高中物理圓周運動和天體運動試題和答案

1、圓周運動試題一、 單選題1、關(guān)于勻速圓周運動下列說法正確的是 a、 線速度方向永遠與加速度方向垂直，且速率不變 b、 它是速度不變的運動 c、 它是勻變速運動 d、 它是受力恒定的運動2、汽車以10m/s速度在平直公路上行駛，對地面的壓力為20000n，當(dāng)該汽車以同樣速率駛過半徑為20m的凸形橋頂時，汽車對橋的壓力為、10000n b、1000n c、20000n d、2000n 3、如圖，光滑水平圓盤中心o有一小孔，用細(xì)線穿過小孔，兩端各系a，b兩小球，已知b球的質(zhì)量為2kg，并做勻速圓周運動，其半徑為20cm，線速度為5m/s，則a的重力為a、250n b、2.5n c、125n d、1.

2、25n4、如圖o1 ，o2是皮帶傳動的兩輪,o1半徑是o2的2倍,o1上的c 點到軸心的距離為o2半徑的1/2則a、：2： 、：1：2、：、：2：15、關(guān)于勻速圓周運動的向心加速度下列說法正確的是 a大小不變，方向變化 b大小變化，方向不變c大小、方向都變化 d大小、方向都不變6、如圖所示，一人騎自行車以速度v通過一半圓形的拱橋頂端時，關(guān)于人和自行車受力的說法正確的是：a、人和自行車的向心力就是它們受的重力 b、人和自行車的向心力是它們所受重力和支持力的合力，方向指向圓心c、人和自行車受到重力、支持力、牽引力、摩擦力和向心力的作用 d、人和自行車受到重力、支持力、牽引力、摩擦力和離心力的作用7

3、、假設(shè)地球自轉(zhuǎn)加快，則仍靜止在赤道附近的物體變大的物理量是a、地球的萬有引力 b、自轉(zhuǎn)所需向心力 c、地面的支持力 d、重力8、在一段半徑為r的圓孤形水平彎道上,已知彎道路面對汽車輪胎的最大靜摩擦力等于車重的倍,則汽車拐彎時的安全速度是9、小球做勻速圓周運動，半徑為r，向心加速度為 a，則下列說法錯誤的是a、 小球的角速度 b、小球運動的周期c、t時間內(nèi)小球通過的路程 d、t時間內(nèi)小球轉(zhuǎn)過的角度 10、某人在一星球上以速度v0豎直上拋一物體,經(jīng)t秒鐘后物體落回手中,已知星球半徑為r,那么使物體不再落回星球表面,物體拋出時的速度至少為 11、假如一人造地球衛(wèi)星做圓周運動的軌道半徑增大到原來的2倍

4、，仍做圓周運動。則a.根據(jù)公式v=r可知衛(wèi)星的線速度將增大到原來的2倍b.根據(jù)公式,可知衛(wèi)星所受的向心力將變?yōu)樵瓉淼腸.根據(jù)公式,可知地球提供的向心力將減少到原來的d.根據(jù)上述b和c給出的公式,可知衛(wèi)星運動的線速度將減少到原來的倍12、我們在推導(dǎo)第一宇宙速度時，需要做一些假設(shè)。例如：（1）衛(wèi)星做勻速圓周運動；（2）衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)周期等于地球自轉(zhuǎn)周期；（3）衛(wèi)星的軌道半徑等于地球半徑；（4）衛(wèi)星需要的向心力等于它在地面上的地球引力。上面的四種假設(shè)正確的是a、（1）（2）（3） b、（2）（3）（4） c、（1）（3）（4） d、（1）（2）（4）13、如圖所示,在固定的圓錐形漏斗的光滑內(nèi)壁上,有兩個

5、質(zhì)量相等的小物塊a和b,它們分別緊貼漏斗的內(nèi)壁.在不同的水平面上做勻速圓周運動,則以下敘述正確的是a.物塊a的線速度小于物塊b的線速度b.物塊a的角速度大于物塊b的角速度c.物塊a對漏斗內(nèi)壁的壓力小于物塊b對漏斗內(nèi)壁的壓力d.物塊a的周期大于物塊b的周期 14、火星有兩顆衛(wèi)星，分別是火衛(wèi)一和火衛(wèi)二，它們的軌道近似為圓。已知火衛(wèi)一的周期為7小時39分?；鹦l(wèi)二的周期為30小時18分，則兩顆衛(wèi)星相比較,下列說法正確的是:a、火衛(wèi)一距火星表面較遠。 b、火衛(wèi)二的角速度較大c、火衛(wèi)一的運動速度較大。 d、火衛(wèi)二的向心加速度較大。15、如圖所示，質(zhì)量為m的物體，隨水平傳送帶一起勻速運動，a為傳送帶的終端皮

6、帶輪，皮帶輪半徑為r，則要使物體通過終端時能水平拋出，皮帶輪每秒鐘轉(zhuǎn)動的圈數(shù)至少為a、 b、 c、 d、16、如圖所示，碗質(zhì)量為m，靜止在地面上，質(zhì)量為m的滑塊滑到圓弧形碗的底端時速率為v，已知碗的半徑為r，當(dāng)滑塊滑過碗底時，地面受到碗的壓力為： a、(m+m)g b、(m+m)g c、mg d、mgmgm17、1990年5月，紫金山天文臺將他們發(fā)現(xiàn)的第2752號小行星命名為吳健雄星，該小行星的半徑為16km。若將此小行星和地球均看成質(zhì)量分布均勻的球體，小行星密度與地球相同。已知地球半徑r=6400km,地球表面重力加速度為g。這個小行星表面的重力加速度為a、 b、 c、 d、 18、銀河系的

7、恒星中大約四分之一是雙星。某雙星由質(zhì)量不等的星體s1和s2構(gòu)成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點c做勻速圓周運動。由天文觀察測得其運動周期為t1，s1到c點的距離為r1，s1和s2的距離為r，已知引力常量為g。由此可求出s2的質(zhì)量為a、 b、 c、 d、 19、2001年10月22日，歐洲航天局由衛(wèi)星觀測發(fā)現(xiàn)銀河系中心存在一個超大型黑洞，命名為mcg63015。由于黑洞的強大引力，使得太陽繞銀河系中心運轉(zhuǎn)。假定銀河系中心僅此一個黑洞，且太陽繞銀河系中心做的是勻速圓周運動。則下列哪一組數(shù)據(jù)可估算該黑洞的質(zhì)量a.、地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期和速度 b、太陽的質(zhì)量和運動速度c、太陽質(zhì)量和

8、到該黑洞的距離 d、太陽運行速度和到該黑洞的距離20、質(zhì)量不計的輕質(zhì)彈性桿p插入桌面上的小孔中，桿的另一端套有一個質(zhì)量為m的小球，今使小球在水平面內(nèi)作半徑為r的勻速圓周運動，且角速度為，則桿的上端受到球?qū)ζ渥饔昧Φ拇笮閍、m2r b、 c、 d、不能確定21、已知萬有引力恒量g，要計算地球的質(zhì)量，還必須知道某些數(shù)據(jù)，現(xiàn)給出下列各組數(shù)據(jù)，算不出地球質(zhì)量的有哪組：a、地球繞太陽運行的周期t和地球離太陽中心的距離r；b、月球繞地球運行的周期t和月球離地球中心的距離r；c、人造衛(wèi)星在近地表面運行的線速度v 和運動周期t；d、地球半徑r和同步衛(wèi)星離地面的高度；班級_ 姓名_ 座號_第二卷二、計算題(共

9、37分)romv22、如圖所示，一質(zhì)量為m=1kg的滑塊沿著粗糙的圓弧軌道滑行，當(dāng)經(jīng)過最高點時速度v=2m/s，已知圓弧半經(jīng)r=2m，滑塊與軌道間的摩擦系數(shù)=0.5，則滑塊經(jīng)過最高點時的摩擦力大小為多少？(12分)6mom23一個人用一根長l=1m，只能承受t=46n拉力的繩子，拴著一個質(zhì)量為m=1kg的小球，在豎直面內(nèi)做圓周運動，已知圓心o離地的距離h=6m，如圖所示，此人必須用多大的角速度轉(zhuǎn)動小球方能使小球到達最低點時繩子被拉斷，繩子拉斷后，小球的水平射程是多大？(13分)24、經(jīng)天文學(xué)觀察，太陽在繞銀河系中心的圓形軌道上運行，這個軌道半徑約為3×104光年（約等于2.8

10、5;1020m），轉(zhuǎn)動周期約為2億年（約等于6.3×1015s ）太陽作圓周運動的向心力是來自于它軌道內(nèi)側(cè)的大量星體的引力，可以把這些星體的全部質(zhì)量看作集中在銀河系中心來處理問題。根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算太陽軌道內(nèi)側(cè)這些星體的總質(zhì)量m以及太陽作圓周運動的加速度a。（g6.67×1011nm2/kg2）(12分)答案一、 選擇題（21×363分）1234567891011121314aaababbadbccac115161718192021abbddca22、(12分) 解：由 mg n = m v2/r 所以 n = mg m v2/r =8 (n) (6分)再由 f =

11、 n 得 f = 4 (n) (6分)23、(13分) 設(shè)小球經(jīng)過最低點的角速度為，速度為v時，繩子剛好被拉斷，則 t m g = m2l v = l = 6 m/s (7分)小球脫離繩子的束縛后，將做平拋運動，其飛行時間為 (3分)所以，小球的水平射程為 s = v t = 6 m (3分)24、(12分) m3.3×1041kg a=3.1×1010ms2 (若算出其中一問得8分 兩問都算出的12分)高中物理復(fù)習(xí)六 天體運動 一、關(guān)于重力加速度1. 地球半徑為r0，地面處重力加速度為g0，那么在離地面高h處的重力加速度是（ ） a. b. c. d. 二、求中心天體的質(zhì)

12、量2.已知引力常數(shù)g和下列各組數(shù)據(jù)，能計算出地球質(zhì)量的是 （ ）a地球繞太陽運行的周期及地球離太陽的距離 b月球繞地球運行的周期及月球離地球的距離c. 人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行的速度及運行周期 d若不考慮地球自轉(zhuǎn)，己知地球的半徑及重力加速度三、求中心天體的密度3.中子星是恒星演化過程的一種可能結(jié)果，它的密度很大，現(xiàn)有一中子星，觀測到它的自轉(zhuǎn)周期為t，問：該中子星的最小密度應(yīng)是多少才能維持該星體的穩(wěn)定，不致因自轉(zhuǎn)而瓦解。計算時星體可視為均勻球體。 6/gt2四、衛(wèi)星中的超失重(求衛(wèi)星的高度)4. m = 9kg 的物體在以a = 5m/s2 加速上升的火箭中視重為85n， ,則火箭此時離地面的

13、高度是地球半徑的_倍（地面物體的重力加速度取10m/s2) 0.55. 地球同步衛(wèi)星到地心的距離可由r 3 = a 2b2c / 42求出，已知a 的單位是m， b 的單位是s， c 的單位是m/ s2，請確定a、b、c 的意義？ 地球半徑 地球自轉(zhuǎn)周期 重力加速度五、求衛(wèi)星的運行速度、周期、角速度、加速度等物理量6.兩顆人造地球衛(wèi)星的質(zhì)量之比為1：2，軌道半徑之比為3：1，求其運行的周期之比為（ ）；線速度之比為（ ），角速度之比為（ ）；向心加速度之比為（ ）；向心力之比為（ ）。 3*(3)1/2:1 (3)1/2:3 (3)1/2:9 1:3 1:9 7.地球的第一宇宙速度為v1，若某

14、行星質(zhì)量是地球質(zhì)量的4倍，半徑是地球半徑的1/2倍，求該行星的第一宇宙速度。 2(2)1/2v18.同步衛(wèi)星離地心距離r，運行速率為v1，加速度為a1,地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2,線速度為v2，第一宇宙速度為v3，以第一宇宙速度運行的衛(wèi)星向星加速度為a3，地球半徑為r，則（ ） a.a1/a2=r/r b.a3>a1>a2 c.v1/v2=r/r d. v3>v1>v2六、雙星問題9.兩個星球組成雙星。設(shè)雙星間距為l，在相互間萬有引力的作用下，繞它們連線上某點o 轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度為，不考慮其它星體的影響，則求雙星的質(zhì)量之和。 l32/g七、變軌問題1

15、0.2009年5月，航天飛機在完成對哈勃空間望遠鏡的維修任務(wù)后，在a點從圓形軌道進入橢圓軌道，b為軌道上的一點，如圖所示，關(guān)于航天飛機的運動，下列說法中正確的有（ ）abc a.在軌道上經(jīng)過a的速度小于經(jīng)過b的速度 b.在軌道上經(jīng)過a的動能小于在軌道上經(jīng)過a 的動能 c.在軌道上運動的周期小于在軌道上運動的周期 d.在軌道上經(jīng)過a的加速度小于在軌道上經(jīng)過a的加速度八、追擊問題11. 如圖，有a、b兩顆行星繞同一顆恒星m做圓周運動，旋轉(zhuǎn)方向相同，a行星的周期為t1，b行星的周期為t2，在某一時刻兩行星相距最近，則 （ ） a經(jīng)過時間 t=t1+t2兩行星再次相距最近 b經(jīng)過時間 t=t1t2/(

16、t2-t1)，兩行星再次相距最近c經(jīng)過時間 t=(t1+t2 )/2，兩行星相距最遠d經(jīng)過時間 t=t1t2/2(t2-t1) ，兩行星相距最遠【課堂練習(xí)】1.宇宙飛船在半徑為r1的軌道上運行，變軌后的半徑為r2，r1>r2.宇宙飛船繞地球做勻速圓周運動，則變軌后宇宙飛船的( ) a線速度變小 b角速度變小 c周期變大 d向心加速度變大 2.兩個質(zhì)量均為m的星體,其連線的垂直平分線為hn,o為其連線的中點,如圖所示,一個質(zhì)量為m的物體從o沿oh方向運動,則它受到的萬有引力大小變化情況是( ) a.一直增大 b.一直減小 c.先減小,后增大 d.先增大,后減小3. “嫦娥一號”月球探測器在

17、環(huán)繞月球運行過程中，設(shè)探測器運行的軌道半徑為r，運行速率為v，當(dāng)探測器在飛越月球上一些環(huán)形山中的質(zhì)量密集區(qū)上空時( ) a.r、v都將略為減小 b.r、v都將保持不變 c.r將略為減小，v將略為增大 d. r將略為增大，v將略為減小 4. 為了對火星及其周圍的空間環(huán)境進行探測，我國預(yù)計于2011年10月發(fā)射第一顆火星探測器“螢火一號”。假設(shè)探測器在離火星表面高度分別為h1和h2的圓軌道上運動時，周期分別為t1和t2。火星可視為質(zhì)量分布均勻的球體，且忽略火星的自轉(zhuǎn)影響，萬有引力常量為g。僅利用以上數(shù)據(jù)，可算出( ) a火星的密度和火星表面的重力加速度 b火星的質(zhì)量和火星對“螢火一號”的

18、引力 c火星的半徑和“螢火一號”的質(zhì)量 d火星表面的重力加速度和火星對“螢火一號”的引力5.設(shè)地球半徑為r，在離地面h 高度處與離地面h 高度處的重力加速度之比為（ ）a. h 2/h 2 b.h / h c.（r+ h）/（r+ h） d. （r+ h）2/（r+ h）2 abc6.如圖所示，在同一軌道平面上，有繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星a、b、c某時刻在同一條直線上，則（ ） a衛(wèi)星c的速度最小 b衛(wèi)星c受到的向心力最小 c衛(wèi)星b的周期比c小 d衛(wèi)星a的加速度最大7. 氣象衛(wèi)星是用來拍攝云層照片，觀測氣象資料和測量氣象數(shù)據(jù)的。我國先后自行成功研制和發(fā)射了“風(fēng)云號”和“風(fēng)云號”兩顆氣象衛(wèi)星，“風(fēng)云號”衛(wèi)星軌道與赤道平面垂直并且通過兩極，稱為“極地圓軌道”，每12h巡視地球一周?！帮L(fēng)云號”氣象衛(wèi)星軌道平面在赤道平面內(nèi)，稱為“地球同步軌道”，每24h巡視地球一周，則“風(fēng)云號”衛(wèi)星比“風(fēng)云號”衛(wèi)星（ ） a發(fā)射速度小 b線速度大 c覆蓋地面區(qū)域大 d向心加速度小8. 我國未來將