人民教育出版必修二63《萬有引力定律》同步試題目8

1、2010年高考物理試卷精編（必修二）第一部分曲線運動 萬有引力1、（全國卷）18一水平拋出的小球落到一傾角為的斜面上時，其速度方向與斜面垂直，運動軌跡如右圖中虛線所示。小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過的距離之比為ABCD【答案】D【解析】如圖平拋的末速度與豎直方向的夾角等于斜面傾角，有：。則下落高度與水平射程之比為，D正確。2、（全國卷）25如右圖，質量分別為m和M的兩個星球A和B在引力作用下都繞O點做勻速圓周運動，星球A和B兩者中心之間的距離為L。已知A、B的中心和O三點始終共線，A和B分別在O的兩側。引力常數為G。 （1）求兩星球做圓周運動的周期： （2）在地月系統(tǒng)中，若忽略其他星

2、球的影響，可以將月球和地球看成上述星球A和B，月球繞其軌道中心運行的周期為T1。但在近似處理問題時，常常認為月球是繞地心做圓周運動的，這樣算得的運行周期記為T2。已知地球和月球的質量分別為5.98×1024kg和7.35×1022kg。求T2與T1兩者平方之比。（結果保留3位小數）【答案】 1.01【解析】 A和B繞O做勻速圓周運動，它們之間的萬有引力提供向心力，則A和B的向心力相等。且A和B和O始終共線，說明A和B有相同的角速度和周期。則有：，解得，對A根據牛頓第二定律和萬有引力定律得化簡得 將地月看成雙星，由得將月球看作繞地心做圓周運動，根據牛頓第二定律和萬有引力定律得

3、化簡得 所以兩種周期的平方比值為3、（全國卷）21已知地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍。若某行星的平均密度為地球平均密度的一半，它的同步衛(wèi)星距其表面的高度是其半徑的2.5倍，則該行星的自轉周期約為A6小時 B. 12小時 C. 24小時 D. 36小時【答案】B【解析】地球的同步衛(wèi)星的周期為T1=24小時，軌道半徑為r1=7R1，密度1。某行星的同步衛(wèi)星周期為T2，軌道半徑為r2=3.5R2，密度2。根據牛頓第二定律和萬有引力定律分別有 兩式化簡得T2=T1/2=12小時，選項B正確。4、（新課標卷）20太陽系中的8大行星的軌道均可以近似看成圓軌道。下列4幅圖是用來描述這些行星運動所

4、遵從的某一規(guī)律的圖像。圖中坐標系的橫軸是,縱軸是;這里T和R分別是行星繞太陽運行的周期和相應的圓軌道半徑，和分別是水星繞太陽運行的周期和相應的圓軌道半徑。下列4幅圖中正確的是【答案】B【解析】根據開普勒周期定律：，兩式相除后取對數，得：，整理得：，選項B正確。5、（北京卷）21如圖，跳臺滑雪運動員經過一段加速滑行后從O點水平飛出，經過3.0 s落到斜坡上的A點。已知O點是斜坡的起點，斜坡與水平面的夾角37°，運動員的質量m50 kg。不計空氣阻力。（取sin37°0.60，cos37°0.80;g取10 m/s2）求（1）A點與O點的距離L;（2）運動員離開O點時

5、的速度大小; （3）運動員落到A點時的動能?！敬鸢浮浚?）75m （2）20m/s （3）32500J【解析】（1）運動員在豎直方向做自由落體運動，有 A點與O點的距離 （2）設運動員離開O點的速度為v0，運動員在水平方向做勻速直線運動， 即 解得：6、（上海物理）12降落傘在勻速下落過程中遇到水平方向吹來的風，若風速越大，則降落傘（）（A）下落的時間越短（B）下落的時間越長（C）落地時速度越?。―）落地時速度越大【答案】D【解析】根據，下落的時間不變；根據，若風速越大，越大，則降落傘落地時速度越大；選項D正確。7、（上海物理）15月球繞地球做勻速圓周運動的向心加速度大小為a，設月球表面的重力

6、加速度大小為g1，在月球繞地球運行的軌道處由地球引力產生的重力加速度為g2。則（）（A）g1a（B）g2a（C）g1g2a（D）g2g1a【答案】B【解析】根據月球繞地球做勻速圓周運動的向心力由地球引力提供，選項B正確。8、（上海物理）24如圖，三個質點a、b、c質量分別為m1、m2、M（Mm1，Mm2），在c的萬有引力作用下，a、b在同一平面內繞c沿逆時針方向做勻速圓周運動，軌道半徑之比為ra:rb1:4，則它們的周期之比Ta:Tb_，從圖示位置開始，在b轉動一周的過程中，a、b、c共線有_次。【答案】 8【解析】根據，得,所以，在b運動一周的過程中，a運動8周，所以a、b、c共線了8次。9

7、（安徽卷）17為了對火星及其周圍的空間環(huán)境進行探測，我國預計于2011年10月發(fā)射第一顆火星探測器“螢火一號”。假設探測器在離火星表面高度分別為h1和h2的圓軌道上運動時，周期分別為T1和T2?；鹦强梢暈橘|量分布均勻的球體，且忽略火星的自轉影響，萬有引力常量為G。僅利用以上數據，可以計算出A火星的密度和火星表面的重力加速度B火星的質量和火星對“螢火一號”的引力C火星的半徑和“螢火一號”的質量D火星表面的重力加速度和火星對“螢火一號”的引力【答案】A【解析】由于萬有引力提供探測器做圓周運動的向心力，則有；，可求得火星的質量和火星的半徑，根據密度公式得：。在火星表面的物體有，可得火星表面的重力加速

8、度，故選項A正確。10、（安徽卷）17為了對火星及其周圍的空間環(huán)境進行探測，我國預計于2011年10月發(fā)射第一顆火星探測器“螢火一號”。假設探測器在離火星表面高度分別為h1和h2的圓軌道上運動時，周期分別為T1和T2?；鹦强梢暈橘|量分布均勻的球體，且忽略火星的自轉影響，萬有引力常量為G。僅利用以上數據，可以計算出A火星的密度和火星表面的重力加速度B火星的質量和火星對“螢火一號”的引力C火星的半徑和“螢火一號”的質量D火星表面的重力加速度和火星對“螢火一號”的引力【答案】A【解析】由于萬有引力提供探測器做圓周運動的向心力，則有；，可求得火星的質量和火星的半徑，根據密度公式得：。在火星表面的物體有

9、，可得火星表面的重力加速度，故選項A正確。11、（江蘇卷）62009年5月，航天飛機在完成對哈勃空間望遠鏡的維修任務后，在A點從圓形軌道進入橢圓軌道，B為軌道上的一點，如圖所示，關于航天飛機的運動，下列說法中正確的有（A）在軌道上經過A的速度小于經過B的速度（B）在軌道上經過A的動能小于在軌道上經過A 的動能（C）在軌道上運動的周期小于在軌道上運動的周期（D）在軌道上經過A的加速度小于在軌道上經過A的加速度【答案】ABC【解析】根據開普勒定律，近地點的速度大于遠地點的速度，A正確。由I軌道變到II軌道要減速，所以B正確。根據開普勒定律，所以。C正確。根據得：,又，所以，D錯誤12、（海南卷）1

10、0火星直徑約為地球的一半，質量約為地球的十分之一，它繞太陽公轉的軌道半徑約為地球公轉半徑的1.5倍。根據以上數據，以下說法正確的是A火星表面重力加速度的數值比地球表面小B火星公轉的周期比地球的長C火星公轉的線速度比地球的大D火星公轉的向心加速度比地球的大 【答案】AB 【解析】由得，計算得火星表面的重力加速度約為地球表面的，A正確；由得，公轉軌道半徑大的周期長，B對；周期長的線速度小，(或由判斷軌道半徑大的線速度小)，C錯；公轉向心加速度，D錯13、（重慶卷）16月球與地球質量之比約為1：80，有研究者認為月球和地球可視為一個由兩質點構成 的雙星系統(tǒng)，它們都圍繞月地連線上某點O做勻速圓周運動。

11、據此觀點，可知月球與地球繞O點運動的線速度大小之比約為A 1：6400 B 1：80 C 80：1 D 6400：1【答案】C 【解析】月球和地球構成的雙星系統(tǒng)繞某點O做勻速圓周運動，彼此間的萬有引力提供向心力。由得，正確答案是C14、（四川卷）17 a是地球赤道上一棟建筑，b是在赤道平面內作勻速圓周運動、距地面9.6m的衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，某一時刻b、c剛好位于a的正上方（如圖甲所示），經48h，a、b、c的大致位置是圖乙中的（取地球半徑R=6.4m，地球表面重力加速度g=10m/，=）【答案】B【解析】b、c都是地球衛(wèi)星，共同遵循地球對它們的萬有引力提供向心力，c是地球同步衛(wèi)星，c在a的正上方，對b有，聯(lián)立可得：，經48h，b轉過的圈數，選項B正確。15、（天津卷）6探測器繞月球做勻速圓周運動，變軌后在周期較小的軌道上仍做勻速圓周運動，則變軌后與變軌前相比A軌道半徑變小 B向心加速度變小C線速度變小 D角速度變小【答案】A【解析】由于，所以，T變小，r變小，A正確。又，r變小，an增大，B錯誤。由，r變小，v增大，C錯誤。由，r變小，增大，D錯誤16、（福建卷）14火星探測項目是我