万有引力
1、(扬州市2008届第二次调研)“嫦娥一号”是我国的首颗绕月人造卫星,以中国古代神话人物嫦娥命名,于北京时间年月日时分在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭将其成功送入太空,它的发射成功,标志着我国实施绕月探测工程迈出重要一步。假定地球、月亮都静止不动,用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器.假定探测器在地球表面附近脱离火箭,用表示探测器从脱离火箭处飞到月球过程中克服地球引力做的功。用表示探测器脱离火箭时的动能,若不计空气阻力,则( )BD
、必须大于或等于,探测器才能到达月球;
、小于,探测器也可能到达月球;
、,探测器一定能到达月球;
、,探测器一定不能到达月球;
2、(镇江市2008届调研二)北京时间
(A)
3、(扬州市2008届第四次调研)“空间站”是科学家进行天文探测和科学试验的特殊而又重要的场所。假设目前由美国等国家研制的“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行,其离地高度为同步卫星离地高度的十分之一,且运行方向与地球自转方向一致。下列关于该“空间站”的说法正确的有( )AC
A.运行的加速度一定等于其所在高度处的重力加速度
B.运行的速度等于同步卫星运行速度的倍
C.站在地球赤道上的人观察到它向东运动
D.在“空间站”工作的宇航员因受到平衡力而在其中悬浮或静止
4、(徐州市2008届第3次质检)
A.月球表面处的重力加速度g月为
B.月球的质量与地球的质量之比为
C.卫星在距月球表面轨道上做匀速圆周运动的周期T月为2
D.月球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为
5、(南通四县市2008届高三联考)土星的卫星众多,其中土卫五和土卫六的半径之比为,质量之比为,围绕土星作圆周运动的半径之比为,下列判断正确的是 AD
A.土卫五和土卫六的公转周期之比为
B.土星对土卫五和土卫六的万有引力之比为
C.土卫五和土卫六表面的重力加速度之比为
D.土卫五和土卫六的公转速度之比为
6、(徐州市2008届第一次质检)目前世界已进入太空时代. “嫦娥奔月”工程的顺利实施,标志着我国的航天事业进入世界先进行列.在一次探索太空的过程中,宇宙飞船在近地点
A.运行周期小于T B.速度大于v
C.加速度等于a D.机械能等于E
7、(通州市2008届第六次调研)我国于
A.若停泊轨道距地球表面
B.若、、分别表示卫星在椭圆轨道Ⅰ、Ⅱ和圆形轨道Ⅲ的周期,则>>
C.若 、、分别表示卫星沿三个轨道运动到P点的加速度,则>>
D.若地球表面的重力加速度为g,则卫星在轨道Ⅲ上做匀速圆周运动的向心加速度很接近于
8、(通州市2008届第六次调研)美国“新地平线”号探测器,已于美国东部时间
A. B.
C. D.
9、(苏州市2008届五校联考)
A. B. C. D.
10、(南通市2008届第三次调研)如图所示,从地面上A点发射一枚远程弹道导弹,在引力作用下,沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B,C为轨道的远地点,距地面高度为h.已知地球半径为R,地球质量为M,引力常量为G.设距地面高度为h的圆轨道上卫星运动周期为T0.下列结论正确的是BCD
A.导弹在C点的速度大于
B.导弹在C点的加速度等于
C.地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点
D.导弹从A点运动到B点的时间一定小于T0
11、(南京市2008届第二次调研)均匀分布在地球赤道平面上空的三颗同步通信卫星能够实现除地球南北极等少数地区外的“全球通信”。一直地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,地球自转周期为T,下面列出的是关于散客卫星中任意两颗卫星间距离s的表达式,其中正确的是( )D
A. B. C. D.
12、(苏州市2008届期终考试)2007年10月24日18时05分,我国首颗绕月探测卫星“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心升空,随后“嫦娥一号”在地球轨道上进行四次变轨,卫星不断加速,进入地月转移轨道.接近月球后,通过三次近月制动,在
A.“嫦娥一号”绕月球表面做圆周运动的周期比绕地球表面小
B.“嫦娥一号”绕月球表面做圆周运动的向心加速度比绕地球表面大
C.“嫦娥一号”绕月球表面做圆周运动的速度大于
D.“嫦娥一号”在月球表面附近所受月球的万有引力小于在地球表面附近所受地球的万有引力
13、(启东市2008届高三第一次调研)我国将于2007 年底发射第一颗环月卫星用来探测月球.探测器先在近地轨道绕地球3周,然后进入月球的近月轨道绕月飞行,已知月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的,月球半径约为地球半径的,则下列说法正确的是 CD
A.探测器在月球表面做圆周运动的周期比在地球表面小
B.探测器在月球表面做圆周运动的向心加速度比在地球表面大
C.探测器在月球表面附近运行时的速度小于
D.探测器在月球表面附近所受月球的万有引力小于在地球表面所受地球的万有引力
14、(江苏省南京市2008届高三质量检测)不久前欧洲天文学家宣布在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星,命名为“格利斯
A.“格利斯
B.“格利斯
C.飞船在“格利斯
D.飞船在“格利斯
15、(宿迁市2008届第一次调研)2005年l0月12日,我国成功发射了“神州”六号载人飞船.飞船入轨后,环绕地球飞行77圈,历时115个小时于
A.飞船运动速度比卫星小; B.飞船运动的加速度比卫星大;
C.飞船离地面的高度比卫星小; D.飞船运行的角速度比卫星小。
16、(如皋市2008届高三一轮复习)已知下面的哪组数据,可以计算出地球的质量M地(已知万有引力常量为G)D
A.地球“同步卫星”离地面的高度h
B.地球绕太阳运动的周期T1及地球到太阳中心的距离R1
C.地球表面的重力加速g和地球绕太阳运动的周期T
D.月球绕地球运动的周期T2及月球中心到地球中心的距离R2
17.(东台市2008届第一次调研)如图所示,a、b两颗质量相同的人造地球卫星分别在半径不同的轨道上绕地球作匀速圆周运动,则B
(A)卫星a的周期大于卫星b的周期
(B)卫星a的动能大于卫星b的动能
(C)卫星a的势能大于卫星b的势能
(D)卫星a的加速度小于卫星b的加速度
18.(东台市2008届第一次调研)绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星,可以在这个航天器的下方或上方一起绕地球运行.如图所示,绳系卫星系在航天器上方,当它们一起在赤道上空绕地球作匀速圆周运动时(绳长不可忽略).下列说法正确的是 AC
(A)绳系卫星在航天器的正上方
(B)绳系卫星在航天器的后上方
(C)绳系卫星的加速度比航天器的大
(D)绳系卫星的加速度比航天器的小
19、(盐城市2008届六所名校联考)潮汐是一种常见的自然现象。发生在杭州湾钱塘江入海口的“钱江潮”是闻名世界的潮汐现象,在农历初一和十五前后各有一次大潮,在两次大潮之间又各有一次小潮。下列有关潮汐现象认识正确的是 ( )BC
A .世界各地的潮汐都是一天涨落两次,没有一天涨落一次的地区
B.由于半日潮两次高潮之间的时间间隔约12小时25分,故潮汐现象也与地球自转有关
C每月出现两次大潮时,太阳,地球、月亮基本在一直线上
D每月出现两次小潮时,地球在太阳和月亮之间
20、(盐城市2008年第二次调研)关于人造地球卫星和宇宙飞船,下列说法中错误的是 C
A.若已知人造地球卫星的轨道半径和它的周期,利用引力常量,就可以算出地球质量
B.两颗人造地球卫星,若它们的速率相等,它们的轨道半径和绕行周期一定相同
C.在同一轨道上同方向运行的两颗卫星,若将前面卫星速率减小,后一卫星就可能和前面卫星发生碰撞
D.在绕地球飞行的宇宙飞船中,若宇航员从舱内慢慢走出并离开飞船,飞船的速率不会发生改变
21、(盐城市2008年第二次调研)“嫦娥一号”探月卫星发动机关闭,轨道控制结束,卫星进入地月转移轨道。图中MN之间的一段曲线表示转移轨道的一部分,P是轨道上的一点,直线AB过P点且和两边轨道相切。下列说法中正确的是BCD
A.卫星在此段轨道上,动能一直减小
B.卫星经过P点时动能最小
C.卫星经过P点时速度方向由P向B
D.卫星经过P点时加速度为0
22、(江苏省二十所名校4月联合调研)在地球大气层外有很多太空垃圾绕地球转动,可视为绕地球做匀速圆周运动.每到太阳活动期,由于受太阳的影响,地球大气层的厚度增加,从而使得一些太空垃圾进入稀薄大气层,运动半径开始逐渐变小,但每一周仍可视为匀速圆周运动.若在这个过程中某块太空垃圾能保持质量不变,则这块太空垃圾的 AB
A.线速度将逐渐变大 B.加速度将逐渐变大
C.运动周期将逐渐变大 D.机械能将逐渐变大
23、(南通、扬州、泰州三市2008届第二次调研)我国未来将建立月球基地,并在绕月轨道上建造空间站.如图所示,关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近,并将与空间站在B处对接,已知空间站绕月轨道半径为r,周期为T,引力常量为G,下列说法中正确的是 ABC
A.图中航天飞机正加速飞向B处
B.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
C.根据题中条件可以算出月球质量
D.根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小
24、(苏、锡、常、镇四市教学调查一)
A.卫星在轨道Ⅲ上运动的周期比沿轨道Ⅰ运动的周期长
B.卫星在轨道Ⅲ上运动的周期比沿轨道Ⅰ运动的周欺短
C.卫星在轨道Ⅲ上运动的加速度小于沿轨道Ⅰ运动到点(尚未制动)时的加度度
D.卫早在轨道Ⅲ上运动的加速度等于沿轨道Ⅰ运动到点(尚未制动)时的加速度
25、(江苏省2008年百校样本分析考试)在
A.实施首次“刹车”的过程,使得“嫦娥一号”损失的动能转化为势能,转化时机械能守恒.
B.“嫦娥一号”被月球引力俘获后进入绕月轨道,并逐步由椭圆轨道变轨到圆轨道.
C.“嫦娥一号”如果不能减速到一定程度,月球对它的引力将会做负功.
D.“嫦娥一号”如果过分减速,月球对它的引力将做正功,撞击月球表面时的速度将很大.
26、(淮安、连云港、宿迁、徐州四市2008第三次调研)某同学设想驾驶一辆“陆地-太空”两用汽车,沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大。当汽车速度增加到某一值时,它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航天汽车”。不计空气阻力,已知地球的半径R=
A.汽车在地面上速度增加时,它对地面的压力增大
B.当汽车速度增加到
C.此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1h
D.在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力
27、(无锡地区2008届期中检测)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Ⅰ号”和“风云Ⅱ号”两颗气象卫星,“风云Ⅰ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Ⅱ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Ⅰ号”卫星比“风云Ⅱ号”卫星( ) ABC
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
28、(如皋市2008届抽样检测)地球上有两位相距非常远的观察者,都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星,相对自己而言静止不动,则这两位观察者的位置以及两颗人造地球卫星到地球中心的距离可能是 【 】C
A.一人在南极,一人在北极,两卫星到地球中心的距离一定相等
B.一人在南极,一个在北极,两卫星到地球中心的距离可以不等,但应成整数倍
C.两人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离一定相等
D.两人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离可以不等,但应成整数倍
29、(南通通州市2008届第二次统一测试)星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为第二宇宙速度.星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2=v1.已知某星球的半径为r,表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的1/6,不计其它星球的影响,则该星球的第二宇宙速度为( )C
A. B. C. D.
30、(南通地区2008届期中考)如图1所示,是在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星,关于各物理量的关系,下列说法正确的是( )C
A.根据,要知
B.根据万有引力定律,可知FA>FB>FC
C.角速度
D.向心加速度
31、(2008年苏、锡、常、镇四市调查二)如图所示,A为静止于地球赤道上的物体,B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星,C为绕地球做圆周运动的卫星,P为B、C两卫星轨道的交点.已知A、B、C绕地心运动的周期相同.相对于地心,下列说法中不正确的是A
A.物体A和卫星C具有相同大小的加速度
B.卫星C的运行速度大于物体A的速度
C.可能出现:在每天的某一时刻卫星B在A的正上方
D.卫星B在P点的运行加速度大小与卫星C的运行加速度大小相等
32、(2008年镇江市2月调研)我国第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心发射成功.在卫星绕月球做匀速圆周运动的过程中,下列说法中正确的是 AB
(A)如果知道探测卫星的轨道半径和周期,再利用万有引力常量,就可以估算出月球的质量
(B)如果有两颗这样的探测卫星,只要它们的绕行速率相等,不管它们的质量、形状差别多大,它们绕行半径与周期都一定是相同的
(C)如果两颗探测卫星在同一轨道上一前一后沿同一方向绕行,只要后一卫星向后喷出气体,则两卫星一定会发生碰撞
(D)如果一绕月球飞行的宇宙飞船,宇航员从舱中缓慢地走出,并离开飞船,飞船因质量减小,所受万有引力减小,则飞船速率减小
33、(温州市十校联合体2008届期中联考)我国的探月工程“嫦娥一号”在今年10月24日成功发射。有一同学查得:地球质量大约是月球质量的81倍,地球半径大约是月球半径的4倍。在不考虑地球、月球自转的影响,由以上数据可推算出: C
A.地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9∶8
B.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9∶4
C.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为 8∶9
D.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为 81∶4
34、(温州市十校联合体2008届期中联考)某一发达国家的宇航员完成了对火星表面的科学考察任务,乘坐返回舱返回围绕火星做圆周运动的轨道舱,如图所示。为了安全,返回舱与轨道舱对接时,必须具有相同的速度。已知返回舱返回过程中需克服火星的引力而做的功可由如下公式计算:,其中:R为火星的半径,r为轨道舱到火星中心的距离,m为返回舱与人的总质量,g为火星表面的重力加速度。已知本次科学考察中轨道舱到火星中心的距离r=,设 m、R、g为已知的物理量。不计火星表面大气对返回舱的阻力和火星自转的影响,则该宇航员乘坐的返回舱至少需要获得多少能量才能完成与轨道舱对接?安全返回到轨道舱。
解:返回舱与人在火星表面附近有:
(1分)
设返回舱与轨道舱对接时速度大小为v,则:
(1分)
返回舱与轨道舱对接时,具有的动能为:
(1分)
把上面两式代入,得: (1分)
返回舱返回过程克服引力做功= (2分)
所以返回舱返回时至少需要能量 (2分)
35、(淮安市2008届第一次调查)(12分)我国已启动“嫦娥工程”,并于
(1)绕月表面做匀速圆周运动的“嫦娥Ⅰ号”,其运动周期约是多大?
(2)设想宇航员在月球表面上做自由落体实验,某物体从离月球表面20m处自由下落,约经多长时间落地?
解:(1)设地球质量为M,半径为R,近地卫星的质量为m,周期为T0,它受地球的万有引力提供向心力,则
= mR(2π/T)2--------------------------------------------①
设月球质量为M1,半径为R1,探月卫星的质量为m1,周期为T1,它受月球的万有引力提供向心力,则
=m1R1(2π/T1)2------------------------------------------②
==
T1=94.5min--------------------------------------------------------③
(2)设地球表面重力加速度g,月球表面重力加速度g1,自由下落高度为h,
mg = -------------------------------------------------------④
m
h=g1t2-------------------------------------------------------------⑥
t=4.5s---------------------------------------------------------------⑦
评分说明:第一问6分,①②③式各2分,第二问6分,④⑤式各1分,⑥⑦式各2分。
36、(2008年连云港市高中学业水平调研)宇航员在地球上用一根长0.
上,在该星球表面上让小球也在竖直平面内做圆周运动,用传感器测出在最低点时绳上拉力
F1=9N,最高点时绳上拉力F2=3N。取地球表面重力加速度=
(1)该小球的质量m;
(2)该星球表面附近的重力加速度g’;
(3)已知该星球的半径与地球半径之比为R星:R地=1:4,求该星球的质量与地球质量之
比M星:M地。
37、(盐城市2008届六所名校联考)已知一颗人造卫星在半径为R的某行星上空绕该行星做匀速圆周运动,经过时间t ,卫星运动的弧长为S ,卫星与行星的中心连线扫过的角度是θ弧度,( 已知万有引力常量为G ) 求:
(1) 人造卫星距该行星表面的高度h
(2) 该行星的质量M (3) 该行星的第一宇宙速度V1
解:
(1)s = rθ(1分) h= r-R (1分) h =S /θ-R(2分)
(2)v=s/t (1分) GMm/r2 = m V2 / r (1分) M = S 3 / θG t 2 (2分)
(3)GMm/R2 = m V12 / R (2分)
V1= ( S 3 /θt 2 R )1/2 (2分)
38、(海门市2008届第二次诊断性考试)(12分)我国探月工程计划在2015年以前通过无人驾驶的轨道飞行器,在月球上进行采样工作,以此方式执行最初的登月计划,并最终实现中国人登上月球.假设
(1)返回舱至少需要多大速度才能绕月飞行,不再落回月面?
(2)卫星绕月过程中具有的机械能由引力势能和动能组成.已知当它们相距无穷远时引力势能为零,它们距离为r时,引力势能为EP=-GMm/r.则该宇航员乘坐的返回舱至少需要获得多少能量才能返回轨道舱?
(12分)参考解答及评分标准
(1)月球对返回舱的引力F应是其运动所受的向心力。
GMm/R2=mV2/R ①…… (2分)
在月球表面上,返回舱和人所受到的万有引力近似等于物体的重力,则.
GMm/R2 = mgo.②………………(2分) 。
可得V=√g o R…~…一(1分)
(2)设轨道舱的质量为mo,速度大小为V,则
. GMm/r2=mv2/ r…――(1分)
解得宇航员乘坐返回舱与轨道舱进行对接时,具有的动能为:
EK= 1/2 mV2=GMm/2r……(1分)
因此返回舱返回过程中克服引力做的功为
W=一GMm/r一(一GMm/R)=GMm/R―GMm/r……………………(3分)
由能量守恒可知返回舱返回时至少需要能量
E = EK+W = GMm/R―GMm/2r
或 E=mg0R(1―R/2r) ……………………(2分)
39、(2008届海安如皋高三物理期中联考)(14分)中国首个月球探测计划“嫦娥工程”预计在2017年送机器人上月球,实地采样送回地球,为载人登月及月球基地选址做准备.设想我国宇航员随“嫦娥”号登月飞船绕月球飞行,飞船上备有以下实验仪器:A.计时表一只,B.弹簧秤一把,C.已知质量为m的物体一个,D.天平一只(附砝码一盒).在飞船贴近月球表面时可近似看成绕月球做匀速圆周运动,宇航员测量出飞船在靠近月球表面的圆形轨道绕行N圈所用的时间为t.飞船的登月舱在月球上着陆后,遥控机器人利用所携带的仪器又进行了第二次测量,利用上述两次测量的物理量可出推导出月球的半径和质量.(已知万有引力常量为G),要求:
(1)说明机器人是如何进行第二次测量的?
(2)试推导用上述测量的物理量表示的月球半径和质量的表达式.
解析:(1)机器人在月球上用弹簧秤竖直悬挂物体,静止时读出弹簧秤的读数F,即为物体在月球上所受重力的大小 (2分)
(2)在月球上忽略月球的自转可知 =F ①(2分) ② (2分)
飞船在绕月球运行时,因为是靠近月球表面,故近似认为其轨道半径为月球的半径R,由万有引力提供物体做圆周运动的向心力可知③(2分)又 ④(2分)
由①、②、③、④式可知月球的半径 (2分)
月球的质量 (2分)
40、(江苏省九名校2007年第二次联考)(14分)在地球表面发射卫星,当卫星的速度超过某一速度时,卫星就会脱离地球的引力,不再绕地球运行,这个速度叫做第二宇宙速度.已知地球对物体的万有引力势能可表示为U(r)=-≤0,r为物体离地心的距离.设地球半径为r0,地球表面重力加速度为g0,忽略空气阻力的影响,试根据所学的知识,推导第二宇宙速度的表达式(用r0、 g0表示).
解:卫星从发射到脱离地球引力的过程中机械能守恒.设卫星以v0的速度从地面附近发射时能脱离地球的引力,则其在地面时的能量为:
E0= (4分)
由题意知 E0 ≥0
即 ≥0 (4分)
又因为在地球表面时,物体的重力等于万有引力,有:
(4分)
解得第二宇宙速度v0满足:v0≥ . (2分)
41、(南通地区2008届期中考)(11分)若宇航员完成了对火星表面的科学考察任务,乘坐返回舱返回围绕火星做圆周运动的轨道舱,如图9所示. 为了安全,返回舱与轨道舱对接时,必须具有相同的速度. 已知:该过程宇航员乘坐的返回舱至少需要获得的总能量为E(可看作是返回舱的初动能),返回舱与人的总质量为m,火星表面重力加速度为g,火星半径为R,轨道舱到火星中心的距离为r,不计火星表面大气对返回舱的阻力和火星自转的影响. 问:
(1)返回舱与轨道舱对接时,返回舱与人共具有的动能为多少?
(2)返回舱在返回过程中,返回舱与人共需要克服火星引力做多少功?
解(1)质量为m′的物体在火星表面 ① ……2分
设轨道舱的质量为m0,速度大小为v,则 ② …………2分
返回舱和人应具有的动能 ③ ………… 1分
联立以上三式解得 ④ …………1分
(2)对返回舱在返回过程中,由动能定理知:
W=EK-E ⑤ …………2分
联立④⑤解得火星引力对返回舱做功 图所示,斜面上有a、b、c、d四个点,ab=bc=cd,从a点以初动能E0水平抛出一个小球,它落在斜面上的b点,若小球从a点以初动能2E0水平抛出,不计空气阻力,则下列判断正确的是BD
(A)小球可能落在d点与c点之间
(B)小球一定落在c点
(C)小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定增大
(D)小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定相同
2、(扬州市2008届第四次调研)如图所示 ,已知小车A和物体B的质量分别为M和m,小车A在物体B的牵引下以速度v水平向左匀速运动(不计滑轮和绳子质量以及滑轮和轴之间的摩擦),在此过程中( )BD
A.B匀速下降
B.绳子的拉力大于B的重力
C.B重力做的功与A克服摩擦力做的功相等
D.B机械能的减少与A克服摩擦力做的功相等
3、(盐城市2008届第一次调研)如图所示,从斜面顶端P处以初速度υ0向左水平抛出一小球,落在斜面上的A点处,AP之间距离为L,小球在空中运动时间为t,改变初速度υ0的大小,L和 t 都随之改变。关于L、t与υ0的关系,下列说法中正确的是BC
A.L与υ0成正比 B.L与υ02成正比
C.t与υ0成正比 D.t与υ02成正比
4、(徐州市2008届第3次质检)光滑的水平轨道AB,与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点,其中圆轨道在竖直平面内,B为最低点,D为最高点。一质量为m的小球以初速度v0沿AB运动,恰能通过最高点,则 AD
A.R越大,v0越大
B.R越大,小球经过B点后的瞬间对轨道的压力越大
C.m越大,v0越大
D.m与R同时增大,初动能Ek0增大
5、(徐州市2008届第3次质检)质量为
A.质点的初速度为
B.质点所受的合外力为3N
C.2s末质点速度大小为
D.质点初速度的方向与合外力方向垂直
6、(南通四县市2008届高三联考)如图所示,光滑半球的半径为R,球心为O,其上方有一个光滑曲面轨道AB,高度为R/2.轨道底端水平并与半球顶端相切.质量为m的小球由A点静止滑下.小球在水平面上的落点为C,则 BC
A.小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至C点
B.小球将从B点开始做平抛运动到达C点
C.OC之间的距离为
D.OC之间的距离为R
7、(通州市2008届第六次调研)如图所示,在水平地面上的A点以v1速度跟地面成θ角射出一弹丸,恰好以v2的速度垂直穿入竖直壁上的小孔B,下面说法正确的是 AC
A.若在B点以与v2大小相等、方向相反的速度射出弹丸,它必定落在地面上的A点
B.若在B点以与v1大小相等、方向相反的速度射出弹丸,它必定落在地面上的A点
C.若在B点以与v1大小相等、方向相反的速度射出弹丸,它必定落在地面上A点的左侧
D.若在B点以与v1大小相等、方向相反的速度射出弹丸,它必定落在地面上A点的右侧
8、(如东、启东2008届期中联合测试)平抛运动可以分解为水平和竖直方向的两个直线运动,在同一坐标系中作出这两个分运动的v-t图线,如图所示.若平抛运动的时间大于2t1,下列说法中正确的是AC
A.图线2表示竖直分运动的v-t图线
B.t1时刻的速度方向与初速度方向夹角为30°
C.t1时间内的位移方向与初速度方向夹角的正切为
D.2t1时间内的位移方向与初速度方向夹角为60°
9、(如东、启东2008届期中联合测试)一个质量为
A.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是
B.可能做匀减速直线运动,加速度大小是
C.一定做匀变速运动,加速度大小可能是
D.可能做匀速圆周运动,向心加速度大小可能是
10、(南通市2008届第三次调研)如图所示,一网球运动员将球在边界处正上方水平向右击出,球刚好过网落在图中位置(不计空气阻力),相关数据如图,下列说法中正确的是 AD
A.击球点高度h1与球网高度h2之间的关系为h1 =1.8h2
B.若保持击球高度不变,球的初速度只要不大于,一定落在对方界内
C.任意降低击球高度(仍大于),只要击球初速度合适,球一定能落在对方界内
D.任意增加击球高度,只要击球初速度合适,球一定能落在对方界内
11、(南京市2008届第二次调研)平抛运动可以分解为水平和竖直两个方向的直线运动,在同一坐标系中作出这两个分运动的v-t图像,如图所示,若平抛运动的时间大于2t1,则下列说法中正确的是( )AC
A.图线2表示竖直分运动的v-t图线
B.t1时刻的速度方向与初速度方向夹角为30°
C.t1时间内的竖直位移与水平位移之比为1:2
D.2t1时刻的速度方向与初速度方向的夹角为60°
12、(启东市2008届高三第一次调研)在平坦的垒球运动场上,击球手挥动球棒将垒球水平击出,垒球飞行一段时间后落地.若不计空气阻力,则 C
A.垒球落地时的动能等于飞行过程中重力对球做的功
B.垒球落地时的速度方向与水平地面垂直
C.垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定
D.垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定
13、(海门市2008届第一次诊断性考试)下列关于运动和力的叙述中,正确的是C
A.做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的
B.物体做圆周运动,所受的合力一定指向圆心
C.物体所受合力方向与运动方向相反,该物体一定做直线运动
D.物体运动的速率在增加,所受合力方向一定与运动方向相同
14、(海门市2008届第一次诊断性考试)一架飞机水平匀加速飞行,从飞机上每隔一秒释放一个铁球,先后共释放4个,若不计空气阻力,则人从飞机上看四个球 C
A.在空中任何时刻总排成抛物线,它们的落地点是不等间距的
B.在空中任何时刻总是在飞机的正下方排成竖直的线,它们的落地点是不等间距的
C.在空中任何时刻总是在飞机的下方排成倾斜的直线,它们的落地点是不等间距的
D.在空中排成的队列形状随时间的变化而变化
15、(海门市2008届第一次诊断性考试)一只小船在静水中的速度大小始终为
A.
16、(海门市2008届第一次诊断性考试)如图所示,水平转盘上的A、B、C三处有三块可视为质点的由同一种材料做成的正立方体物块;B、C处物块的质量相等且为m,A处物块的质量为
A.C处物块的向心加速度最大
B.A处物块受到的静摩擦力最小
C.当转速增大时,最先滑动起来的是C处的物块
D.当转速继续增大时,最后滑动起来的是A处的物块
17、(宿迁市2008届第一次调研)一个质量为
A.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是
B.一定做匀变速运动,加速度大小可能等于重力加速度的大小;
C.可能做匀减速直线运动,加速度大小是
D.可能做匀速圆运动,向心加速度大小是
18、(如皋市2008届高三一轮复习)如图所示,在场强大小为E的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m电荷量为q的带负电小球,另一端固定在O点。把小球拉到使细线水平的位置A,然后将小球由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B时速度为零。以下说法正确的是 BC
A.小球重力与电场力的关系是mg=Eq
B.小球重力与电场力的关系是Eq=mg
C.球在B点时,细线拉力为T=mg
D.球在B点时,细线拉力为T=2Eq
19、(通州市2008届第一次调研)如图所示,甲、乙、丙三小球分别位于如图所示的竖直平面内,甲、乙在同一条直线上,甲、丙在同一条水平线上,P点在丙球正下方.某时刻,甲、乙、丙同时开始运动,甲以水平速度v0平抛,乙以水平速度v0沿水平面向右做匀速直线运动,丙做自由落体运动,则下列说法错误的是 A
A.无论初速度v0大小如何,甲、乙、丙三球一定会同时在P点相遇
B.若甲、乙、丙三球同时相遇,则一定发生在P点
C.若甲、丙两球在空中相遇,此时乙球一定在P点
D.若甲、乙两球在水平面上相遇,此时丙球一定在P点
20、(通州市2008届第一次调研)如图所示,河水的流速为
A.
21、(盐城市2008届六所名校联考)我国“嫦娥一号”探月卫星经过无数人的协作和努力,终于在
22、(盐城市2008届六所名校联考)如图所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相等的小球A和B,在各自不同的水平面做匀速圆周运动,以下说法正确的是: ( )A
A. VA > VB
B. ωA > ωB
C. aA > aB
D.压力NA > NB
23、(盐城市2008届六所名校联考)在探究平抛运动的规律时,可以选用下列各种装置图,以下操作合理的是 ( )BD
A.选用装置图1研究平抛物体竖直分运动,应该用眼睛看A、B两球是否同时落地
B.选用装置图2要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹,竖直管上端A一定要低于水面
C.选用装置图3要获得钢球的平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球
D.除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨迹
24、(盐城市2008年第二次调研)在水平地面上一滑板运动员以一定速度向前滑行,在横杆前起跳,人与滑板分离,分别从杆的上、下通过,运动员越过杆后仍落在滑板上,忽略人和滑板运动中受到的阻力。则下列说法中正确的是 ABD
A.运动员起跳后做斜抛运动,滑板做匀速运动
B.运动员与滑板分离后,在水平方向的分速度与滑板的速度总相同
C.运动员起跳时脚对滑板的作用力斜向后
D.运动员起跳时脚对滑板的作用力应竖直向下
25、(南京市2008届4月高三调研考试)如图所示,水平地面附近,小球B以初速度v斜向上瞄准另一小球A射出,恰巧在B球射出的同时,A球由静止开始下落,不计空气阻力.则两球在空中运动的过程中 C
A.A做匀变速直线运动,B做变加速曲线运动
B.相同时间内B速度变化一定比A的速度变化大
C.两球的动能都随离地竖直高度均匀变化
D.A、B两球一定会相碰
26、(2008届南通市部分重点中学三模)一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样大小速度并列运动。如果这只蜜蜂眼睛盯着汽车车轮边缘上某一点,那么它看到的这一点的运动轨迹是( ) A
27、(无锡地区2008届期中检测)如图所示,A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同,现从同一高度h处由静止释放小球,使之进入右侧不同的竖直轨道:除去底部一小圆弧,A图中的轨道是一段斜面,高度大于h;B图中的轨道与A图中轨道相比只是短了一些,且斜面高度小于h;O图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道,其上部为直管,下部为圆弧形,与斜面相连,管的高度大于h;D图中的轨道是个半圆形轨道,其直径等于h,如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失,小球进入右侧轨道后能到达h高度的是 ( ) AC
A. B. C. D.
28、(南通通州市2008届第二次统一测试)中央电视台《今日说法》栏目最近报道了一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故.家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面,第八次有辆卡车冲撞进李先生家,造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案.经公安部门和交通部门协力调查,画出的现场示意图如图所示.交警根据图示作出以下判断,你认为正确的是( )AC
A.由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车作离心运动
B.由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车作向心运动
C.公路在设计上可能内(东)高外(西)低
D.公路在设计上可能外(西)高内(东)低
29、(南通地区2008届期中考)如图2所示,一质量为M的赛车,在某次比赛中要通过一段凹凸起伏的圆弧形路面,若圆弧半径都是R,汽车在到达最高点(含最高点)之前的速率恒为,则下列说法正确的是( )ABCD
A.在凸起的圆弧路面的顶部,汽车对路面的压力为零
B.在凹下的圆弧路面的底部,汽车对路面的压力为2Mg
C.在经过凸起的圆弧路面的顶部后,汽车将做平抛运动
D.在凹下的圆弧路面的底部,汽车的向心力为Mg
30、(2008届海安如皋高三物理期中联考)在地面上观察下列物体的运动,其中物体做曲线运动的是 ( )AC
A.正在竖直下落的雨滴突然遭遇一阵北风
B.向东运动的质点受到一个向西方向力的作用
C.河水匀速流动,正在河里匀加速驶向对岸的汽艇
D.在以速度v前进的列车尾部,以相对列车的速度v水平向后抛出的小球
31、(2008届海安如皋高三物理期中联考)如图所示,两个3/4圆弧轨道固定在水平地面上,半径R相同,A轨道由金属凹槽制成,B轨道由金属圆管制成,均可视为光滑轨道。在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放,小球距离地面的高度分别用hA和hB表示,对于下述说法,正确的是D
A.若hA=hB≥2R,则两小球都能沿轨道运动到最高点
B.若hA=hB=3R/2,由于机械能守恒,两小球在轨道上升的最大高度均为3R/2
C.适当调整hA和hB,均可使两小球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处
D.若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出,A小球的最小高度为5R/2,B小球在hB>2R的任何高度均可
32、(2008届海安如皋高三物理期中联考)做斜上抛运动的物体,下列说法正确的是( )B
A.速度不断减小
B.加速度不变
C.经过相同高度处的速度相同
D.经过最高点时,瞬时速度为零
33、(海门市2008届第二次诊断性考试)一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内 B
A.速度一定不断改变,加速度也一定不断改变
B.速度一定不断改变,加速度可以不变
C.速度可以不变,加速度一定不断改变
D.速度可以不变,加速度也可以不变
34、(盐城市2008届六所名校联考)我国“嫦娥一号”探月卫星经过无数人的协作和努力,终于在
35、(盐城市2008届六所名校联考)如图所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相等的小球A和B,在各自不同的水平面做匀速圆周运动,以下说法正确的是: ( )A
A. VA > VB
B. ωA > ωB
C. aA > aB
D.压力NA > NB
36、(2008年连云港市高中学业水平调研)美国的“大鸟”侦察卫星可以发现地面上边长仅为0.
A.向心加速度一定越大 B.角速度一定越小
C周期一定越大 D.速度一定越小
37、(2008年连云港市高中学业水平调研)若不计空气阻力,下面列举的各个实例中,机械能不守恒的是C
A.做平抛运动的物体
B.物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端
C一小球在粘滞性较大的液体中匀速下落
D.用细线拴着一个小球在竖直平面内做圆周运动
38、(2008年连云港市高中学业水平调研)如图所示,质量相等的A、B两物块放在匀速转动的水平圆盘上,随圆盘一起做匀速圆周运动,则下列关系中正确的是A
A.它们所受的摩擦力
B.它们的线速度VA<VB
C它们的运动周期TA<TB
D.它们的角速度
39、(2008年连云港市高中学业水平调研)如图所示,汽车以某一速率通过半圆形拱桥顶点,下列关于汽车在该处受力的说法中正确的是D
A汽车受重力、支持力、向心力
B.汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力、向心力
C汽车的向心力就是重力
D.汽车受的重力和支持力的合力充当向心力
40、(2008年连云港市高中学业水平调研)关于曲线运动的速度,下列说法中正确的是B
A.速度的大小一定变化
B.速度的方向一定变化
C速度的大小和方向一定同时变化
D.速度的大小一定变化,但方向可能不变
41、(2008年镇江市2月调研)在地面上方的A点以E1=3J的初动能水平抛出一小球,小球刚落地前的瞬时动能为E2=7J,落地点在B点,不计空气阻力,则A、B两点的连线与水平方向的夹角为 A
(A)30° (B)37° (C)45° (D)60°
42、(温州市十校联合体2008届期中联考)一质量为m的小物块沿半径为R的固定圆弧轨道下滑,滑到最低点时的速度是v,若小物块与轨道的动摩擦因数是μ,则当小物块滑到最低点时受到的摩擦力为: A
A.μm(g+v2/R) B.μmv2/R C.μmg D.μmg(g-v2/R)
43、(2008年镇江市2月调研)(10分)如图所示,将一根光滑的细金属棒折成V形,顶角为2,其对称轴竖直,在其中一边套上一个质量为m的小金属环P,
(1)若固定V形细金属棒,小金属环P从距离顶点O为 x的A点处由静止自由滑下,则小金属环由静止下滑至顶点O点时需多少时间?
(2)若小金属环P随V形细金属棒绕其对称轴以每秒n转匀速转动时,则小金属环离对称轴的距离为多少?
解:(1)设小环沿棒运动的加速度为a,由牛顿第二定律得
① (2分)
由运动学公式得
② (2分)
由①②式得小环运动的时间 ③ (1分)
(2)设小环离对称轴的距离为r,由牛顿第二定律得
④ (2分)
⑤ (2分)
由④⑤式得 ⑥ (1分)
44、(淮安市2008届第一次调查)(14分)如图所示,一水平放置的半径为r=
(1)当圆盘的角速度多大时,滑块从圆盘上滑落?
(2)若取圆盘所在平面为零势能面,求滑块到达地面时的机械能;
(3)若落地点为C,求OC之间的距离.
解:(1)设圆盘的角速度为ω时,滑块从圆盘上滑落
μmg=mrω2---------------------------------------------------------------------①
ω=2rad/s----------------------------------------------------------------------②
(2)抛出时的动能:
= μmgr=0.1J---------------------------------------------------③
平抛运动,只有重力做功,机械能守恒,滑块到达地面时的机械能
E==0.1J------------------------------------------------------------④
(3)滑块离开圆盘后做平抛运动,设水平位移为x,
x=vt------------------------------------------------------------------------⑤
h= gt2--------------------------------------------------------------------⑥
∴ x = m------------------------------------------------------------------⑦
由空间几何关系,得
OC==m-------------------------------------------------⑧
评分说明:第一问4分,①②式各2分,第二问4分,③④式各2分,第三问6分,⑤⑥各1分,⑦⑧式各2分。
45、(2008年苏、锡、常、镇四市调查二)(14分)如图所示,质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,已知重力加速度为g,空气阻力不计,问:
(1) 要使盒子在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,
则该盒子做匀速圆周运动的周期为多少?
(2) 若盒子以第(1)问中周期的做匀速圆周运动,
则当盒子运动到图示球心与O点位于同一水平面位置时,小球
对盒子的哪些面有作用力,作用力为多大?
解:(1)(共4分)设此时盒子的运动周期为T0,因为在最高点时盒子与小球之间刚好无作用力,因此小球仅受重力作用.根据牛顿运动定律得:
(1分)
(1分)
解之得: (2分)
(2)(共10分)设此时盒子的运动周期为T,则此时小球的向心加速度为: (1分)
由第一问知: 且 (1分)
由上述三式知: (1分)
设小球受盒子右侧面的作用力为F,受上侧面的作用力为N,根据牛顿运动定律知:
在水平方向上: (2分)
即: (1分)
在竖直方向上: (2分)
即: (1分)
因为F为正值、N为负值,所以小球对盒子的右侧面和下侧面有作用力,分别为4 mg和mg (1分)
46、(盐城市2008届六所名校联考)如图所示,倾角θ=37°的斜面底端B平滑连接着半径r=
(1)物块滑到斜面底端B时的速度大小。
(2)物块运动到圆轨道的最高点A时,对圆轨道的压力大小。
解:(1)物块沿斜面下滑过程中,在重力、支持力和摩擦力作用下做匀加速运动,设下滑加速度为a ,到达斜面底端B时的速度为v,则
(2分)
(2分)
由①、②式代入数据解得:m/s (2分)
(2)设物块运动到圆轨道的最高点A时的速度为vA,在A点受到圆轨道的压力为N,由机械能守恒定律得:
(2分)
物块运动到圆轨道的最高点A时,由牛顿第二定律得:
(2分)
代入数据解得: N=20N (1分)
由牛顿第三定律可知,物块运动到圆轨道的最高点A时,对圆轨道的压力大小
NA=N=20N (1分)
47、(江苏省九名校2007年第二次联考)(14分)一级方程式(F1)汽车大赛中,冠军舒马赫驾驶着一辆总质量是M (M约1.5吨)的法拉利赛车经过一半径为R的水平弯道时的速度为v.工程师为提高赛车的性能,都将赛车形状设计得使其上下方空气存在一个压力差――气动压力(行业术语),从而增大了赛车对地面的正压力,行业中将正压力与摩擦力的比值称为侧向附着系数,用η表示.为使上述赛车转弯时不致侧滑,则
(1)所需的向心力为多大?
(2)所需的摩擦力为多大?
(3)所需的气动压力为多大?
解:(1)由题义得赛车转弯时所需的向心力为:F = M . (3分)
(2)赛车转弯时所需的向心力由地面的摩擦力提供,即f = F = M .(3分)
(3)设赛车受到的气动压力为N,受到地面的支持力为N′,则:
N′= N + Mg .(3分)
由题知 η = (2分)
解得:N = ηM - Mg . (3分)
48、(南通地区2008届期中考)(14分)如图10所示,质量为m可看作质点的小球从静止开始沿斜面由A点滑到B点后,进入与斜面圆滑连接的竖直圆弧管道,管道出口为C,圆弧半径R=
(1)小球到达C点的速度为多少?
(2)圆筒转动的最大周期T为多少?
(3)在圆筒以最大周期T转动的情况下,要完成上述运动圆筒的半径R′必须为多少?
(1)对小球从A→C由机械能守恒定律得:
① …………2分
代入数值解出 v0=2m/s
(2)小球向上穿出圆筒所用时间为t
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