点的正对岸,河水流速为,船在静水中的速度为,则小船将到达对岸( )
A. N点
B. N点下游某处
C. N点上游某处
D. 任意位置都有可能
【答案】B
【详解】由题意,当小船船头垂直对岸时,根据矢量叠加原理,可知船身的速度(合速度)方向偏向N点下游某处,所以小船将到达对岸N点下游某处。故选B。
4.(2021·福建·学业考试真题)在校运会铅球比赛中,运动员将铅球斜向上推出后,不计空气阻力,铅球在空中做( )
A. 匀速直线运动
B. 匀加速直线运动
C. 匀减速直线运动
D. 匀变速曲线运动
【答案】D
【详解】运动员将铅球斜向上推出后,不计空气阻力,铅球只受重力作用,加速度不变,方向与初速度方向不共线,则铅球在空中做匀变速曲线运动。故选D。
5.(2021·福建·学业考试真题)如图,在马戏表演中,猴子以速度沿竖直杆向上做匀速运动,同时人顶着杆以速度水平向右匀速移动,则猴子对地速度v的大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】根据速度的矢量合成可知,猴子对地速度v的大小为故选C。
6.(2021·福建·学业考试真题)如图,小船从A点开始渡河,小船在静水中的速度为v1,水流的速度为v2,合速度v的方向由A指向B,A、B连线与河岸垂直,以下说法正确的是( )
A. 小船将到达B点
B. 小船将到达B点右侧
C. 合速度的大小v=v1+v2
D. 合速度的大小
【答案】A
【详解】AB.合速度方向由A指向B,则小船将到达B点,B错误,A正确;CD.根据平行四边形定则,合速度的大小为CD错误。故选A。
7.(2024-2025高二上·福建·学业考试真题)火车以8m/s的速度在水平轨道上行驶,此时雨点沿竖直方向下落,速度大小为6m/s。则火车中的乘客看到雨点的运动速度v的大小为(如图所示)( )
A. 6m/s
B. 8m/s
C. 10m/s
D. 14m/s
【答案】C
【详解】根据速度的合成,其速度大小为故选C。
考点3 平抛运动的规律
1.(2025·福建·学业考试真题)如图,某人在同一位置以不同的初速度先后水平抛出甲、乙两个小球,两小球落到同一水平面上,不计空气阻力。则( )
A. 甲球的初速度较大
B. 乙球的初速度较大
C. 甲球下落时间较长
D. 乙球下落时间较长
【答案】B
【详解】CD.小球在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做自由落体运动。两个小球抛出点的高度相同,根据可得落地时间为可知,两球下落时间相同,故CD错误;AB.小球在水平方向做匀速直线运动,则可得可知,乙球水平位移大,所以其初速度大,故A错误,B正确。故选B。
2.(2022·福建·学业考试真题)在空中沿水平方向抛出一物体。不计空气阻力,物体在下落过程中( )
A. 动能保持不变
B. 动能逐渐减小
C. 水平方向速度不变
D. 竖直方向速度不变
【答案】C
【详解】AB.物体在空中做平抛运动,则物体在下落过程中,速度逐渐增大,所以动能逐渐增大,故AB错误;CD.根据平抛运动的特点可知,物体在水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做自由落体运动,所以水平方向速度不变,竖直方向速度逐渐增大,故C正确,D错误。故选C。
3.(2021·福建·学业考试真题)A、B两个小球从同一高度水平抛出,初速度,各自经历、后均落在同一水平面上,水平位移分别是、,若不计空气阻力,下列关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】CD.A、B两个小球从同一高度水平抛出,竖直方向解得则抛出高度相同,时间相等,故D错误C正确;AB.水平方向由于,则故AB错误。故选C。
4.(2024-2025高二上·福建·学业考试真题)将一小石块从某一高处以速度v0水平抛出。若忽略空气阻力,则小石块的运动可分解为( )
A. 水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动
B. 水平方向的匀速直线运动,竖直方向的匀速直线运动
C. 水平方向的匀加速直线运动,竖直方向的自由落体运动
D. 水平方向的匀加速直线运动,竖直方向的匀速直线运动
【答案】A
【详解】忽略空气阻力,石块仅受重力,石块水平方向所受外力合力为0,石块水平抛出,石块做平抛运动,则小石块的运动可分解为水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动。故选A。
5.(2024·福建·学业考试真题)某同学利用如图甲所示的实验装置探究平抛运动的特点。实验需要描绘小球做平抛运动的轨迹并根据轨迹求平抛初速度。
(1)该实验必须用到的器材是 (选填“A”或“B”);
A. 打点计时器
B. 刻度尺
(2)为了让小球平抛运动的轨迹相同,每次需要从斜槽上 由静止释放小球(选填“A”或“B”);
A. 不同位置
B. 同一位置
(3)实验中,某同学记录了运动轨迹上的三个点A、B、C,如图乙所示。以A点为坐标原点建立坐标系,各点的坐标值已在图中标出。取重力加速度g=10m/s2,可知小球平抛运动的初速度大小为 (选填“A”或“B”)。
A. 1m/s
B. 2m/s
【答案】(1)B (2)B (3)A
【讲解】(1) 本实验中需要用刻度尺测量各点的水平位移和竖直位移,不需要打点计时器。故选B。
(2) 为了让小球平抛运动的轨迹相同,每次需要从斜槽上同一位置由静止释放小球。故选B。
(3) 由图可知,水平方向,有竖直方向,有代入数据解得,故选A。
6.(2023·福建·学业考试真题)如图,轻绳一端固定在O点,另一端系着一小球。将小球拉到与O点同一水平高度的A点,此时轻绳处于伸直状态。小球从A点由静止释放,当摆到O点正下方的B点时,轻绳突然断裂,小球开始做平抛运动,落在水平面上的C点。已知O点离地的高度H=5m,轻绳长度L=1.8m。取重力加速度,不计一切阻力。
(1)小球摆到B点时的速度大小vB为多少?
(2)小球由B点运动到C点的时间t为多少?
(3)若保持O点离地的高度H不变,改变该轻绳长度,则小球水平最大射程sm为多少?
【答案】(1);(2);(3)
【详解】
(1)小球下摆的过程中根据动能定理可知解得(2)根据平抛运动规律可知解得(3)根据题意可知平抛水平射程可知当时小球水平射程最大,最大射程为
7.(2024-2025高二下·福建·学业考试真题)用如图所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。
(1)用小锤击打弹性金属片C后,做自由落体运动的小球是______(选填“A”或“B”);
A. A球
B. B球
(2)忽略空气阻力的影响,两球落地的时间关系是______(选填“A”或“B”);
A.
B.
(3)在同一高度改变小锤击打的力度,可以改变A球的______(选填“A”或“B”)。
A. 水平初速度大小
B. 落地时间
【答案】(1)B (2)A (3)A
【讲解】(1) 根据题图可知用小锤击打弹性金属片C后,A球做平抛运动,B球做自由落体运动。故选B。
(2) 忽略空气阻力的影响,A球做平抛运动的竖直分运动与B球做自由落体运动的加速度均为重力加速度,且初始高度相同,由可知,所以两球落地的时间故选A。
(3) 改变击打力度会改变A球被弹出的初速度,即改变水平初速度大小。落地时间只由高度决定,与初速度无关。故选A。
考点4 圆周运动的描述
1.(2025·福建·学业考试真题)如图,当篮球在指尖上绕竖直轴转动时,球面上P、Q两点做圆周运动的周期分别为TP、TQ, 线速度大小分别为vP、vQ,则( )
A. TP>TQ
B. TP<TQ
C. vP>vQ
D. vP<vQ
【答案】C
【详解】AB.由题意可知,球面上P、Q两点转动时属于同轴转动,故角速度大小相等,根据可知,故AB错误;CD.根据因为可知,故C正确,D错误。故选C。
2.(2021·福建·学业考试真题)如图,A、B为自行车车轮一根辐条上的两点,O为车轮的轴心。当车轮转动时,A、B两点的线速度大小分别为,角速度大小分别为,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】CD.由于A、B两点位于同一圆周上,故角速度相等,即C错误,D正确;AB.根据线速度与角速度的关系由于A、B两点的角速度大小相等,A点圆周运动的半径小于B点圆周运动的半径,故有AB错误。故选D。
3.(2021·福建·学业考试真题)如图,关于钟表上的时针、分针和秒针的周期大小关系,以下说法正确的是( )
A. 时针的周期最大
B. 分针的周期最大
C. 秒针的周期最大
D. 三根针的周期一样大
【答案】A
【详解】根据周期的定义可知,时针的周期最大,BCD错误,A正确。故选A。
4.(2024-2025高二下·福建·学业考试真题)如图是一款手指陀螺,拨动之后可在指尖做圆周运动。当陀螺以O点为圆心转动起来后,对A、B两点角速度和线速度v的大小判断正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】A、B两点同轴转动,角速度相等,即由题图可知,A点的转动半径大于B点的转动半径,根据可知故选A。
考点5 向心力和向心加速度
1.(2025·福建·学业考试真题)一小物块随水平圆盘匀速转动,受力情况如图所示。小物块做圆周运动的向心力是( )
A. 重力G
B. 支持力N
C. 摩擦力f
D. 支持力N与摩擦力f的合力
【答案】C
【详解】小物块随圆盘一起做匀速圆周运动,竖直方向受到圆盘的支持力与小物块的重力平衡,水平方向受摩擦力,则小物块的合力为圆盘对物块的静摩擦力,静摩擦力提供向心力,方向沿圆盘半径向里。故选C。
2.(2023·福建·学业考试真题)圆筒绕竖直中心轴旋转,小物块靠在圆筒的内壁上跟随圆筒做匀速圆周运动,受力情况如图所示。则提供小物块向心力的是( )
A. 重力G
B. 弹力N
C. 摩擦力f
D. 重力G和摩擦力f的合力
【答案】B
【详解】根据题意,由图可知,小物块在竖直方向受重力和摩擦力作用,且二力平衡,做圆周运动所需向心力水平,则提供小物块向心力的是圆筒内壁的弹力。故选B。
3.(2022·福建·学业考试真题)如图,紧贴圆筒内壁的小物块与圆筒一起绕竖直中心轴旋转。提供小物块在水平面内做匀速圆周运动向心力的是( )
A. 重力
B. 弹力
C. 摩擦力
D. 弹力与摩擦力的合力
【答案】B
【详解】竖直方向重力与摩擦力平衡,提供小物块在水平面内做匀速圆周运动向心力的是弹力。故选B。
4.(2024-2025高二上·福建·学业考试真题)如图,汽车驶过圆弧形路面的顶端时,所受的重力G和支持力N都在竖直方向。此时提供汽车做圆周运动向心力的是( )
A. 重力
B. 支持力
C. 重力和支持力的合力
D. 汽车对路面的压力
【答案】C
【详解】汽车做圆周运动,由沿半径方向的合力提供向心力,可知,此时提供汽车做圆周运动向心力的是重力和支持力的合力。故选C。
5.(2024-2025高二下·福建·学业考试真题)如图,小球在橡皮筋的牵引下,在光滑水平面上绕固定点O做匀速圆周运动。提供小球做圆周运动所需的向心力是( )
A. 重力G
B. 支持力N
C. 橡皮筋弹力F
D. 重力G和支持力N的合力
【答案】C
【详解】根据题图可知,小球所受水平面的支持力与所受重力相互平衡,所受橡皮筋弹力F提供向心力。故选C。
考点6 开普勒三大定律
1.(2022·福建·学业考试真题)如图,木星的两个卫星木卫一和木卫四绕木星做圆周运动。木卫一和木卫四的周期分别为T1、T2,加速度大小分别为a1、a2,则( )
A. a1<a2
B. a1=a2
C. T1<T2
D. T1=T2
【答案】C
【详解】根据万有引力提供向心力有可得由于木卫一的轨道半径小于木卫四的轨道半径,所以,故选C。
2.(2021·福建·学业考试真题)2021年2月24日,“天问一号”火星探测器成功实施第三次近火制动,进入火星停泊轨道,如图所示。已知A为近火点,B为远火点,则“天问一号”在A、B两点的线速度、的大小关系是( )
A.
B.
C.
D. 不能确定
【答案】A
【详解】根据开普勒第二定律可知“天问一号”在近火点的速度大于它在远火点的速度。故选A。
考点7 万有引力的计算
1.(2023·福建·学业考试真题)在总结前人研究成果的基础上,1687年在《自然哲学的数学原理》一书中,正式提出万有引力定律的科学家是( )
A. 爱因斯坦
B. 牛顿
C. 奥斯特
D. 安培
【答案】B
【详解】提出万有引力定律的科学家是牛顿。故选B。
2.(2024-2025高二下·福建·学业考试真题)嫦娥六号探测器完成了人类首次月球背面采样。如图是嫦娥六号绕月球运动的椭圆轨道示意图,嫦娥六号受月球引力最大的位置是( )
A. a点
B. b点
C. c点
D. d点
【答案】A
【详解】根据万有引力定律,嫦娥六号受月球引力大小为所以嫦娥六号所受月球的引力的大小与成反比。即距月球中心的距离越小,引力越大。、、、四个点中点距月球中心的距离最近,所以嫦娥六号受月球引力最大的位置是点,故选A。
考点8 同步卫星、近地卫星与赤道上物体的比较
1.(2025·福建·学业考试真题)如图,发射地球同步卫星时,可以先将卫星发射到近地轨道a,再经过转移轨道将卫星送入同步轨道b,卫星在a、b轨道上的运动均可视为匀速圆周运动。设卫星在a、b轨道上的线速度大小分别为va、vb,周期分别为Ta、Tb。则( )
A. va=vb
B. va<vb
C. Ta>Tb
D. Ta<Tb
【答案】D
【详解】AB.根据万有引力提供向心力可得解得因为所以,故AB错误;CD.根据万有引力提供向心力可得可得因为所以,故C错误,D正确。故选D。
2.(2024·福建·学业考试真题)如图,中国空间站和地球同步卫星在各自轨道上运行,均可看成匀速圆周运动。设空间站及同步卫星运行的速度和周期分别为v站、v星和T站、T星。则( )
A. v站=v星
B. v站>v星
C. T站=T星
D. T站>T星
【答案】B
【详解】AB.根据万有引力提供向心力所以由于同步卫星的轨道半径大于空间站的轨道半径,所以同步卫星运行的线速度小于空间站运行的线速度,即,故A错误,B正确;CD.根据万有引力提供向心力所以由于同步卫星的轨道半径大于空间站的轨道半径,所以同步卫星运行的周期大于空间站运行的周期,即,故CD错误。故选B。
3.(2023·福建·学业考试真题)在轨运行的中国空间站和地球同步卫星,可近似看成绕地球做匀速圆周运动。中国空间站的轨道半径比地球静止卫星的轨道半径小,则中国空间站绕地球运行的周期( )
A. 等于24小时
B. 等于地球静止卫星的周期
C. 小于地球静止卫星的周期
D. 大于地球静止卫星的周期
【答案】C
【详解】根据万有引力提供向心力可得可得由于中国空间站的轨道半径比地球静止卫星的轨道半径小,则中国空间站绕地球运行的周期小于地球静止卫星的周期,即小于24小时。故选C。
4.(2023·福建·学业考试真题)在轨运行的中国空间站和地球静止卫星绕地球的运动,可近似看作匀速圆周运动,如图所示。空间站和静止卫星的周期分别为,加速度大小分别为,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】根据得,空间站的运动半径小于静止卫星的运动半径,则,故选A。
5.(2022·福建·学业考试真题)为满足不同领域的需要,我国有许多不同轨道高度的人造卫星。如图,A,B两颗人造卫星在同一轨道平面上绕地球做匀速圆周运动。若它们的线速度大小分别为,,周期分别为,。则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力可得可得由于则有故选A。
6.(2021·福建·学业考试真题)2020年11月24日,我国成功发射的嫦娥五号探测器,登月并完成月面自动采样后于12月17日返回地球。如图,探测器从半径较大的圆轨道1变轨后,沿半径较小的圆轨道2仍做匀速圆周运动。则在圆轨道1运动与圆轨道2运行相比,探测器在圆轨道1运动的( )
A. 周期较大
B. 线速度较大
C. 角速度较大
D. 向心加速度较大
【答案】A
【详解】根据可得探测器在圆轨道1运动的轨道半径较大,则周期较大,线速度较小,角速度较小,向心加速度较小。故选A。
7.(2024-2025高二上·福建·学业考试真题)如图,在轨运行的量子科学实验卫星“墨子号”和地球静止卫星,可近似看成绕地球做匀速圆周运动,地球静止卫星的轨道半径更大。设“墨子号”及静止卫星绕地球运行的速度和周期分别为、和、。则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】AB.根据万有引力定律及牛顿第二定律可得解得由于,故,A错误,B正确;CD.根据万有引力定律,结合牛顿第二定律可得解得由于,故,CD 错误。故选B。
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专题04曲线运动
考点1曲线运动的认识
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】B
4【答案】B
考点2运动的合成与分解
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】C
6.【答案】A
7.【答案】C
考点3平抛运动的规律
1.【答案】B
113
让教与学更高效
万有引力
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让教与学更高效
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】A
5.【答案】(1)B(2)B(3)A
6.【答案】(1)6m/s;(2)0.8s;(3)5m
7.【答案】(1)B(2)A(3)A
考点4圆周运动的描述
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】A
4.【答案】A
考点5向心力和向心加速度
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】B
4.【答案】C
5.【答案】C
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考点6开普勒三大定律
1.【答案】C
2.【答案】A
考点7万有引力的计算
1.【答案】B
2.【答案】A
考点8同步卫星、近地卫星与赤道上物体的比较
1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】C
4【答案】A
5.【答案】A
6.【答案】A
7.【答案】B
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