曲线运动平抛万有引力测试题1

抛体运动、圆周运动、万有引力单元测试班级姓名学号得分一、选择题（在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确）1．下面说法中错误的是A．曲线运动一定是变速运动B．平抛运动一定是匀变速运动C．匀速圆周运动一定是速度不变的运动D．当物体受到的合外力减小时，物体的速度一定减小2、甲、乙两质点作匀速圆周运动，甲的质量与转动半径都分别是乙的一半，当甲转动60圈时，乙正好转45圈，则甲与乙的向心力之比为A．1：4B．4：1C．4：9D．2；33、如图所示是斜向上抛出物体的轨迹。P点是物体能达到的最高点，Q点和R点是轨道上在同一水平线上的两个点。下列叙述正确的是（）A、物体在P点的速度为零B、物体在P点的速度向上C、物体在R点的竖直分速度与Q点的竖直分速度相等D、物体在R点的水平分速度与Q点的水平分速度相等4、如图所示；火车厢在水平轨道之以速度v向西做匀速直线运动，车上有人以相对车厢为u的速度向东水平抛出一小球，已知vu，站在地面上的人看到小的运动轨迹应是(图中箭头表示列车运动的方向)。（）5、A、B、C三具物体放在水平转台上，它们与台面的摩擦系数相同，质量之比为3：2：1。与转轴的距离之比为1：2：3，当转台以角速度ω旋转时它们均无滑动，它们受到的静摩擦力的大小关系是Ａ．fAfBfCB．fAfBfCC．fA=fcfBD．fA=fBfC6、两个靠近的天体称为双星，它们以两者连线上某点O为圆心做匀速圆周运动，其质量分别为m1、m2，如右图所示，以下说法正确的是A．它们的角速度相同B．线速度与质量成反比C．向心力与质量的乘积成正比D．轨道半径与质量成反比7、星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度。星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2=12v。已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的1/6。不计其它星球的影响。则该星球的第二宇宙速度为（）A．B．C．D．8、关于绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船，以下说法中正确的是A．两艘飞船，只要它们的环绕速率相等，不管它们的质量，形状差别有多大，它们的环绕半径和周期都相同B．宇航员从舱内飘出，离开飞船，飞船因质量减小，所受万有引力减小，飞船的速度将减小C．飞船上的天线若脱落，天线将做平抛运动D．在同轨道上沿同方向绕行的前、后两艘飞船,若要对接,只要后一飞船加速即可PRQm1m2Ogrgr31gr31gr619、一个质量为2kg的物体，在5个共点力作用下处于平衡状态。现同时撤去大小分别为15N和10N的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体的运动的说法中正确的是（）A、一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5m/s2B、一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小C、可能做匀减速直线运动，加速度大小是2m/s2D、可能做匀速圆周运动，向心加速度大小是5m/s210．如图所示，光滑杆偏离竖直方向的夹角为,杆以O为支点绕竖直轴旋转,质量为m的小环套在杆上并可沿杆滑动。当杆的角速度为1时．小环旋转平面在A处，当杆角速度为2时,小环旋转平面在B处，设环对杆压力为N，则()A.12B．12C．NlN2D．N1=N2二、计算解答题（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。）11、如图所示，一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道ABC，其半径R＝0.5m，轨道在C处与水平地面相切。在C放一小物块，给它一水平向左的初速度v0＝5m/s，结果它沿CBA运动，通过A点，最后落在水平地面上的D点，求C、D间的距离s。取重力加速度g=10m/s2。12、荡秋千是大家喜爱的一项体育运动。随着科技迅速发展，将来的某一天，同学们也会在其它星球上享受荡秋千的乐趣。假设你当时所在星球的质量是M、半径为R，可将人视为质点，秋千质量不计、摆长不变、摆角小于90°，万有引力常量为G。那么，（1）该星球表面附近的重力加速度g星等于多少？（2）若经过最低位置的速度为v0，你能上升的最大高度是多少？13、铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的．弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h的设计不仅与r有关，还取决于火车在弯道上的行驶速率．下图表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之对应的轨道的高度差h．弯道半径r/m660330220165132110内外轨高度差h/mm50100150200250300（1）根据表中数据，试导出h和r关系的表达式，并求出当r=440m时，h的设计值；（2）铁路建成后，火车通过弯道时，为保证绝对安全，要求内外轨道均不向车轮施加侧向压力，又已知我国铁路内外轨的间距设计值为L=1435mm，结合表中数据，算出我国火车的转弯速率v（以km/h为单位，结果取整数；路轨倾角很小时，正弦值按正切值处理）（3）随着人们生活节奏加快，对交通运输的快捷提出了更高的要求．为了提高运输力，国家对铁路不断进行提速，这就要求铁路转弯速率也需要提高．请根据上述计算原理和上述表格分析提速时应采取怎样的有效措施？CABD图参考答案一、选择题1、CD2、C3、D4、D5、C6、ABCD7、C8、A9、B10.AD二、11、设小物块的质量为m，过A处时的速度为v，由A到D经历的时间为t，有22011222mvmvmgR2R＝12gt2s＝vt代入数据得s＝1m12、（1）设人的质量为m，在星球表面附近的重力等于万有引力，有2MmmgGR星＝解得2GMgR星＝（2）设人能上升的最大高度为h，由功能关系得2012mghmv星＝解得h＝2202RvGM13、（1）分析表中数据可得，每组的h与r之乘积均等于常数C=660m×50×10－3m=33m2因此h·r=33（或h=33r1）当r=440m时，有：h=44033m=0.075m=75mm（2）转弯中，当内外轨对车轮没有侧向压力时，火车的受力如图所示．由牛顿第二定律得：rvmmg2tan因为θ很小，有：Lhsintan，得：Lghrv代入数据得：v=15m/s=54km/h（3）有效措施有：a．适当增大内外轨的高度差h；b．适当增大铁路弯道的轨道半径r．（减小L是不对的，因为列车的宽度是一定的，无法改变）