曲线运动

高一物理测试（第9周）一，单项选择题（30分）1．在地球（看作质量均匀分布在球体）上空有许多同步卫星（运行周期和地球自转周期相同）。关于地球同步卫星，下面的说法中正确的是（）A．它们的质量可能不同B．它们的速度可能不同C．它们的向心加速度可能不同D．它们离地心的距离可能不同2.关于曲线运动，下列说法正确的是（）A.曲线运动不一定是变速运动B.曲线运动可以是匀速率运动C.做曲线运动的物体没有加速度D.做曲线运动的物体加速度一定恒定不变3、人站在平台上平抛一小球，球离手时的速度为v0,落地时速度为v,不计空气阻力，图中能表示出速度矢量的演变过程的是（）4．关于宇宙速度，下列说法正确的是（）A.第一宇宙速度是人造卫星最大可能的运行速度B.第一宇宙速度是人造卫星最大可能的发射速度C.第二宇宙速度是人造为卫星绕太阳运行的正常速度D.第三宇宙速度是物体在银河系中的运行速度5．人造卫星在轨道上绕地球做圆周运动，它所受的向心力（万有引力）F跟轨道半径r的关系是()A．由公式rmvF2可知F和r成反比B．由公式F=mω2r可知F和r成正比C．由公式F=mωv可知F和r无关D．由公式2rGMmF可知F和r2成反比6．地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为g/2，则该处距地面球表面的高度为（）A．（2—1）RB．RC．2RD．2R-二，多项选择题（24分）7．两个靠近的天体称为双星，它们以两者连线上某点O为圆心做匀速圆周运动，其质ABCDVVV0VV0VyxV0yxyxyxV0量分别为m1、m2，如右图所示，以下说法正确的是（）A．它们的角速度相同．B．线速度与质量成反比．C．向心力与质量的乘积成正比．D．轨道半径与质量成反比．8．可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道（）A．与地球表面上某一纬度线(非赤道)是共面同心圆B．与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆C．与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是静止的D．与地球表面上赤道线是共面同心圆，但卫星相对地球表面是运动的9、如右上图所示为质点P、Q作匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的图形。表示质点P的图线是双曲线，表示质点Q的图线是过原点的一条直线。由图线可知（）。A、质点P线速度大小不变B、质点P的角速度随半径变化C、质点Q的角速度随半径变化D、质点Q的线速度大小不变10．如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星。下列说法中正确的是（）A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度C．b、c运行周期相同，且小于a的运行周期D．由于某种原因，a的轨道半径缓慢减小，a的线速度将变大三，填空题（10分）11．某一星球的第一宇宙速度为v，质量为m的宇航员在这个星球表面受到的重力为F，由此可知这个星球的半径是_______。12．平抛物体的运动规律可以概括为两点：（1）水平方向做匀速运动，（2）竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验()；如图乙所示的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，这个实验()。A．只能说明上述规律中的第（1）条B．只能说明上述规律中的第（2）条C．不能说明上述规律中的任何一条D．能同时说明上述两条规律aQPrm1m2O姓名___________学号___________成绩_______________题号12345678910答案11.____________12________,__________四，计算题（13+13+10）13．（14分）继神秘的火星之后，今年土星也成了全世界关注的焦点！经过近7年35.2亿公里在太空中风尘仆仆的穿行后，美航天局和欧航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间6月30日（北京时间7月1日）抵达预定轨道，开始“拜访”土星及其卫星家族。这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测！若“卡西尼”号探测器进入绕土星飞行的轨道，在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕周期为T，万有引力常量为G。求：土星的质量和平均密度。14．（13分）如图所示，质量m＝1kg的小球用细线拴住，线长l＝0.5m，细线所受拉力达到F＝18N时就会被拉断.当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断.若此时小球距水平地面的高度h＝5m，重力加速度g＝10m/s2，求小球落地处到地面上Ｐ点的距离.（P点在悬点的正下方）OL3LV02V0图315．（10分）一颗以华人物理学家“吴健雄”命名的小行星，半径约为16km，密度与地球相近.若在此小行星上发射一颗绕其表面运行的人造卫星，求它最小的发射速度。（已知地球的半径R=6.4×103km，取g=10m/s2）提示：地球的第一宇宙速度未知。附加题：（10分）宇航员在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球.经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为3L.已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G.求该星球的质量M.题号12345678910答案ABCADAACDCDABBD11.mv2/F12.(B)(A)13.解析：设“卡西尼”号的质量为m，土星的质量为M.“卡西尼”号围绕土星的中心做匀速圆周运动，其向心力由万有引力提供.22)2)(()(ThRmhRMmG，其中，解得土星的质量：2324()RhMGT．又334RV，得土星的平均密度3233()MRhVGTR15.22233mvmmvv/mmggvgm/sv4()/v3v4v()/320/RGMRMGGMRRRRRMRMRRRvms23解：设地球质量为M，在地球表面发射质量为的卫星时，设最小发射速度为，MG，＝，R，则＝＝7.910设星球质量为M，最小发射速度为，同理有＝GM/R，＝R所以v=R附加题：如图3所示，设抛出点的高度为h,第一次平抛的水平射程为x,则有x2+h2=L2(1)由平抛运动规律得知，当初速度增大到2倍时，其水平射程也增大到2x,可得（2x）2+h2=(3L)2(2)设该星球上的重力加速度为g，由平抛运动的规律得：h=21gt2(3)由万有引力定律与牛顿第二定律得：mg=G2RMm(4)联立（1）、（2）、（3）、（4）式解得M=22332GtLR.