高中物理圓周運(yùn)動(dòng)及天體運(yùn)動(dòng)試題及答案解析

.PAGE.圓周運(yùn)動(dòng)試題單項(xiàng)選擇題1、關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)以下說(shuō)確的是線速度方向永遠(yuǎn)與加速度方向垂直，且速率不變它是速度不變的運(yùn)動(dòng)它是勻變速運(yùn)動(dòng)它是受力恒定的運(yùn)動(dòng)2、汽車(chē)以10m/s速度在平直公路上行駛，對(duì)地面的壓力為20000N，當(dāng)該汽車(chē)以同樣速率駛過(guò)半徑為20m的凸形橋頂時(shí)，汽車(chē)對(duì)橋的壓力為Ａ、10000NB、1000NC、20000ND、2000N3、如圖，光滑水平圓盤(pán)中心O有一小孔，用細(xì)線穿過(guò)小孔，兩端各系A(chǔ)，B兩小球，B球的質(zhì)量為2Kg，并做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑為20cm，線速度為5m/s，那么A的重力為A、250NB、2.5NC、125ND、1.25N4、如圖O1，O2是皮帶傳動(dòng)的兩輪,O1半徑是O2的2倍,O1上的C點(diǎn)到軸心的距離為O2半徑的1/2那么A、ＶＡ：ＶＢ＝2：１Ｂ、ａＡ：ａＢ＝1：2Ｃ、ＶＡ：ＶＣ＝１：２Ｄ、ａＡ：ａＣ＝2：15、關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度以下說(shuō)確的是A．大小不變，方向變化B．大小變化，方向不變C．大小、方向都變化 D．大小、方向都不變6、如下圖，一人騎自行車(chē)以速度V通過(guò)一半圓形的拱橋頂端時(shí)，關(guān)于人和自行車(chē)受力的說(shuō)確的是：A、人和自行車(chē)的向心力就是它們受的重力B、人和自行車(chē)的向心力是它們所受重力和支持力的合力，方向指向圓心C、人和自行車(chē)受到重力、支持力、牽引力、摩擦力和向心力的作用D、人和自行車(chē)受到重力、支持力、牽引力、摩擦力和離心力的作用7、假設(shè)地球自轉(zhuǎn)加快，那么仍靜止在赤道附近的物體變大的物理量是A、地球的萬(wàn)有引力B、自轉(zhuǎn)所需向心力C、地面的支持力D、重力8、在一段半徑為R的圓孤形水平彎道上,彎道路面對(duì)汽車(chē)輪胎的最大靜摩擦力等于車(chē)重的μ倍,那么汽車(chē)拐彎時(shí)的平安速度是9、小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為R，向心加速度為a，那么以下說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是小球的角速度B、小球運(yùn)動(dòng)的周期C、t時(shí)間小球通過(guò)的路程D、t時(shí)間小球轉(zhuǎn)過(guò)的角度10、某人在一星球上以速度v0豎直上拋一物體,經(jīng)t秒鐘后物體落回手中,星球半徑為R,那么使物體不再落回星球外表,物體拋出時(shí)的速度至少為11、假設(shè)一人造地球衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑增大到原來(lái)的2倍，仍做圓周運(yùn)動(dòng)。那么A.根據(jù)公式V=rω可知衛(wèi)星的線速度將增大到原來(lái)的2倍B.根據(jù)公式,可知衛(wèi)星所受的向心力將變?yōu)樵瓉?lái)的C.根據(jù)公式,可知地球提供的向心力將減少到原來(lái)的D.根據(jù)上述B和C給出的公式,可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將減少到原來(lái)的倍12、我們?cè)谕茖?dǎo)第一宇宙速度時(shí)，需要做一些假設(shè)。例如：〔1〕衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；〔2〕衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期等于地球自轉(zhuǎn)周期；〔3〕衛(wèi)星的軌道半徑等于地球半徑；〔4〕衛(wèi)星需要的向心力等于它在地面上的地球引力。上面的四種假設(shè)正確的選項(xiàng)是A、〔1〕〔2〕〔3〕B、〔2〕〔3〕〔4〕C、〔1〕〔3〕〔4〕D、〔1〕〔2〕〔4〕13、如下圖,在固定的圓錐形漏斗的光滑壁上,有兩個(gè)質(zhì)量相等的小物塊A和B,它們分別緊貼漏斗的壁.在不同的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),那么以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是A.物塊A的線速度小于物塊B的線速度B.物塊A的角速度大于物塊B的角速度C.物塊A對(duì)漏斗壁的壓力小于物塊B對(duì)漏斗壁的壓力D.物塊A的周期大于物塊B的周期14、火星有兩顆衛(wèi)星，分別是火衛(wèi)一和火衛(wèi)二，它們的軌道近似為圓?；鹦l(wèi)一的周期為7小時(shí)39分?；鹦l(wèi)二的周期為30小時(shí)18分，那么兩顆衛(wèi)星相比擬,以下說(shuō)確的是:A、火衛(wèi)一距火星外表較遠(yuǎn)。B、火衛(wèi)二的角速度較大C、火衛(wèi)一的運(yùn)動(dòng)速度較大。 D、火衛(wèi)二的向心加速度較大。15、如下圖，質(zhì)量為m的物體，隨水平傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，A為傳送帶的終端皮帶輪，皮帶輪半徑為r，那么要使物體通過(guò)終端時(shí)能水平拋出，皮帶輪每秒鐘轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)至少為A、B、C、D、16、如下圖，碗質(zhì)量為M，靜止在地面上，質(zhì)量為m的滑塊滑到圓弧形碗的底端時(shí)速率為v，碗的半徑為R，當(dāng)滑塊滑過(guò)碗底時(shí)，地面受到碗的壓力為：A、(M+m)gB、(M+m)g＋C、Mg＋D、Mg＋mg－m17、1990年5月，紫金山天文臺(tái)將他們發(fā)現(xiàn)的第2752號(hào)小行星命名為吳健雄星，該小行星的半徑為16km。假設(shè)將此小行星和地球均看成質(zhì)量分布均勻的球體，小行星密度與地球一樣。地球半徑R=6400km,地球外表重力加速度為g。這個(gè)小行星外表的重力加速度為A、B、C、D、18、銀河系的恒星約四分之一是雙星。某雙星由質(zhì)量不等的星體S1和S2構(gòu)成，兩星在相互之間的萬(wàn)有引力作用下繞兩者連線上某一定點(diǎn)C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由天文觀察測(cè)得其運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)1，S1到C點(diǎn)的距離為r1，S1和S2的距離為r，引力常量為G。由此可求出S2的質(zhì)量為A、B、C、D、19、2001年10月22日，歐洲航天局由衛(wèi)星觀測(cè)發(fā)現(xiàn)銀河系中心存在一個(gè)超大型黑洞，命名為MCG6—30—15。由于黑洞的強(qiáng)大引力，使得太陽(yáng)繞銀河系中心運(yùn)轉(zhuǎn)。假定銀河系中心僅此一個(gè)黑洞，且太陽(yáng)繞銀河系中心做的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。那么以下哪一組數(shù)據(jù)可估算該黑洞的質(zhì)量A.、地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期和速度B、太陽(yáng)的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度C、太陽(yáng)質(zhì)量和到該黑洞的距離D、太陽(yáng)運(yùn)行速度和到該黑洞的距離20、質(zhì)量不計(jì)的輕質(zhì)彈性桿P插入桌面上的小孔中，桿的另一端套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球，今使小球在水平面作半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且角速度為ω，那么桿的上端受到球?qū)ζ渥饔昧Φ拇笮锳、mω2RB、C、D、不能確定21、萬(wàn)有引力恒量G，要計(jì)算地球的質(zhì)量，還必須知道某些數(shù)據(jù)，現(xiàn)給出以下各組數(shù)據(jù)，算不出地球質(zhì)量的有哪組：A、地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期T和地球離太陽(yáng)中心的距離R；B、月球繞地球運(yùn)行的周期T和月球離地球中心的距離R；C、人造衛(wèi)星在近地外表運(yùn)行的線速度v和運(yùn)動(dòng)周期T；D、地球半徑R和同步衛(wèi)星離地面的高度；班級(jí)______________________________________座號(hào)______________第二卷二、計(jì)算題(共37分)●R●ROmv●●●●6mOωm24、經(jīng)天文學(xué)觀察，太陽(yáng)在繞銀河系中心的圓形軌道上運(yùn)行，這個(gè)軌道半徑約為3×104光年〔約等于2.8×1020m〕，轉(zhuǎn)動(dòng)周期約為2億年〔約等于6.3×1015s〕太陽(yáng)作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是來(lái)自于它軌道側(cè)的大量星體的引力，可以把這些星體的全部質(zhì)量看作集中在銀河系中心來(lái)處理問(wèn)題。根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算太陽(yáng)軌道側(cè)這些星體的總質(zhì)量M以及太陽(yáng)作圓周運(yùn)動(dòng)的加速度a?！睪＝6.67×10－11Nm2/kg2〕(12分)答案選擇題〔21×3＝63分〕1234567891011121314AAABABBADBCCAC115161718192021ABBDDCA22、(12分)解：由mg–N=mv2/R所以N=mg–mv2/R=8(N)(6分)再由f=μN(yùn)得f=4(N)(6分)23、(13分)設(shè)小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的角速度為ω，速度為v時(shí)，繩子剛好被拉斷，那么T–mg=mω2L∴v=ωL=6m/s(7分)小球脫離繩子的束縛后，將做平拋運(yùn)動(dòng)，其飛行時(shí)間為(3分)所以，小球的水平射程為s=vt=6m(3分)24、(12分)M＝3.3×1041kga=3.1×10－10m／s2(假設(shè)算出其中一問(wèn)得8分兩問(wèn)都算出的12分)高中物理復(fù)習(xí)六天體運(yùn)動(dòng)一、關(guān)于重力加速度1.地球半徑為R0，地面處重力加速度為g0，那么在離地面高h(yuǎn)處的重力加速度是〔〕A.B.C. D.二、求中心天體的質(zhì)量2.引力常數(shù)G和以下各組數(shù)據(jù)，能計(jì)算出地球質(zhì)量的是〔〕A．地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期及地球離太陽(yáng)的距離B．月球繞地球運(yùn)行的周期及月球離地球的距離C.人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行的速度及運(yùn)行周期D．假設(shè)不考慮地球自轉(zhuǎn)，己知地球的半徑及重力加速度三、求中心天體的密度3.中子星是恒星演化過(guò)程的一種可能結(jié)果，它的密度很大，，現(xiàn)有一中子星，觀測(cè)到它的自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，問(wèn)：該中子星的最小密度應(yīng)是多少才能維持該星體的穩(wěn)定，不致因自轉(zhuǎn)而瓦解。計(jì)算時(shí)星體可視為均勻球體。6π/GT2四、衛(wèi)星中的超失重(求衛(wèi)星的高度)4.m=9kg的物體在以a=5m/s2加速上升的火箭中視重為85N，,那么火箭此時(shí)離地面的高度是地球半徑的_________倍〔地面物體的重力加速度取10m/s2)0.5地球同步衛(wèi)星到地心的距離可由r3=a2b2c/4π2求出，a的單位是m，b的單位是s，c的單位是m/s2，請(qǐng)確定a、b、c的意義？地球半徑地球自轉(zhuǎn)周期重力加速度五、求衛(wèi)星的運(yùn)行速度、周期、角速度、加速度等物理量6.兩顆人造地球衛(wèi)星的質(zhì)量之比為1：2，軌道半徑之比為3：1，求其運(yùn)行的周期之比為〔〕；線速度之比為〔〕，角速度之比為〔〕；向心加速度之比為〔〕；向心力之比為〔〕。3*(3)1/2:1(3)1/2:3(3)1/2:91:31:97.地球的第一宇宙速度為v1，假設(shè)某行星質(zhì)量是地球質(zhì)量的4倍，半徑是地球半徑的1/2倍，求該行星的第一宇宙速度。2(2)1/2v18.同步衛(wèi)星離地心距離r，運(yùn)行速率為V1，加速度為a1,地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2,線速度為V2，第一宇宙速度為V3，以第一宇宙速度運(yùn)行的衛(wèi)星向星加速度為a3，地球半徑為R，那么〔〕A.a1/a2=r/RB.a3>a1>a2C.V1/V2=R/rD.V3>V1>V2六、雙星問(wèn)題9.兩個(gè)星球組成雙星。設(shè)雙星間距為L(zhǎng)，在相互間萬(wàn)有引力的作用下，繞它們連線上某點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，不考慮其它星體的影響，那么求雙星的質(zhì)量之和。L3ω2/G七、變軌問(wèn)題10.2009年5月，航天飛機(jī)在完成對(duì)哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后，在A點(diǎn)從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，B為軌道Ⅱ上的一點(diǎn)，如下圖，關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法中正確的有〔〕ABCA.在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A的速度小于經(jīng)過(guò)B的速度B.在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A的動(dòng)能小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)A的動(dòng)能C.在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期D.在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)A的加速度八、追擊問(wèn)題11.如圖，有A、B兩顆行星繞同一顆恒星M做圓周運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)方向一樣，A行星的周期為T(mén)1，B行星的周期為T(mén)2，在某一時(shí)刻兩行星相距最近，那么〔〕A．經(jīng)過(guò)時(shí)間t=T1+T2兩行星再次相距最近B．經(jīng)過(guò)時(shí)間t=T1T2/(T2-T1)，兩行星再次相距最近C．經(jīng)過(guò)時(shí)間t=(T1+T2)/2，兩行星相距最遠(yuǎn)D．經(jīng)過(guò)時(shí)間t=T1T2/2(T2-T1)，兩行星相距最遠(yuǎn)【課堂練習(xí)】1.宇宙飛船在半徑為R1的軌道上運(yùn)行，變軌后的半徑為R2，R1>R2.宇宙飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么變軌后宇宙飛船的()A．線速度變小B．角速度變小C．周期變大D．向心加速度變大2.兩個(gè)質(zhì)量均為M的星體,其連線的垂直平分線為HN,O為其連線的中點(diǎn),如下圖,一個(gè)質(zhì)量為m的物體從O沿OH方向運(yùn)動(dòng),那么它受到的萬(wàn)有引力大小變化情況是()A.一直增大B.一直減小C.先減小,后增大D.先增大,后減小3."嫦娥一號(hào)〞月球探測(cè)器在環(huán)繞月球運(yùn)行過(guò)程中，設(shè)探測(cè)器運(yùn)行的軌道半徑為r，運(yùn)行速率為v，當(dāng)探測(cè)器在飛越月球上一些環(huán)形山中的質(zhì)量密集區(qū)上空時(shí)()A.r、v都將略為減小B.r、v都將保持不變C.r將略為減小，v將略為增大D.r將略為增大，v將略為減小4.為了對(duì)火星及其周?chē)目臻g環(huán)境進(jìn)展探測(cè)，我國(guó)預(yù)計(jì)于2011年10月發(fā)射第一顆火星探測(cè)器"螢火一號(hào)〞。假設(shè)探測(cè)器在離火星外表高度分別為h1和h2的圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，周期分別為T(mén)1和T2?；鹦强梢暈橘|(zhì)量分布均勻的球體，且忽略火星的自轉(zhuǎn)影響，萬(wàn)有引力常量為G。僅利用以上數(shù)據(jù)，可算出()A．火星的密度和火星外表的重力加速度B．火星的質(zhì)量和火星對(duì)"螢火一號(hào)〞的引力C．火星的半徑和"螢火一號(hào)〞的質(zhì)量D．火星外表的重力加速度和火星對(duì)"螢火一號(hào)〞的引力5.設(shè)地球半徑為R，在離地面H高度處與離地面h高度處的重力加速度之比為〔〕A.H2/h2B.H/hC.〔R+h〕/〔R+H〕D.〔R+h〕2/〔R+H〕2AABC6.如下圖，在同一軌道平面上，有繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星A、B、C某時(shí)刻在同一條直線上，那么〔〕A．衛(wèi)星C的速度最小B．衛(wèi)星C受到的向心力最小C．衛(wèi)星B的周期比C小D．衛(wèi)星A的加速度最大7.氣象衛(wèi)星是用來(lái)拍攝云層照片，觀測(cè)氣象資料和測(cè)量氣象數(shù)據(jù)的。我國(guó)先后自行成功研制和發(fā)射了"風(fēng)云Ⅰ號(hào)〞和"風(fēng)云Ⅱ號(hào)〞兩顆氣象衛(wèi)星，"風(fēng)云Ⅰ號(hào)〞衛(wèi)星軌道與赤道平面垂直并且通過(guò)兩極，稱(chēng)為"極地圓軌道〞，每12h巡視地球一周。"風(fēng)云Ⅱ號(hào)〞氣象衛(wèi)星軌道平面在赤道平面，稱(chēng)為"地球同步軌道〞，每24h巡視地球一周，那么"風(fēng)云Ⅰ號(hào)〞衛(wèi)星比"風(fēng)云Ⅱ號(hào)〞衛(wèi)星〔〕A．發(fā)射速度小 B．線速度大C．覆蓋地面區(qū)域大D．向心加速度小8