高考物理版大二輪講義專題一　力與運動第3講

第3講力與曲線運動[相關(guān)知識鏈接]1．條件F合與v的方向不在同一直線上，或加速度方向與速度方向不共線．2．性質(zhì)(1)F合恒定：做勻變速曲線運動．(2)F合不恒定：做非勻變速曲線運動．3．速度方向：沿軌跡切線方向．4．合力方向與軌跡的關(guān)系：物體做曲線運動的軌跡一定夾在速度方向與合力方向之間，合力的方向指向曲線的“凹”側(cè)．[規(guī)律方法提煉]1．合運動與分運動物體的實際運動是合運動，明確是在哪兩個方向上的分運動的合成．2．合運動的性質(zhì)根據(jù)合外力與合初速度的方向關(guān)系判斷合運動的性質(zhì)．3．運動的合成與分解指速度、位移、加速度等的合成與分解，遵守平行四邊形定則．例1(多選)在一光滑水平面內(nèi)建立平面直角坐標系，一物體從t＝0時刻起，由坐標原點O(0,0)開始由靜止開始運動，其沿x軸和y軸方向運動的速度－時間圖象如圖甲、乙所示，關(guān)于物體在0～4s這段時間內(nèi)的運動，下列說法中正確的是()A．前2s內(nèi)物體沿x軸做勻加速直線運動B．后2s內(nèi)物體繼續(xù)做勻加速直線運動，但加速度沿y軸方向C．4s末物體坐標為(4m,4m)D．4s末物體坐標為(6m,2m)答案AD解析前2s內(nèi)物體在y軸方向沒有速度，只有x軸方向有速度，由題圖甲看出，物體在x軸方向做勻加速直線運動，故A正確；在2～4s內(nèi)，物體在x軸方向做勻速直線運動，y軸方向做勻加速直線運動，根據(jù)運動的合成得知，物體做勻加速曲線運動，加速度沿y軸方向，故B錯誤；在前2s內(nèi)，物體在x軸方向的位移為x1＝eq\f(v,2)t＝eq\f(2,2)×2m＝2m．在后2s內(nèi)，x軸方向的位移為x2＝vt＝2×2m＝4m，y軸方向位移為y＝eq\f(2,2)×2m＝2m，則4s末物體的坐標為(6m,2m)，故C錯誤，D正確．拓展訓練1(2019·江蘇蘇北三市第一次質(zhì)檢)如圖所示，一塊可升降白板沿墻壁豎直向上做勻速運動，某同學用畫筆在白板上畫線，畫筆相對于墻壁從靜止開始水平向右先勻加速，后勻減速直到停止．取水平向右為x軸正方向，豎直向下為y軸正方向，則畫筆在白板上畫出的軌跡可能為()答案D解析由題可知，畫筆相對白板豎直方向向下做勻速運動，水平方向先向右做勻加速運動，根據(jù)運動的合成和分解可知此時畫筆做曲線運動，由于加速度方向向右，即合力方向向右，則曲線向右彎曲；然后水平方向向右做減速運動，同理可知軌跡仍為曲線運動，由于加速度方向向左，即合力方向向左，則曲線向左彎曲，故選項D正確，A、B、C錯誤．拓展訓練2(2019·福建廈門市第一次質(zhì)量檢查)在演示“做曲線運動的條件”的實驗中，有一個在水平桌面上向右做直線運動的小鋼球，第一次在其速度方向上放置條形磁鐵，第二次在其速度方向上的一側(cè)放置條形磁鐵，如圖所示，虛線表示小球的運動軌跡．觀察實驗現(xiàn)象，以下敘述正確的是()A．第一次實驗中，小鋼球的運動是勻變速直線運動B．第二次實驗中，小鋼球的運動是類平拋運動，其軌跡是一條拋物線C．該實驗說明做曲線運動物體的速度方向沿軌跡的切線方向D．該實驗說明物體做曲線運動的條件是物體受到的合外力的方向與速度方向不在同一直線上答案D解析第一次實驗中，小鋼球受到沿著速度方向的吸引力作用，做直線運動，并且隨著距離的減小吸引力變大，加速度變大，則小球的運動是非勻變速直線運動，選項A錯誤；第二次實驗中，小鋼球所受的磁鐵的吸引力方向總是指向磁鐵，是變力，故小球的運動不是類平拋運動，其軌跡也不是一條拋物線，選項B錯誤；該實驗說明物體做曲線運動的條件是物體受到的合外力的方向與速度方向不在同一直線上，但是不能說明做曲線運動物體的速度方向沿軌跡的切線方向，故選項C錯誤，D正確．[相關(guān)知識鏈接]1．位移關(guān)系：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＝v0t,y＝\f(1,2)gt2))位移方向偏轉(zhuǎn)角tanα＝eq\f(y,x).2．速度關(guān)系：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(vx＝v0,vy＝gt))速度方向偏轉(zhuǎn)角tanθ＝eq\f(vy,vx)＝eq\f(y,\f(x,2))＝2tanα.分析題目條件是位移(方向)關(guān)系，還是速度(方向)關(guān)系，選擇合適的關(guān)系式解題．[規(guī)律方法提煉]1．基本思路處理平拋(或類平拋)運動時，一般將運動沿初速度方向和垂直于初速度方向進行分解，先按分運動規(guī)律列式，再用運動的合成求合運動．2．兩個突破口(1)對于在斜面上平拋又落到斜面上的問題，其豎直位移與水平位移之比等于斜面傾角的正切值．(2)若平拋運動的物體垂直打在斜面上，則物體打在斜面上瞬間，其水平速度與豎直速度之比等于斜面傾角的正切值．例2(2019·溫州市聯(lián)考)在18屆雅加達亞運會中，中國女排毫無懸念地贏得了冠軍，圖為中國隊員比賽中高拋發(fā)球．若球離開手時正好在底線中點正上空3.49m處，速度方向水平且與底線垂直．已知每邊球場的長和寬均為9m，球網(wǎng)高為2.24m，重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力．為了使球能落到對方場地，下列發(fā)球速度大小可行的是()A．15m/sB．17m/sC．20m/sD．25m/s答案C解析設每邊球場的長和寬均為L，若球剛好過網(wǎng)，據(jù)H－h(huán)＝eq\f(1,2)gteq\o\al(12,)和L＝v1t1得最小速度v1＝18m/s若球剛好不出場地，據(jù)H＝eq\f(1,2)gteq\o\al(22,)，2L＝v2t2，得最大速度v2≈22m/s故發(fā)球速度范圍是18m/s＜v＜22m/s，故選C.拓展訓練3(2019·金華十校期末)如圖所示，一名運動員在參加跳遠比賽，他騰空過程中離地面的最大高度為L，成績?yōu)?L，假設跳遠運動員落入沙坑瞬間速度方向與水平面的夾角為α，運動員可視為質(zhì)點，不計空氣阻力．則有()A．tanα＝2 B．tanα＝eq\f(1,2)C．tanα＝eq\f(1,4) D．tanα＝1答案D解析從最高點到落入沙坑是平拋運動由2L＝v0tL＝eq\f(1,2)gt2vy＝gttanα＝eq\f(vy,v0)，得tanα＝1，故選項D正確．拓展訓練4(多選)(2019·全國卷Ⅱ·19)如圖(a)，在跳臺滑雪比賽中，運動員在空中滑翔時身體的姿態(tài)會影響其下落的速度和滑翔的距離．某運動員先后兩次從同一跳臺起跳，每次都從離開跳臺開始計時，用v表示他在豎直方向的速度，其v－t圖像如圖(b)所示，t1和t2是他落在傾斜雪道上的時刻．則()A．第二次滑翔過程中在豎直方向上的位移比第一次的小B．第二次滑翔過程中在水平方向上的位移比第一次的大C．第二次滑翔過程中在豎直方向上的平均加速度比第一次的大D．豎直方向速度大小為v1時，第二次滑翔在豎直方向上所受阻力比第一次的大答案BD解析根據(jù)v－t圖線與橫軸所圍圖形的面積表示位移大小，可知第二次滑翔過程中在豎直方向上的位移比第一次的大，選項A錯誤；從起跳到落到雪道上，第一次速度變化大，時間短，由a＝eq\f(Δv,Δt)可知，第二次滑翔過程中在豎直方向上的平均加速度比第一次的小，選項C錯誤；第二次滑翔過程中在豎直方向的位移比第一次的大，又運動員每次滑翔過程中豎直位移與水平位移的比值相同(等于傾斜雪道與水平面夾角的正切值)，故第二次滑翔過程中在水平方向上的位移比第一次的大，選項B正確；豎直方向上的速度大小為v1時，根據(jù)v－t圖線的斜率表示加速度可知，第二次滑翔過程中在豎直方向上的加速度比第一次的小，由牛頓第二定律有mg－Ff＝ma，可知第二次滑翔過程中在豎直方向上所受阻力比第一次的大，選項D正確．[相關(guān)知識鏈接]1．物理量間的關(guān)系2．三種傳動方式(1)皮帶傳動、摩擦傳動：兩輪邊緣線速度大小相等(2)同軸轉(zhuǎn)動：輪上各點角速度相等[規(guī)律方法提煉]1．基本思路(1)進行受力分析，明確向心力的來源，確定圓心、軌道平面以及半徑．(2)列出正確的動力學方程F＝meq\f(v2,r)＝mrω2＝mωv＝mreq\f(4π2,T2).2．技巧方法(1)豎直平面內(nèi)圓周運動的最高點和最低點的速度通常利用動能定理來建立聯(lián)系；(2)最高點和最低點利用牛頓第二定律進行動力學分析．3．兩種模型(1)繩球模型：小球能通過最高點的條件是v≥eq\r(gR).(2)桿球模型：小球能到達最高點的條件是v≥0.例3(2019·安徽蕪湖市上學期期末)如圖所示，用長為L的細線系著一個質(zhì)量為m的小球(可以看作質(zhì)點)，以細線端點O為圓心，在豎直平面內(nèi)做圓周運動．P點和Q點分別為圓軌跡的最低點和最高點，不考慮空氣阻力，小球經(jīng)過P點和Q點所受細線拉力的差值為()A．2mgB．4mgC．6mgD．8mg答案C解析在Q點，F(xiàn)1＋mg＝meq\f(v\o\al(12,),L)；對從最高點到最低點過程，有：mg(2L)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(22,)－eq\f(1,2)mveq\o\al(12,)；在最低點，F(xiàn)2－mg＝meq\f(v\o\al(22,),L)；聯(lián)立三式有：F2－F1＝6mg，故選C.拓展訓練5(2019·紹興諸暨市期末)如圖所示是磁盤的磁道，磁道是一些不同半徑的同心圓．為了數(shù)據(jù)檢索的方便，磁盤格式化要求所有磁道儲存的字節(jié)與最內(nèi)磁道的字節(jié)相同，最內(nèi)磁道上每字節(jié)所占用磁道的弧長為L.已知磁盤的最外磁道半徑為R，最內(nèi)磁道的半徑為r，相鄰磁道之間的寬度為d，最外磁道不儲存字節(jié)．電動機使磁盤以每秒n圈的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，磁頭在讀寫數(shù)據(jù)時保持不動，磁盤每轉(zhuǎn)一圈，磁頭沿半徑方向跳動一個磁道，不計磁頭轉(zhuǎn)移磁道的時間．下列說法正確的是()A．相鄰磁道的向心加速度的差值為eq\f(4π2d,n2)B．最內(nèi)磁道的一個字節(jié)通過磁頭的時間為eq\f(L,n)C．讀完磁道上所有字節(jié)所需的時間為eq\f(R－r－1,nd)D．若r可變，其他條件不變，當r＝eq\f(R,2)時磁盤儲存的字節(jié)最多答案D解析由電動機使磁盤每秒轉(zhuǎn)n圈知T＝eq\f(1,n)s.由a＝ω2r知相鄰磁道加速度的差值Δa＝eq\f(4π2,T2)·Δr＝4π2n2d，故A項錯誤；最內(nèi)磁道一個字節(jié)通過磁頭的時間t1＝eq\f(L,2πr)·T＝eq\f(L,2πnr)，故B項錯誤；讀完所有磁道所需時間t＝(eq\f(R－r,d))T＝eq\f(R－r,nd)，故C項錯誤；字節(jié)數(shù)n＝eq\f(t,t1)＝eq\f(2π,Ld)r(R－r)，故其他條件不變時，當r＝eq\f(R,2)時，n有最大值，故D正確．拓展訓練6(2019·紹興市3月選考)為了提高一級方程式賽車的性能，在形狀設計時要求賽車上下空氣存在一個壓力差(即氣動壓力)，從而增大賽車對地面的正壓力．如圖所示，一輛總質(zhì)量為600kg的賽車以288km/h的速率經(jīng)過一個半徑為180m的水平彎道，轉(zhuǎn)彎時賽車不發(fā)生側(cè)滑，側(cè)向附著系數(shù)(正壓力與摩擦力的比值)η＝1，則賽車轉(zhuǎn)彎時()A．向心加速度大小約為460m/s2B．受到的摩擦力大小約為3×105NC．受到的支持力大小約為6000ND．受到的氣動壓力約為重力的2.6倍答案D解析288km/h＝80m/s根據(jù)向心加速度公式a＝eq\f(v2,R)≈36m/s2，故A錯誤；因為摩擦力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：Ff＝eq\f(mv2,R)≈21333N，故B錯誤；因為摩擦力Ff＝ηFN＝η(Mg＋F)，則汽車所受支持力FN＝eq\f(Ff,η)＝21333N，氣動壓力F＝FN－Mg＝15333N，故eq\f(F,mg)＝eq\f(15333N,600×10N)≈2.6，故C錯誤，D正確．[相關(guān)知識鏈接]天體質(zhì)量和密度(1)利用天體表面的重力加速度g和天體半徑R.由于Geq\f(Mm,R2)＝mg，故天體質(zhì)量M＝eq\f(gR2,G)，天體密度ρ＝eq\f(M,V)＝eq\f(M,\f(4,3)πR3)＝eq\f(3g,4πGR).(2)通過衛(wèi)星繞天體做勻速圓周運動的周期T和軌道半徑r.①由萬有引力提供向心力，即Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(4π2,T2)r，得出中心天體質(zhì)量M＝eq\f(4π2r3,GT2)；②若已知天體半徑R，則天體的平均密度ρ＝eq\f(M,V)＝eq\f(M,\f(4,3)πR3)＝eq\f(3πr3,GT2R3).[規(guī)律方法提煉]1．環(huán)繞天體模型環(huán)繞天體做圓周運動的向心力由中心天體對它的萬有引力提供，即Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(4π2,T2)r＝meq\f(v2,r)＝mω2r＝ma等，可得：中心天體質(zhì)量M＝eq\f(4π2r3,GT2)，ρ＝eq\f(3πr3,GT2R3)(r＝R時有ρ＝eq\f(3π,GT2))環(huán)繞天體運行速度v＝eq\r(\f(GM,r))，加速度a＝eq\f(GM,r2).角速度ω＝eq\r(\f(GM,r3))，周期T＝eq\r(\f(4π2r3,GM))，故r增大時，速度v、角速度ω、加速度a均減小，周期T增大．2．變軌問題(1)同一衛(wèi)星在不同軌道上運行時機械能和周期不同，軌道半徑越大，機械能越大，周期越長．(2)衛(wèi)星經(jīng)過不同軌道相切的同一點時加速度相等，在外軌道的速度大于在內(nèi)軌道的速度．3．雙星問題雙星各自做圓周運動的向心力由兩者之間的萬有引力提供，即Geq\f(m1m2,?r1＋r2?2)＝m1ω2r1＝m2ω2r2，得m1r1＝m2r2另：Geq\f(m1＋m2,?r1＋r2?2)＝ω2(r1＋r2)雙星總質(zhì)量：m1＋m2＝eq\f(ω2?r1＋r2?3,G).例4(2018·全國卷Ⅱ·16)2018年2月，我國500m口徑射電望遠鏡(天眼)發(fā)現(xiàn)毫秒脈沖星“J0318＋0253”，其自轉(zhuǎn)周期T＝5.19ms.假設星體為質(zhì)量均勻分布的球體，已知萬有引力常量為6.67×10－11N·m2/kg2.以周期T穩(wěn)定自轉(zhuǎn)的星體的密度最小值約為()A．5×109kg/m3 B．5×1012kg/m3C．5×1015kg/m3 D．5×1018kg/m3答案C解析脈沖星自轉(zhuǎn)，邊緣物體m恰對球體無壓力時萬有引力提供向心力，則有Geq\f(Mm,r2)＝mreq\f(4π2,T2)，又知M＝ρ·eq\f(4,3)πr3整理得密度ρ＝eq\f(3π,GT2)＝eq\f(3×3.14,6.67×10－11×?5.19×10－3?2)kg/m3≈5.2×1015kg/m3.拓展訓練7(2019·全國卷Ⅲ·15)金星、地球和火星繞太陽的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運動，它們的向心加速度大小分別為a金、a地、a火，它們沿軌道運行的速率分別為v金、v地、v火．已知它們的軌道半徑R金<R地<R火，由此可以判定()A．a(chǎn)金>a地>a火 B．a(chǎn)火>a地>a金C．v地>v火>v金 D．v火>v地>v金答案A解析金星、地球和火星繞太陽公轉(zhuǎn)時萬有引力提供向心力，則有Geq\f(Mm,R2)＝ma，解得a＝Geq\f(M,R2)，結(jié)合題中R金<R地<R火，可得a金>a地>a火，選項A正確，B錯誤；同理，由Geq\f(Mm,R2)＝meq\f(v2,R)，解得v＝eq\r(\f(GM,R))，再結(jié)合題中R金<R地<R火，可得v金>v地>v火，選項C、D錯誤．拓展訓練8(2019·新高考研究聯(lián)盟二次聯(lián)考)如圖，拉格朗日點L1位于地球和月球連線上，處在拉格朗日點L1上的空間站與月球一起以相同的周期繞地球做勻速圓周運動．以下判斷正確的是()A．空間站的繞行速度大于月球的繞行速度B．空間站的向心力僅由地球的萬有引力提供C．空間站的向心加速度小于月球的向心加速度D．月球運行的線速度大于同步衛(wèi)星運行的線速度答案C解析空間站和月球，周期相同，由v＝ωr＝eq\f(2π,T)·r知空間站的繞行速度小，A錯誤；由a＝ω2r＝eq\f(4π2,T2)·r知空間站的向心加速度小，故C項正確；空間站的向心力是由地球和月球的萬有引力的合力提供，由B錯誤；由Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)知月球運行的線速度小于同步衛(wèi)星運行的線速度，故D錯誤．例5(多選)(2018·全國卷Ⅰ·20)2017年，人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波．根據(jù)科學家們復原的過程，在兩顆中子星合并前約100s時，它們相距約400km，繞二者連線上的某點每秒轉(zhuǎn)動12圈．將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，由這些數(shù)據(jù)、萬有引力常量并利用牛頓力學知識，可以估算出這一時刻兩顆中子星()A．質(zhì)量之積 B．質(zhì)量之和C．速率之和 D．各自的自轉(zhuǎn)角速度答案BC解析兩顆中子星運動到某位置的示意圖如圖所示每秒轉(zhuǎn)動12圈，角速度已知，中子星運動時，由萬有引力提供向心力得eq\f(Gm1m2,l2)＝m1ω2r1①eq\f(Gm1m2,l2)＝m2ω2r2②l＝r1＋r2③由①②③式得eq\f(G?m1＋m2?,l2)＝ω2l，所以m1＋m2＝eq\f(ω2l3,G)，質(zhì)量之和可以估算．由線速度與角速度的關(guān)系v＝ωr得v1＝ωr1④v2＝ωr2⑤由③④⑤式得v1＋v2＝ω(r1＋r2)＝ωl，速率之和可以估算．質(zhì)量之積和各自自轉(zhuǎn)的角速度無法求解．專題強化練基礎題組1．如圖，乒乓球從斜面上滾下，它以一定的速度沿直線運動，在與乒乓球路徑相垂直的方向上放一個紙筒(紙筒的直徑略大于乒乓球的直徑)，當乒乓球經(jīng)過筒口時，對著球橫向吹氣，則關(guān)于乒乓球的運動，下列說法中正確的是()A．乒乓球?qū)⒈３衷械乃俣壤^續(xù)前進B．乒乓球?qū)⑵x原有的運動路徑，但不進入紙筒C．乒乓球一定能沿吹氣方向進入紙筒D．只有用力吹氣，乒乓球才能沿吹氣方向進入紙筒答案B解析當乒乓球經(jīng)過筒口時，對著球橫向吹氣，乒乓球沿著原方向做勻速直線運動的同時也會沿著吹氣方向做加速運動，實際運動是兩個運動的合運動，故一定不會進入紙筒，要提前吹才會進入紙筒．2．在高空中勻速飛行的轟炸機，每隔時間t投放一顆炸彈，若不計空氣阻力，則投放的炸彈在空中的位置是選項中的(圖中豎直的虛線將各圖隔離)()答案B解析炸彈的運動是一個平拋運動，它在水平方向上是勻速直線運動，與飛機速度相等，所以所有離開飛機的炸彈與飛機應在同一條豎直線上，故A、C選項錯誤；炸彈在豎直方向上是自由落體運動，從上至下，炸彈間的距離越來越大，B項正確，D項錯誤．3．(2019·山東臨沂市2月質(zhì)檢)質(zhì)量為m＝2kg的物體(可視為質(zhì)點)靜止在光滑水平面上的直角坐標系的原點處，先用沿x軸正方向的力F1＝8N作用2s，然后撤去F1；再用沿y軸正方向的力F2＝10N作用2s．則物體在這4s內(nèi)的軌跡為()答案D解析物體在F1的作用下由靜止開始從坐標系的原點沿＋x軸方向做勻加速運動，加速度a1＝eq\f(F1,m)＝4m/s2，速度為v1＝at1＝8m/s，對應位移x1＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(12,)＝8m，到2s末撤去F1再受到沿＋y方向的力F2的作用，物體在＋x軸方向勻速運動，x2＝v1t2＝16m，在＋y方向加速運動，＋y方向的加速度a2＝eq\f(F2,m)＝5m/s2，方向向上，對應的位移y＝eq\f(1,2)a2teq\o\al(22,)＝10m，物體做曲線運動．再根據(jù)曲線運動的加速度方向大致指向軌跡凹側(cè)的一向，知D正確，A、B、C錯誤．4．(2019·全國卷Ⅱ·14)2019年1月，我國嫦娥四號探測器成功在月球背面軟著陸．在探測器“奔向”月球的過程中，用h表示探測器與地球表面的距離，F(xiàn)表示它所受的地球引力，能夠描述F隨h變化關(guān)系的圖像是()答案D解析在嫦娥四號探測器“奔向”月球的過程中，根據(jù)萬有引力定律，可知隨著h的增大，探測器所受的地球引力逐漸減小但并不是均勻減小的，故能夠描述F隨h變化關(guān)系的圖像是D.5．(2019·浙南名校聯(lián)盟期末)2018年11月1日23時57分，中國北斗三號系統(tǒng)首顆地球靜止軌道衛(wèi)星被送入地球高軌．據(jù)北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)總設計師楊長風介紹，此次發(fā)射的衛(wèi)星有三大特點：它是北斗三號系統(tǒng)首顆地球同步衛(wèi)星，也是我國北斗三號系統(tǒng)第十七顆組網(wǎng)衛(wèi)星；該衛(wèi)星除提供基本導航服務(RNSS)外，還將提升短報文服務能力(RDSS)，在全面兼容北斗二號RDSS服務基礎上，容量提升10倍，用戶機發(fā)射功率降低10倍，能力大幅提升；該衛(wèi)星還將提供星基增強服務(SBAS)，按照國際民航標準，提供更高精度、更高完好性的導航服務．以下關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說法正確的是()A．不同國家的地球同步衛(wèi)星運行的軌道一定是不同的B．不同國家的地球同步衛(wèi)星的質(zhì)量一定是相同的C．地球同步衛(wèi)星的運行速率比近地衛(wèi)星的運行速率大D．地球同步衛(wèi)星的運行速率比赤道上的物體運行速率大答案D解析成功定點后的“北斗導航衛(wèi)星”，是地球同步衛(wèi)星，所以必須定點在赤道的正上方，故A錯誤；在同一軌道上的同步衛(wèi)星質(zhì)量不一定相同，故B錯誤；7.9km/s即第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，同步衛(wèi)星運行的線速度一定小于第一宇宙速度，故C錯誤；因它們的角速度相同，根據(jù)v＝ωr，可知半徑越大時，線速度越大，故D正確．6.(2019·金華十校高三期末)甲、乙兩位同學進行投籃比賽，由于兩同學身高和體能的差異，他們分別站在不同的兩處將籃球從A、B兩點投出(如圖所示)，兩人投出的籃球都能垂直打中籃板的同一點并落入籃筐，不計空氣阻力，則下列說法中正確的是()A．甲、乙拋出的籃球從拋出到垂直打中籃板的運動時間相等B．甲、乙拋出的籃球初速度的大小可能相等C．甲、乙拋出的籃球初速度的豎直分量大小相等D．甲、乙拋出的籃球垂直打中籃板時的速度相等答案B解析將籃球的運動反向處理，即為平拋運動，由h＝eq\f(1,2)gt2可知，乙的h小，則t小；又x＝v0t，x乙大則垂直擊中籃板時乙的速度大，由veq\o\al(y2,)＝2gh，甲的初速度豎直分量大，由速度合成知拋出時初速度大小可能大小相等．7．(2019·浙南名校聯(lián)盟高三期末)如圖所示為“行星傳動示意圖”．中心“太陽輪”的轉(zhuǎn)動軸固定，其半徑為R1，周圍四個“行星輪”的轉(zhuǎn)動軸固定，其半徑為R2，“齒圈”的半徑為R3，其中R1＝1.5R2，A、B、C分別是“太陽輪”、“行星輪”、“齒圈”邊緣上的點，齒輪傳動過程不打滑，那么().A．A點與B點的角速度相同B．A點與B點的線速度相同C．B點與C點的轉(zhuǎn)速之比為7∶2D．A點與C點的周期之比為3∶5答案C解析由題圖可知，A與B為齒輪傳動，所以線速度大小相等，B與C也是齒輪傳動，線速度也相等，所以A與C的線速度大小是相等的，A點與C點的線速度大小之比為1∶1；由圖可知：R3＝2R2＋R1＝2R2＋1.5R2＝3.5R2B與C的線速度大小相等，由T＝eq\f(2πR,v)，可得eq\f(TB,TC)＝eq\f(R2,R3)＝eq\f(2,7)，故eq\f(nB,nC)＝eq\f(7,2)，同理，eq\f(TA,TC)＝eq\f(R1,R3)＝eq\f(3,7).8．(2019·浙南名校聯(lián)盟期末)如圖所示，有一可視為質(zhì)點的光滑小球在圓桶最低點，內(nèi)壁光滑、半徑為R的圓桶固定在小車上．小車與小球一起以速度v向右勻速運動、當小車遇到障礙物突然停止時，小球在圓桶中上升的高度不可能()A．等于eq\f(v2,2g) B．大于eq\f(v2,2g)C．小于eq\f(v2,2g) D．等于2R答案B解析小球由于慣性會繼續(xù)運動，可能會越過最高點做圓周運動，也有可能達不到四分之一圓周，速度減為零，也有可能越過四分之一圓周但越不過圓桶的最高點．1．若越過最高點做圓周運動，則在圓桶中上升的高度等于2R.2．若達不到四分之一圓周，速度減為零，根據(jù)機械能守恒，eq\f(1,2)mv2＝mgh，h＝eq\f(v2,2g).3．若越過四分之一圓周但越不過圓桶的最高點，則會離開軌道做斜拋，在最高點有水平速度．根據(jù)機械能守恒得，eq\f(1,2)mv2＝mgh＋eq\f(1,2)mv′2，上升的高度小于eq\f(v2,2g)，故A、C、D可能，B不可能．9．(2019·超級全能生2月聯(lián)考)高分專項也被稱為“天眼工程”，2018年6月2日，我國成功將“高分六號”衛(wèi)星發(fā)射升空，至此共有六顆高分系列衛(wèi)星為國家提供高時空分辨率的遙感數(shù)據(jù)．高分系列衛(wèi)星中，只有“高分四號”是地球同步軌道衛(wèi)星，其余衛(wèi)星都在太陽同步軌道運行(太陽同步軌道，如圖所示，其普遍傾角超過了80度，衛(wèi)星一次回訪會途經(jīng)地球兩極點，屬于極地軌道)，表中給出了“高分二號”和“高分四號”的部分數(shù)據(jù)，根據(jù)信息可知()“高分二號”衛(wèi)星參數(shù)參數(shù)指標軌道類型太陽同步回歸軌道軌道高度631km(標稱值)傾角97.9080°“高分四號”衛(wèi)星參數(shù)參數(shù)指標軌道類型地球同步軌道軌道高度36000km定點位置105.6°EA.“高分二號”繞地球運行的線速度較小B．“高分二號”繞地球運行的角速度較大C．“高分四號”的發(fā)射速度較小D．“高分四號”也可以途經(jīng)地球兩極點答案B解析根據(jù)萬有引力定律有Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)＝mω2r，“高分二號”軌道較低，所以其線速度大，角速度大，發(fā)射速度小，故A、C錯誤，B正確；同步衛(wèi)星定點于赤道上空，不可能經(jīng)過地球兩極點，D錯誤．10．(2019·東北三省四市教研聯(lián)合體模擬)2022年冬奧會將在中國舉辦的消息吸引了大量愛好者投入到冰雪運動中．若跳臺滑雪比賽中運動員在忽略空氣阻力的情況下，在空中的運動可看成平拋運動．運動員甲以一定的初速度從平臺飛出，軌跡為圖中實線①所示，運動員乙以相同的初速度從同一點飛出，且質(zhì)量比甲大，則乙運動軌跡應為圖中的()A．①B．②C．③D．④答案A解析平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和