曲线运动万有引力测试题

1、曲线运动、万有引力测试题出题人：寇建斌审题人：赵威、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分，其中1 6题为单选,710为多选。请将所选项前的字母填写在答题卡中对应题号下的空格中）1、物体做曲线运动时，下列说法中不可能.存在的是：（）A. 速度的大小可以不发生变化而方向在不断地变化。B. 速度的方向可以不发生变化而大小在不断地变化 C速度的大小和方向都可以在不断地发生变化D.加速度的方向在不断地发生变化2、关于运动的合成，下列说法中正确的是：（）A. 合运动的速度一定比每一个分运动的速度大B. 两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动C. 只要两个分运动是直线运动，那么合运动也一定是直线

2、运动D. 两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等3、 由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28m3/min，水离开喷口时的速度大小为16 3m/s，方向与水平面夹角为60°，在最高处正好到达着火位置，忽略 空气阻力，则空中水柱的高度和水量分别是（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、 如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅 A、B质量相等，通过相同长度的缆绳B悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆 盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是

3、 （）A. A的速度比B的大B. A与B的向心加速度大小相等C. 悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D. 悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂 B的小5. 一物体静置在平均密度为p的球形天体表面的赤道上.已知万有引力常量为G,若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为（）4n 23nGP)A(3Gp)C (Gp) 26. 为了对火星及其周围的空间环境进行探测， 我国预计于2011年10月发射第2颗火星探测器“萤火一号” 假设探测器在离火星表面高度分别为hi和h2的圆轨道上运动时，周期分别为Ti和T2.火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火 星的自转影响，万有引力常量为 G仅利用以上

4、数据，可以计算出（）A. 火星的密度和火星表面的重力加速度B. 火星的质量和火星对“萤火一号”的引力c.火星的半径和“萤火一号”的质量D. 火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号”的引力07、如图所示，从地面上同一位置抛出两小球 A、B， 在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同 气阻力不计，则（）A. B的加速度比A的大B. B的飞行时间比A的长C. B在最高点的速度比A在最高点的大D. B在落地时的速度比A在落地时的大r1变轨到离星球）m，则（8. 为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为 的圆轨道上运动，周期为Ti,总质量为m.随后登陆舱脱离飞船， 更近的半径为

5、宀的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为42 3A. X星球的质量为M= G；1C登陆舱在ri与匸轨道上运动时的速度大小之比为D.登陆舱在半径为2轨道上做圆周运动的周期为B. X星球表面的重力加速度为 gx= t29、公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图, 处是一圆弧，当汽车行驶的速率为 Vc时，汽路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处，（）A. 路面外侧高内侧低B. 车速只要低于Vc，车辆便会向内侧滑动C. 车速虽然高于，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D. 当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小10. 设想人类开发月球，不断把月球的矿藏搬运到地球上， 假设经过长时间的开采后，

6、地球仍可看做是均匀的球体，月球仍沿开采前的圆周运动，则与开采前相 比（）A.地球与月球间的万有引力将变大B .地球与月球间的万有引力将变小C. 月球绕地球运动的周期将变长D .月球绕地球运动的周期将变短0204060 空As J T15 r二£:二、填空题（共三小题，每空 2分，共16分。11. 如图所示是在研究平抛物体的运动”的实验中记录的一段轨迹。已知物体是从原点 0水平抛出，经测量C点的坐标为（60, 45）。则平抛物体的初速度vo = m/s，该物体运动的轨迹为一抛物线，其轨迹方程为 12. 一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行

7、星上，飞船上备有以下实验器材料：A.精确秒表一个B已知质量为m的物体一个C. 弹簧测力计一个D.天平一台（附砝码）已知宇航员在绕行时和着陆后各作了一次测量，依据测量数据，可求出该行星 的半径R和行星质量M。（已知万有引力常量为 G）（1） 两次测量所选用的器材分别为 、 O （用序号表示）（2） 两次测量的物理量分别是 、O（3） 用该数据推出半径R、质量 M 的表达式： R ，M=三、计算题（本题共4小题，共54分.解答时应写出必要的文字说明、方程式 和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13. （12分）宇航员站在一星球表面上某高处，沿水

8、平方向抛出一个小球.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 度增大为原来的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万有引力常量为G,求该星球的质量Mrrh 2卄、C°14. （14分）如图所示，轨道ABCD勺AB段为一半径R=0.2m的光滑1/4圆形轨道，BC段为高为h=5m的竖 直轨道，CD段为水平轨道。一质量为0.1 kg的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2m/s，离 开B点做平抛运动（g取10m/s2），求： 小球离开B点后，在CD轨道上的落地点到C的 水平距离； 小球到达B点时对

9、圆形轨道的压力大小？ 如果在BCDft道上放置一个倾角二二45。的斜面（如图中虚线所示），那么 小球离开B点后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置。15. (14分)如图所示，A是地球的同步卫星，另一卫星 B的圆轨 道位于赤道平面内，离地面高度为 h.已知地球半径为R,地球自 转角速度为3 0，地球表面的重力加速度为g , O为地球中心.(1)求卫星B的运行周期；A、B两它们再一次相距 如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻 卫星相距最近(O B A在同一直线上)，则至少经过多长时间， 最近？16、( 14分)如题8图所示，半径为R的半球形陶罐，固定 在可以绕竖直轴旋转的水平

10、转台上，转台转轴与过陶罐球 心0的对称轴00'重合。转台以一定角速度 3匀速转动， 一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后小物 块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和0点的连线与00之间的夹角B为60°重力加速度大小为go(1) 若3=30，小物块受到的摩擦力恰好为零，求 30；陶罐题8图屮30 0R0'转台(2) 若3= (1± k) 30,且Ov kv 1，求小物块受到的摩擦力大小和方向。曲线运动、万有引力测试题答题卡、选择题（每小题4分，共40 分）题号12345678910答案二、填空题：（每空2分，共16分）11、 , .12、 , . （2）

11、 , ; , .三、计算题（本题共4小题，共54分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演 算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13、（12 分）RAH14、（14 分）15、（14 分）线运动、万有引力测试题答案、选择题（每小题 4分，共40 分）题号12345678910答案BDADDACDADACBD、填空题：（每空2分，共16 分）5 211、一2_、yxFT2F3T412. （1） A; BC （2）周期T;物体的重力 F （3） 厂；4 3 -4兀m 16兀m G三、计算题（本题共4小题，共54分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重

12、要的演 算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13. （12分）解析：设抛出点的高度为h,由平抛运动的特点可得：2 L2- h2= ,3L 2- h2, （3 分）设该星球上的重力加速度为g,由平抛运动规律得：2（3 分）由万有引力定律与牛顿第二定律得分）mg=联立以上各式得M=.（2 分）答案:14题14分 解：设小球离开 B点做平抛运动的时间为 ti,落地点到C点距离为s2h1 2 由 h = gt1 得：t1 =2 gs = Vb t1 = 2X 1 m = 2 m10（2 分）（2 分）小球达B受重力G和向上的弹力F作用，由牛顿第二定律知2V卩

13、向=F _G = m R解得F= 3N2分）由牛顿第三定律知球对B的压力F = -F，即小球到达为3N,方向竖直向下。（1分）B点时对圆形轨道的压力大小如图，斜面 BEC的倾角0 =45°, CE长d = h = 5m因为d > s,所以小球上（说明：其它解释合理的离开B点后能落在斜面1分）同样给分。）假设小球第一次落在斜面上 为L,小球从F点，BF长B点到F点的时间为t2LCOs 0 = VBt21 2Lsin 0 = gt22联立、两式得t2 = 0.4sL =比上2（2 0.4=m = 0.81分）2 m = 1.13m（3 分）COS r 2/2说明：关于F点的位置，其它表达正确的同样给分。15 . （14分）解析：（1）由万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八在地球表面处有 Gr2 = mg2分）R+ h ；八 -gR （2 分 ）联立得Tb= 2 n（2） B转动的角速度大于 A因此当A B再次相距最近时，B比A多转一周，即多转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