江苏专用2017届高考物理二轮复习专题一力与运动第3讲力与物体的曲线运动一_平抛圆周和天体运动提升训练2

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1、第3讲　力与物体的曲线运动(一)——平抛、圆周和天体运动一、单项选择题1.如图1所示为某游乐场的一个娱乐设施，图中的大转盘与水平方向的夹角接近90°，而转盘上的游人却显得悠然自得，则下列说法正确的是(　　)图1A．游人所受合外力恰好为零B．游人所受合外力可能恰好提供向心力C．游人具有的机械能守恒D．游人的机械能如果还在增加，一定是游人受到的重力、支持力和摩擦力的合力对游人做正功解析　如果大转盘做匀速圆周运动，则游人所受的合外力不为零，合外力要用于提供向心力，故A错误，B正确；若转盘在竖直平面内做匀速圆

2、周运动，则游人的动能不变，重力势能在变化，故机械能不守恒，C错误；根据功能关系，重力、支持力和摩擦力的合力做的功等于动能的增加量，支持力和摩擦力的合力做的功等于机械能的增加量，故D错误。答案　B2．(2016·苏锡常镇三模)如图2所示，河宽为200m，一条小船要将货物从A点沿直线运送到河对岸的B点，已知A、B两点连线与河岸的夹角θ＝30°，河水的流速v水＝5m/s，小船在静水中的速度大小最小是(　　)图2A.m/sB．2.5m/sC．5m/sD．5m/s解析　用矢量三角形法分析。如图所示，使合速度与河

3、岸夹角为θ,则当v船与v合垂直时，v船具有最小值。则v船min＝v水sinθ＝2.5m/s。答案　B3．(2016·四川资阳模拟)两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，相对位置关系示意图正确的是(　　)解析　小球做匀速圆周运动，mgtanθ＝mω2Lsinθ，整理得：Lcosθ＝是常量，即两球处于同一高度，故B正确。答案　B4.如图3，长均为L的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端

4、分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间的距离也为L。重力加速度大小为g。今使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，则小球在最高点速率为2v时，每根绳的拉力大小为(　　)图3A.mgB.mgC．3mgD．2mg解析　设小球在竖直面内做圆周运动的半径为r，小球运动到最高点时轻绳与圆周运动轨道平面的夹角为θ＝30°，则有r＝Lcosθ＝L。根据题述小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，有mg＝m；小球在最高点速率为2v时，设每根绳的拉力大小为F，

5、则有2Fcosθ＋mg＝m，联立解得：F＝mg，选项A正确。答案　A5．(2016·全国卷Ⅱ，16)小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图4所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点(　　)图4A．P球的速度一定大于Q球的速度B．P球的动能一定小于Q球的动能C．P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力D．P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度解析　小球从水平位置摆动至最低点，由动能定理得，mgL＝mv2，

6、解得v＝，因LPmQ，则两小球的动能大小无法比较，选项B错误；对小球在最低点受力分析得，FT－mg＝m，可得FT＝3mg，选项C正确；由a＝＝2g可知，两球的向心加速度相等，选项D错误。答案　C6．(2016·江西上饶模拟)太空中进行开采矿产资源项目，必须建立“太空加油站”。假设“太空加油站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致。下列说法中正确的是(　　)A．“

7、太空加油站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度B．“太空加油站”运行的速度大小等于同步卫星运行速度大小的倍C．站在地球赤道上的人观察到“太空加油站”向西运动D．在“太空加油站”工作的宇航员因不受重力而在舱中悬浮或静止解析　根据＝mg′＝ma，知“太空加油站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度，选项A正确；“太空加油站”绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，则有＝，得v＝＝，“太空加油站”距地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一，但“太空加油站”距地球球心的距离不等于同

8、步卫星距地球球心距离的十分之一，选项B错误；角速度ω＝，轨道半径越大，角速度越小，同步卫星和地球自转的角速度相同，所以“太空加油站”的角速度大于地球自转的角速度，所以站在地球赤道上的人观察到“太空加油站”向东运动，选项C错误；在“太空加油站”工作的宇航员只受重力作用，处于完全失重状态，靠万有引力提供向心力做圆周运动，选项D错误。答案　A二、多项选择题7．(2016·全国卷Ⅲ，20)如图5，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量