创新设计（全国通用）高考物理二轮复习 专题突破1 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-人教版高三全册物理试题.doc

第3讲力与物体的曲线运动(一)——平抛、圆周和天体运动

1．(2016·全国卷Ⅲ，14)关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是()
A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律
B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律
解析开普勒在第谷天文观测数据的基础上总结出了行星运动三定律，而牛顿发现了万有引力定律。
答案B
2．(多选)(2016·全国卷Ⅰ，18)一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则()
A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直
C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同
D．质点单位时间内速率的变化量总是不变
解析质点一开始做匀速直线运动，处于平衡状态，施加恒力后，则该质点所受的合外力为该恒力。①若该恒力方向与质点原运动方向不共线，则质点做曲线运动，质点速度方向与恒力方向不同，故A错；②若F的方向某一时刻与质点运动方向垂直，之后质点作曲线运动，力与速度方向不再垂直，例如平抛运动，故B正确；③由牛顿第二定律可知，质点加速度方向总是与其所受合外力方向相同，C正确；④根据加速度的定义，相等时间内速度变化量相同，而速率变化量不一定相同，故D错。
答案BC
3．(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1所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点()

图1
A．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＝eq\f(1,2)mv2，解得v＝eq\r(2gL)，因LP<LQ，故vP<vQ，选项A错误；因为Ek＝mgL，又mP>mQ，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＝meq\f(v2,L)，可得FT＝3mg，选项C正确；由a＝eq\f(v2,L)＝2g可知，两球的向心加速度相等，选项D错误。
答案C
4．(多选)(2016·全国卷Ⅲ，20)如图2，一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为m的质点P。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W。重力加速度大小为g。设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则()

图2
A．a＝eq\f(2（mgR－W）,mR) B．a＝eq\f(2mgR－W,mR)
C．N＝eq\f(3mgR－2W,R) D．N＝eq\f(2（mgR－W）,R)
解析质点P下滑过程中，重力和摩擦力做功，根据动能定理可得mgR－W＝eq\f(1,2)mv2，根据公式a＝eq\f(v2,R)，联立可得a＝eq\f(2（mgR－W）,mR)，A正确，B错误；在最低点，重力和支持力的合力充当向心力，根据牛顿第二定律可得，N－mg＝ma，代入可得，N＝eq\f(3mgR－2W,R)，C正确，D错误。
答案AC
5．(2016·全国卷Ⅰ，17)利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍，假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为()
A．1h B．4h
C．8h D．16h
解析地球自转周期变小，卫星要与地球保持同步，则卫星的公转周期也应随之变小，由开普勒第三定律eq\f(r3,T2)＝k可知卫星离地球的高度应变小，要实现三颗卫星覆盖全球的目的，则卫星周期最小时，由数学几何关系可作出他们间的位置关系如图所示。
卫星的轨道半径为r＝eq\f(R,sin30°)＝2R
由eq\f(req\o\al(3,1),Teq\o\al(2,1))＝eq\f(req\o\al(3,2),Teq\o\al(2,2))得eq\f(（6.6R）3,242)＝eq\f(（2R）3,Teq\o\al(2,2))。
解得T2≈4h。
答案B
6．(2015·全国卷Ⅰ，18)一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图3所示。水平台面的长和宽分别为L1和L2，中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h。不计空气的作