文档介绍:2010年高考物理试卷汇编(必修二)
曲线运动万有引力
1、(全国卷Ⅰ),其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如右图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】如图平抛的末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角θ,有:。则下落高度与水平射程之比为,D正确。
2、(全国卷Ⅰ),质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动,星球A和B两者中心之间的距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O的两侧。引力常数为G。
(1)求两星球做圆周运动的周期:
(2)在地月系统中,若忽略其他星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A和B,月球绕其轨道中心运行的周期为T1。但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周期记为T2。××1022kg。求T2与T1两者平方之比。(结果保留3位小数)
【答案】⑴⑵
【解析】⑴A和B绕O做匀速圆周运动,它们之间的万有引力提供向心力,则A和B的向心力相等。且A和B和O始终共线,说明A和B有相同的角速度和周期。
则有:,,解得,
对A根据牛顿第二定律和万有引力定律得
化简得
⑵将地月看成双星,由⑴得
将月球看作绕地心做圆周运动,根据牛顿第二定律和万有引力定律得
化简得
所以两种周期的平方比值为
3、(全均密度的一半,,则该行星的自转周期约为
B. 12小时 C. 24小时 D. 36小时
【答案】B
【解析】地球的同步卫星的周期为T1=24小时,轨道半径为r1=7R1,密度ρ1。某行星的同步卫星周期为T2,轨道半径为r2=,密度ρ2。根据牛顿第二定律和万有引力定律分别有
两式化简得T2=T1/2=12小时,选项B正确。
4、(新课标卷)。下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图像。图中坐标系的横轴是,纵轴是;这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径,和分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径。下列4幅图中正确的是
【答案】B
【解析】根据开普勒周期定律:,两式相除后取对数,得:,整理得:,选项B正确。
5、(北京卷)。已知万有引力常量为G,若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零,则天体自转周期为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】球形天体表面的赤道上,物体对天体表面压力恰好为零,说明天体对物体的万有引力恰好等于物体随天体运动所需的向心力,有
,解得:。正确选项为D。
6、(北京卷),跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出, s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角=37°,运动员的质量m=50 kg。不计空气阻力。(取sin37°=,cos37°=;g取10 m/s2)求
(1)A点与O点的距离L;
(2)运动员离开O点时的速度大小;
(3)运动员落到A点时的动能。
【答案】(1)75m (2)20m/s (3)32500J
【解析】(1)运动员在竖直方向做自由落体运动,有
A点与O点的距离
(2)设运动员离开O点的速度为v0,运动员在水平方向做匀速直线运动,
即
解得:
(3)由机械能守恒,取A点为重力势能零点,运动员落到A点时的动能为
7、(上海理综),高度为108m,直径是98m。一质量为50kg的游客乘坐该摩天轮做匀速圆周运动旋转一圈需25min。如果以地面为零势能面,则他到达最高处时的(取g=10m/s2)( )。
×104J,
×104J,
×104J,×10-3rad/s
×104J,×10-3rad/s
【答案】C
【解析】以地面为零势能面,Ep=mgh=50×10×108J=×104J,角速度ω=2π/T且T=1/(25×60)s,所以角速度ω=×10-3rad/s,C正确。
8、(上海物理),若风速越大,则降落伞( )
(A)