2022高考物理第一輪復習 專題 勻速圓周運動、萬有引力定律習題 魯科版

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1、2022高考物理第一輪復習 專題 勻速圓周運動、萬有引力定律習題 魯科版 【模擬試題】（答題時間：45分鐘） 1. 地球半徑為R，地面上重力加速度為g，在高空繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，其線速度的大小可能是： A. ； B. ； C. D. 2 2. 人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑為R，線速度為V，周期為T。若要使衛(wèi)星的周期變?yōu)?T，可以采取的辦法是： A. R不變，使線速度變?yōu)閂/2； B. V不變，使軌道半徑變?yōu)?R； C. 使軌道半徑變?yōu)椋? D. 使衛(wèi)星的高度增加R。 3. 地球赤道上的物體重力加速度為g，物體在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)

2、的向心加速度為a，要使赤道上的物體“飄”起來，則地球的轉(zhuǎn)速應為原來的 A. g/a倍。 B. 倍。 C. 倍。 D. 倍 4. 同步衛(wèi)星離地距離為r，運行速率為V1，加速度為a1，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2，第一宇宙速度為V2，地球半徑為R，則 A. a1/a2=r/R； B. a1/a2=R2/r2； C. V1/V2=R2/r2； D. V1/V2=. 5. 在質(zhì)量為M的電動機飛輪上，固定著一個質(zhì)量為m的重物，重物到軸的距離為R，如圖所示，為了使電動機不從地面上跳起，電動機飛輪轉(zhuǎn)動的最大角速度不能超過 A. B. C. D.

3、 6. 如圖所示，具有圓錐形狀的回轉(zhuǎn)器（陀螺），半徑為R，繞它的軸在光滑的桌面上以角速度ω快速旋轉(zhuǎn)，同時以速度v向左運動，若回轉(zhuǎn)器的軸一直保持豎直，為使回轉(zhuǎn)器從左側(cè)桌子邊緣滑出時不會與桌子邊緣發(fā)生碰撞，v至少應等于 A. ωR B. ωH， C. R D. R 7. 如圖所示，放置在水平地面上的支架質(zhì)量為M，支架頂端用細線拴著的擺球質(zhì)量為m，現(xiàn)將擺球拉至水平位置，而后釋放，擺球運動過程中，支架始終不動。以下說法正確的應是 A. 在釋放瞬間，支架對地面壓力為（m+M）g B. 在釋放瞬間，支架對地面壓力為Mg C. 擺球到達最低點時，支架對地面壓力為（m+M）g

4、 D. 擺球到達最低點時，支架對地面壓力為（3m+M）g。 8. 有一個在水平面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動的圓臺，半徑為R。如圖，圓臺邊緣處坐一個人，想用槍擊中臺心的目標，如果槍彈水平射出，出口速度為V，不計阻力的影響：則： A. 槍身與OP夾角成θ＝sin－1 （ωR／v）瞄向圓心O點的右側(cè) ； B. 槍身與OP夾角成θ＝sin－1（ωR／v）瞄向圓心O點的左側(cè) ； C. 槍身與OP夾角成θ＝tg－1（ωR／v）瞄向圓心O的左側(cè) ； D. 槍身沿OP瞄準O點。 9. 某飛行員的質(zhì)量為m，駕駛飛機在豎直面內(nèi)以速度V做勻速圓周運動，圓的半徑為R，在圓

5、周的最高點和最低點比較，飛行員對坐椅的壓力最低點比最高點大（設飛行員始終垂直在坐椅的表面） A. mg B. 2mg C. mg+ D. 。 10. 如圖所示，游樂列車由許多節(jié)車廂組成。列車全長為L，圓形軌道半徑為R，（R遠大于一節(jié)車廂的高度h和長度l，但L>2πR）.已知列車的車輪是卡在導軌上的光滑槽中只能使列車沿著圓周運動而不能脫軌。試問：列車在水平軌道上應具有多大的初速度V0，才能使列車通過圓形軌道？ 11. 一內(nèi)壁光滑的環(huán)形細圓管，位于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為R（比細管的半徑大得多），圓管中有兩個直徑與細管內(nèi)徑相同的小球（可視為質(zhì)點）。A球的質(zhì)量為

6、m1，B球的質(zhì)量為m2。它們沿環(huán)形圓管順時針運動，經(jīng)過最低點時的速度都為v0。設A球運動到最低點時，球恰好運動到最高點，若要此時兩球作用于圓管的合力為零，那么m1，m2，R與v0應滿足怎樣的關(guān)系式? 12. 2003年10月15日9時整，我國“神州”五號載人飛船發(fā)射成功，飛船繞地球14圈后，于10月16日6時23分安全返回.若把“神州”五號載人飛船的繞地運行看作是在同一軌道上的勻速圓周運動，已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g （1）試估算“神州”五號載人飛船繞地球運行的周期T為多少秒？（保留兩位有效數(shù)字） （2）設“神州”五號載人飛船繞地球運行的周期為T、地球表面的重力加速度為g

7、、地球半徑為R，用T、g、R能求出哪些與“神州”五號載人飛船有關(guān)的物理量？分別寫出計算這些物理量的表達式（不必代入數(shù)據(jù)計算） 13. 如圖所示，長為L的細繩，一端系有一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在O點。細繩能夠承受的最大拉力為7mg?，F(xiàn)將小球拉至細繩呈水平位置，然后由靜止釋放，小球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)擺動。如果在豎直平面內(nèi)直線OA（OA與豎直方向的夾角為θ）上某一點O‘釘一個小釘，為使小球可繞O’點在豎直平面內(nèi)做圓周運動，且細繩不致被拉斷，求OO‘的長度d所允許的范圍。 【試題答案】 1. B 2. C 3. A 4. BD 5. C 6. BC 7. A 8. C

8、9. C 10. 分析與解：列車開上圓軌道時速度開始減慢，當整個圓軌道上都擠滿了一節(jié)節(jié)車廂時，列車速度達到最小值V，此最小速度一直保持到最后一節(jié)車廂進入圓軌道，然后列車開始加速。由于軌道光滑，列車機械能守恒，設單位長列車的質(zhì)量為m，則有： 要使列車能通過圓形軌道，則必有V>0,解得 11. 解析：A球在圓管最低點必受向上彈力N1，此時兩球?qū)A管的合力為零，m2必受圓管向下的彈力N2，且N1=N2。 據(jù)牛頓第二定律A球在圓管的最低點有① 同理m2在最高點有② m2球由最高點到最低點機械能守恒③又N1=N2……④ 12. 分析 （1）由題意可知：“神州”五號載人飛船繞地

9、球14圈共用時間為21小時23分鐘，故飛船繞地球做圓周運動的周期T≈5.5×103s （2）對“神州”五號，萬有引力作為圓周運動的向心力 在地球表面 可得“神州”五號軌道半徑 （或軌道周長） 此外還可求得“神州”五號載人飛船的運行頻率 “神州”五號載人飛船的運行角速度 “神州”五號載人飛船的運行線速度 “神州”五號載人飛船的運行向心加速度（加速度、軌道處重力加速度） “神州”五號載人飛船的離地面高度. 13. 解：為使小球能繞點做完整的圓周運動，則小球在最高點D對繩的拉力F1應該大于或等于零， 即有：mg≤ ① 根據(jù)機械能守恒定律可得： ② 聯(lián)立①② d≥ ③ 因為小球在最低點C對繩的拉力F2應該小于或等于7mg，即有： F2 – mg =≤7mg – mg ④ 根據(jù)機械能守恒定律可得： ⑤ 聯(lián)立④⑤得d≤ ⑥ 由③⑥式解得：≤d≤． ⑦