圆周运动与万有引力定律

圆周运动与万有引力定律试卷一一、 不定项选择题（每题6分，共42分）1、人造地球卫星在圆形轨道上环绕地球运行时有：（ ）A轨道半径越大，速度越小。 B轨道半径越大，周期越短。C轨道半径越大，向心加速度越小。 D轨道半径越小，角速度越小。2、设两人造地球卫星的质量比为1：2，到地球球心的距离比为1：3，则它们的：（ ）A周期比为3：1 B线速度比为1：3 C向心加速度比为1：9 D向心力之比为1：183、某人在一星球上以速度v竖直上抛一物体，经时间t落回手中，已知该星球半径为R，则至少以多大速度沿该星球表面发射，才能使物体不落回该星球 ( )Avt/R B C D4、某天体的半径是地球半径的2倍，其密度是地球的2倍，则该天体表面的重力加速度是地球表面重力加速度的： ( ) A2倍 B4倍 C1 / 2倍 D1 / 4倍5、A、B两颗行星，各有一颗卫星，卫星轨道接近各自的行星表面，如果两行星的质量比为MA：MB=4：1，两行星的半径比为RA：RB=2：1，则两卫星的周期之比为：（ ） A B2C 1 D46、绕地球作匀速圆周运动的人造地球卫星内，其内物体处于完全失重状态，物体：（ ） A不受地球引力作用 B此时重力加速度等于向心加速度 C加速度为零 D物体可在飞行器悬浮7、同步卫星跟赤道上的物体具有相同的角速度，假设同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，则以下说法错误的是 ( )A同步卫星的重力加速度是地球赤道上物体重力加速度的n倍B同步卫星的重力加速度是地球赤道上物体重力加速度的1/n倍C同步卫星的向心加速度是地球赤道上物体向心加速度的n倍D同步卫星的向心加速度是地球赤道上物体向心加速度的1/n倍二、填空题（每题3分，36=18分）11、某行星与地球的质量比为a，半径比为b，该行星表面与地球表面的重力加速度比为 ，12、近地卫星因受大气阻力作用，轨道半径逐渐减小时，速度将 ，环绕周期将 ，所受向心力将 。13、地球半径为R，表面的重力加速度为g，卫星在距地面高r处作匀速圆周运动时，线速度为 ，角速度为 ，加速度为 ，周期为 。14、一物体在地球表面的重力为16N，它在以5m/s2加速上升的火箭中视重为9N，则此时火箭离地球表面的距离为地球半径的 倍。（g=10m/s2）15、设万有引力恒量为G，地球质量为M，地球半径为R，地球自转周期为T，则地球赤道上的物体由于地球自转而产生的向心加速度为_，赤道上的重力加速度为_。三、计算题17、地球的第一宇宙速度为v1，若某行星质量是地球质量的4倍，半径是地球半径的1/2倍，求该行星的第一宇宙速度。18、已知地球半径是R6400千米，地球表面的重力加速度g9.8米/秒2，求人造卫星绕地球运行的最小周期.19、已知地球质量M5.971024千克，半径R6370千米，万有引力恒量G6.6710-11牛米2/千克2，求在1000千米的高空沿圆形轨道运行的人造卫星的速度和周期.20、如果有一个行星质量是地球的1/8，半径是地球半径的1/2.求在这一行星上发射卫星的环绕速度.21、应用地球同步通讯卫星可以实现全球的电视转播. 这种卫星相对于地球静止, 如同悬在空中一样, 试分析同步卫星一定位于地球赤道上空的理由, 并计算它距地面的高度和速率.22、某物体在地面上受到的重力为G0，将它放置在卫星中，在卫星以a=g/2的加速度随火箭向上匀加速升空的过程中，当支持该物体的支持物对其弹力为N时，卫星距地球表面有多远？（设地球半径为R，地球表面重力加速度为g）23、甲、乙两颗人造地球卫星在同一轨道平面上的不同高度处同向运动（可视为匀速圆周运动），甲距地面的高度为地球半径的0.5倍,乙距地面的高度为地球半径的5倍,两卫星的某一时刻正好位于地球表面某点的正上空.求： (1)两卫星运行的线速度之比?(2)乙卫星至少要经过多少周期,两卫星间的距离才会达到最大?24、地球同步通讯卫星距地面的高度是3.5910km, 地球的赤道半径为6.38km求同步卫星绕地球运动的速率.试卷二一、单项选择题（共10题，每题4分，共40分。答案写在答题框内） 1.时针、分针和秒针转动时，下列说法正确的是（ ）A.秒针的角速度是分针的60倍 B.分针的角速度是时针的60倍C.秒针的角速度是时针的360倍 D.秒针的角速度是时针的86400倍2.关于做匀速圆周运动的物体，正确的说法是（ ）A.速度不变 B.角速度不变C.向心加速度不变 D.向心力不变3.如图1所示，用细线吊着一个质量为m的小球，使小球在水平面内做圆锥摆运动，关于小球受力，正确的是（ ）A.受重力、拉力、向心力 B.受重力、拉力C.受重力 D.以上说法都不正确4.冰面对溜冰运动员的最大摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，若完全依靠摩擦力充当向心力，其速度必须控制为（ ） 5. 如图2所示，一圆筒绕其中心轴OO1匀速转动，筒内壁上紧挨着一个物体与筒一起运动，该物体相对筒无滑动，物体所受向心力是（ ）A.物体的重力 B.筒壁对物体的静摩擦力C.筒壁对物体的弹力 D.物体所受重力与弹力的合力6.绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中有一质量为10kg的物体挂在弹簧秤上，这时弹簧秤的示数( )A等于98N B小于98N C大于98N D等于07.下列说法中正确的是（ ）A第一宇宙速度是人造地球卫星运行的最小环绕速度，也是发射卫星的最大发射速度B人造地球卫星的轨道圆心可以不是地心C第一宇宙速度等于7.9Km/s，它是卫星在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的线速度的大小D地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度bac地球8.如图，a、b、c是在地球大气层外圆轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（ ）Ab、c的线速度大小相等，且大于a的线速度Bb、c的周期相等，且大于a的周期Cc加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的cDa卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将减小9一个物体在地球表面所受的重力为G，则在距地面高度为地球半径的2倍时，所受重力为A. B. C. D.10甲、乙两卫星分别环绕地球做匀速圆周运动，已知甲、乙的周期比值为T1:T28：1，则两者的轨道半径之比为A1：2 B1：1 C 2：1 D4：1二、多项选择题（有两个或两个以上答案，每题5分，共10分。答案写在答题框内）11用m表示地球的同步卫星的质量，h表示它离地面的高度，R0表示地球的半径，g0表示地球表面的重力加速度，0为地球自转的角速度，该卫星所受地球的万有引力为F，则AF=GMm/（R0+h）2 BF=mg0R02/（R0+h）2CF=m02（R0+h） D该卫星轨道必须在赤道上空12.已知引力常量G和下列各组数据，能计算出地球质量的是（ ）A地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离B人造地球卫星在地面附近运行的周期和轨道半径C月球绕地球运行的周期及月球的半径D若不考虑地球自转，已知地球的半径及地球表面的重力加速度二、计算题（50分）13（10分）如图所示，一质量为0.5kg的小球，用0.4m长的细线拴住在竖直面内作圆周运动，求：（1）当小球在圆上最高点速度为4m/s时，细线的拉力是多少？（2）小球在最高点允许的最小速度是多少？（g=10m/s2）14（20分）一颗质量为m的人造卫星在地球赤道上空的圆轨道上运动,它与地面的距离等于地球半径R，地球质量为M，求：（1）卫星运动速度大小是多少？（2）卫星运动的周期是多少？15（20分）宇航员在某星球上以速度V0 竖直上抛一个物体，上抛总高度为S 。已知该星球半径为R，如果宇航员要沿水平方向扔一个物体，物体速度要多大，才能使物体永远不会掉到地面？（不考虑空气阻力）试卷三1. 下列选项关于曲线运动的描述中，正确的是：（ ）A. 曲线运动可以是匀速运动 B. 曲线运动一定是变速运动C. 曲线运动不可能是匀变速运动 D. 曲线运动的加速度可能为零2. 关于作匀速圆周运动的物体的向心加速度，下列说法正确的是：（ ）A向心加速度的大小和方向都不变 B向心加速度的大小和方向都不断变化C向心加速度的大小不变，方向不断变化 D向心加速度的大小不断变化，方向不变3. 汽车以一定的速率通过拱桥时，下列说法正确的是：（ ）A在最高点汽车对桥的压力大于汽车的重力 B在最高点汽车对桥的压力等于汽车的重力C在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力 D汽车以恒定速率过桥时汽车所受的合力为零4. 在光滑水平桌面上，用细线系一小球，小球在桌面上做匀速圆周运动，当系球的线突然断掉，关于球的运动，下述说法正确的是：（ ）A沿圆的切线方向做匀速运动 B背离圆心沿半径向外运动C做半径逐渐变大的曲线运动 D向圆心运动5. 有一质量为m的物体被放在旋转的圆台上，离转动轴为r随圆台一起转动，如果圆台转速逐渐增大，物体与圆台仍相对静止，则：（ ）A物体受到台面的弹力增大 B物体所受的静摩擦力增大C物体所受合力不变 D物体相对转台的运动趋势方向沿半径向外。6. 如图所示的皮带传动装置,若在传动过程中，皮带与轮子之间不打滑，则：（ ）A两轮边缘的线速度大小相等,而角速度不等B两轮边缘的线速度大小相等,角速度也相等C两轮边缘的线速度大小不相等,角速度相等D以上均不对7. 圆形轨道竖直放置，质量为m的小球经过轨道内侧最高点而不脱离轨道的最小速率为v，现在使小球以2v的速率通过轨道最高点内侧，那么它对轨道压力大小为：（ ）A. mg B.2mg C.3mg D.4mg8. 质点作匀速圆周运动，下列物理量不变的是：（ ）A线速度 B周期 C角速度 D加速度二、填空题（每题6分，共12分）9. 表演“水流星”节目 (让一个装满水，无盖的杯子在竖直面上做圆周运动),栓杯子的绳子长为L,要使水不流出来,则杯子通过最高点的速度最小为_。10. 一根长为L的轻绳悬吊着一个质量为m的物体沿着水平方向以速度v做匀速直线运动，突然悬点遇到障碍物停下来，小球将做_运动此刻轻绳受到小球的拉力大小为_.三、计算题（每题20分，共40分）11. 质量为1000kg的汽车驶过一座拱桥，已知桥面的圆弧半径是90m，g=10m/s2，求：（1）汽车以15m/s的速度驶过桥顶时，汽车对桥面的压力？（2）汽车以多大速度驶过桥顶时，汽车对桥面压力为0 ？12. 如图所示，一质量为0.5kg的小球，用0.4m长的细线拴住在竖直面内做圆周运动，若g=10m/s2，求： （1）当小球在最高点速度为多少时，细线的拉力为0 ？（2）当小球在最低点时速度为5m/s，此时细线的拉力是多少 ？试卷四7汽车在水平地面上转弯，地面对车的摩擦力已达到最大值。当汽车的速率加大到原来的二倍时，若使车在地面转弯时仍不打滑，汽车的转弯半径应（ ）A增大到原来的二倍 B减小到原来的一半C增大到原来的四倍 D减小到原来的四分之一8一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则（ ）AA球的角速度必小于B球的角速度BA球的线速度必小于B球的线速度CA球的运动周期必大于B球的运动周期DA球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力三、计算题14如图所示，把质量为0.6 kg的物体A放在水平转盘上， A的重心到转盘中心O点的距离为0.2 m，若A与转盘间的最大静摩擦力为3 N，g10 m/s2，求：（1）转盘绕中心O以 = 2 rad / s的角速度旋转，A相对转盘静止时，转盘对A摩擦力的大小与方向。OA（2）为使物体A相对转盘静止，转盘绕中心O旋转的角速度的取值范围。15质量M = 1 000 kg的汽车通过圆形拱形桥时的速率恒定，拱形桥的半径R =10 m。试求：（1）汽车在最高点对拱形桥的压力为车重的一半时汽车的速度；（2）汽车在最高点对拱形桥的压力为零时汽车的速率。（重力加速度g10 m/s2）16如图所示，位于竖直平面上的圆弧光滑轨道，半径为R，OB沿竖直方向，上端A距地面高度为H，质量为m的小球从A点由静止释放，最后落在地面上C点处，不计空气阻力，求：（1）小球刚运动到B点时，对轨道的压力多大？（2）小球落地点C与B点水平距离多少？8- -