资源描述
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学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
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绝密★启用前
2011-2012学年度???学校5月月考卷
试卷副标题
考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx
题号
一
二
三
四
五
总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人
得分
一、选择题(题型注释)
1.据报道,我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空,经过4次变轨控制后,于5月1日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道.关于成功定点后的“天链一号01星”,下列说法正确的是( )
A.运行速度大于7.9 km/s
B.离地面高度一定,相对地面静止
C.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等
2.一颗人造卫星以地心为圆心做匀速圆周运动,它的速率、周期跟它的轨道半径的关系( )
A.半径越大,速率越小,周期越大 B.半径越大,速率越大,周期越大
C.半径越大,速率越小,周期越小 D.半径越大,速率越小,周期不变
3.对于万有引力定律的表达式,下面说法中正确的是( )
A.公式中G为引力常量,它是人为规定的, 而不是由实验测得的.
B.当r趋近于零时,万有引力趋近于无穷大
C.m1与m2受到的引力总是大小相等的,而与m1,m2是否相等无关
D.m1与m2受到的引力总是大小相等,方向相反的,是一对平衡力
4.关于地球同步卫星,下列说法中正确的是( )
A、所有的同步卫星只能在赤道上空同一条轨道中运动
B、所有的同步卫星的速率都是一个确定值,速率均等于7.9km/s
C、同步卫星的周期与地球自转周期相等
D、所有的地球同步卫星的向心力相等
5.已知万有引力常量G,要计算地球的质量还需要知道某些数据,现在给出下列各组数据,可以计算出地球质量的是( )
A.地球公转的周期及半径
B.月球绕地球运行的周期和运行的半径
C.人造卫星绕地球运行的周期和速率
D.地球半径和同步卫星离地面的高度
6.假设地球为密度均匀的球体,若保持密度不变,而将半径缩小1/2,那么地面上的物体所受的重力将变为原来的( )
A.2倍 B.1/2 C.4倍 D.1/8
7.如图是在牛顿著作里画出的一副原理图。图中表示出从高山上用不同的水平速度抛出的物体的轨迹。物体的速度越大,落地点离山脚越远。当速度足够大时,物体将环绕地球运动,成为一颗人造地球卫星。若卫星的运动可视为匀速圆周运动,则要确定卫星的最小发射速度,需要知道( )
A.引力常数、地球质量和地球半径
B.引力常数、卫星质量和地球半径
C.地球表面处重力加速度、地球半径
D.地球表面处重力加速度、地球自转周期
8.万有引力定律首次揭示了自然界中物体间一种基本相互作用的规律。以下说法正确的是
A.物体的重力不是地球对物体的万有引力引起的
B.人造地球卫星离地球越远,受到地球的万有引力越大
C.人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供
D.宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用
9.在牛顿发现万有引力定律之后,测出引力常量的科学家是
A.伽利略 B.卡文迪许 C.第谷 D.欧姆
10.肩负我国首次太空行走运载任务的神舟七号飞船,在绕地球五圈后成功地由椭圆轨道变成圆形轨道,在圆形轨道上飞船离地面的距离约为350km,绕行周期约为90min。设飞船在圆形轨道上的运动为匀速圆周运动,已知第一宇宙速度为7.9km/s,下述说法正确的是
A.飞船的轨道平面一定是垂直于地球自转轴的圆面
B.飞船在圆形轨道上运动的线速度大小一定大于7.9km/s
C.飞船离开地面时的发射速度一定大于7.9km/s
D.对于飞船来说,它离地面越高,其绕行速度一定越大
11.地球同步卫星“静止”在赤道上空的某一点,它绕地球的运行周期与地球的自转周期相同。设地球同步卫星运行的角速度为,地球自转的角速度为,则和的关系是
A.> B.= C.< D.无法确定
1. 12.将卫星发射至近地圆轨道1(如上图所示),然后再次点火,将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于Q点,2、3相切于P点,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是 ( )
P
1
2
3
Q
A.卫星在轨道3上的速率大于轨道1上的速率。
B.卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度。
C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度。
D.卫星在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度
13.如图所示的三个人造地球卫星,则说法正确的是( )
北
a
b
c
①卫星可能的轨道为a、b、c ②卫星可能的轨道为a、c
③同步卫星可能的轨道为a、c ④同步卫星可能的轨道为a
A.①③是对的 B.②④是对的
C.②③是对的 D.①④是对的
14.我国发射的“神舟六号”载人飞船,与“神舟五号”飞船相比,它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动,如图所示,下列说法中正确的是 ( )
A、“神舟六号”的速度较小
B、“神舟六号”的速度较大
C、“神舟五号”的周期更短
D、“神舟六号”的周期与“神舟五号”的相同
15.关于万有引力定律和引力常量的发现,下面说法中正确的是 ( )
A.万有引力定律是由开普勒发现的,而引力常量是由伽利略测定的
B.万有引力定律是开普勒发现的,而引力常量是由卡文迪许测定的
C.万有引力定律是牛顿发现的,而引力常量是由胡克测定的
D.万有引力定律是牛顿发现的,而引力常量是由卡文迪许测定的
16.设想把一个质量为m的物体放在地球中心,(地球看成质量分布均匀的球体),这时它受到地球对它的万有引力为 ( )
A.零 B.mg C.无穷大 D.无法确定
17.已知地球的质量为M,半径为R,自转周期为T。地球同步卫星质量为m,引力常量为G。有关同步卫星,下列说法中正确的是( )
A、卫星距地面的高度为
B、卫星运行的速度小于第一宇宙速度
C、卫星运行时受到的向心力大小为
D、卫星的向心加速度大于地球表面的重力加速度
18.如图所示,以4.9m/s的水平初速度抛出的物体,飞行一段时间后垂直地撞在倾角θ为30º的斜面上,则物体在空中飞行的时间为( )
A、秒 B、秒
C、秒 D、2秒
19.关于第一宇宙速度,下列说法中正确的是:( )
A.它是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最小速度
B.它是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最大速度
C.它是使人造地球卫星绕地球运行的最小发射速度
D.它是使人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运行时在近地点的速度
20.下列说法正确的是:( )
A.引力常量G的单位是N·kg2 / m2
B.牛顿在实验室里测出了引力常量G的数值
C.两个质量为1kg的质点相距1m时的万有引力为6.67N
D.万有引力定律揭示了自然界中有质量的物体间普遍存在着的一种相互吸引力
21.对于万有引力定律的表述式F=Gm1m2/r2,下面说法中错误的是:( )
A.公式中G为引力常量,它是由实验测得的,而不是人为规定的
B.当m1与m2一定时,随着r的增大,万有引力逐渐减小
C.m1与m2受到的引力大小总是相等的,方向相反,是一对平衡力
D.m1与m2受到的引力总是大小相等的,而与m1、m2是否相等无关
22.如图所示,在发射地球同步卫星的过程中,卫星首先进入椭圆轨道I,然后在Q点通过改变卫星速度,让卫星进人地球同步轨道Ⅱ,则( )
A.该卫星的发射速度必定大于11.2 km/s
B.卫星在椭圆轨道I上的运行周期大于在轨道II上运行的周期
C.在轨道I上,卫星在P点的速度大于在Q点的速度
D.卫星在Q点通过加速实现由轨道I进人轨道II
23.我国已于2011年11月3日成功实现“神舟八号”飞船与“天宫一号”对接。某同学得知上述消息后,画出“天宫一号”和“神舟八号”对接前在各自轨道上绕地球做匀速圆周运动的假想图如下,A代表“天宫一号”,B代表“神舟八号”,虚线为各自的轨道。由此假想图,可以判定( )
A.“天宫一号”和“神舟八号”的运行速率都小于7.9km/s
B.“天宫一号”的势能小于“神舟八号”的势能
C.“天宫一号”的周期大于“神舟八号”的周期
D.“神舟八号”加速后可以与“天宫一号”实现对接
24.下面关于万有引力的说法中正确的是( )
A.万有引力是普遍存在于宇宙空间中所有具有质量的物体之间的相互作用
B.太阳的质量大于行星,太阳对行星的万有引力大于行星对太阳的万有引力
C.万有引力定律公式F=,其中G是一个比例常数
D.万有引力定律公式表明当r等于零时,万有引力为无穷大
25.同步卫星离地心距离为,运行速率为 ,加速度为,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为,第一宇宙速度为,地球的半径为R,则下列结果正确的是
A. B. C. D.
26.设想“嫦娥”号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动,测得其周期为T.飞船在月球上着陆后,机器人用测力计测得质量为m的仪器重力为P.已知引力常量为G,由以上数据可以求出的量有
A.月球的半径 B.月球的质量
C.月球表面的重力加速度 D.月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度
27.如图所示,从地面上A点发射一枚远程弹道导弹,在引力作用下,沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B,C为轨道的远地点,距地面高度为h.已知地球半径为R,地球质量为M,引力常量为G.设距地面高度为h的圆轨道上卫星匀速圆周运动周期为T0.下列结论正确的是 ( )
C.导弹从A点运动到B点的时间一定小于T0
28.如图甲所示,a是地球赤道上的一点,某时刻在a的正上方有b、c、d三颗运行轨道位于赤道平面的卫星,各卫星的运行方向均与地球自转方向(顺时针转动)相同,其中d是地球同步卫星。从此时刻起,经过时间t(已知时间t均小于三颗卫星的运行周期),在乙图中各卫星相对a的位置最接近实际的是( )
29.对于开普勒行星运动的公式=k,以下理解正确的是 ( )
A.若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地,周期为T地;月球绕地球运转轨道的长半轴为R月,周期为T月,则
B.T表示行星运动的自转周期,R表示行星的半径
C.T表示行星运动的公转周期,R表示行星运行椭圆轨道的半长轴
D.k是一个与行星、太阳均无关的常量
30.金星的半径是地球的0.95倍,质量是地球的0.82倍,已知地球的第一宇宙速度7.9km/s,估算金星的“第一宇宙速”大约为
A.1.9km/s B. 7.3km/s C. 7.9km/s D. 11.2km/s
31.关于开普勒行星运动的公式R3/T2=k,以下理解正确的是
A.T表示行星运动的自转周期
B.T表示行星运动的公转周期
C.k是一个与行星无关的常量
D.若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地,周期为T地;月球绕地球运转轨道的长半轴为R月,周期为T月,则
32.发射人造卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道。发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方,如图2这样选址的优点是,在赤道附近
A.地球的引力较大
B.地球自转线速度较大
C.重力加速度较大
D.地球自转角速度较大
33..我国发射的地球同步卫星的质量为m,如果地球半径为R,自转角速度为,表面重力加速度为g,关于同步卫星以下说法错误的是 ( )
A.受到地球引力为 B.周期T=24h
C.距地面的高度 D.定点于北京上空
34.为纪念伽利略将望远镜用于天文观测400周年, 2009年被定为以“探索我的宇宙”为主题的国际天文年.我国发射的“嫦娥一号”卫星绕月球经过一年多的运行,完成了既定任务,于2009年3月1日16时13分成功撞月.如图为“嫦娥一号”卫星撞月的模拟图,卫星在控制点1开始进入撞月轨道.假设卫星绕月球作匀速圆周运动的轨道半径为R,周期为T,引力常量为G.根据题中信息,以下说法正确的是 ( )
A.可以求出月球的质量
B.可以求出月球对“嫦娥 一号”卫星的引力
C.“嫦娥一号”卫星在控制点1处应减速
D.“嫦娥一号”在地面的发射速度大于11.2km/s
35.一个摆长为l1的单摆,在地面上做简谐运动,周期为T1,已知地球质量为M1,半径为R1,另一摆长为l2的单摆,在质量为M2,半径为R2的星球表面做简谐运动,周期为T2,若T1=2T2,l1=4l2,M1=4M2,则地球半径与星球半径之比R1∶R2为 ( )
A.2∶1 B.2∶3 C.1∶2 D.3∶2
36.人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动,其速率
(A)一定等于 7.9 km/s
(B)等于或小于 7.9 km/s
(C)一定大于 7.9 km/s
(D)介于 7.9 ~ 11. 2 km/s 之间
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人
得分
二、填空题(题型注释)
37.一颗人造地球卫星在近地轨道上环绕地球一周的时间为T,已知地球表面处的重力加速度为g,万有引力恒量为G,则该卫星绕地球做圆周运动的向心加速度为______________,地球的平均密度为______________。(卫星做环绕运动的半径近似取地球半径。)
38.一颗人造地球卫星离地面高(为地球的半径)。若已知地地球表面的重力加速度为,则卫星所在位置的重力加速度________,卫星做匀速圆周运动角速度是________。
39.如图1—3所示,有A、B、C三颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,A和B的质量相同,C的质量比A和B要大,根据万有引力定律可以判断它们的线速度的大小关系是:VA VB VC;运动周期的大小关系是:TA TB TC。(填“<”、“=”或“>”)
40.1798年,英国物理学家 ,巧妙地利用 第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量。
41. 我国在1984年4月8日成功发射了一颗试验同步卫星,1986年2月1日又成功发射了一颗实用地球同步卫星,它们进入预定轨道后,这两颗人造卫星的运行周期之比T1 :T2 = ,轨道半径之比R1 :R2 = ,角速度之比ω1 :ω2 = 。
评卷人
得分
三、实验题(题型注释)
评卷人
得分
四、计算题(题型注释)
42.两个星球组成双星,它们在相互之间的万有引力作用下,绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动,现测得两个星球中心距离为,其运动周期为,万有引力常量为,求两个星球的总质量。
43.已知地球半径为=6400km,地面上重力加速度=9.80 m/s2,万有引力常量=6.67×10-11N·m2/kg2,如不考虑地球自转影响,求地球的平均密度表达式及大小。(大小结果保留两位有效数字)
44.神舟五号载人飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度h=342 km的圆形轨道。已知地球半径R=6.37×103 k m,地面处的重力加速度g=10 m/s2。试导出飞船在上述圆轨道上运行的周期T的公式(用h、R、g表示),然后计算周期的数值(保留一位有效数字)。
45.荡秋千是大家喜爱的一项体育活动。随着科技的迅速发展,将来的某一天,同学们也许会在其它星球上享受荡秋千乐趣。假设你当时所在星球的质量是M、半径为R,可将人视为质点,秋千质量不计、摆长不变、摆角小于90°,万有引力常量为G。那么,
(1)该星球表面附近的重力加速度等于多少?
(2)若经过最低位置的速度为v0,你能上升的最大高度是多少?(8分)
46.宇航员在某星球表面让一个小球从h高度做自由落体运动,经过时间t小球落到星球表面。
(1)求该星球表面附近的重力加速度g;
(2)已知该星球的半径为R,求该星球的质量M。
47.我国“嫦娥一号”月球探测器在绕月球成功运行之后,为进一步探测月球的详细情况,又发射了一颗绕月球表面飞行的科学实验卫星。假设卫星绕月球做圆周运动,月球绕地球也做圆周运动,且轨道都在同一平面。已知卫星绕月球运行的周期为T0,地球表面重力加速度为g,地球半径为R0,月心到地心间的距离为r0,引力常量为G,试求:⑴月球的平均密度;⑵月球绕地球运行的周期。
48.随着航天技术的不断发展,人类宇航员可以乘航天器登陆一些未知星球。一名宇航员在登陆某星球后为了测量此星球的质量进行了如下实验:他把一小钢球托举到距星球表面高度为h处由静止释放,计时仪器测得小钢球从释放到落回星球表面的时间为t。此前通过天文观测测得此星球的半径为R,已知万有引力常量为G,不计小钢球下落过程中的气体阻力,可认为此星球表面的物体受到的重力等于物体与星球之间的万有引力。求:
(1)此星球表面的重力加速度g;
(2)此星球的质量M;
(3)若距此星球表面高H的圆形轨道有一颗卫星绕它做匀速圆周运动,求卫星的运行周期T。
49. “嫦娥奔月”是中国家喻户晓的神话故事,我国于2004年制定了“嫦娥工程”。继“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星成功发射后,2012年3月13日,国家科防局发布消息,中国探月工程二期“嫦娥三号”任务已正式由初样研制转入正样研制阶段,计划于2013年发射。嫦娥三号任务是探月工程二期的关键任务,将突破月球软着陆、月面巡视勘察、月面生存、深空测控通信与遥操作(如图15),将是我国首次实现在地外天体上的软着陆。这极大地提高了同学们对月球的关注程度,以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题,请你解答:
(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为,月球绕地球运动的周期为,且把月球绕地球的运动近似看作是匀速圆周运动。试求出月球绕地球运动的轨道半径
(2)若某位宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球某水平表面上方高处以速度水平ν0抛出一个小球,小球落回到月球表面的水平距离为。已知月球半径为,万有引力常量为。试求出月球的质量。
50.天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动,周期均为T,两颗恒星之间的距离为r,试推算这个双星系统的总质量。(引力常量为G)
评卷人
得分
五、作图题(题型注释)
试卷第9页,总10页
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参考答案
1.BC
【解析】由,因r>R,所以运行速度小于7.9 km/s,A错;因是同步卫星其周期、角速度、线速度、轨道半径(离地高度)一定,B对;由,,C对;由知,向心加速度比静止在赤道上物体的向心加速度大,D错。
2.A
【解析】由知半径越大,速率越小,B错;由知半径越大,周期越大A对,CD错。
3.C
【解析】公式中G为引力常量,它是由卡文迪许用实验测得的,A错;当r趋近于零时,物体不能看成质点,万有引力定律的公式不成立,B错;m1与m2受到的引力为作用力和反作用力,总是大小相等的,C对,D错。
4.AC
【解析】根据同步卫星轨道的特点,高度一定,即所有的同步卫星只能在赤道上空同一条轨道中运动,A对;所有的同步卫星的速率都是一个确定值,速率等于3.1km/s,B错;同步卫星相对地面静止,所以周期与地球自转周期相等,C对;所有的地球同步卫星的向心力不一定相等,因其质量不一定相等,D错。
5.BCD
【解析】知地球公转的周期及半径,可求太阳的质量,A错;由得,B对,同步卫星的周期为隐含条件T=24h,D对;由,联立得,,C对;
6.B
【解析】由知,,B对。
7.AC
【解析】由卫星的最小发射速度即是第一宇宙速度,则,A对,B错;由,C对,D错。
8.C
【解析】物体的重力是地球对物体的万有引力的一个分力,A错;由可知人造地球卫星离地球越远,受到地球的万有引力越小,B错;C对;宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于万有引力完全提供向心力引起的,完全失重状态下各物体间没有相互作用力,D错;
9.B
【解析】在牛顿发现万有引力定律之后,测出引力常量的科学家是卡文迪许通过扭秤实验测的的
10.C
【解析】只有同步轨道平面才与地球自转轴的圆面垂直,其他轨道只要过地球球心即可,A错;第一宇宙速度是卫星贴近地球表面的环绕速度,也是发射成为地球卫星的最小发射速度,由,半径越大线速度越小,C对;
11.B
【解析】地球同步卫星的周期与地球自转周期相同,均为24h,由加速度公式,角速度相同,B对;
12.AC
【解析】根据,半径大的,线速度小,得,A错误;根据,B错误;根据,同一位置加速度相等,C错误、D正确。
13.B
【解析】根据卫星万有引力提供向心力,卫星做圆周运动的圆心应为地心,b轨道不可能,同步卫星只能处在赤道上空,且高度固定,B正确。
14.AC
【解析】本题考查万有引力中的线速度、周期公式,,半径越大线速度越小,周期越大,AC对;
15.D
【解析】万有引力定律是牛顿发现的,而引力常量是由卡文迪许测定的,D正确,开普勒发现行星运动定律,ABC错。
16.A
【解析】由对称性可知,放在地球中心质量为m的物体,受地球各个方向的吸引力相同,合力为0,A对,BCD错。
17.B
【解析】根据,,A错误;由随着半径的增大,线速度减小,B正确;卫星运行时受到的向心力大小为,C错误;加速度,随着半径的增大,加速度减小,D错误。
18.C
【解析】由题有,飞行时间为s,C正确。
19.BC
【解析】由知,第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最大速度,B对,AD错;第一宇宙速度也是能使卫星绕地球运行的最小发射速度,C对。
20.D
【解析】引力常量G的单位是N·m2 /kg2,A错;卡文迪许在实验室里测出了引力常量G的数值,B错;两个质量为1kg的质点相距1m时的万有引力,由公式得6.67N,C错;据万有引力定律的意义知自然界中有质量的物体间普遍存在着的一种相互吸引力,D对。
21.C
【解析】公式中G为引力常量,它是由卡文迪许通过实验测得的,A错;由得当m1与m2一定时,随着r的增大,万有引力逐渐减小,B错;m1与m2受到的引力大小总是相等的,方向相反,是一对作用力和反作用力,C对;D错。
22.CD
【解析】卫星的发射速度大于第一宇宙速度7.9 km/s,而不是大于第二宇宙速度11.2 km/s,A错误;由知,B错误;同一椭圆轨道上近地点的线速度大于远地点的线速度,C正确;卫星在Q点要实现由轨道I进人轨道II需要加速,D正确。
23.ACD
【解析】卫星的环绕速度小于第一宇宙速度,A正确;对于“天宫一号”和“神舟八号”的质量未知,所以无法比较势能大小,B错误;由,高度越高周期越大,C正确;“神舟八号” 加速后高度升高,上升到“天宫一号”轨道与其实现对接,D正确。
24.AC
【解析】万有引力是普遍存在于宇宙空间中所有具有质量的物体之间的相互作用,两个物体之间的作用力大小相等、方向相反,是一对作用力与反作用力,A正确、B错误;万有引力定律公式F=,其中G是一个比例常数,当两个物体之间的距离较小时,公式不再适用,C正确、D错误。
25.AD
【解析】同步卫星和地球表面的物体角速度相等,由,同步卫星的加速度与地球表面加速度比值为,线速度,
26.ABC
【解析】P=mg,可求出表面重力加速度,由黄金代换,可求出月球质量和月球半径。
27.CD
【解析】导弹运行轨迹是椭圆,地球位于椭圆的一个焦点上,圆周运动的线速度在C点为,若变到椭圆轨道,需要在C点减速,AB错;导弹在C点只受万有引力,加速度为D
28.D
【解析】半径越大线速度越小,同步卫星与地面是相对静止的,D对
29.C
【解析】=k,k只与中心天体有关,AD错;R表示半长轴,B错;C对;
30.B
【解析】,B对
31.BC
【解析】开普勒行星运动的公式中的周期为公转周期,A错误、B正确;对于同一中心天体k值与行星无关,C正确、D错误。
32.B
【解析】地球上的物体,随地球自转的角速度相等,半径越大的地方线速度越大,更有利于发射,因为在赤道附近的半径最大,故地球自转的线速度较大,B正确。
33.AD
【解析】只有在地球表面,万有引力才近似等于mg,同步卫星运行周期与地球自转周期相同;相对于地球静止不动,所以只能发射到赤道上空,由可求出
34.AC
【解析】由万有引力公式可求出月球质量M,由于不知道卫星质量所以无法求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力;嫦娥一号在控制点1减速发生近心运动开始进入撞月轨道;11.2km/s为第二宇宙速度,它是脱离地球束缚的最小发射速度,因为嫦娥一号只是月球的一颗卫星,仍然没有脱离地球束缚
35.A
【解析】由公式,得,,A正确。
36.B
【解析】由知r=R时,v有最大值即7.9 km/s
所以,B正确。
37.g, (每空2分)
【解析】卫星在近地轨道上绕地球做圆周运动的向心加速度与地球表面处的重力加速度相等,a=g;地球的平均密度。
38. ,
【解析】由,,;由。
39.>,=,<,=
【解析】由,可知VA>VB=VC, 由知TA<TB=TC
40.卡文迪许,扭秤
【解析】1798年,英国物理学家卡文迪许,巧妙地利用扭秤第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量。
41.1 :1;1 :1;1 :1
【解析】所有同步卫星其周期、轨道、角速度、线速度等物理量都相同。
42.
【解析】对每一个星球都是万有引力提供向心力,对m1:,得,同理可求出,即。
43. 5.5×103kg/m3
【解析】由,,,联立得,把数值代入得5.5×103kg/m3。
【答案】T=5×103 s
【解析】根据万有引力提供向心力求解,注意半径为R+h。
设地球质量为M,飞船质量为m,速度为v,圆轨道的半径为r,
由万有引力和牛顿第二定律,
2分
地面附近
由已知条件:r=R+h
解以上各式得
代入数值,得 :T=5×103 s
45.(1)(2)
【解析】本题考查万有引力定律与黄金代换的应用,(1)设人的质量为m,在星球表面附近的重力等于万有引力,有
① 解得 ②
(2)设人能上升的最大高度为h,由功能关系得
③解得 ④
(每个式子2分,共计8分)
46.(1)(2)
【解析】本题考查万有引力定律和黄金代换式的应用,
(1)由自由落体规律: ① ………4分
可得: ② ………2分
(2)在星球表面物体所受万有引力等于物体所受重力。
即: ③ ………4分
由②③可得: ④ ………2分
47.(1)(2)
【解析】①设月球的半径为R,月球质量为M,卫星质量为m
由于在月球表面飞行 ∴
且
得
②设地球质量为M0,月球质量为M,月球绕地球运转周期为T
由 且 得
根据卫星的万有引力提供向心力,求出月球的质量,再利用密度公式求解。同样利用卫星的万有引力提供向心力,可求出月球绕地球的周期。
48.(1)(2)(3)
【解析】(1)小钢球从释放到落回星球表面做自由落体运动
得
(2)钢球的重力等于万有引力
得此星球的质量为
(3)距此星球表面高H的圆形轨道有一颗卫星绕它做匀速圆周运动,万有引力提供向心力
得
49.(1) (2)
【解析】(1) 假设地球质量为M ,在地球表面上,有 ① ……2分
设月球绕地球运动的轨道半径为r,则有 ② ……2分
由①② 解得: ………………………2分
(2)设月球表面的重力加速度为g月 ,小球做平抛运动,有
③ ………………………2分
④ ………………………2分
又在月球表面上,有 ⑤ ………………………2分
由③④⑤ 解得: ………………………2分
50.
【解析】双星国境线它们连线上的某一固定点角速度相等,有,
联立解得。
答案第7页,总8页
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