曲線運(yùn)動(dòng)萬有引力測試題

1、曲線運(yùn)動(dòng)、萬有引力測試題出題人：寇建斌審題人：趙威、選擇題（本大題共10小題，每小題4分，共40分，其中1 6題為單選,710為多選。請將所選項(xiàng)前的字母填寫在答題卡中對應(yīng)題號下的空格中）1、物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法中不可能.存在的是：（）A. 速度的大小可以不發(fā)生變化而方向在不斷地變化。B. 速度的方向可以不發(fā)生變化而大小在不斷地變化 C速度的大小和方向都可以在不斷地發(fā)生變化D.加速度的方向在不斷地發(fā)生變化2、關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成，下列說法中正確的是：（）A. 合運(yùn)動(dòng)的速度一定比每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度大B. 兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)C. 只要兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)，那么合運(yùn)動(dòng)也一定是直線

2、運(yùn)動(dòng)D. 兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定與它們合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等3、 由消防水龍帶的噴嘴噴出水的流量是0.28m3/min，水離開噴口時(shí)的速度大小為16 3m/s，方向與水平面夾角為60°，在最高處正好到達(dá)著火位置，忽略 空氣阻力，則空中水柱的高度和水量分別是（重力加速度g取10m/s2）（）A. 28.8m 1.12 X 1徧3B. 28.8m0.672m3C. 38.4m 1.29 X 1亦3D. 38.4m0.776m34、 如圖所示，“旋轉(zhuǎn)秋千”中的兩個(gè)座椅 A、B質(zhì)量相等，通過相同長度的纜繩B懸掛在旋轉(zhuǎn)圓盤上。不考慮空氣阻力的影響，當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓 盤繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是

3、 （）A. A的速度比B的大B. A與B的向心加速度大小相等C. 懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等D. 懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛 B的小5. 一物體靜置在平均密度為p的球形天體表面的赤道上.已知萬有引力常量為G,若由于天體自轉(zhuǎn)使物體對天體表面壓力恰好為零，則天體自轉(zhuǎn)周期為（）4n 23nGP)A(3Gp)C (Gp) 26. 為了對火星及其周圍的空間環(huán)境進(jìn)行探測， 我國預(yù)計(jì)于2011年10月發(fā)射第2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hi和h2的圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，周期分別為Ti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

4、數(shù)據(jù)，可以計(jì)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07、如圖所示，從地面上同一位置拋出兩小球 A、B， 在地面上的M、N點(diǎn)，兩球運(yùn)動(dòng)的最大高度相同 氣阻力不計(jì)，則（）A. B的加速度比A的大B. B的飛行時(shí)間比A的長C. B在最高點(diǎn)的速度比A在最高點(diǎn)的大D. B在落地時(shí)的速度比A在落地時(shí)的大r1變軌到離星球）m，則（8. 為了探測X星球，載著登陸艙的探測飛船在以該星球中心為圓心，半徑為 的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，周期為Ti,總質(zhì)量為m.隨后登陸艙脫離飛船， 更近的半徑為

5、宀的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)登陸艙的質(zhì)量為42 3A. X星球的質(zhì)量為M= G；1C登陸艙在ri與匸軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小之比為D.登陸艙在半徑為2軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為B. X星球表面的重力加速度為 gx= t29、公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶。如圖, 處是一圓弧，當(dāng)汽車行駛的速率為 Vc時(shí)，汽路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢。則在該彎道處，（）A. 路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低B. 車速只要低于Vc，車輛便會(huì)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)C. 車速雖然高于，但只要不超出某一最高限度，車輛便不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)D. 當(dāng)路面結(jié)冰時(shí)，與未結(jié)冰時(shí)相比，vc的值變小10. 設(shè)想人類開發(fā)月球，不斷把月球的礦藏搬運(yùn)到地球上， 假設(shè)經(jīng)過長時(shí)間的開采后，

6、地球仍可看做是均勻的球體，月球仍沿開采前的圓周運(yùn)動(dòng)，則與開采前相 比（）A.地球與月球間的萬有引力將變大B .地球與月球間的萬有引力將變小C. 月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期將變長D .月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期將變短0204060 空As J T15 r二£:二、填空題（共三小題，每空 2分，共16分。11. 如圖所示是在研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中記錄的一段軌跡。已知物體是從原點(diǎn) 0水平拋出，經(jīng)測量C點(diǎn)的坐標(biāo)為（60, 45）。則平拋物體的初速度vo = m/s，該物體運(yùn)動(dòng)的軌跡為一拋物線，其軌跡方程為 12. 一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進(jìn)入靠近行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后，著陸在該行

7、星上，飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)器材料：A.精確秒表一個(gè)B已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)C. 彈簧測力計(jì)一個(gè)D.天平一臺(tái)（附砝碼）已知宇航員在繞行時(shí)和著陸后各作了一次測量，依據(jù)測量數(shù)據(jù)，可求出該行星 的半徑R和行星質(zhì)量M。（已知萬有引力常量為 G）（1） 兩次測量所選用的器材分別為 、 O （用序號表示）（2） 兩次測量的物理量分別是 、O（3） 用該數(shù)據(jù)推出半徑R、質(zhì)量 M 的表達(dá)式： R ，M=三、計(jì)算題（本題共4小題，共54分.解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式 和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13. （12分）宇航員站在一星球表面上某高處，沿水

8、平方向拋出一個(gè)小球.經(jīng)過時(shí)間t，小球落到星球表面，測得拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為 L.若拋出時(shí)初速 度增大為原來的2倍.則拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為3L.已知兩落地點(diǎn)在同一水平面上，該星球的半徑為 R萬有引力常量為G,求該星球的質(zhì)量Mrrh 2卄、C°14. （14分）如圖所示，軌道ABCD勺AB段為一半徑R=0.2m的光滑1/4圓形軌道，BC段為高為h=5m的豎 直軌道，CD段為水平軌道。一質(zhì)量為0.1 kg的小球由A點(diǎn)從靜止開始下滑到B點(diǎn)時(shí)速度的大小為2m/s，離 開B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)（g取10m/s2），求： 小球離開B點(diǎn)后，在CD軌道上的落地點(diǎn)到C的 水平距離； 小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對

9、圓形軌道的壓力大??？ 如果在BCDft道上放置一個(gè)傾角二二45。的斜面（如圖中虛線所示），那么 小球離開B點(diǎn)后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置。15. (14分)如圖所示，A是地球的同步衛(wèi)星，另一衛(wèi)星 B的圓軌 道位于赤道平面內(nèi)，離地面高度為 h.已知地球半徑為R,地球自 轉(zhuǎn)角速度為3 0，地球表面的重力加速度為g , O為地球中心.(1)求衛(wèi)星B的運(yùn)行周期；A、B兩它們再一次相距 如衛(wèi)星B繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，某時(shí)刻 衛(wèi)星相距最近(O B A在同一直線上)，則至少經(jīng)過多長時(shí)間， 最近？16、( 14分)如題8圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定 在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平

10、轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過陶罐球 心0的對稱軸00'重合。轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度 3勻速轉(zhuǎn)動(dòng)， 一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時(shí)間后小物 塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對罐壁靜止，它和0點(diǎn)的連線與00之間的夾角B為60°重力加速度大小為go(1) 若3=30，小物塊受到的摩擦力恰好為零，求 30；陶罐題8圖屮30 0R0'轉(zhuǎn)臺(tái)(2) 若3= (1± k) 30,且Ov kv 1，求小物塊受到的摩擦力大小和方向。曲線運(yùn)動(dòng)、萬有引力測試題答題卡、選擇題（每小題4分，共40 分）題號12345678910答案二、填空題：（每空2分，共16分）11、 , .12、 , . （2）

11、 , ; , .三、計(jì)算題（本題共4小題，共54分解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演 算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13、（12 分）RAH14、（14 分）15、（14 分）線運(yùn)動(dòng)、萬有引力測試題答案、選擇題（每小題 4分，共40 分）題號12345678910答案BDADDACDADACBD、填空題：（每空2分，共16 分）5 211、一2_、yxFT2F3T412. （1） A; BC （2）周期T;物體的重力 F （3） 廠；4 3 -4兀m 16兀m G三、計(jì)算題（本題共4小題，共54分解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重

12、要的演 算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13. （12分）解析：設(shè)拋出點(diǎn)的高度為h,由平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可得：2 L2- h2= ,3L 2- h2, （3 分）設(shè)該星球上的重力加速度為g,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：2（3 分）由萬有引力定律與牛頓第二定律得分）mg=聯(lián)立以上各式得M=.（2 分）答案:14題14分 解：設(shè)小球離開 B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 ti,落地點(diǎn)到C點(diǎn)距離為s2h1 2 由 h = gt1 得：t1 =2 gs = Vb t1 = 2X 1 m = 2 m10（2 分）（2 分）小球達(dá)B受重力G和向上的彈力F作用，由牛頓第二定律知2V卩

13、向=F _G = m R解得F= 3N2分）由牛頓第三定律知球?qū)的壓力F = -F，即小球到達(dá)為3N,方向豎直向下。（1分）B點(diǎn)時(shí)對圓形軌道的壓力大小如圖，斜面 BEC的傾角0 =45°, CE長d = h = 5m因?yàn)閐 > s,所以小球上（說明：其它解釋合理的離開B點(diǎn)后能落在斜面1分）同樣給分。）假設(shè)小球第一次落在斜面上 為L,小球從F點(diǎn)，BF長B點(diǎn)到F點(diǎn)的時(shí)間為t2LCOs 0 = VBt21 2Lsin 0 = gt22聯(lián)立、兩式得t2 = 0.4sL =比上2（2 0.4=m = 0.81分）2 m = 1.13m（3 分）COS r 2/2說明：關(guān)于F點(diǎn)的位置，其它表達(dá)正確的同樣給分。15 . （14分）解析：（1）由萬有引力定律和向心力公式得Mm 4 n 2八G R+ h 2 = m（R+ h）（3 分）亠丄亠 Mm八在地球表面處有 Gr2 = mg2分）R+ h ；八 -gR （2 分 ）聯(lián)立得Tb= 2 n（2） B轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大于 A因此當(dāng)A B再次相距最近時(shí)，B比A多轉(zhuǎn)一周，即多轉(zhuǎn)2 n 弧度，故（3 b 3 a） t = 2 n （2 分）2n又 3 B= T答案：(1)2把代