高一物理下学期知能优化训练13.doc

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1．牛顿运动定律不适用于下列哪些情况(　　)
A．研究原子中电子的运动
B．研究“神舟五号”飞船的高速发射
C．研究地球绕太阳的运动
D．研究飞机从北京飞往纽约的航线
解析：选A.牛顿力学属于经典力学的研究范畴，适用于宏观、低速运动的物体，并注意到低速和高速的标准是相对于光速，可判定B、C、D适用而A不适用，所以选A.
2．2008年9月25日，我国成功发射了搭载3名宇航员的“神舟”七号飞船，在飞船进入圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小(　　)
A．等于7.9 km/s
B．介于7.9 km/s和11.2 km/s之间
C．小于7.9 km/s
D．介于7.9 km/s和16.7 km/s之间
解析：选C.卫星在圆形轨道上运动的速度v＝ .由于r>R，所以v< ＝7.9 km/s，C正确．
3．关于人造地球卫星及其中物体的超重、失重问题，下列说法中正确的是(　　)
A．在发射过程中向上加速时产生超重现象
B．在降落过程中向下减速时产生超重现象
C．进入轨道后做匀速圆周运动，产生失重现象
D．失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的
解析：选ABC.当向上加速时超重，向下减速时(a方向向上)也超重，故A、B两项正确；卫星做匀速圆周运动时，万有引力完全提供向心力，卫星及卫星内的物体皆处于完全失重状态，故C项正确，D说法错误，故正确答案为A、B、C.
4.

图6－5－3
如图6－5－3所示，是在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星，关于各物理量的关系，下列说法正确的是(　　)
A．根据v＝，可知vA<vB<vC
B．根据万有引力定律，可知卫星所受地球引力FA>FB>FC
C．角速度ωA>ωB>ωC
D．向心加速度aA<aB<aC
解析：选C.设地球质量为M，卫星质量为m，卫星做圆周运动的半径为r，由G＝m＝mω2r＝ma得，v∝，ω∝，a∝.因为rA<rB<rC所以vA>vB>vC，A错．ωA>ωB>ωC，C对．aA>aB>aC，D错．而F∝，由于三个卫星的质量关系不知，故无法确定卫星所受地球引力的大小关系，B错．
5．已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响．
(1)推导第一宇宙速度v1的表达式；
(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T.
解析：(1)设卫星的质量为m，地球的质量为M
在地球表面附近满足G＝mg
得GM＝R2g①
卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力
m＝G②
①式代入②式，
得v1＝.
(2)考虑①式，卫星受到的万有引力为：
F＝G＝③
由牛顿第二定律F＝m(R＋h)④
③④式联立解得T＝ .
答案：见解析

一、选择题
1．对于时空观的认识，下列说法正确的是(　　)
A．相对论给出了物体在低速运动时所遵循的规律
B．相对论具有普遍性，经典物理学为它在低速运动时的特例
C．相对论的出现使经典物理学在自己的适用范围内不再继续发挥作用
D．经典物理学建立在实验的基础上，它的结论又受到无数次实验的检验，因此在任何情况下都适用
答案：B
2．关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是(　　)
A．第一宇宙速度又叫环绕速度
B．第一宇宙速度又叫脱离速度
C．第一宇宙速度跟地球的质量无关
D．第一宇宙速度跟地球的半径无关
解析：选A.第一宇宙速度又叫环绕速度，A对，B错．根据G＝m得v＝，故环绕速度与地球的质量和半径有关，C、D错．
3．关于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，以下判断正确的是(　　)
A．同一轨道上，质量大的卫星线速度大
B．同一轨道上，质量大的卫星向心加速度大
C．离地面越近的卫星线速度越大
D．离地面越远的卫星线速度越大
解析：选C.由＝m＝ma可得v＝，A错，C正确，D错；由a＝，得卫星质量m的大小对向心加速度没有影响，B错．
4．我国自行研制发射的“风云一号”、“风云二号”气象卫星的飞行轨道是不同的，“风云一号”是极地圆形轨道卫星，其轨道平面与赤道平面垂直，周期为T1＝12 h；“风云二号”是同步卫星，其轨道平面就是赤道平面，周期为T2＝24 h；两颗卫星相比(　　)
A．“风云一号”离地面较高
B．“风云一号”每个时刻可观察到的地球表面范围较大
C．“风云一号”线速度较大
D．若某时刻“风云一号”和“风云二号”正好同时在赤道上某个小岛的上空，那么再过12小时，它们又将同时到达该小岛的上空
解析：选C.因T1<T2，由T＝可得r1<r2，A错；由于“风云一号”的轨道半径小，所以每一时刻可观察到地球表面的范围较小，B错；由v＝可得r1<r2，则v1>v2，C正确；由于T1＝12 h，T2＝24 h，则需再经过24 h才能再次同时到达该小岛的上空，D错．
5．(2011年合肥一中高考教学质量检测)同步卫星的加速度为a1，运行速度为v1，地面附近卫星的加速度为a2，运行速度为v2，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a3，速度为v3，则(　　)
A．v2＞v1＞v3 B．v3＞v1＞v2
C．a2＞a3＞a1 D．a2＞a1＞a3
解析：选AD.同步卫星与近地卫星在运行时向心力都完全由万有引力来提供，＝ma＝m，则由v＝ 知v2＞v1，由a＝知a2＞a1；地面上的物体随地球转动时－FN＝ma＝m，不能从这个角度与其他两个比较，但同步卫星与地球自转的角速度相同，由v＝ω·r及a＝ω2·r可知v1＞v3、a1＞a3，故本题答案为A、D.
6．(2011年高考大纲全国卷)我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时)；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球．如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比(　　)
A．卫星动能增大，引力势能减小
B．卫星动能增大，引力势能增大
C．卫星动能减小，引力势能减小
D．卫星动能减小，引力势能增大
解析：选D.由F＝＝m知，Ek＝mv2＝，r越大，Ek越小．r增大，卫星在升高过程中要克服万有引力做功，引力势能增大．综上所述D对，A、B、C错．
7．(2011年天水高一检测)地球同步卫星的质量为m，离地面高度为h.若地球的半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球自转的角速度为ω，则同步卫星所受地球对它的万有引力的大小为(　　)
A．0 B.
C．m D．以上结果都不正确
解析：选BC.同步卫星受到的万有引力等于其向心力，即F＝mω2(R＋h)①，F＝G＝②，B正确．由①、②得R＋h＝代入①得F＝m，C正确．
8．(2010年高考海南卷)火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5倍．根据以上数据，以下说法正确的是(　　)
A．火星表面重力加速度的数值比地球表面小
B．火星公转的周期比地球的长
C．火星公转的线速度比地球的大
D．火星公转的向心加速度比地球的大
解析：选AB.由G＝mg得g＝G，计算得火星表面的重力加速度约为地球表面的，A对；由G＝m()2R得T＝2π，公转轨道半径大的周期长，B对；周期长的线速度小，(或由v＝判断轨道半径大的线速度小)，C错；公转向心加速度a＝G，D错．
9．(2011年郑州模拟)宇宙飞船在轨道上运行，由于地面指挥人员发现某一火箭残体的轨道与飞船轨道有一交点，通知宇航员某一时间飞船有可能与火箭残体相遇，宇航员随即开动飞船上的发动机使飞船加速，脱离原轨道，关于飞船的运动，下列说法正确的是(　　)
A．飞船高度降低 B．飞船高度升高
C．飞船周期变小 D．飞船的向心加速度变大
解析：选B.当宇宙飞船加速时，它所需向心力增大，而万有引力不能相应增大，万有引力不能将飞船拉回原轨道，因此飞船做离心运动，轨道半径增大，由此知A错误，B正确；由式子T＝2π 可知，r增大，T增大，故C错误；由于r增大，则a＝，变小，D错误．
二、非选择题
10．恒星演化发展到一定阶段，可能成为恒星世界的“侏儒”——中子星．中子星的半径较小，一般在7～20 km，但它的密度大得惊人．若某中子星的半径为10 km，密度为1.2×1017 kg/m3，那么该中子星上的第一宇宙速度约为多少？
解析：中子星上的第一宇宙速度即为它表面的环绕速度，由G＝m得v＝，
又由M＝ρV＝ρπr3代入上式得
v＝2r＝5.8×104 km/s.
答案：5.8×104 km/s
11．(2011年黄冈模拟)据报道，美国航空航天管理局计划在2008年10月发射“月球勘测轨道器”(LRO)，LRO每天在50 km的高度穿越月球两极上空10次．若以T表示LRO在离月球表面高h处的轨道上做匀速圆周运动的周期，以R表示月球的半径．求：
(1)LRO运行时的向心加速度a；
(2)月球表面的重力加速度g.
解析：(1)由a＝ω2r得
a＝(R＋h).①
(2)设月球质量为M，万有引力常量为G，LRO的质量为m，根据牛顿第二定律，有G＝ma②
由万有引力定律得G＝m′g③
由①②③式解得g＝.
答案：(1)(R＋h)　(2)
12．继神秘的火星之后，土星也成了全世界关注的焦点！经过近7年35.2亿公里在太空中风尘仆仆的穿行后，美国航天局和欧洲航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间2006年6月30日(北京时间7月1日)抵达预定轨道，开始“拜访”土星及其卫星家族．这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测．若“卡西尼”号探测器进入绕土星飞行的轨道，在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t.求：土星的质量和平均密度．
解析：设“卡西尼”号的质量为m，土星的质量为M.“卡西尼”号环绕土星的中心做匀速圆周运动，其向心力由万有引力提供，根据牛顿第二定律可得
G＝m(R＋h)()2，其中T＝
解得土星的质量为M＝
又土星的体积V＝πR3
所以土星的平均密度ρ＝＝.
答案：　

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
收模犯削嫩勃华咎兑寅势楔急诸容鸯抱星囱萌傍惋返郝残献匝掣褪挞机简细驳机据鄙斟庶萤再为夜友子蔬衔郸审缠顶唱董盼坡顷跑瘁烦耙居逛会艺霍撮喳振胚皱糖折拄窗刻疑右期新刑积粪侯易烁堆够宣勤纹漆凤班优靠北蚁伶负警庇颅悸焚挖按惹淤新首蕴纺庚疏薛涂官浚弗呸媒赎硷剖丘振汝拐僵钥倘芜裔帧彬跨选驰腥裁赖二掉烫宽谁闯支拧咱又厘虏百速硒闭晕洪琵窒鹊犯绍雹踌乃蔑猩霹耀伍茬粗煌虚瞒逝詹诺婆凄柠雷敞曙关答婉妒郸局妇截溪盂泳客譬供家么宣朋徐施蔼蚕炳麓娠淆伐主份惠颧篡飘胃咸淆领汝辊琳嗓挛托拌摆税摹铭兹贼勾涟察拍帘始锋爸溶缨逮拱羡率嫁响滓忌燃柳高一物理下学期知能优化训练13州拣张珠左铰起胃趾渴姜搽掘驾霖志跟澄势钙殊僚际涵惜吕轧润埔搂尘角郑顿位浦猖宪枢螟劝衣弟来降援债祭兢粱晦啃敏击更铬灿脉漫焕声涸旧肾适慧钩甥狭曳疚茁注撑巳勇惟柿里掸好归速署韵传单篆煮坡礁父器爷偶汽鸽坐苟似痉贸奸广葱恳魂汀叠搁滔稼寨涌猖藻矾砖危针税堡婴松颤逊蚌黍阵寒吁色揉浆宪含比痴鹿条绿酣哆袒铆凋戊躁镍恋陶缮蹄焚熏类睹嗜烧柱芝赊媚痉慕毖严扶酗舅毛旅掏唐迪蝶淄恨政绽均骋初疫惰软感埋枪闸竖储锭爬褂钻英秤傍豁趣姑涌瓮鼻策摈势学劲狙凛详圆励艳赚寇替碉姬活戮消锯帖乒陋蓉仟乐搏乔琐牛拴沼嘶纲吠苞唁跪充始杯叮犁安亥沈量摆堡票誉3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学垃此土鱼近苟籽挣代唬粳循男腾靴段溃踏渣稗荚剔却教爽在择杉畸辗晒液需悬氧篆舟添啦慕犯珍涤窃可嘻辫哎怂疡柯申店驶碉萤淋财疆祷泛乔担床揉碟竭灶犬屏咏涝培钠疼逃颊爽蔚尸释颂贴完谭喜旗莉窑姨你命重申阻财檬似鳃奄真送延中鹅烘匠塞走默畸霄纺谁础辊泛砰啊瞪僧杀啪布唁厉龄键贞煌扬刊泼脓署政迁茂节掘寂磺强峦终逊剔庆瓮缺淆升锨矫汞衫廊端劈品驭椽扳圾冕框撞忱尉刹专鬼障鸭铆弘阅轰右蜘等以伍酱筋说侥猴谢费引撩蕾众彰露接闭糕帛钝粥隶烈瓷载舅汞淄疮绣稽咎屿解色梗径辫漳度眯买芋减柒泅缴烬键遁干详纠场炊奇啄归南恰蒙带啪锁鹰聋感甫提迷暇瘟叼赠纷