甘肃省张掖市肃南一中高一物理下学期期末试卷（含解析）.doc

甘肃省张掖市肃南一中2014-2015学年高一下学期期 末物理试卷一、单选题（本题共15小题，每题3分，共45分）1（3分）游泳运动员以恒定的速率垂直河岸横渡，当水速突然增大时，对运动员横渡经历的路程、时间发生的影响是（）a路程增加、时间增加b路程增加、时间缩短c路程增加、时间不变d路程、时间均与水速无关2（3分）物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向的分速度vy（取向下为正）随时间变化的图线是图中的（）abcd3（3分）研究平抛物体的运动，在安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是（）a保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小b保证小球飞出时，初速度水平c保证小球在空中运动的时间每次都相等d保证小球运动的轨道是一条抛物线4（3分）从离地面h高处投出a、b、c三个小球，使a球自由下落，b球以速率v水平抛出，c球以速率2v水平抛出，设三个小球落地时间分别ta、tb、tc，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）atatbtcbtatbtcctatb=tcdta=tb=tc5（3分）如图所示，两个皮带轮通过皮带传动（皮带与轮不发生相对滑动）大轮半径是小轮半径的2倍，设a、b分别是大小轮轮缘上的一点，现比较它们的线速度v、角速度、周期t和频率f之间的关系，正确的是（） va：vb=1：2 a：b=1：2ta：tb=1：2 fa：fb=1：2abcd6（3分）如图所示，在倾角为的斜面上a点以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上b点所用的时间为（）abcd7（3分）一汽车通过拱形桥顶点时的速度为10m/s，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为（）a15m/sb20m/sc25m/sd30m/s8（3分）游客乘坐过山车，在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到20m/s2，g取10m/s2，那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的（）a1倍b2倍c3倍d4倍9（3分）假设地球可视为质量均匀分布的球体已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为t，引力常量为g地球的密度为（）abcd10（3分）两个质量相等的均匀球体，两球心距离为r，它们之间的万有引力为f，若它们的质量都加倍，两球心之间的距离也加倍，它们之间的吸引力为（）a4fbfcfdf11（3分）火星的质量和半径分别为地球的和地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为（）a0.2 gb0.4 gc2.5 gd5 g12（3分）一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，仅仅只需测定（）a运行周期b环绕半径c行星的体积d运动速度13（3分）探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比（）a轨道半径变小b向心加速度变小c线速度变小d角速度变小14（3分）若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球的1.5倍，则此行星的第一宇宙速度约（）a16 km/sb32 km/sc4km/sd2km/s15（3分）“太空涂鸦”技术就是使低轨运行的攻击卫星在接近高轨侦查卫星时，准确计算轨道并向其发射“漆雾”弹，“漆雾”弹在临近侦查卫星时，压爆弹囊，让“漆雾”散开并喷向侦查卫星，喷散后强力吸附在侦查卫星的侦察镜头、太阳能板、电子侦察传感器等关键设备上，使之暂时失效下列说法正确的是（）a攻击卫星在轨运行速率大于7.9km/sb攻击卫星进攻前的速度比侦查卫星的速度小c若攻击卫星周期已知，结合万有引力常量就可计算出地球质量d攻击卫星完成“太空涂鸦”后应减速才能返回低轨道上二、多选题（本题共5小题，每题3分，共15分）16（3分）下列说法中正确的是（）a物体在恒力作用下不可能做曲线运动b物体在变力作用下一定做曲线运动c物体在恒力和变力作用下，都可能做曲线运动d做曲线运动的物体受合外力一定不为零17（3分）关于向心力的说法中正确的是（）a物体受到向心力的作用才能做圆周运动b向心力是指向圆心方向的合外力，它是根据力的作用效果命名的c向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是某种力的分力d向心力只改变物体的运动方向，不可能改变物体运动的快慢18（3分）以下说法正确的是（）a质量为m的物体在地球上任何地方其重力均相等b把质量为m的物体从地面移到高空上，其重力变小了c同一物体在赤道处的重力比在两极处重力大d同一物体在任何地方其质量相等19（3分）下列叙述中，正确的是（）a牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许用实验方法测出万有引力常量的数值，从而使万有引力定律有了真正的实用价值b物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心c平抛运动的物体速度变化的方向始终是竖直向下的d曲线运动一定是变速运动，所以做曲线运动的物体加速度一定会变化20（3分）地球赤道上有一物体随地球自转，所受的向心力为f1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略），所受的向心力为f2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为2；地球的同步卫星所受的向心力为f3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为3；地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则（）af1=f2f3bg=a2a3a1cv1=v2=vv3d1=32三、填空题（本题共5小题，每空2分，共18分）21（6分）两颗人造地球卫星a、b的质量之比ma：mb=1：2，轨道半径之比ra：rb=1：3，某一时刻它们的连线通过地心，则此时它们的线速度之比va：vb=，向心加速度之比aa：ab=，向心力之比fa：fb=22（2分）地球表面的平均重力加速度为g，地球半径为r，万有引力常量为g，用上述物理量估算出来的地球平均密度是23（2分）已知地球质量是月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的4倍，地球上发射近地卫星的环绕速度为7.9km/s，那么在月球上发射一艘靠近月球表面运行的宇宙飞船，它的环绕速度为24（6分）v=7.9km/s是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度，叫做速度v=11.2km/s是物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的速度，叫做速度v=16.7km/s是使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去的速度，叫做速度25（2分）两颗球形行星a和b各有一颗卫星a和b，卫星的圆形轨道接近各自行星的表面，如果两颗行星的质量之比=p，半径之比=q，则两颗卫星的周期之比等于四、计算题：（本题共4小题，共22分解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要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）26（4分）火箭发射“神舟”号宇宙飞船开始阶段是竖直升空，设向上的加速度a=5m/s2，宇宙飞船中用弹簧秤悬挂一个质量为m=9kg的物体，当飞船升到某高度时，弹簧秤示数为85n，那么此时飞船距地面的高度是多少（地球半径r=6400km，地球表面重力加速度g=10m/s2）？27（6分）如图所示，一光滑的半径为r的半圆形轨道放在水平面上，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，当小球将要从轨道口飞出时，轨道的压力恰好为零，则：（1）小球在b点的速度是多少？（2）小球落地点c距a处的距离是多少？28（6分）如图所示，小球a质量为m，固定在轻细直杆l的一端，并随杆一起绕杆的另一端o点在竖直平面内做圆周运动如果小球经过最高位置时，杆对球的作用力为拉力，拉力大小等于球的重力求：（1）球的速度大小（2）当小球经过最低点时速度为，杆对球的作用力大小和球的向心加速度大小29（6分）如图所示，a是地球的同步卫星另一卫星b的圆形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o，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（2）如果卫星b绕行方向与地球自转方向相同，某时刻a、b两卫星相距最近（o、b、a在同一直线上），则至少经过多长时间，他们再一次相距最近？甘肃省张掖市肃南一中2014-2015学年高一下学期期末物理试卷参考答案与试题解析一、单选题（本题共15小题，每题3分，共45分）1（3分）游泳运动员以恒定的速率垂直河岸横渡，当水速突然增大时，对运动员横渡经历的路程、时间发生的影响是（）a路程增加、时间增加b路程增加、时间缩短c路程增加、时间不变d路程、时间均与水速无关考点：运动的合成和分解 分析：将运动员的运动分解为沿河岸方向和垂直河岸方向，根据分运动和合运动具有等时性，渡河的时间等于在垂直河岸方向分运动的时间最终的位移是两个位移的合位移解答：解：当水速突然增大时，在垂直河岸方向上的运动时间不变，所以横渡的时间不变水速增大后在沿河岸方向上的位移增大，所以路程增加故c正确，abd错误故选：c点评：解决本题的关键将运动员的运动分解为沿河岸方向和垂直河岸方向，知道分运动和合运动具有等时性2（3分）物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向的分速度vy（取向下为正）随时间变化的图线是图中的（）abcd考点：平抛运动 专题：平抛运动专题分析：物体做平抛运动时，只受重力，所以在竖直方向做自由落体运动，根据匀变速直线运动速度时间关系即可求解解答：解：物体做平抛运动时，在竖直方向做自由落体运动，故其竖直方向速度时间图象为一条通过原点的倾斜直线故选d点评：本题考查了平抛运动的特点，在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动3（3分）研究平抛物体的运动，在安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是（）a保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小b保证小球飞出时，初速度水平c保证小球在空中运动的时间每次都相等d保证小球运动的轨道是一条抛物线考点：研究平抛物体的运动 专题：实验题；平抛运动专题分析：在实验中让小球在固定斜槽滚下后，做平抛运动，记录下平抛后运动轨迹然后在运动轨迹上标出特殊点，对此进行处理，由于是同一个轨迹，因此要求抛出的小球初速度是相同的，所以在实验时必须确保抛出速度方向是水平的，同时固定的斜槽要在竖直面解答：解：研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，故acd错误，b正确故选b点评：在实验中如何实现让小球做平抛运动是关键，因此实验中关键是斜槽末端槽口的切线保持水平及固定后的斜槽要竖直4（3分）从离地面h高处投出a、b、c三个小球，使a球自由下落，b球以速率v水平抛出，c球以速率2v水平抛出，设三个小球落地时间分别ta、tb、tc，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）atatbtcbtatbtcctatb=tcdta=tb=tc考点：平抛运动 专题：平抛运动专题分析：根据位移时间公式求出自由落体运动的时间，平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关解答：解：平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，与初速度无关，因为自由落体运动的高度与平抛运动的高度相同，则时间相等，即ta=tb=tc故选：d点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，运动的时间由高度决定，与初速度无关5（3分）如图所示，两个皮带轮通过皮带传动（皮带与轮不发生相对滑动）大轮半径是小轮半径的2倍，设a、b分别是大小轮轮缘上的一点，现比较它们的线速度v、角速度、周期t和频率f之间的关系，正确的是（） va：vb=1：2 a：b=1：2ta：tb=1：2 fa：fb=1：2abcd考点：线速度、角速度和周期、转速 专题：匀速圆周运动专题分析：靠传送带传动的轮子边缘上的点线速度相等，根据v=r求出角速度的关系，根据=解答：解：a、b两点靠传送带传动，线速度相等，所以有：va：vb=1：1，根据v=r知，a：b=1：2=知ta：tb=2：1，fa：fb=1：2；故正确故选：c点评：解决本题的关键知道线速度与角速度的关系，以及知道靠传送带传动的轮子边缘上的点线速度相等6（3分）如图所示，在倾角为的斜面上a点以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上b点所用的时间为（）abcd考点：平抛运动 专题：平抛运动专题分析：解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同解答：解：设ab之间的距离为l，则：水平方向：lcos=v0t竖直方向：lsin=联立解得：t=故选b点评：本题就是对平抛运动规律的直接应用，本题难度不大7（3分）一汽车通过拱形桥顶点时的速度为10m/s，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为（）a15m/sb20m/sc25m/sd30m/s考点：向心力；牛顿第二定律 分析：车做圆周运动，车对桥的压力为重力的时，由重力和支持力的合力提供向心力可求出桥的半径，车对桥无压力时，重力恰好提供向心力，可由向心力公式列式求出车速解答：解：车对桥顶的压力为车重的时 mgmg=m解得 r=40m车在桥顶对桥面没有压力时 mg=m解得 v1=20m/s故选b点评：本题关键找出向心力来源后根据向心力公式和牛顿第二定律联立列式求解！8（3分）游客乘坐过山车，在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到20m/s2，g取10m/s2，那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的（）a1倍b2倍c3倍d4倍考点：向心力；牛顿第二定律 专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：游客在竖直平面内作匀速圆周运动，经过最低点时，游客受到重力g，座椅的支持力f，根据牛顿第二定律分析这两个力的大小解答：解：游客在竖直平面内作匀速圆周运动，经过最低点时，游客受到竖直向下的重力g，座椅的竖直向上的支持力f，它们的合力提供向心力，加速度方向竖直向上，合力方向竖直向上，根据牛顿第二定律分析得知，fg=man所以f=mg+2mg=3mg因此c选项正确；故选：c点评：对于圆周运动中涉及力的问题，常常要分析物体的受力情况，运用向心力知识进行研究9（3分）假设地球可视为质量均匀分布的球体已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为t，引力常量为g地球的密度为（）abcd考点：万有引力定律及其应用；向心力 专题：万有引力定律的应用专题分析：根据万有引力等于重力，则可列出物体在两极的表达式，再由引力与支持力的合力提供向心力，列式综合可求得地球的质量，最后由密度公式，即可求解解答：解：在两极，引力等于重力，则有：mg0=g，由此可得地球质量m=，在赤道处，引力与支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律，则有：gmg=mr，密度：=，解得：=；故选：d点评：考查万有引力定律，掌握牛顿第二定律的应用，注意地球两极与赤道的重力的区别，知道密度表达式10（3分）两个质量相等的均匀球体，两球心距离为r，它们之间的万有引力为f，若它们的质量都加倍，两球心之间的距离也加倍，它们之间的吸引力为（）a4fbfcfdf考点：万有引力定律及其应用 专题：万有引力定律的应用专题分析：物体与均匀球体之间的引力遵守万有引力定律本题改变了两个物体的质量和距离，只需要代入万有引力定律求解解答：解：设两个物体的质量分别为m1，m2；未变时：g=f变化后：g=f由可知，它们之间的吸引力仍为f故b正确，acd错误故选：b点评：此题是万有引力定律的应用，直接应用万有引力定律即可，要能熟练运用比例法进行解题11（3分）火星的质量和半径分别为地球的和地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为（）a0.2 gb0.4 gc2.5 gd5 g考点：万有引力定律及其应用 专题：万有引力定律的应用专题分析：根据星球表面的万有引力等于重力列出等式表示出重力加速度通过火星的质量和半径与地球的关系找出重力加速度的关系解答：解：根据星球表面的万有引力等于重力知道得出：g=火星的质量和半径分别约为地球的和所以火星表面的重力加速度g=0.4g故选：b点评：求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先根据物理规律用已知的物理量表示出来，再进行之比12（3分）一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，仅仅只需测定（）a运行周期b环绕半径c行星的体积d运动速度考点：万有引力定律及其应用 专题：万有引力定律的应用专题分析：研究飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行，根据根据万有引力提供向心力，列出等式表示出行星的质量，根据密度公式=表示出密度解答：解：根据密度公式得：=a、根据根据万有引力提供向心力，列出等式：=得：m=代入密度公式得：=，故a正确b、已知飞船的轨道半径，无法求出行星的密度，故b错误c、测定行星的体积，不知道行星的质量，故c错误d、已知飞船的运行速度，根据根据万有引力提供向心力，列出等式得：=；解得：m=；代入密度公式无法求出行星的密度，故d错误故选：a点评：运用物理规律表示出所要求解的物理量，再根据已知条件进行分析判断；本题中t2=c（常数）可以记住13（3分）探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比（）a轨道半径变小b向心加速度变小c线速度变小d角速度变小考点：万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系 分析：根据万有引力提供向心力列式求解即可得到线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系；根据周期变小，先得到轨道半径的变化，再得出其它量的变化解答：解：由于，所以，t变小，r变小，a正确又，r变小，an增大，b错误由，r变小，v增大，c错误由，r变小，增大，d错误故选a点评：人造卫星的线速度、角速度、周期、向心加速度只与轨道半径有关，与卫星的质量无关！14（3分）若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球的1.5倍，则此行星的第一宇宙速度约（）a16 km/sb32 km/sc4km/sd2km/s考点：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度 专题：万有引力定律的应用专题分析：由万有引力等于向心力，可以得到第一宇宙速度的表达式，根据行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球半径的1.5倍，进行比较解答：解：第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，=m则有：v=，r为地球半径行星上的第一宇宙速度与地球上的第一宇宙速度之比：=2所以该行星的第一宇宙速度约为16km/s故a正确，bcd错误；故选：a点评：本题关键是根据第一宇宙速度的表达式列式求解，其中第一宇宙速度为贴近星球表面飞行的卫星的环绕速度！求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再根据表达式进行比较15（3分）“太空涂鸦”技术就是使低轨运行的攻击卫星在接近高轨侦查卫星时，准确计算轨道并向其发射“漆雾”弹，“漆雾”弹在临近侦查卫星时，压爆弹囊，让“漆雾”散开并喷向侦查卫星，喷散后强力吸附在侦查卫星的侦察镜头、太阳能板、电子侦察传感器等关键设备上，使之暂时失效下列说法正确的是（）a攻击卫星在轨运行速率大于7.9km/sb攻击卫星进攻前的速度比侦查卫星的速度小c若攻击卫星周期已知，结合万有引力常量就可计算出地球质量d攻击卫星完成“太空涂鸦”后应减速才能返回低轨道上考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用 专题：人造卫星问题分析：第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度攻击卫星完成“太空涂鸦”后应减速做近心运动，才能返回低轨道上通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量解答：解：a、根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：g=m，解得：v=，轨道半径越小，速度越大，攻击卫星的轨道半径大于第一宇宙速度卫星的轨道半径，因此攻击卫星的运行速率小于第一宇宙速度7.9km/s攻击卫星进攻前的轨道高度低，故攻击卫星进攻前的速度比侦查卫星的速度大，故ab误c、根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：g=mr，解得：m=，要测地球质量，需要知道卫星的周期t与轨道半径r，故c错误；d、攻击卫星完成“太空涂鸦”后要回到地轨道上，应减速做近心运动，故d正确；故选：d点评：本题要掌握万有引力提供向心力这个关系，要注意向心力的表达式，要计算中心提供的质量，至少要知道环绕天体的两个参量才行二、多选题（本题共5小题，每题3分，共15分）16（3分）下列说法中正确的是（）a物体在恒力作用下不可能做曲线运动b物体在变力作用下一定做曲线运动c物体在恒力和变力作用下，都可能做曲线运动d做曲线运动的物体受合外力一定不为零考点：物体做曲线运动的条件 专题：物体做曲线运动条件专题分析：物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论解答：解：a、b、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，物体在恒力作用下，可以是匀加速直线运动，也可能做曲线运动，而在变力作用下，可以做直线运动，也可以做曲线，所以a错误，b也错误，c正确；d、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力一定不等于0，故d正确故选：cd点评：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住17（3分）关于向心力的说法中正确的是（）a物体受到向心力的作用才能做圆周运动b向心力是指向圆心方向的合外力，它是根据力的作用效果命名的c向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是某种力的分力d向心力只改变物体的运动方向，不可能改变物体运动的快慢考点：向心力 专题：匀速圆周运动专题分析：物体做圆周运动就需要有向心力，向心力是由外界提供的，不是物体产生的向心力改变速度的方向，不改变速度的大小做匀速圆周运动的物体向心力是由合外力提供的向心力的方向时刻改变，向心力也改变解答：解：a、物体做圆周运动就需要有向心力，向心力是由外界提供的，不是物体本身产生的，故a错误b、向心力是指向圆心的合力提供的，它是按力的作用效果命名的，故b正确c、向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是某种力的分力，故c正确d、向心力的方向与速度方向垂直，不改变速度的大小，只改变速度的方向，故d正确故选：bcd点评：本题考查对向心力的理解能力向心力不是什么特殊的力，其作用产生向心加速度，改变速度的方向，不改变速度的大小18（3分）以下说法正确的是（）a质量为m的物体在地球上任何地方其重力均相等b把质量为m的物体从地面移到高空上，其重力变小了c同一物体在赤道处的重力比在两极处重力大d同一物体在任何地方其质量相等考点：万有引力定律及其应用；向心力 专题：万有引力定律的应用专题分析：质量是物体的固有属性；重力是指由于地球的吸引而使物体受到的力地球附近的物体都受到重力的作用同时知道重力加速度随着纬度越高，其值越大；或随着高度越高，其值越小解答：解：abc、物体只要受到地球的吸引就会有重力作用，无论是与地球接触还是在空中，也无论是静止或运动状态，都受到重力的作用，但不同的地方，由于重力加速度不同，导致重力不同，随着高度越高，重力加速度越小，则重力越小，月球比地球重力加速度小，赤道上的重力加速度比两极小，故a错误，b正确，c错误；d、质量是物体的固有属性，不因为位置改变而改变，故d正确故选：bd点评：地球附近的物体都受到重力作用，是很重要的一点对物体进行受力分析时，重力是最常见的一个力，首先就要考虑重力的存在并考查重力加速度的不同19（3分）下列叙述中，正确的是（）a牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许用实验方法测出万有引力常量的数值，从而使万有引力定律有了真正的实用价值b物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心c平抛运动的物体速度变化的方向始终是竖直向下的d曲线运动一定是变速运动，所以做曲线运动的物体加速度一定会变化考点：平抛运动；向心力；万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定 专题：平抛运动专题分析：牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许用实验方法测出万有引力常量；圆周运动的合力不一定指向圆心；平抛运动的物体速度变化的方向与加速度方向相同，总是竖直向下；做曲线运动的物体加速度不一定变化解答：解：a、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许用实验方法测出万有引力常量g的数值，使万有引力定律有了真正的实用价值，故a正确b、圆周运动有匀速圆周运动和变速圆周运动之分，匀速圆周运动的合力一定指向圆心；而变速圆周运动的合力不一定指向圆心，故b错误c、平抛运动的物体速度变化量v=at=gt，可知速度变化量的方向与加速度方向相同，始终是竖直向下的，故c正确d、曲线运动的速度沿轨迹的切线方向，一定是变速运动，但加速度可能不变，比如平抛运动的加速度不变，故d错误故选：ac点评：本题关键要掌握曲线运动的基本知识，知道圆周运动的向心力指向圆心，而合力不一定指向圆心，曲线运动也有加速度不变的匀变速曲线运动20（3分）地球赤道上有一物体随地球自转，所受的向心力为f1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略），所受的向心力为f2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为2；地球的同步卫星所受的向心力为f3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为3；地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则（）af1=f2f3bg=a2a3a1cv1=v2=vv3d1=32考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系 专题：人造卫星问题分析：题中涉及三个物体：地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体1、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星2、地球同步卫星3；物体1与人造卫星2转动半径相同，物体1与同步卫星3转动周期相同，人造卫星2与同步卫星3同是卫星，都是万有引力提供向心力；分三种类型进行比较分析即可解答：解：a、根据题意三者质量相等，轨道半径r1=r2r3物体1与人造卫星2比较，由于赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力，而近地卫星只受万有引力，故f1f2 ，故a错误；b、物体1和卫星3周期相等，则角速度相等，即1=3，而加速度a=r2，则a3a1，卫星2和卫星3都靠万有引力提供向心力，根据=m2r=ma，=，a=，知轨道半径越大，角速度越小，向心加速度越小，则a2a3，23物体1和卫星3周期相等，则角速度相等，即1=3，对于近地卫星，有=mg=ma2，向心加速度等于表面的重力加速度故b正确，d正确c、物体1和卫星3周期相等，则角速度相等，即1=3，根据v=r，则v3v1，卫星2和卫星3都靠万有引力提供向心力，根据=m，解得v=，知轨道半径越大，线速度越小，则v2v3故c错误故选：bd点评：本题关键要将物体1、人造卫星2、同步卫星3分为三组进行分析比较，最后再综合；一定不能将三个物体当同一种模型分析，否则会使问题复杂化三、填空题（本题共5小题，每空2分，共18分）21（6分）两颗人造地球卫星a、b的质量之比ma：mb=1：2，轨道半径之比ra：rb=1：3，某一时刻它们的连线通过地心，则此时它们的线速度之比va：vb=：1，向心加速度之比aa：ab=9：1，向心力之比fa：fb=9：2考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用 专题：人造卫星问题分析：题考查万有引力定律及其应用，在该类的题目中，一定要使用万有引力提供向心力的公式解答解答：解：1、万有引力提供向心力：得：所以：2、由：得：所以：=3、由：所以：故答案为：1，9：1，9：2点评：该题考查万有引力定律及其应用，解题的关键在于一定要使用万有引力提供向心力的公式解答属于基础题型，简单题22（2分）地球表面的平均重力加速度为g，地球半径为r，万有引力常量为g，用上述物理量估算出来的地球平均密度是考点：万有引力定律及其应用 专题：万有引力定律的应用专题分析：根据万有引力提供圆周运动向心力可以由地球表面的重力加速度和地球半径和引力常量求得地球质量，再根据密度公式求得地球的密度解答：解：在地球表面重力与万有引力相等有：可得地球的质量m=根据密度公式有地球的密度=故答案为：点评：计算地球的质量一是根据表面的重力与万有引力相等，二是万有引力提供圆周运动向心力来求，注意求密度是要掌握球的体积公式23（2分）已知地球质量是月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的4倍，地球上发射近地卫星的环绕速度为7.9km/s，那么在月球上发射一艘靠近月球表面运行的宇宙飞船，它的环绕速度为1.7km/s考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用 专题：万有引力定律的应用专题分析：根据卫星在星球表面附近做匀速圆周运动的速度即为环绕速度，由万有引力提供向心力，列式进行求解解答：解：近地卫星的向心力由地球的万有引力提供，则：g=m，得：v地=同理，“近月卫星”的向心力由月球的万有引力提供，得：v月=所以=则得：v月=v地=km/s=1.7km/s故答案为：1.7km/s点评：本题是卫星类型，关键要建立卫星运动的模型，根据万有引力提供向心力，得到环绕速度的表达式24（6分）v=7.9km/s是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度，叫做第一宇宙速度速度v=11.2km/s是物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的速度，叫做第二宇宙速度速度v=16.7km/s是使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去的速度，叫做第三宇宙速度速度考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用 专题：人造卫星问题分析：物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，挣脱地球引力束缚的发射速度为第二宇宙速度，挣脱太阳引力的束缚的发射速度为第三宇宙速度解答：解：v=7.9km/s是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度，叫做第一宇宙速度速度v=11.2km/s是物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的速度，叫做第二宇宙速度速度v=16.7km/s是使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去的速度，叫做第三宇宙速度速度故答案为：第一宇宙速度，第二宇宙速度，第三宇宙速度点评：本题要知道第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度的含义，特别要注意第一宇宙速度又称为环绕速度，是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度，也是发射卫星的最小速度，做圆轨道运行的卫星的最大速度25（2分）两颗球形行星a和b各有一颗卫星a和b，卫星的圆形轨道接近各自行星的表面，如果两颗行星的质量之比=p，半径之比=q，则两颗卫星的周期之比等于q考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用 专题：人造卫星问题分析：研究卫星绕行星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出周期表达式；注意在行星表面运动，轨道半径可以认为就是行星的半径解答：解：研究同卫星绕行星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：=m解得：t=2在行星表面运动，轨道半径可以认为就是行星的半径两行星质量之比为ma：mb=p，半径之比为ra：rb=q，所以两卫星周期之比：=q故答案为：q点评：求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再进行之比；向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用四、计算题：（本题共4小题，共22分解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要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）26（4分）火箭发射“神舟”号宇宙飞船开始阶段是竖直升空，设向上的加速度a=5m/s2，宇宙飞船中用弹簧秤悬挂一个质量为m=9kg的物体，当飞船升到某高度时，弹簧秤示数为85n，那么此时飞船距地面的高度是多少（地球半径r=6400km，地球表面重力加速度g=10m/s2）？考点：万有引力定律及其应用；牛顿第二定律；向心力 专题：万有引力定律的应用专题分析：当卫星升空到某高处时，对物体进行受力分析，运用牛顿第二定律列出等式，注意此时物体所受的重力与在地球表面不相等由于不考虑地球自转的影响，根据万有引力等于重力求出卫星距地面的高度解答：解：升空到距地h高处，对飞船中的物体进行受力分析，运用牛顿第二定律列出等式：fmg=ma，又由于万有引力近似等于物体重力得：开始升空时：mg=，在h高处时：mg=，由以上三式解得h=3