高考物理专题卷：专题（曲线运动万有引力）答案与解析

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1、2012届专题卷物理专题四答案与解析1．【命题立意】本题考查运动的合成、图象等知识。【思路点拨】解答本题需要注意以下几个方面：（1）明确v－t图象、s－t图象的斜率和截距等物理意义；（2）速度、加速度的合成；【答案】BD【解析】竖直方向为初速度vy＝8m/s、加速度a＝-4m/s2的匀减速直线运动，水平方向为速度vx＝-4m/s的匀速直线运动，初速度大小为，方向与合外力方向不在同一条直线上，故做匀变速曲线运动，故选项B正确，选项A错误；t=2s时，ax＝-4m/s2，ay＝0m/s，则合加速度为-4m/s2，选项C错误，选项D正确。2．【命题立意

2、】本题考查圆周运动、牵连物体的速度关系。【思路点拨】解答本题从以下几个方面考虑：（1）B点速度的分解；（2）A、B角速度相同，线速度之比等于半径之比。【答案】C【解析】同轴转动，角速度相同，选项B错误。设图示时刻杆转动的角速度为ω。对于B点有。而A、B两点角速度相同，则有，联立解得，故选项C正确。3．【命题立意】本题考查运动的分解。【思路点拨】箭在空中飞行参与两个分运动：沿AB方向的匀速运动，平行于OA方向的匀速运动，两分运动具有等时性。【答案】BC【解析】运动员骑马奔驰时，应沿平行于OA方向放箭。放箭后，对于箭有：沿AB方向；平行于OA方向d=

3、v2t，故放箭的位置距离A点的距离为，选项B正确。箭平行于OA方向放射时所需时间最短，则，选项C正确。4．【命题立意】本题考查平抛运动以及速度的变化量。【思路点拨】对于平抛运动，分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动，然后根据运动学公式解答即可。【答案】AD【解析】小球在碰撞斜面前做平抛运动。设刚要碰撞斜面时小球速度为v。由题意，v的方向与竖直线的夹角为30°且水平分量仍为v0，如图。由此得v=2v0，碰撞过程中，小球速度由v变为反向的。故碰撞时小球的速度变化大小为，故选项A正确。小球下落高度与水平射程之比为，选项D正确。5．【命题立意

4、】本题考查匀速圆周运动的周期以及圆周运动的向心力。-5-/5【思路点拨】在最高点由受力情况求得圆周运动的线速度。根据T=求得周期。在最低点根据受力分析和线速度求得小球与盒子之间的作用力。【答案】B【解析】要使在最高点时盒子与小球之间恰好为mg，则盒子顶部对小球必然有向下的弹力mg，则有，解得该盒子做匀速圆周运动的速度，该盒子做匀速圆周运动的周期为，选项A错误，选项B正确；在最低点时，盒子与小球之间的作用力和小球重力的合力提供小球运动的向心力，由，解得F＝3mg，选项C、D错误。6．【命题立意】本题考查圆周运动的合外力与向心力的关系。【思路点拨】匀

5、速圆周运动，合外力等于向心力；非匀速圆周运动，合外力有两个效果：沿半径方向提供向心力，垂直半径方向使速度大小发生变化。【答案】B【解析】转盘匀速转动时，摩擦力提供向心力，故P受到的摩擦方向为c方向，选项A错误；当转盘加速转动时，摩擦力有两个效果：一个是沿半径方向提供向心力，一个是沿速度方向使速度增大，故P受到的摩擦力可能为b方向，选项B正确；转盘减速转动时，摩擦力有两个效果：一个沿半径方向提供向心力，一个是沿速度反方向使速度减小，故P受摩擦力方向可能为d方向，选项D错误。7．【命题立意】本题考查万有引力的相关知识。【思路点拨】由计算火星的质量；由

6、万有引力提供向心力计算火星的密度。【答案】D【解析】由可知，选项D正确。8．【命题立意】本题考查天体运动的加速度、速度、周期与万有引力的关系。【思路点拨】根据牛顿第二定律求解加速度。由题意得知速度关系。用开普勒定律求解周期关系。【答案】CD【解析】卫星从Ⅰ轨道的P处制动后进入Ⅱ轨道，在Ⅱ轨道的P处再制动，最后进入Ⅲ轨道。故有v1＞v2＞v3，选项B错误。在不同轨道的P处，卫星受到的万有引力相同，根据牛顿第二定律可知加速度相同，选项A错误，选项D正确；根据开普勒第三定律可知，卫星在不同轨道上绕月球运动时的周期的平方与轨道半长轴的三次方之比相同，显然

7、Ⅰ轨道的半长轴最大，Ⅲ轨道的半径最小，故选项C正确。9．【命题立意】本题考查第一宇宙速度等知识。【思路点拨】先求解星球表面重力加速度g与密度ρ的关系式，再根据第一宇宙速度的表达式求解。【答案】C【解析】由，可得。而由可得。综上有，故该星球的第一宇宙速度为，选项C正确。10．【命题立意】本题考查天体距离最近时和最远时与周期间的关系。【思路点拨】先确定两天体距离最近时和最远时的次数，再确定共线的次数。-5-/5【答案】D【解析】在b转动一周过程中，a、b距离最远的次数为k-1次，a、b距离最近的次数为k-1次，故a、b、c共线的次数为2k-2，选项D

8、正确。11．【命题立意】本题考查平抛运动的相关知识。【思路点拨】平抛运动分解为水平方向的匀速运动，竖直方向的自由落体运动。【答案】（1）