高中物理圆周运动及天体运动试题及答案解析.docx

1、高中物理圆周运动及天体运动试题及答案解析圆周运动试题、单选题 1、关于匀速圆周运动下列说法正确的是A 、 线速度方向永远与加速度方向垂直，且速率不变B 、 它是速度不变的运动C 、 它是匀变速运动D 、 它是受力恒定的运动2、汽车以 10m/s 速度在平直公路上行驶，对地面的压力为 20000N，当该汽车以同样速率驶过半径为 20m 的凸形桥顶时，汽车对桥的压力为3、如图，光滑水平圆盘中心 O 有一小孔，用细线穿过小孔， 两端各系 A ， B 两小球，已知 B 球的质量为 2Kg，并做匀速 圆周运动，其半径为 20cm，线速度为 5m/s，则 A 的重力为A 、 250N B、 2.5N C、

2、125N D、 1.25N 4、如图 O1 ，O2是皮带传动的两轮 ,O1半径是 O2的 2 倍,O1上的 C 点到轴心的 距离为 O2半径的 1/2 则A 、 ： 2： 、 ： 1：2、 ： ： 、 ： 2： 15、关于匀速圆周运动的向心加速度下列说法正确 的是A 大小不变，方向变化 B 大小变化，方向不变C大小、方向都变化 D 大小、方向都不变6、如图所示， 一人骑自行车以速度 V 通过一半圆形的拱 桥顶端时，关于人和自行车受力的说法正确的是：A、人和自行车的向心力就是它们受的重力B、人和自行车的向心力是它们所受重力和支持力的合力，方向指向圆心C、人和自行车受到重力、支持力、牵引力、摩擦力

3、和向心力的作用D、人和自行车受到重力、支持力、牵引力、摩擦力和离心力的作用 7、假设地球自转加快，则仍静止在赤道附近的物体变大的物理量是A 、地球的万有引力 B 、自转所需向心力 C、地面的支持力 D、重力8、在一段半径为 R的圆孤形水平弯道上 , 已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩 擦力等于车重的 倍, 则汽 车拐弯时的安全速度是9、小球做匀速圆周运动，半径为 R，向心加速度为 a，则下列说法错误的是A 、 小球的角速度RB、小球运动的周期 T 2 RaC、t 时间内小球通过的路程 S t aR10、某人在一星球上以速度 v0 竖直上抛一物体 , 经 t 秒钟后物体落回手中 , 已知 星球半径

4、为 R,那么使物体不再落回星球表面 , 物体抛出时的速度至少为D.根据上述 B和 C给出的公式 , 可知卫星运动的线速度将减少到原来的 2 倍12、我们在推导第一宇宙速度时，需要做一些假设。例如： （ 1）卫星做匀速圆周运动；（2）卫星的运转周期等于地球自转周期； （3）卫星的轨道半径等于地 球半径；（4）卫星需要的向心力等于它在地面上的地球引力。上面的四种假设 正确的是A、（ 1）（2）（3） B 、（ 2）（ 3）（ 4） C、（1）（3）（4） D 、（1）（ 2）（4） 13、如图所示 , 在固定的圆锥形漏斗的光滑内壁上 , 有两个质量相等的小物块 A 和 B, 它们分别紧贴漏斗的内

5、叙述正确的是A.物块 A 的线速度小于物块 B的线速度B.物块 A 的角速度大于物块 B的角速度C.物块 A 对漏斗内壁的压力小于物块 B对漏斗内壁的压力D.物块 A 的周期大于物块 B的周期14、火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆。已知火卫一的周期为 7 小时 39 分。火卫二的周期为 30 小时 18 分，则两颗卫星相比 较, 下列说法正确的是 :19、2001 年 10 月 22 日，欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大 型黑洞，命名为 MCG630 15。由于黑洞的强大引力，使得太阳绕银河系中心 运转。假定银河系中心仅此一个黑洞，且太阳绕银河系中心做的是

6、匀速圆周运 动。则下列哪一组数据可估算该黑洞的质量A. 、地球绕太阳公转的周期和速度 B 、太阳的质量和运动速度 C、太阳质量和到该黑洞的距离 D 、太阳运行速度和到该黑洞的距离 20、质量不计的轻质弹性杆 P 插入桌面上的小孔中，杆的另一端套有一个质量为 m的小球，今使小球在水平面内作半径为 R 的匀速圆周运动，且角速度为 ，则杆的上端受到球对其作用力的大小为A、 m 2R B 、 m g2 4R2C、 m g2 4R2 D 、不能确定21、已知万有引力恒量 G，要计算地球的质量，还必须知道某些数据，现给出 下列各组数据，算不出地球质量的有哪组：A、地球绕太阳运行的周期 T 和地球离太阳中心

7、的距离 R；B、月球绕地球运行的周期 T 和月球离地球中心的距离 R；C、人造卫星在近地表面运行的线速度 v 和运动周期 T；D、地球半径 R 和同步卫星离地面的高度；第二卷23一个人用一根长、计算题 （共 37分）22、如图所示， 一质量为 m=1kg 的滑块沿着粗糙的圆弧轨道滑行， 当经过最高 点时速度 V=2m/s，已知圆弧半经 R=2m，滑块与轨道间的摩擦系数 =0.5 ，则 滑块经过最高点时的摩擦力大小为多少？ （12 分）L=1m ，只能承受 T=46N 拉力的绳子，拴着一个质量为m=1kg 的小球，在竖直面内做圆周运动，已知圆心 O 离地的距 离 H=6m ，如图所示，此人必须用

8、多大的角速度转动小球方能 使小球到达最低点时绳子被拉断，绳子拉断后，小球的水平射 程是多大？ （13 分 ）名姓24、经天文学观察，太阳在绕银河系中心的圆形轨道上运行，这个轨道半径约为 3104光年（约等于 2.8 1020m），转动周期约为 2亿年（约等于 6.3 1015s ） 太阳作圆周运动的向心力是来自于它轨道内侧的大量星体的引力，可以把这些_ 星体的全部质量看作集中在银河系中心来处理问题。根据以上数据计算太阳轨_ 道内侧这些星体的总质量 M以及太阳作圆周运动的加速度 a。_ 11 2 2_ （ G6.67 1011Nm2/kg 2）（12 分）1234567891011121314A

9、AABABBADBCCAC15161718192021ABBDDCA答案、选择题（ 21 3 63 分）222、 （12 分） 解：由 mg N = m v 2/R所以 N = mg m v 2/R =8 （N） （6 分）再由 f = N 得 f = 4 （N） （6 分）23、（13 分） 设小球经过最低点的角速度为 ，速度为 v 时，绳子刚好 被拉断，则T m g = m 2L T mg 6rad / s v = L = 6 m/s （7 分 ）mL小球脱离绳子的束缚后，将做平抛运动，其飞行时间为t 2gh2（H L） 1s所以，小球的水平射程为 s = v t = 6 m（3分）（3分

10、）41 10 224、 （12分） M3.3 1041kg a=3.1 1010m s2（ 若算出其中一问得 8 分 两问都算出的 12 分 ）高中物理复习六 天体运动、关于重力加速度1.地球半径为 R0，地面处重力加速度为 g0，那么在离地面高 h 处的重力加速2.度是（ ）二、求中心天体的质量3.已知引力常数 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月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离C. 人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期 D若不考虑地球自转，己知地球的半径及重力加速度 三、求中心天体的密度4.中子星是恒星演化过程的一种可能结

11、果，它的密度很大， ，现有一中子星， 观测到它的自转周期为 T，问：该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体 的稳定，不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。26 /GT2四、卫星中的超失重 （ 求卫星的高度 ）25.m = 9kg 的物体在以 a = 5m/s 加速上升的火箭中视重为 85N， , 则火箭此 时离地面的高度是地球半径的 倍（地面物体的重力加速度取 10m/s2）0.56.地球同步卫星到地心的距离可由 r 3 = a 2b2c / 4 2 求出，已知 a 的单位是 m， b 的单位是 s， c 的单位是 m/ s 2，请确定 a、b、 c 的意义？地球半径 地球自转周期 重

12、力加速度五、求卫星的运行速度、周期、角速度、加速度等物理量7.两颗人造地球卫星的质量之比为 1： 2，轨道半径之比为 3： 1，求其运行的周期之比为（ ）；线速度之比为（ ），角速度之比为 （ ）；向心加速度之比为（ ）；向心力之比为（ ）。1/2 1/2 1/23*（3） 1/2:1 （3） 1/2:3 （3） 1/2 :9 1:3 1:98.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。2（2） 1/2v19.同步卫星离地心距离 r ，运行速率为 V1，加速度为 a1, 地球赤道上的物体随地 球自转的向心加速度为 a2

13、, 线速度为 V2，第一宇宙速度为 V3，以第一宇宙速度 运行的卫星向星加速度为 a3，地球半径为 R，则（ ）A.a 1/a 2=r/R B.a 3a1a2 C.V 1/V 2=R/r D. V 3V1V2六、双星问题10.两个星球组成双星。设双星间距为 L，在相互间万有引力的作用下，绕它们连线上某点 O 转动，转动的角速度为 ，不考虑其它星体的影 响，则求双星的质量之和。L 32/G七、变轨问题 10.2009 年 5 月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在 A 点从 圆形轨道进入椭圆轨道， B 为轨道上的一点，如图所示，关于 航天飞机的运动，下列说法中正确的有（ ） ABCA

14、. 在轨道上经过 A的速度小于经过 B 的速度B.在轨道上经过 A 的动能小于在轨道上经过 A 的动能C.在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期D.在轨道上经过 A 的加速度小于在轨道上经过 A 的加速度 八、追击问题11. 如图，有 A、B 两颗行星绕同一颗恒星 M做圆周运动，旋转方向相同， A行 星的周期为 T1，B行星的周期为 T2，在某一时刻两行星相距最近， 则 ( ) A 经过时间 t=T 1+T2 两行星再次相距最近B经过时间 t=T 1T2/(T 2-T1) ，两行星再次相距最近C经过时间 t=(T 1+T2 )/2 ，两行星相距最远D经过时间 t=T 1T2/2(T 2-T

15、1) ，两行星相距最远【课堂练习】1.宇宙飞船在半径为 R1 的轨道上运行，变轨后的半径为 R2，R1R2. 宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，则变轨后宇宙飞船的 ( )A 线速度变小 B 角速度变小 C 周期变大 D向心加速度变大2.两个质量均为 M的星体 ,其连线的垂直平分线为 HN,O为其连线的中点 , 如图所示 ,一个质量为 m的物体从 O沿 OH方向运动 , 则它受到的万有引力 大小变化情况是 ( )A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先减小 , 后增大 D. 先 增大 , 后减小3.“嫦娥一号”月球探测器在环绕月球运行过程中，设探测器运行的轨道半 径为 r ，运行速率为 v，当探测器

16、在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上 空时 ( )A. r 、v都将略为减小 B. r、v 都将保持不变C. r 将略为减小， v 将略为增大 D. r 将略为增大， v 将略为减小4.为了对火星及其周围的空间环境进行探测，我国预计于 2011 年 10 月发射 第一颗火星探测器“萤火一号” 。假设探测器在离火星表面高度分别为 h1 和 h2的圆轨道上运动时，周期分别为 T1 和 T2。火星可视为质量分布均匀的球体，且 忽略火星的自转影响，万有引力常量为 G。仅利用以上数据，可算出 ( )A 火星的密度和火星表面的重力加速度 B火星的质量和火星对“萤火一号”的引力C 火星的半径和“萤火一号”

17、的质量 D 火星表 面的重力加速度和火星 对“萤火一号”的引力5.设地球半径为 R，在离地面 H 高度处与离地面 h 高度处的重力加速度之比为 ()A. H 2/h 2 B.H / h C. (R+ h)/ (R+ H) D. (R+22h)2/ (R+ H)26.如图所示，在同一轨道平面上，有绕地球做匀速圆周运动的卫 星 A、 B、 C 某时刻在同一条直线上，则( )A 卫星 C的速度最小 B 卫星 C受到的向心力最小C卫星 B 的周期比 C小 D 卫星 A 的加速度最大7.气象卫星是用来拍摄云层照片，观测气象资料和测量气象数据的。我国先 后自行成功研制和发射了“风云号”和“风云号”两颗气象

18、卫星， “风云 号”卫星轨道与赤道平面垂直并且通过两极，称为“极地圆轨道” ，每 12h 巡视地球一周。 “风云号”气象卫星轨道平面在赤道平面内，称为“地球同 步轨道”，每 24h 巡视地球一周， 则“风云号” 卫星比“风云号” 卫星( )A 发射速度小 B 线 速 度 大 C 覆 盖 地 面 区 域 大D向心加速度小8.我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站 所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近， 空间站在 B 处对接，已知空间站绕月轨道半径为 r ，周期为 力常量为 G，下列说法中正确的是 ( )A 图中航天飞机正加速飞向 B 处B. 根据题中条件可以算出月球质量C

19、 航天飞机在 B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速D 根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小9.物体在一行星表面自由落下，第 1s 内下落了 9.8m，若该行星的半径为地球 半径的一半，那么它的质量是地球的 倍. 110已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为 r ，周期为 T，火星可视为半径为 R的均匀球体 . 不计火星大气阻力 , 则一物体在火星表面自由下落 H 高度时的速 度为 . (8 2r 3H/T2R2) 1/211. 地球赤道上的物体重力加速度为 g, 物体在赤道上随地球自转的向心加速度为 a，要使赤道上的物体 “飘”起来，则地球的角速度应为原来的 倍1/2(g+a/a)12

20、. 一个行星探测器从所探测的行星表面竖直升空，探测器的质量为 1500 kg ，发动机推力恒定 . 发射升空后 9 s 末，发动机突然间发生故障而关闭 . 下图是从 探测器发射到落回地面全过程的速度图象 . 已知该行星表面没有大气 .不考虑探测器总质量的变化 . 求：(1)探测器在行星表面上升达到的最大高度 H ；(2)该行星表面附近的重力加速度 g；(3)发动机正常工作时的推力 F.(1)800m2(2)4m/s 2(3)17000N每项建议案实施完毕，实施部门应根据结果写出总结报告，实事求是的说明产生的经济效益或者其他积极效果，呈报总经办。总经办应将实施完毕的建议案提交给评委会进行效果评估，确定奖励登记，对符合条件的项目，应整理材料，上报总经理审批后给建议人颁发奖励。