1、高中物理新課標人教版必修二第七章機械能守恒定律4、重力勢能精品專題課后練習【8】（含答案考點及解析）班級:姓名：分數：1.如圖所示.一個勻速轉動的半徑為 r的水平圓盤上放著兩個小木塊 M和No木塊M放在圓盤的邊緣處，木塊 N放在離圓心處，它們都隨圓盤一起運動。下列說法中正確的是A.木塊M受到4個力的作用B. M、N兩木塊的線速度相等C. M的角速度大于 N的角速度D. M的向心加速度是 N的3倍【答案】D【考點】 高中物理知識點曲線運動圓周運動勻速圓周運動【解析】試題分析：據題意，由于圓盤勻速圓周運動，且木塊 M、N都保持靜止，則只受到重力、支持力 和摩擦力，故選項 A錯誤，且據同軸轉動體角速

2、度相同，故選項B錯誤；據v=rco,轉動半徑較大的木塊線速度較大，故選項C錯誤；據a=rJ可知，向心加速度與轉動半徑成正比，故選項 D正確?？键c：本題考查勻速圓周運動。2 .物體受到兩個互相垂直的作用力而運動，已知力Fi做功3 J,物體克服力F2做功4 J,則力F1、F2的合力對物體做功（）A.7 J B.5 J C.1J -D1J【答案】D【考點】 高中物理知識點功和機械能功和功率恒力做功【解析】試題分析：由于功是標量，沒有方向，只有大小，因此合力做功就等于各個力做功的代數和，因 此F1、F2的合力對物體做功就等于F1對物體做功與 F2對物體做的功之和為- 1J考點：功的計算3 .關于勻速圓

3、周運動，下列物理量發(fā)生變化的是A.轉速B.線速度C.周期D.角速度【答案】B【考點】 高中物理知識點曲線運動圓周運動勻速圓周運動【解析】試題分析：轉速指的是在單位時間內轉過的圈數，選項 A錯誤；線速度大小不變，但方向時刻發(fā) 生變化，選項 B正確；周期T不變，角速度不變，CD錯誤；故選B考點：考查勻速圓周運動 點評：本題難度較小，了解圓周運動各基礎物理量的關系4 .（10分）地球質量為M、半徑為R,萬有引力常量為 G,發(fā)射一顆繞地球表面附近做圓周運動 的人造衛(wèi)星，衛(wèi)星的速度稱為第一宇宙速度.3R=6.4X10km,萬有引力常量（1）試推導由上述各量表達的第一宇宙速度的計算式;（2）若已知第一宇宙

4、速度的大小v="7.9" km/s ,地球半徑G=6.7 X 110 Nm2/kg2,求地球質量（結果保留兩位有效數字）【答案】（1） v=J午(2) M=5.9X 1024 kg【考點】 高中物理知識點曲線運動天體運動宇宙速度【解析】（1）由萬有引力提供向心力，得 理=刑依題意知當r=R時，速度v稱為第一宇宙速度，得v=（2）由上式，得 M=12L,將v、R、G代入得地球質量 M=5.9X 1024 kg5 .將火星和地球繞太陽的運動近似看成是同一平面內的同方向繞行的勻速圓周運動，已知火星的軌道半徑地球的軌道半徑為 2-1.5d研m,根據你所掌握的物理和天文知 識，估算出

5、火星與地球相鄰兩次距離最小的時間間隔百（）A. 1年B. 2年C. 3年D. 4年【答案】B【考點】 高中物理知識點曲線運動天體運動天體的勻速圓周運動模型【解析】因為火星的軌道半徑大于地球的軌道半徑，由rA3 / TA2 = K （開普勒第三定律）可知,火星的公轉周期較大?；鹦桥c地球相距最近，意思是說兩者在太陽同一側的同一條軌道半徑”上。，設火星再次與地球相距最近需要的時間是t，則：3地* t 3火* t = 2n （地球轉過的角度與火星轉過的角度剛好相差 2n弧度），即：27ttM 1 / T地）-（1 / T火）=2冗得所求時間是t=T地*T火/ （T火一T地），而r1A3 / T火”=r

6、2A3 / T地八2,即：T火/ T地=（r1 /r2 r（3/2） =（ 2.3 / 1.5 -（3/2） =（23 / 15）八（3/2） =1.9,得：火星公轉周期是丁火=1.9 年（因為 T地=1年）。所以，t=1*1.9 / （1.9-1） = 2.11年。B正確。故本題選Bo6 .歐洲天文學家發(fā)現了可能適合人類居住的行星格里斯581c”.該行星的質量是地球的m倍,直徑是地球的"倍.設在該行星表面及地球表面發(fā)射人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度分別為力吃，貝'的比值為（）B.C.【答案】D【考點】 高中物理知識點曲線運動天體運動宇宙速度【解析】試題分析：根據萬有引力定律可知，在

7、行星上，此咕=3三=但，因此D正確，A、B、考點：萬力引力與航天7.一輛汽車的額定功率為73.5kw,當它以A. 7.35 X 30B. 7.35 X 40【答案】A【考點】高中物理知識點功和機械能G三三=的之，在地球上，弓出三=陽二，因 -?,1 R*R二也C錯誤。36km/h的速度行駛時，它的牽引力大小可能是（）C. 104ND. 103N【解析】試題分析：已知汽車的功率和汽車運行的速度，有P=Fv即可求出牽引力的大小.解：p=73.5KW=73500Wv=36Km/h=10m/s因為 p=Fv,所以 F= ='' "R，！I v I 10故選：A【點評】此題主要

8、考查的是學生對功率計算公式及其變形公式的理解和掌握，知道功率和速度， 是在額定功率下工作的是解決此題的關鍵.8.2001年10月22日，歐洲航天局由衛(wèi)星觀測發(fā)現銀河系中心存在一個、超大型黑洞，命名 為MCG6-30- 15,由于黑洞的強大引力，周圍物質大量掉入黑洞，假定銀河、系中心僅此 一個黑洞，已知太陽系繞銀河系中心勻速運轉，下列哪一組數據可估算該黑洞的質量（）A.地球繞太陽公轉的周期和速度B.太陽的質量和運行速度C.太陽質量和到 MCG6-30-15的距離D.太陽運行速度和到 MCG6- 30- 15的距離【答案】D【考點】高中物理知識點曲線運動【解析】解：A、地球繞太陽公轉，中心天體是太

9、陽，根據周期和速度只能求出太陽的質量.故 A錯誤.B、根據萬有引力提供向心力G替之,中心天體是黑洞，太陽的質量約去，只知道線速度或軌道半徑，不能求出黑洞的質量.故B、C錯誤.D、根據萬有引力提供向心力,知道環(huán)繞天體的速度和軌道半徑，可以求出黑洞的質量.故D正確.故選：D.【點評】解決本題的關鍵掌握根據萬有引力提供向心力9.如圖，以恒定功率行駛的汽車，由水平路面駛上斜坡后，速度逐漸減小，則汽車A.牽引力增大，加速度增大B.牽引力增大，加速度減小C.牽引力減小，加速度增大D.牽引力減小，加速度減小【答案】B【考點】高中物理知識點【解析】試題分析：由于汽車以恒定功率行駛，所以根據公式產二Fv可知速度

10、減小時，汽車的牽引力逐漸增大，汽車的加速度方向沿坡向下，對汽車進行受力分析：汽車受到重力、牽引力、阻力J .設斜坡與水平面的夾角為由牛頓第二定律得：加£由14+尸-尸=用口，隨F增大，a逐漸減小，B正確考點：考查了牛頓第二定律，功率的計算【名師點睛】解決本題的關鍵知道通過尸一可判斷牽引力的變化，根據牛頓第二定律，通過合力的變化判斷加速度的變化.10.跳水運動員從10m高的跳臺上跳下（不計阻力），在下落的過程中（）A.運動員克服重力做功B.運動員的機械能在減少C.運動員的動能減少，重力勢能增加D.運動員的動能增加，重力勢能減少【答案】D【考點】高中物理知識點功和機械能【解析】試題分析：

11、此題首先依據重力做功的正負，來判斷選項A是否正確，克服重力做功是指重力做負功.本題因不考慮空氣的阻力，故機械能守恒，也可理解為動能和重力勢能的和一定，下跳過程中，高度越來越小，重力勢能就越小，動能就越大.從而判斷BCD選項是否正確.解：A跳水運動員從臺上跳下的過程中，運動方向與重力的方向是相同的，重力做正功.克服重力 做功是運動方向與重力的方向相反.選項A錯誤.B錯誤.B、本題不計空氣的阻力，只有重力做功，機械能守恒.選項C、運動員下落的過程，是重力勢能轉化為動能的過程，所以下落過程中，動能增加，重力勢能 減少.選項C錯誤.D、由對C的分析可知，選項 D正確.故選：D.11.如圖所示，a、b、

12、c是在地球大氣層外圓形軌道上運動的3顆衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A. b、c的線速度大小相等，且大于 a的線速度B. b、c的向心加速度大小相等，且小于 a的向心加速度C. c加速可追上同一軌道上的 b, b減速可等候同一軌道上的 cD. a衛(wèi)星由于某原因，軌道半徑緩慢減小，其線速度將增大【答案】BD【考點】高中物理知識點曲線運動【解析】試題分析：人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力，設衛(wèi)星的質量為m、軌道半彳全為r、地球質量為 M,有GKroI ； =ma=mA v=悟，b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度，故 A錯誤；冏B、a=2,所以b、c的向心加速度大小相等，且小于

13、a的向心加速度，故 B正確；rC、c加速，萬有引力不夠提供向心力，做離心運動，離開原軌道，所以不會與同軌道上的衛(wèi)星相遇.b減速，萬有引力大于向心力，會做近心運動，也會脫離原軌道，不能與c相遇.故C錯誤.D、衛(wèi)星由于某原因，軌道半徑緩慢減小，根據公式，v聘，則線速度增大.故 D正確.故選：BD.12.如圖甲所示，輕桿一端與一小球相連，另一端連在光滑固定軸上，可在豎直平面內自由轉動.現使小球在豎直平面內做圓周運動，到達某一位置開始計時，取水平向右為正方向，小球的水平分速度 vx隨時間t的變化關系如圖乙所示.不計空氣阻力.下列說法中正確的是（）S和&的面積相等S和&的面積相等S1和&

14、amp;的面積不相等S和&的面積不相等A. t1時刻小球通過最高點，圖乙中B. t2時刻小球通過最高點，圖乙中C. t1時刻小球通過最高點，圖乙中D. t2時刻小球通過最高點，圖乙中【考點】高中物理知識點曲線運動試題分析：過最高點后，水平分速度要增大，經過四分之一圓周后，水平分速度為零，可知從最高點開始經過四分之一圓周，水平分速度先增大后減小，可知t1時刻小球通過最高點.根據題意知，圖中x軸上下方圖線圍成的陰影面積分別表示從最低點經過四分之一圓周，然后再經過四分之一圓周到最高點的水平位移大小，可知4和52的面積相等.故 A正確，B、C、D錯誤.故選：A.13 .以下說法正確的是()A.

15、兩個直線運動的合運動一定為直線運動B.合運動的速度為各分運動速度大小之和C.分運動與合運動的運動時間是相同的D.兩個勻變速直線運動的合運動一定為勻變速直線運動【答案】C【考點】高中物理知識點曲線運動【解析】 兩分運動是直線運動，合運動不一定是直線運動，比如平拋運動，故A錯誤；根據平行四邊形定則知，合運動的速度可能比分速度大，可能比分速度小，可能與分速度相等，故B錯誤;分運動與合運動具有等時性，故C正確；兩個勻變速直線運動的合力可能與初速度方向不同，故不一定為勻變速直線運動，D錯誤；14 .如圖所示，已知繩長為 L= 50cm,水平桿L'= 0.2m ,小球質量 m= 0.8kg,整個裝

16、置可繞豎直軸轉動，繩子與豎直方向成 37r(shi37p= 0£pos37" = 0ja), (g取10m/sj .求：(1)繩子的張力為多少？(2)該裝置轉動的角速度多大？【答案】(1)F=10N (2) ,【考點】高中物理知識點曲線運動【解析】試題分析：對小球受力分析，根據正交分解求出繩子的張力；小球受重力和拉力的合力 提供向心力，根據牛頓第二定律求出角速度的大小。(1)小球受重力和拉力，正交分解在豎直方向：FcoS37 =mg即：F=mg/cos37 =10Nr=0.2+Lsin37 = 0.5m(2)小球繞桿做圓周運動，其軌道平面在水平面內，軌道半徑:對小球受力分析

17、如圖所示，設繩對小球的拉力為 球做圓周運動的向心力.F,重力為mg,則繩的拉力與重力的合力提供小對小球由牛頓第二定律可得:2mgtan 37 =mrw解得： :點睛：解決本題的關鍵知道小球做圓周運動向心力的來源，畫出小球的受力圖，然后再結合牛頓 第二定律進行求解15 .一只小船渡河，運動軌跡如圖所示。水流速度各處相同且恒定不變，方向平行于岸邊；小 船相對于靜水分別做勻加速、勻減速、勻速直線運動，船相對于靜水的初速度大小均相同， 方向垂直于岸邊，且船在渡河過程中船頭方向始終不變。由此可以確定船 , JA. ?& AD軌跡運動時，船相對于靜水做勻減速直線運動B.沿三條不同路徑渡河的時間相同C. 與昏AB軌跡渡河所用的時間最短D. 1A AC軌跡船到達對岸的速度最小【