曲线运动和万有引力
发布时间:2024-11-17
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高一阶段力学复习
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曲线运动和万有引力
1.小球在水平桌面上做匀速直线运动,当它受到如图所示的力的方向作用时,小球可能运动的方向是: ( )
A 、 Oa
B 、 Ob
C 、 Oc
D 、 Od
2.以下说法正确的是: ( ) A 、物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B 、物体在变力的作用下不可能做直线运动 C 、物体在恒力作用下可能做曲线运动 D 、物体在变力的作用下可能做直线运动
3.物体在做平抛运动的过程中,不变的物理有: ( ) A 、一秒内速度的增加量 B 、加速度 C 、位移
D 、一秒内位移的增加量
4.一个物体以初速度v 0水平抛出,落地时速度的大小为v ,则运动时间为: ( )
A 、
g v v 0- B 、 g
v
v 2
2
- C 、
g
v v 202- D 、 g
v v 202+
5.做匀速圆周运动的物体,下列哪些物理 量是不变的: ( ) A 、速度 B 、速率 C 、角速度 D 、频率
6.对于做匀速圆周运动的物体,以下说法正确的是: ( ) A 、速度和加速度均不变 B 、速度不变,角速度为零 C 、速度和加速度均改变 D 、速度改变,加速度不变
7.物体做曲线运动,则: ( )
A 、物体的速度大小一定变化
B 、物体的速度方向一定变化
C 、物体的加速度大小一定变化
D 、物体的加速度方向一定变化
8.下列说法正确的是: ( ) A 、物体所受的外力的方向不变时,物体一定做直线运动
B 、物体所受的外力大小不变时,物体一定做直线运动
C 、物体所受的外力大小和方向都不变时,物
体一定做直线运动 D 、以上说法都不正确
9.在同一高度有两个小球同时开始运动,一个 水平抛出,另一个自由落下,在它们运动过程中的每一时刻,有: ( ) A 、加速度不同,速度相同 B 、加速度相同,速度不同 C 、下落高度相同,位移不同 D 、下落高度不同,位移不同
10.物体做曲线运动的条件,以下说法正确的是: ( ) A 、物体受到的合外力不为零,物体一定做
曲线运动
B 、物体受到的力不为恒力,物体一定做曲线运动
C 、初速度不为零,加速度也不为零,物体
一定做曲线运动
D 、初速度不为零,并且受到与初速度方向不在同一条直线的外力作用,物体一定做曲线运动
11.在不计空气阻力的情况下,从同一高度以 大小不同的速度同时水平抛出两个质量不 同的物体,以下说法正确的是: ( ) A 、 速度大的物体先落地 B 、 质量大的物体先落地 C 、 它们同时落地 D 、 它们不同时落地
12.以初速度v 0水平抛出一物体,经时间t 速度大小为v ,经2t ,速度大小为: ( )
a
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2
A 、v 0+2gt
B 、 v 0+gt
C 、2
2
02)gt (v + D 、2
2
03)
gt (v +
13.质点做匀速圆周运动,下列说法正确的是 ( )
A 、速度越大,周期一定越小
B 、角速度越大,周期一定越小
C 、转速越大,周期一定越大
D 、半径越小,周期一定越小
14.在水平面上转弯的汽车,充当向心力的是: ( ) A 、重力和支持力的合力 B 、静摩擦力
C 、滑动摩擦力
D 、重力、支持力、牵引力的合力 15.如图所示的皮带转动中,下列说法正确的 是: ( ) A 、 P 点与R 点的角速度相同,所以向心加
速度也相同
B 、 P 点的半径比R 点的半径大,所以P 点
的向心加速度较大
C 、 P 点与Q 点的线速度相同,所以向心加
速度也相同
D 、Q 点与R 点的半径相同,所以向心加速度也相同
16.小球做匀速圆周运动的过程,以下各物理量不发生变化的是: ( ) A 、线速度 B 、 角速度 C 、 周期 D 、 向心加速度
17.在匀速转动的水平放置的转盘上,有一相对盘静止的物体,则物体相对盘的运动的趋势是: ( ) A 、沿切线方向 B 、沿半径指向圆心 C 、沿半径背离圆心 D 、静止,无运动趋势
18.在绕竖直轴线匀速旋转的圆筒内壁上紧贴一个物体,物体相对于圆筒静止,则物体所受外力有: ( ) A 、重力、弹力、滑动摩擦力 B 、重力、滑动摩擦力、向心力 C 、重力、弹力、静摩擦力 D 、重力、弹力、静摩擦力和向心力 19.关于地心说和日心说的下列说法中,正确的是: ( ) A 、地心说的参考系是地球 B 、日心说的参考系是太阳
C 、地心说和日心说只是参考系不同,两者具有等同的价值
D 、日心说是由开普勒提出来的
20.根据开普勒对第谷观测记录的研究发现,关于行星的运动,判断下列论述正确的是:
( )
A .行星绕太阳做匀速圆周运动
B .在公式23
T
R =k 中,R 是行星中心到太阳
中心的距离
C .在公式3
2R T
=k 中,k 是行星中心到太阳
中心的距离
D .以上三点均不正确
21.关于万有引力定律的正确说法 ( ) A 、天体间万有引力与它们的质量成正比,
与它们之间的距离成反比
B 、任何两个物体都是相互吸引的,引力的
大小跟两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比
C 、万有引力与质量、距离和万有引力恒量
都成正比
D 、万有引力定律对质量大的物体适用,对
质量小的物体不适用
22.下列说法正确 ( ) A 、万有引力定律是卡文迪许发现的 B 、F =2
2
1r m m G
中的G 是一个比例常数,是没有单位的 C 、万有引力定律只是严格适用于两个质点
之间
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D、两物体引力的大小与质量成正比,与此
两物体间距离平方成反比
23.太阳对地球有相当大的万有引力,但它们
不会靠在一起,其原因是: ( ) A、地球对太阳也有万有引力,这两个力大
小相等,方向相反,互相平衡了
B、地球和太阳相距太远了,它们之间的万
有引力还不够大
C、其他天体对地球也有万有引力,这些力
的合力为零
D、太阳对地球的万有引力充当了向心力,
不断改变地球的运动方向,使地球绕太
阳运转
24.将地球看成是一个质量均匀分布的球体,
设想把物体放到地球的中心,则此物体受到地球的万有引力是: ( )
A、零
B、无穷大
C、等于物体在地面上的重力
D、无法确定
25.如果已知引力常量G=6.67×10-
11N·m2/kg2,地球半径R=6.4×103km和重力加速度,则可知地球质量的数量级(以kg 为单位)是 ( )
A、1018
B、1020
C、1022
D、1024
26.若已知太阳的一个行星绕太阳运转的轨道
半径为R,周期为T,引力常量为G,则可求得 ( ) A、该行星的质量 B、太阳的质量
C、该行星的平均密度
D、太阳的平均密度
27.下列说法正确的是 ( )
A、海王星和冥王星是人们依据万有引力定
律计算的轨道而发现的
B、天王星是人们依据万有引力计算的轨道
而发现的
C、天王星的运行轨道偏离根据万有引力计
算出来的轨道,其原因是由于天王星受到
轨道外面其他行星的引力作用
D、以上均不正确
28.两个行星的质量分别为m1和m2,绕太阳运行
的轨道半径分别为R1和R2,若只考虑太阳的万有引力作用,那么,这两个行星的向心加
速度之比为: ( )
A、1∶1
B、
2
1
1
2
R
m
R
m C、
1
2
2
1
R
m
R
m D、
2
1
2
2
R
R
29.已知下面哪组数据,可以算出地球的质量M
(引力常量G已知) ( )
A、月球绕地球运动的周期T1和月球与地球
中心的距离R l
B、地球绕太阳运动的周期T2和地球与太阳
中心的距离R2
C、地球绕太阳运动的速度v1和地球与太阳
中心的距离R2
D、地球的半径R3和地球表面处的重力加速
度g
30.关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的
是()
A、所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B、所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转
周期的二次方的比值都相等
C、离太阳越近的行星运动周期越
D、行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中
心处
31.把太阳系各行星的运动都近似看作匀速圆
周运动,则对离太阳越远的行星说法错误的
是()
A、周期越小
B、线速度越小
C、角速度越小
D、加速度越小
32.若地球表面处的重力加速度为g,而物体在
距地球表面3R(R为地球半径)处,由于地
球作用而产生的加速度为g′,则g’/g为
()
A、1
B、 1/9
C、1/4
D、 1/16
33.关于地球同步通讯卫星,下述说法正确的是
()
A、已知它的质量为1t,若增为2t,其同步
轨道半径将变为原来的2倍
B、它的运行速度应为第一宇宙速度
C、地球同步通讯卫星的轨道是唯一的,在
赤道上方一定高度处
D、它可以通过北京的正上方
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34.飞船进入正常轨道后,因特殊情况而降低了轨道高度,那么飞船的线速度和周期分别将 ( ) A 、增大、减小 B 、减小、增大 C 、增大、增大 D 、减小、 减小 35.已知下面的哪组数据,可以计算出地球的质量M 地(只知引力常量G ) ( ) A 、地球表面的重力加速g 和地球绕太阳运动的周期T
B 、月球绕地球运动的周期T 1及月球到地球中心的距离R 1
C 、地球绕太阳运动的周期T 2及地球到太阳中心的距离R 2
D 、地球“同步卫星”离地面的高度h 36.一个半径是地球的3倍,质量是地球的36倍的行星,它表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的 ( ) A 、6倍 B 、18倍 C 、4倍 D、135倍
37.已知地球绕太阳公转周期
及公转轨道半径分别为T 和R ,月球绕地球公转周期及公转轨道半径分别为t 和r ,则太阳质量与地球质量之比为 ( ) A 、R 3t 2/r 3T 2 B 、R 3T 2/r 3t 2
C 、R 2t 3/r 2T 3
D 、 R 2T 3/r 2t 3
38.人造地球卫星进入轨道做匀速圆周运动,下面说法正确的是 ( ) A 、卫星内的物体失重,卫星本身没失重 B 、卫星内的物体不再受地球引力作用 C 、卫星内物体仍受地球引力作用 D 、卫星内的物体没有地球引力作用而有向心力作用
39.关于开普勒第三定律表达式, =k 下列说法中正确的是 ( ) A 、 公式只适用于围绕太阳运行的行星; B 、 不同星球的行星或卫星,K 值均相等; C 、 围绕同一星球运行的行星或卫星,K 值
不相等; D 、以上说法均不对。
40.关于第一宇宙速度,下面说法正确的是
( )
A 、是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度
B 、它是近地圆形轨道上人造卫星的运行速度
C 、它是能使卫星进入近地圆形轨道的最大发射速度
D 、它是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度
41.已知人造地球卫星靠近地面运行时的环绕速度约为8km/s ,则在离地面的高度等于地球半径处运行的速度为 ( ) A 、22km/s B 、4km/s C 、8km/s D 、24km/s 42.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为R ,线速度为ν,周期为T ,若使卫星周期变为2T ,可能的方法有( ) A 、R 不变,使线速度变为ν/2 B 、ν不变,使轨道半径变为2R C 、轨道半径变为R 34 D 、以上方法均不可以
43.同步地球卫星相对地面静止不动,犹如悬在高空中,下列说法错误的是 ( ) A 、同步卫星处于平衡状态 B 、同步卫星的速率是唯一的
C 、各国的同步卫星都在同一圆周上运行
D 、 同步卫星加速度大小是唯一的 44.物体在月球表面上的重力加速度等于地球表面上重力加速度的1/6,这说明( ) A 、地球直径是月球直径的6倍 B 、地球质量是月球质量的6倍
C 、地球吸引月球的引力是月球吸引地球引
力的6倍
D 、物体在月球表面的重力是地球表面的1
/6
45.设月球绕地球运动的周期为27天,则地球的同步卫星到地球中心的距离r 与月球中心到地球中心的距离R 之比r/R 为( ) A 、1/3 B 、1/9 C 、1/27 D 、1/18 二、填空题
46.一物体被水平抛出,抛出速度为10m/s ,空气阻力忽略不计。若将该运动看作沿水
3
2R
T
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平方向和竖直方向上的两个运动的合运
动,则该物体在水平方向做_________运
动,竖直方向做_________运动。2s末物体
竖直方向的速度为__________。(g取
10m/s2)
47.机械手表秒针的运动可以看作匀速转动,
秒针的角速度ω=__________rad/s,如果
秒针长1cm,则针尖的线速度大小为
_______________m/s。
48.做匀速圆周运动的物体,其线速度大小为
3m/s,角速度为6rad/s,则在0.1s内物体
通过的弧长为__________m,半径转过的角
度为_________rad,半径是_______m。
49.甲、乙两物体均做匀速圆周运动,半径之
比为1:2,甲转动20周时乙转动了40周,
则甲、乙转动的角速度之比为________,周
期之比_________,线速度之比为
___________。
50.如图所示,在皮带传送装置中,右边两轮
是连在一起同轴转动,图中三个轮的半径关
系为:R A=R C=2R B,皮带不打滑,则三轮边
缘上一点的线速度之比v A:v B:v C=
_____________________;角速度之比ωA:
ωB:ωC=______________________;向心
。
为1kg,物体做圆周运动的角速度为
3.0rad/s,半径为0.5m,该物体做圆周运动
的线速度为___________m/s,向心加速度为
_____________m/s2,受到的向心力为
___________N。
52.在一根轻质绳的一端拴一质量为1kg的小
球,绳的另一端固定在光滑水平面上的O点,
小球绕O点做匀速圆周运动的速率为2m/s,
轻绳受到的拉力为8N,绳的长度为
_________m。
53.一辆汽车以10m/s的速度通过一个半径为
20m的圆形拱桥,若此桥是凸形桥,汽车在
最高点时所受压力与
汽车重力之比
_________,若此桥是凹形桥,汽车在最低
点时桥所受压力与重力之比为________。
54.如图所示,细杆的一端与一小球相连,可
绕过O点的水平轴自由转动,现
给小球一初速度,使它做圆周运
动,杆长为R。图中a、b分别表
示小球运动的最低点和最高点,
小球到达b
时的最小速度为____________;分析在a、
b两点小球受到杆的作用力的可能情况。
55.如图所示,轻绳的一端与一小球相连,小
球可绕过O点的水平轴转
动,现给小球一初速度,
使它做圆周运动,绳长为
R。图中a、b分别表示小
球运动的最低点
b时的最小速度为
__________;分析在a、b两点小球受到轻
绳的作用力的可能情况。
56.如图所示为一竖直放置的圆形管,一小球在
管内做圆周运
动。现给小球一
初速度,使它在
圆环内做圆周运
动,圆环的半径
为R。图中a、b
分别表示小球运动的最低点和最高点,小球
到达b时的最小速度为____________;分析
在a、b两点小球受到环的作用力的可能情
况。
57.如图所示是一竖直放置圆轨道,小球可以在
轨道的内侧做圆周运动,
现给小球一初速度,使它
在圆轨道内侧做圆周运
动,圆轨道的半径为R。
图中a、b分别表示
小球运动的最低点和最高点,小球到达b时
的最小速度为____________;分析在a、b两
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点小球受到环的作用力的可能情况。
58.万有引力常量是英国的物理学家___________巧妙地用_______装置在实验室里比较准确地测出的.
59.已知地面的重力加速度为g,距地面高
等于地球半径处的重力加速度是__________。
60.两颗行星都绕太阳做匀速圆周运动,它们的质量之比为m1:m2=p,轨道半径之比
为r1:r2=q,则它们受到太阳的引力之比
F l:F2=___________
61.两个行星的质量分别为m和M,绕太阳运行
的轨道半径分别是r和R,则:
①它们与太阳之间的万有引力之比是
______________;②它们公转的周期之
比是_____________.
62.火星的半径是地球半径的—半,火星的质
量约为地球质量的1/9,那么地球表面50
㎏的物体受到地球的吸引力约是火星表面
同质量的物体受到火星吸引力的_______ 倍.
三、计算题
63.从5m高的地方以5m/s的初速度水平抛出
一物体,不计空气阻力,求:(1)物体落地
时速度的大小和方向。(2)落地时物体位移
大小和方向。
64.在水面上骑摩托车的人,遇到一个壕沟,
如图所示,摩托车的速度至少有多大。才能
越过这个壕沟?65.在水平地面水,有一小球A从某点以初速度v A0=8m/s向右匀加速直线运动。同时,在A球的正上方高h=20m处,另一小球B 以水平速度v B=10m/s向右抛出,球B落地时刚好砸在小球A上。不计空气阻力,g取10m/s2,求:(1)两小球相碰时,A球速度的大小?(2)球A的加速度?
66.小球从5m高处,向离小球4m远的竖直墙以8m/s的速度水平抛出,不计空气阻力,求:(1)小球碰墙点离地面的高度;(2)要使小球不碰到墙,小球的初速度最大为多少?
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67.如图所示,已知m A=2m B=3m C,它们距轴的距离关系为r A=r C=r B/2,三物体于转轴面的最大静摩擦力均与它们对盘的压力成正比,且比例常数为k,当转盘的转速逐渐增大时,哪个物体先滑动?说明原因。68.一辆600kg的小车通过半径是12.1m的凸形桥,桥最多能承受4000N的压力,为了安全起见,对小车在最高点处的速度有何要求?
69.一艘宇宙飞船绕一个不知名的、半径为R 的行星表面飞行,环绕一周飞行时间为T (万有引力常量为G),求:该行星的质量M和平均密度ρ
70.已知地球的质量为M,地球同步卫星离地面高度为h,地球半径为R,万有引力常量为G,问同步卫星绕地球运行的加速度为多少?
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71.地球质量为M,半径为r,万有引力常量为
G,发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人
造卫星,卫星的速度称为第一宇宙速度。
(1)试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式,要求写出推导依据。
(2)若已知第一宇宙速度的大小为
v=7.9km/s,地球半径R=6.4×106m,万有引
力恒量G=6.67×10-11 N·m2 /kg2,求地球
质量(结果要求二位有效数字)。
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第四单元 曲线运动和万有引力
1、D
2、CD
3、AB
4、C
5、BCD
6、C
7、B
8、D
9、BC 10、D 11、C 12、C 13、B
14、B 15、B 16、BC 17、C 18. C 19、AB 20、B 21、B 22、C 23、D 24、A 25、D
26、B 27、AC 28、A 29、AD 30、D 31、A 32、D 33、C 34、A 35、B 36、C 37、A
38、C39、D 40、B 41、D 42、C 43、A 44、D 45、B 46、匀速直线运动自由落体运动 20m/s 46、匀速直线运动 自由落体运动 20m/s 47、π/30或1.05 π/3000 或
1.05×10-2 48、0.3 0.6 0.5 49、1:2 2:1 1:4 50、1:1:2 1:2:2 1:
2:4 51、1.5 4.5 4.5 52、0.5 53、1:2 2:3 54、零 小球在a 点一定受到杆对它向上的拉力的作用,小球在b 点受的力,要看小球圆周运动的速度的大小,临界速度的大小为 Rg ,大于该速度值小球受向下的拉力,小于该速度值小球受向上的支持力,等于该速度值作用力为零。 55、Rg 小球在a 点一定受到绳对它向上的拉力的作用;小球在b 点受的力,要看小球圆周运动的速度的大小,临界速度的大小为 Rg ,大于该速度值小球受向下的拉力,小球不可能受向上的支持力,等于该速度值作用力为零。56、零 小球在a 点一定受到环对它向上的支持力的作用,小球在b 点受的力,要看小球圆周运动的速度的大小,临界速度的大小为Rg ,大于该速度值小球受上壁对它向下压力,小于该速度值小球受向上的支持力,等于该速度值作用力为零。 57、Rg 小球在a 点一定受到圆轨道对它向上的支持力作用;小球在b 点受的力,要看小球圆周运动的速度的大小,临界速度的大小为Rg ,大于该速度值小球受向下的压力;等于该速度值作用力为零。小球不可能受
向上的力 58、卡文迪许;扭秤 59、g/4 60、p/q2 61、 ①22
Mr m R ;②33R r 62、2.25 63、(1)11.2m/s tg α=1/2 (2)2.83m 450 64、20m/s 65、12m/s 2m/s 2 66、(1)3.75m (2) 4m/s 67、B 物体先滑动,因为三物体在转盘上随盘一起做匀速圆周运动,
均是盘面对它们的静摩擦力提供向心力,当转盘的转速逐渐增大时,它们受到的静摩擦力也随之增大,故最大静摩擦力提供它们的增大向心力为kmg =m ω2m R ;ωm =R kg
,那么三物体
在静摩擦力提供向心力的情况下,能与盘相对静止的最大角速度与它们转动的半径的平方根成反比,与物体的质量无关,显然,B 物体相对盘面静止的最大角速度大于A 和C 的最大角速度。 68、 s /m v s /m 113
311≤≤ 69、2324GT R M π= ρ=23GT π 70、 71、(1) r
GM v = (2)6.0×1024kg
()2h R GM +
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