2-4-3物理一輪復(fù)習(xí)——曲線運動

1、必考部分必修2第4章第3講、選擇題1.關(guān)于地球的第一宇宙速度，下列表述正確的是（）A 第一宇宙速度又叫脫離速度B. 第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度C. 第一宇宙速度跟地球的質(zhì)量無關(guān)D. 第一宇宙速度跟地球的半徑無關(guān)1 1io和2地球表面的重力加速度為g，則火星表面B . 0.4gD. 5g2火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的 的重力加速度約為（）A. 0.2gC. 2.5g3. 嫦娥二號衛(wèi)星已成功發(fā)射，這次發(fā)射后衛(wèi)星直接進(jìn)入近地點高度200公里、遠(yuǎn)地點高度約38萬公里的地月轉(zhuǎn)移軌道直接奔月當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)月球附近的特定位置時，衛(wèi)星就必須“急剎車”，也就是近月制動，以確保衛(wèi)星既能被月球準(zhǔn)確捕獲，又不會撞上月球，

2、并由此進(jìn)入近月點100公里、周期12小時的橢圓軌道a.再經(jīng)過兩次軌道調(diào)整，進(jìn)入100公里的近月圓軌道b.軌道a和b相切于P點，如右圖所示.下列說法正確的是（）A .嫦娥二號衛(wèi)星的發(fā)射速度大于7.9 km/s，小于11.2 km/sB. 嫦娥二號衛(wèi)星的發(fā)射速度大于11.2 km/sC. 嫦娥二號衛(wèi)星在 a、b軌道經(jīng)過P點的速度va = VbD. 嫦娥二號衛(wèi)星在 a、b軌道經(jīng)過P點的加速度分別為 aa、ab則aa= ab4. （2011廣東六校聯(lián)合體聯(lián)考）我們在推導(dǎo)第一宇宙速度的公式v = . gR時，需要做一些假設(shè)和選擇一些理論依據(jù)，下列必要的假設(shè)和理論依據(jù)有（）A .衛(wèi)星做半徑等于地球半徑的勻

3、速圓周運動B.衛(wèi)星所受的重力全部作為其所需的向心力C. 衛(wèi)星所受的萬有引力僅有一部分作為其所需的向心力D. 衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)周期必須等于地球的自轉(zhuǎn)周期5. 全球定位系統(tǒng)（GPS）有24顆衛(wèi)星分布在繞地球的6個軌道上運行，距地面的高度都為2萬千米.已知地球同步衛(wèi)星離地面的高度為3.6萬千米，地球半徑約為 6 400 km ,則全球定位系統(tǒng)的這些衛(wèi)星的運行速度約為（）A. 3.1 km/sB. 3.9 km/s C. 7.9 km/sD. 11.2 km/s6. 有兩顆質(zhì)量均勻分布的行星A和B,它們各有一顆靠近表面的衛(wèi)星a和b,若這兩顆衛(wèi)星a和b的周期相等，由此可知（）A. 衛(wèi)星a和b的線速度一定相等B

4、.行星A和B的質(zhì)量一定相等C.行星A和B的密度一定相等D .行星A和B表面的重力加速度一定相等7. （2010山東理綜）1970年4月24 日,我國自行設(shè)計、制造的第一顆人造地球衛(wèi)星“東 方紅一號”發(fā)射成功，開創(chuàng)了我國航天事業(yè)的新紀(jì)元.“東方紅一號”的運行軌道為橢圓軌道，其近地點 M和遠(yuǎn)地點N的高度分別為439 km和2 384 km ,則（ ）A.衛(wèi)星在M點的勢能大于N點的勢能B.衛(wèi)星在M點的角速度大于N點的角速度C.衛(wèi)星在M點的加速度大于N點的加速度D.衛(wèi)星在N點的速度大于7.9 km/s&如圖所示，是美國的“卡西尼”號探測器經(jīng)過長達(dá)7年的“艱苦”旅行，進(jìn)入繞土星飛行的軌道.若“卡

5、西尼”號探測器在半徑為R的土星上空離土星表面高h(yuǎn)的圓形軌道上繞土星飛行，環(huán)繞 n周飛行時間為t,已知引力常量為 G,則下列關(guān)于土星質(zhì)量 M和平均密度p的表達(dá)式正確的是()2334 R+ h )3 n(R+ h )A. M= Gt2，尸 Gt2R34 n(R+ h 23 n(R+ h 2B. M，尸PRL2 23234 nt (R+ h 33 ntfR+ h C. M =2, p=2 3Gn ' h Gn R2 234 nn fR+ h YD. M=2Gt9. “嫦娥一號”于 2009年3月1日下午4時13分成功撞月，從發(fā)射到撞月歷時433天，標(biāo)志我國一期探月工程圓滿結(jié)束.其中，衛(wèi)星發(fā)射

6、過程先在近地圓軌道繞行3周，再長途跋涉進(jìn)入近月圓軌道繞月飛行.若月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度的1/6,月球半徑為地球半徑的 1/4，根據(jù)以上信息得（）A .繞月與繞地飛行周期之比為.3： ,2B. 繞月與繞地飛行周期之比為，2：3C. 繞月與繞地飛行向心加速度之比為1 : 610. 宇宙中有這樣一種三星系統(tǒng)，系統(tǒng)由兩個質(zhì)量為 星體組成，兩個小星體圍繞大星體在同一圓形軌道上運行, 說法中正確的是( )m的小星體和一個質(zhì)量為M的大軌道半徑為r.關(guān)于該三星系統(tǒng)的A 在穩(wěn)定運行情況下，大星體提供兩小星體做圓周運動的向心力B.在穩(wěn)定運行情況下，大星體應(yīng)在小星體軌道中心，兩小星體在大星體相對的

7、兩側(cè)C. 小星體運行的周期為D.大星體運行的周期為34 <2G 4M + m、非選擇題11. 如下圖所示，三個質(zhì)點 a、b、c質(zhì)量分別為mi、m2、M(M?mi, M? m>).在c的萬有引力作用下，a、b在同一平面內(nèi)繞c沿逆時針方向做勻速圓周運動，軌道半徑之比為a： rb= 1 : 4，則它們的周期之比Ta : Tb=;從圖示位置開始，在b運動一周的過程中，a、b、c共線了次.L - .4.12. (2010全國I卷)如右圖，質(zhì)量分別為 m和M的兩個星球 A*和B在引力作用下都繞 O點做勻速圓周運動，星球A和B兩者中心計之間的距離為L.已知A、B的中心和O三點始終共線，A和B分別

8、%丿%f在O的兩側(cè).引力常數(shù)為 G.(1) 求兩星球做圓周運動的周期；(2) 在地月系統(tǒng)中，若忽略其它星球的影響，可以將月球和地球看成上述星球A和B,月球繞其軌道中心運行的周期記為但在近似處理問題時，常常認(rèn)為月球是繞地心做圓周運動的，這樣算得的運行周期記為T2.已知地球和月球的質(zhì)量分別為5.98X 1024kg和7.35 X 1022kg.求T2與T1兩者平方之比.(結(jié)果保留3位小數(shù))1解析：由于對第一宇宙速度與環(huán)繞速度兩個概念識記不準(zhǔn)，造成誤解，其實第一宇宙速度是指最大的環(huán)繞速度.答案： B2解析：Mmg火 M火R 地在星球表面有 GR2 mg,故火星表面的重力加速度g火0.4g,則M地R2

9、=0.4，故B正確.答案：B3答案：AD4解析：第一宇宙速度是衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，只有其運行軌道半徑最小時，它的運行速度才最大，而衛(wèi)星的最小軌道半徑等于地球半徑，故A正確；在地球表面附近我們認(rèn)為萬有引力近似等于重力，故 B正確，C錯誤；同步衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，而同步衛(wèi)星的運行軌道半徑大于地球半徑，即大于近地軌道衛(wèi)星半徑，故同步衛(wèi)星的周期大于近地軌道衛(wèi)星，D錯誤.答案:AB5解析:由萬有引力定律得,，代入數(shù)值得,= m*, gm = rv2，即 v1 =v仟 3.9 km/s.答案:6解析:對衛(wèi)星，由3 = 2?可得，它們的運行角速度一定相等，但它們的軌道半徑關(guān)系不能確定,故線速度

10、大小不一定相等，A項錯；設(shè)行星的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，行星的半徑為r，由 gW1 = mr 罕2和 M= 4 n3p可得，衛(wèi)星的周期，由此公式可得T =行星A和B的密度一定相同.但由于它們的半徑不同，故B、D兩項均不能確定.答案： C7解析： 衛(wèi)星從M點到N點，萬有引力做負(fù)功，勢能增大,A項錯誤；由開普勒第二定律知，M點的角速度大于 N點的角速度，B項正確；由于衛(wèi)星在 M點所受萬有引力較大，因而加速度較大， C項正確；衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點N的速度小于其在該點做圓周運動的線速D項錯誤.度，而第一宇宙速度 7.9 km/s是線速度的最大值,答案： BC8解析： 設(shè)“卡西尼”號的質(zhì)量為m, 土星的質(zhì)量為

11、 M , “卡西尼”號圍繞土星的中心做勻速圓周運動，其向心力由萬有引力提供，2 23M = nnGR+h）又土星體積 V= fn3,所以Gt3G2SP= m(R+ h)罕 2,其中 T= n，解得9解析：由= mg可得月球與地球質(zhì)量之比:答案:D2D正確.R月1X 2 =g 地 R地96由于在近地及近月軌道中，“嫦娥一號”運行的半徑分別可近似為地球的半徑與月球的半徑,Mm k=Mm 聲=可得：2竺=M月R地2 = £ c正確.a地M地R月6ma,可得:t月 =/r,m 地=/3T地：R地3M月，2A正確.正確答案為A、C、D.答案： ACD10解析：三星應(yīng)該在同一直線上，并且兩小星體

12、在大星體相對的兩側(cè)，只有這樣才能使某一小星體受到大星體和另一小星體的引力的合力提供向心力由-Mm Gp + G'2 =0)mr 2n 2解得：小星體的周期4 <3pG(4M + m)答案： BC.Mm 14 n Mm24 n11解析：萬有引力提供向心力，則Gr = mirT，= m2b£2，所以Ta： %=1 : 8，設(shè)每隔時間t, a、b共線一次，則（必一必）t= n所以t=一-一，所以b運動一 （3a 3b）周的過程中，a、b、c共線的次數(shù)為：n = ¥= Tb3如=Tb 2T 孑=2嚴(yán)一2= 14. tnJa Tb* Ta答案： 1 : 81412解析：（1）設(shè)兩個星球 A和B做勻速圓周運動的軌道半徑分別為r和R,相互作用的引力大小為F，運行周期為T.根據(jù)萬有引力定律有MmR+ r 2由勻速圓周運動的規(guī)律得(1 n F = m2r(1 n2 F = M T 2R由題意得L = R+ r聯(lián)立式得 T= 2n L . G(M + m 廠(2)在地月系統(tǒng)中，由于地月