2022届高考物理二轮复习 1.3 力与曲线运动 过关检测.docx

1、第3讲力与曲线运动 过关检测一、选择题1(2021全国甲卷)“旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50 r/s，此时纽扣上距离中心1 cm处的点向心加速度大小约为()A10 m/s2 B100 m/s2C1 000 m/s2 D10 000 m/s22(2021河北卷)“祝融号”火星车登陆火星之前，“天问一号”探测器沿椭圆形的停泊轨道绕火星飞行，其周期为2个火星日，假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行，其周期也为2个火星日，已知一个火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质

2、量的0.1倍，则该飞船的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径的比值约为()A B C D3(2021全国乙卷)科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出1994年到2002年间S2的位置如图所示。科学家认为S2的运动轨迹是半长轴为1 000 AU(太阳到地球的距离为1 AU)的椭圆，银河系中心可能存在超大质量黑洞。这项研究工作获得了2020年诺贝尔物理学奖。若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力，设太阳的质量为M，可以推测出该黑洞质量约为()A4104M B4106MC4108M D41010M4(2021广东卷)由于高度限制，车库出入口采用如图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆

3、OP与横杆PQ链接而成，P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，杆PQ始终保持水平。杆OP绕O点从与水平方向成30匀速转动到60的过程中，下列说法正确的是()AP点的线速度大小不变BP点的加速度方向不变CQ点在竖直方向做匀速运动DQ点在水平方向做匀速运动5如图所示为四分之一圆柱体OAB的竖直截面，半径为R，在B点正上方的C点水平抛出一个小球，小球的运动轨迹恰好在D点与圆柱体相切，OD与OB的夹角为53，已知sin 530.8，cos 530.6，则C点到B点的距离为()AR B C D6(2021全国甲卷)2021年2月，执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器在成功实施三次近火制动后，进入

4、运行周期约为1.8105 s的椭圆形停泊轨道，轨道与火星表面的最近距离约为2.8105 m。已知火星半径约为3.4106 m，火星表面处自由落体的加速度大小约为3.7 m/s2，则“天问一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离约为()A6105 m B6106 mC6107 m D6108 m7从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。已知火星质量约为月球的9倍，半径约为月球的2倍，“祝融”火星车的质量约为“玉兔”月球车的2倍。在着陆前，“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程。悬停时，“祝融”与“玉兔”所受着陆平台的作用力大小之比为()A91 B9

5、2 C361 D7218.在“嫦娥五号”任务中，有一个重要环节，轨道器和返回器的组合体(简称“甲”)与上升器(简称“乙”)要在环月轨道上实现对接以便将月壤样品从上升器转移到返回器中，再由返回器带回地球对接之前，甲、乙分别在各自的轨道上做匀速圆周运动，且甲的轨道半径比乙小如图所示，为了实现对接，处在低轨的甲要抬高轨道下列说法正确的是()A在甲抬高轨道之前，甲的线速度小于乙B甲可以通过增大速度来抬高轨道C在甲抬高轨道的过程中，月球对甲的万有引力逐渐增大D返回地球后，月壤样品的质量比在月球表面时大9(2021北京海淀区高三一模)2020年12月17日凌晨，“嫦娥五号”返回器在我国内蒙古中部四子王旗着

6、陆场成功着陆，这一事件标志着我国首次月球采样任务取得圆满成功。此次任务中，为了节省燃料、保证返回器的安全，也为之后的载人登月返回做准备，返回器采用了半弹道跳跃返回方式，具体而言就是返回器先后经历两次“再入段”，利用大气层减速。返回器第一次再入过程中，除受到大气阻力外还会受到垂直速度方向的大气升力作用，使其能再次跳跃到距地面高度120 km以上的大气层，做一段跳跃飞行后，又再次进入距地面高度120 km以下的大气层，使再入速度达到安全着陆的要求。这一返回过程如图所示。若不考虑返回器飞行中质量的变化，从以上给出的信息，可以判断下列说法中正确的是()A若没有大气层的减速作用，返回器返回着陆点时的速度

7、等于第一宇宙速度B返回器在第一次再入段，经过轨道最低点前已开始减速C返回器在第一次再入段，经过轨道最低点时所受大气升力与万有引力大小相等D返回器从第一次再入至着陆过程中与大气摩擦产生的热量等于其第一次再入时的动能10(多选)(2021福建厦门市一模)如图所示，一不可伸缩、质量不计的细线跨过同一高度处的两个光滑轻质定滑轮连接着质量相同的物体A和B，A套在固定的光滑水平杆上，物体、细线、滑轮和杆都在同一竖直平面内，水平细线与杆的距离为h0.2 m。当倾斜细线与杆的夹角53时，同时无初速度释放A和B。关于A、B此后的运动，下列判断正确的是(cos 530.6，sin 530.8，重力加速度g取10

8、m/s2)()A当5390时，A、B的速率之比vAvB1cos B当53g)，而F保持不变12(多选)滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示，整个滑雪轨道在同一竖直平面内，高为H的弯曲滑道OA与长直斜滑道AB连接，某运动员从O点由静止滑下，到达A点并水平飞出后落到长直斜滑道上的B点，不计滑动过程中的摩擦和空气阻力，若弯曲滑道OA的高H加倍，运动员仍落到斜滑道上，则()A运动员在A点水平飞出的速度加倍B运动员在A点飞出后在空中运动的时间加倍C运动员落到斜滑道上的速度变为原来的倍D运动员落到斜滑道上的速度方向不变二、计算题：13(2021四川泸州一诊)如图所示，长为l的轻质细线固定在O1点，细线的下

9、端系一质量为m的小球，固定点O1的正下方0.5l处的P点可以垂直于竖直平面插入一颗钉子，现将小球从细线处于水平状态由静止释放，此时钉子还未插入P点，在B点右下方水平地面上固定有一半径为Rl的光滑圆弧形槽，槽的圆心在O2，D点为最低点，且CO2D37，重力加速度为g，不计空气阻力。(取sin 370.6，cos 370.8)(1)求小球运动到B点时的速度大小；(2)如果钉子插入P点后，小球仍然从A点静止释放，到达B点时，绳子恰好被拉断，求绳子能承受的最大拉力；(3)在第(2)问的情况下，小球恰好从槽的C点无碰撞地进入槽内，求整个过程中小球对槽的最大压力。14某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。

10、比赛路径如图所示，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动距离L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并能越过壕沟。已知赛车质量m0.1 kg，通电后以额定功率P1.5 W工作，进入竖直轨道前所受阻力Ff恒为0.3 N，随后在运动中受到的阻力均可不计。图中L10.00 m，R0.32 m，h1.25 m，x1.50 m，g取10 m/s2。(1)要使赛车能完成圆周运动，赛车到达B点时速度至少为多大？(2)要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？参考答案：1. C2. D3. B4. A5. B7. B8. B9. B10. AC11. CD12.

11、 CD13. 解析(1)小球从A到B运动过程中，根据机械能守恒有：mglmv0小球运动到B点时的速度vB。(2)插入钉子后，小球再次经过B点时有Fmgm解得绳子能承受的最大拉力F5mg。(3)小球从B点开始做平抛运动，在C点时速度方向恰好沿轨道切线方向，即vC，小球沿槽运动到最低点时对轨道的压力最大，小球从C到D过程中机械能守恒，有：mgR(1cos 37)mvmv在D点有FNmgm解得槽对小球的支持力FN11.4mg由牛顿第三定律得小球对槽的最大压力为FN11.4mg，方向竖直向下。答案(1)(2)5mg(3)11.4mg14.解析(1)若赛车恰好能到达圆轨道最高点，则由牛顿第二定律有mgm 得vmin对赛车从B点到最高点的过程利用动能定理，有2mgRmvmv 得vBmin4 m/s。(2)赛车出C点后做平抛运动，由hgt2，得t0.5 s 由vC，得vC3 m/s由vCvBmin可知，赛车能完成圆周运动则必能越过壕沟，要使赛车完成比赛，赛车到达B点时速度至少为4 m/s设电动机至少工作时间为t1，对赛车从A到B的过程利用动能定理，有Pt1FfLmv0 代入数据解得t1 s。答案(1)4 m/s(2) s