2013屆曲線運動萬有引力單元測試

1、5一個航天器 P 在高空繞地球做勻速圓周運動，如果它朝著與運動方向相反的方向發(fā)射一枚火箭Q，則（）A P 和 Q 都可能在原高度做勻速圓周運動B P 可能，Q 不可能在原高度做勻速圓周運動C Q 可能，P 不可能在原高度做勻速圓周運動D P 和 Q 都不可能在原高度做勻速圓周運動6 地面上的空氣成分主要以氧，氮分子為主，隨著高度的增加，由于地球引力的作用，重的氣體逐漸 稀薄，輕的氣體逐漸相對增多在太陽紫外光線的照射下，分子態(tài)的氣體被電離為原子態(tài)，在“神 州”三號飛船 343 公里的運曲線運動 萬有引力單元檢測題差不多.7 如圖 2 所示，小球由細線 AB、AC 拉住而靜止.AB 水平，AC 與

2、豎直方向成:-角，此時 AC 對球的拉命題人：任建新審題人：文科考試時間 120 分鐘、選擇題（共 12 小題，每小題 4 分，共 48 分在每小題給出的四個選項中，至少有一個選項是 正確的，全部選對得 4 分，對而不全得 2 分）力為 T1現(xiàn)將 AB 線燒斷，小球開始擺動，當小球返回原處時,AC 對小球的拉力為 T2,貝UT1與 T21 科學研究發(fā)現(xiàn)，在月球表面沒有空氣，沒有磁場，重力加速度約為地球表面的1/6 若宇航員登上月球后，在空中從同一高度同時釋放氫氣球和鉛球，忽略地球和其他星球的影響，以下說法正確的是（）之比為（）2 2 2A 1 : 1B 1 : cos 用C cos: 1 D

3、si nd :COS工8 如圖 3 所示，將一根光滑的細金屬棒折成V 形，頂角為 20,其對稱軸豎直，在其中一邊套上一個金屬球P，當兩棒繞其對稱軸以每秒n 轉勻速轉動時，小球離軸的距離為（）A 氫氣球和鉛球都將下落，且同時落到月球表面B 氫氣球和鉛球都將下落，但鉛球先落到月球表面C 氫氣球將加速上升，鉛球將加速下落D氫氣球和鉛球都將上升2已知下面的哪組數(shù)據(jù)，可以計算岀地球的質量M地（已知萬有引力常量為 G）A 地球“同步衛(wèi)星”離地面的高度hB 地球繞太陽運動的周期 Ti及地球到太陽中心的距離 RiC 地球表面的重力加速 g 和地球繞太陽運動的周期 TD .月球繞地球運動的周期 T2及月球中心到

4、地球中心的距離R23我國探月的“嫦娥工程”已成功實現(xiàn)，在不久的將來，我國宇航員見登上月球在已知萬有引力常 量 G 和月球半徑 R 的條件下，宇航員用下列方法測量月球的密度，其中正確的方法是（）A在月球上測得擺長為 L 的單擺做小振幅振動的周期為 TB 在月球上用彈簧秤測岀質量為m 的物體的重力 GC 在月球上用天平測岀質量為m 的物體的質量D 在月球上測量岀在高度為h 處平拋物體運動的水平距離 s4半徑為 R 的大圓盤以角速度3旋轉，如圖 1 所示，有人站在盤邊的P 點上隨盤轉動，他想用槍擊中盤中心的目標 0,若子彈離開槍口的速度為vo,不計空氣阻力，則（）g ta n v（2 二n）g Co

5、t T12-（2 二n）C 曲D 2:ng tanV2V6a21A =,=一B匕_ 1=,a1=49V2J 7C =a249_ 1=,=1V!1a1V37as1V31aa1V37a379 已知地球赤道上的物體隨地球自轉的線速度大小為V1,向心力速度大小為a1,近地衛(wèi)星線速度大小為 V2，向心力速度大小為 a2，地球同步衛(wèi)星線速度大小為V3，向心加速度大小為 a3，設近地衛(wèi)星距地面高度不計，同步衛(wèi)星距地面高度約為地球半徑的 下結論正確的是（）10 農(nóng)民在精選谷種時，常用一種叫“風車”的農(nóng)具進行分選.在同一風力作用下,谷粒都從洞口水平飛岀，結果谷種和癟谷落地點不同，自然分開，如圖4 所示對這一現(xiàn)象

6、，下列分析正確的是A M 處是谷種，N 處為癟谷B 谷種質量大，慣性大，飛得遠些C 谷種飛岀洞口時的速度比癟谷飛岀洞口時的速度小些D谷種和癟谷在豎直方向做自由落體運動谷種和癟谷（空殼）風輪11 如圖 5 所示，光滑水平桌面上，一小球以速度v 向右勻速運動，它經(jīng)過靠近桌邊的豎直木板ad 邊.若木板開始運動時，cd 邊與桌面相齊，則小球在木板上的投影軌A 槍應向 P0 的左方偏過B 槍應瞄準目標 0 射擊C 槍應向 P0 的右方偏過D 槍應向 P0 的左方偏過0角射擊，而 sin -Vo- Re角射擊，而COSTVo0角射擊，而 tan -Vo前方時，木板開始做自由落體運動行軌道上，主要是原子態(tài)的

7、氧，氮和氦氣.雖然高層大氣的密度很小， 但其對飛船的阻力仍會嚴重影響飛船的運行軌道針對這段材料有下列敘述正確的是（）A 由于大氣阻力，飛船運行軌道要下降，運行速度要變小B 如果是真空，飛船可以一直保持在343 公里的軌道上運行C 由于大氣阻力，飛船運行軌道要下降，運行周期要變長D 由于飛船軌道比較低，飛船內(nèi)的物體對支持面的壓力與在地球上對地面的壓力12如圖 6 所示，火星和地球繞太陽的運動可以近似看作為在同一平面內(nèi)的同方向的勻速圓周運動，已 知火星軌道半徑=2.3X1011m，地球軌道半徑為2=1.5X1011m，根據(jù)你所掌握的物理和天文知識， 估算得火星與地球相距最近的最短時間間隔約為（）A

8、 1 年B 2 年C 3 年D 4 年二、填空、實驗題（本題共3 小題，共 12 分把答案填寫在題中的橫線上，不要求寫解答過程）13 光滑水平面上，一個質量為 0.5kg 的物體從靜止開始受水平力而運動.在前 5S內(nèi)受到一個正東方向、大小為 1N 的水平恒力作用，第5S末該力撤去，改為受一個正北方向、大小為 0.5N 的水平恒力，作用 10s 時間，則該物體在第15S末的速度大小為 _ ，方向_ 14 飛機以恒定的速度 v 沿水平方向飛行，飛行高度為2000 m，在飛行過程中釋放一炸彈，在 30S后飛行員聽見炸彈落地的爆炸聲假設此爆炸聲向空間各個方向傳播速度都為320m/s，炸彈受到的空氣阻力

9、可以忽略，取 g=10m/s2，則炸彈經(jīng) _S時間落地，該飛機的飛行速度v=_ m/s （結果保留 2 位有效數(shù)字）15 某行星自轉一周所需時間為地球上的6h,在這行星上用彈簧秤測某物體的重量，在該行量赤道上稱圖 2得物重是兩極時測得讀數(shù)的90 %，已知萬有引力恒量G=6.67X1011Nm2/kg2，若該行星能看做球體，則它的平均密度為 _三、計算題（本題共 6 小題，共 60 分要求寫出必要的文字說明、主要方程式和重要演算步驟，有數(shù)值計算的要明確寫出數(shù)值和單位，只有最終結果的不得分）16 （ 8 分）為了迎接太空時代的到來，美國國會通過了一項計劃，在2050 年前建造太空升降機，就是把長繩

10、的一端擱置在地球的衛(wèi)星上，另一端系住升降機，放開繩，升降機能到達地球上，人坐在升 降機里，在衛(wèi)星上通過電動機把升降機拉到衛(wèi)星上.已知地球表面的重力加速度g=10m/s2，地球半徑 R=6400 km 某人在地球表面用彈簧測力計稱得其重量為800N，假若某人站在這種升降機中，當升降機以加速度 a=g （g 為地球表面處的重力加速度）垂直地面上升時，此人再一次用同一彈簧 測力計稱得視重為 850N，忽略地球公轉的影響，求升降機此時距地面的高度.（1 ）飛船在近地點的加速度 a；（2） 飛船在圓軌道上繞地球飛行的周期T;（3） 飛船在圓軌道上運行的速率v;（4） 9 月 27 日 16 時 40 分

11、，中國宇航員翟志剛成功實現(xiàn)了岀艙行走，實現(xiàn)了中國人太空行走的夢想.據(jù)媒體報道，在翟志剛岀艙行走的時間內(nèi)，飛船在軌道上飛行的路程為S，試估算翟志剛岀艙的大約時間 t.20.（12 分）偵察衛(wèi)星在通過地球兩極上空的圓形軌道上運動，它的運動軌道距離地面的高度為h.要使衛(wèi)天時間內(nèi)將地面上赤道各處在日照條件下的情況全部都拍攝下來，衛(wèi)星P 點沿水平方向以初速度a已知該星球半徑為V0R，在通過赤道上空時，衛(wèi)星的攝像機至少能拍攝地面上赤道圓周的弧長是多少？設地球的半徑為 R，地面處的重力加速度為 g,地球自轉周期為 T.17 . （ 8 分）如圖 7 所示，宇航員站在某質量分布均勻的星球表面一斜坡上 拋岀一個

12、小球，測得小球經(jīng)時間t 落到斜坡上另一點 Q，斜面的傾角為萬有引力常量為 G，求：（1） 該星球表面的重力加速度 g；（2） 該星球的第一宇宙速度 v；（3） 人造衛(wèi)星在該星球表面做勻速圓周運動的最小周期T.18 . （10 分）火星質量是地球質量的0.1 倍，半徑是地球半徑的 0.5 倍，火星被認為是除地球之外最有可能有水（有生命）的星球，北京時間 2004 年 1 月 4 日 12 時 35 分，在經(jīng)歷了 206 天、4.8 億公里星 際旅行的美國火星探測器勇氣號”成功在火星表面上著陸，據(jù)介紹，勇氣號”在進入火星大氣層之間的速度大約是聲速的16 倍為了保證 勇氣號”安全著陸，科學家給它配備

13、了隔熱艙、降落傘、減速火箭和氣囊等，進入火星大氣層后，先后在不同時刻，探測器上的降落傘打開、氣囊開始充氣、 減速火箭點火，當探測器在著陸前3s 時，探測器的速度減為零，此時，降落傘的繩子被切斷，探測器自由落下，求探測器自由下落的高度（假設地球和火星均為球體，由于火星的氣壓只有地球的 大氣壓強的1%，則探測器所受阻力可忽略不計，取地球表面的重力加速度g=10m/s2）21.（12 分）有“科學界奧斯卡”之稱的美國科學雜志 2003 年度世界科技大突破評選中，物理學中 的證明宇宙是由暗物質和暗能量“主宰”的觀點榜上有名且名列榜首，成為當今科技突破中的頭號 熱點.世界科技的發(fā)展顯示，暗物質、暗能量正

14、在成為天體物理學研究的重點.宇宙中的暗物質是 不能直接觀測到的東西，存在的依據(jù)來自于螺旋轉的星系和星團，這些星系和星團以自身為中心高 速旋轉而沒有飛散開去，僅靠自身質量產(chǎn)生的引力是遠不足以把它們集合在一起的，必須存在暗物 質，它的吸引力足以把這些旋轉的星系牢牢抓住.根據(jù)對某一雙星系統(tǒng)的光學測量確定該雙星系統(tǒng) 中每一個星體的質量都是M， 兩者相距 L， 它們正圍繞兩者連線的中點做圓周運動.（1 ）試計算該雙星系統(tǒng)的運動周期T ;（2）若實驗上觀測到的運動周期為T，若 T: T =1:（ N1），為了解釋觀測周期 T 和雙星運動的計算周期 T 不同，目前一種理論認為，在宇宙中可能有一種望遠鏡觀測不

15、到的暗物質，作為一種簡 化模型，我們假定在以這兩個星體連線為直徑的球體內(nèi)均勻分布著這種暗物質，而不考慮其他暗物 質的影響，試根據(jù)這一模型和上述觀測結果確定該星系間這種暗物質的密度.19 . （10 分）2008 年 9 月 25 日 21 時 10 分 04 秒，長征二號 F 型運載火箭點火，神舟七號飛船升空，飛 船點火后第 583 秒，飛船與火箭在高度約200km 處成功分離，飛船以 7.5km/s 的速度，進入近地點h1、遠地點 h2的橢圓軌道入口.9 月 26 日 4 時 04 分在飛船飛行到第 5 圈時按計劃完成變軌控制，進入距地球表面 H 的圓軌道.（已知地球的半徑為R，地球表面的重

16、力加速度為g.題中各量的單位均為國際單位制.）求：18.曲線運動萬有引力單元檢測題答題卡命題人：任建新審題人：文科考試時間 120 分鐘班級_ 姓名_ 學號_ 成績_、選擇題：（12X4 分=48 分）123456789101112、填空題：（每題 4 分，共 12 分）13. _ _ 14. _ _ 15. _三、計算題：(8 + 8+ 10+ 10+ 12+ 12=60 分)16.17.19.21.20.2曲線運動 萬有引力單元檢測題答案（2 ） 飛船在圓軌道上， 根據(jù)萬有引力提供向心力有:（X）-m（-H）-（ 1 分）123456789101112ADABACBBBCDACDBB13.

17、 102m/s,東偏北 45 14.答案：20, 2.5X102. 15.答案：3.03 103kg/m3.16.答案：1.92 107m .解析：（1）因地球表面的重力加速度為g,則：mg=800N設升降機所在處的重力加速度為g,由牛頓第二定律得：F mg=ma 即：F = m（g + a）=850N. 且：a=g由得：g=-m/s282 分）由萬有引力等于物體所在處的重力，得:GMmLmg（2 分）4二（R H ）解得：T=R2g（3） 根據(jù)勻速圓周運動的知識,、,_2：（RH）_v- -有飛船在圓軌道上運行的速率為:R2gTR H（4） 根據(jù)勻速圓周運動的知識,（2 分）有:s=vt.（

18、1 分）所以，翟志剛出艙的大約時間為:GMm2二mg（R h）由解得：（ 2 分）h=3 R=1.92 10 m. （2 分）1* 2gt217.（1）tan =vtMmv2（2）G2m ,R2R20.設衛(wèi)星繞地球運轉的周期為+s R H t= =s.v , RgGMm2（R - h）（1 分）（3 分）GM2v0Rta n.-st（3 分）（3）T=2J 叵空v v0tan a18.答案：18m .解析：設地球質量為 M地，火星質量為 M火，地球半徑為R地，火星半徑為火，地球表面處的重力加速度為g地，火星表面處的加速度為g火根據(jù)萬有引力定律：物體在地球表面上時有GMm=mg地.R地同理，物體在火星表面上時有G比4凹二mg火（2 分）（3 分）22=0.4 , g火=0.4 g地=4m/s2由/得：業(yè)g地由題意知，探測器在著陸前1212hg火t24 32m2火2R2g .3s 時開始做自由落體運動，設探測器自由下落的高度為19答案：（1）（R W解析：（1）設地球的質量為 M，飛船的質量為F =GMm2（ 1 分），對地面上質量為（R勺