天体与机械能练习.docx

天体运动1:人造地球卫星在环形轨道上绕地球运转，它的轨道半径、周期和环绕速度的变化关系是（ ）A半径越小，速度越小，周期越小 B半径越小，速度越大，周期越小C半径越大，速度越大，周期越小 D半径越大，速度越小，周期越小2:两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为TA/TB=1/8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为( )ARA：RB=4：1，vA：vB=1：2 BRA：RB=4：1，vA：vB=2：1CRA：RB=1：4，vA：vB=2：1 DRA：RB=1：4，vA：vB=1：23:（08年崇文一模）如图3-1所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星，下列说法中正确的是（ ）Ab、c的线速度大小相等，且大于a的线速度Bb、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度Cb、c运行的周期相同，且小于a的运行周期图 3-1D由于某种原因，a的轨道半径缓慢减小，则a的线速度将变小4:（09年昌平区二模）美国东部时间2009年2月10日上午11时55分(北京时间2月 11 日晚0时55分)，美国和俄罗斯的两颗通信卫星在太空相撞并产生大量太空垃圾，这极有可能会对国际空间站构成威胁. 在地球大气层外有很多太空垃圾绕地球转动，可视为绕地球做匀速圆周运动.每到太阳活动期，由于受太阳的影响，地球大气层的厚度增加，从而使得一些太空垃圾进入到稀薄大气层，运动半径开始逐渐变小，但每运动一周仍可视为匀速圆周运动.若在这个过程中某块太空垃圾能保持质量不变，则这块太空垃圾的 ( )A. 线速度将逐渐变小 B. 加速度将逐渐变小图 3-2C 运动周期将逐渐变小 D机械能将逐渐变大5:（09年东城一模）近年来，人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探究，为我们将来登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础。如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该运动的周期为T，则火星的平均密度的表达式为（k为某个常数）（ ）A BC D 6：（08年石景山一模）2007年10月24日，中国第一颗人造月球卫星“嫦娥一号”成功发射，11月5日进入38万公里以外的月球轨道，11月24日传回首张图片，这是我国航天事业的又一成功。如果在这次探测工程中要测量月球的质量，则需要知道的物理量有（卫星围绕月球的运动可以看作匀速圆周运动，已知万有引力常量）（ ）A卫星的质量和月球的半径 B卫星绕月球运动的周期和卫星绕月球运动的半径C月球的半径和卫星绕月球运动的周期 D卫星的质量、月球的半径和卫星绕月球运动的周期7:（08年西城二模）“神舟六号”绕地球做匀速圆周运动时,距地面高度为343km，运行周期为90分钟;“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动时,距月球表面高度为200km,运行周期为127分钟。已知地球半径为6400km，月球半径为1750km。“嫦娥一号”与“神舟六号”相比较，下列说法中正确的是( ) A“嫦娥一号”的线速度大 B“嫦娥一号”的角速度小C“嫦娥一号”的向心加速度大 D两者轨道半径的三次方与周期平方的比值相等8:（07年东城一模）已知地球半径为R,月球半径为r,地球与月球之间的距离(两球中心之间的距离)为L.月球绕地球公转的周期为T1 ,地球自转的周期为T2 ,地球绕太阳公转周期为T3 ,假设公转运动都视为圆周运动，万有引力常量为G,由以上条件可知( )A地球的质量为m地= B.月球的质量为m月= C.地球的密度为= D.月球运动的加速度为a=9:（09年丰台一模）为了研究太阳演化的进程需知太阳的质量，已知地球的半径为R，地球的质量为m，日地中心的距离为r，地球表面的重力加速度为g，地球绕太阳公转的周期为T，则太阳的质量为（ ） A B C D10:（09年海淀一模）质量相等的甲、乙两颗卫星分别贴近某星球表面和地球表面围绕其做匀速圆周运动，已知该星球和地球的密度相同，半径分别为R和r，则（ ）A甲、乙两颗卫星的加速度之比等于R：r B甲、乙两颗卫星所受的向心力之比等于1：1C甲、乙两颗卫星的线速度之比等于1：1 D甲、乙两颗卫星的周期之比等于R:r11:(8年北京高考题）据媒体报道,嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度200 km,运行周期127分钟。若还知道引力常量和月球平均半径,仅利用以上条件不能求出的是( )A.月球表面的重力加速度B.月球对卫星的吸引力C.卫星绕月球运行的速度D.卫星绕月运行的加速度12:（09年北京高考题）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）推到第一宇宙速度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。v0C13:（07年西城一模）如图3-4所示，在半径为R，质量分布均匀的某星球表面，有一倾角为的斜坡。以初速度v0向斜坡水平抛出一个小球。测得经过时间t，小球垂直落在斜坡上的C点。求：（1）小球落到斜坡上时的速度大小v；（2）该星球表面附近的重力加速度g；（3）卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的速度v。图 3-4机械能1:如图1-1所示，力F大小相等，A B C D 物体运动的位移s也相同，哪种情况F做功最小（ ）图 1-2图 1-12:如图1-2所示,物体受到的两个相互垂直的力对物体做功大小分别为3焦和4 焦,则合外力对物体所做的功大小为_焦. 3:如图1-4所示，小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，从地 面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力( ) A垂直于接触面，做功为零 B垂直于接触面，做功不为零C不垂直于接触面，做功为零 D不垂直于接触面，做功不为零4:起重机吊起1t的货物，从静止开始以2米/秒2的加速度竖直向上运动3秒，图 1-4起重机对货物做功_焦,其中克服重力做功_焦.5:以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的 大小恒为F,则从抛出点至回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为（ ）A.0 B.-Fh C.-2Fh D.4Fh6:一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F的作用下从平图 1-5衡位置B点缓慢地移动到A点，如图1-5所示，则力F所做的功为( ）A.mgLcos B.Flsin C.mgL(1-cos) D.FL7:物体静止在光滑水平面上，先对物体施一水平向右的恒力F1，经时间t后撤去F1，立即再对它施加一水平向左的恒力F2，又经时间t后物体回到原出发点，在这一过程中，F1、F2分别对物体做的功W1、W2之比为多少？A0 B0.1J C0.314J D无法确定8:以20m/s的初速平抛一个重为20N的物体，物体经3s着地，不计空气阻力，则物体在下落过程中，重力的平均功率为 ，落地时重力的瞬时功率为 .(g=10m/s2)9:设轮船在行驶中受到的阻力与其速率的平方成正比,要将轮船行驶的速率增大一倍,消耗的功率须增大到原来的_倍.10:汽车以额定功率从静止开始行驶时，一定是( )A速度变大，加速度也变大 B速度变小，加速度也变小C速度变大，而加速度变小 D速度最大时，牵引力一定也最大11:质量为2t的汽车,发动机的额定功率为30kw,在水平公路上,能达到的最大速度为15m/s,则当汽车在额定功率下行驶，速度为10m/s时的加速度为_m/s2.例5:汽车发动机的额定牵引功率为60kW，汽车质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍。试问：汽车保持以额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少?若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度作匀加速运动，这一过程能维持多长时间?(g=10m/s2).12:质量m=1.0104kg的汽车，在平直路面上行驶时，其发动机的功率和所受的阻力都不变，已知汽车速度v1=5.0m/s时，其加速度a1=0.75m/s2；速度v2=10.0m/s时，其加速度a2=0.25m/s2.求：汽车发动机的功率P. 汽车可能达到的最大速率vmax13:一列火车由机车牵引沿水平轨道行使，经过时间t，其速度由0增大到v。已知列车总质量为M，机车功率P保持不变，列车所受阻力f为恒力。求：这段时间内列车通过的路程.例1:如图3-1所示，AB为1/4圆弧轨道，半径为R=0.8m，BC是水平轨道，长S=3m，BC处的摩擦系数为=1/15，今有质量m=1kg的物体，自A点从静止起下滑到C点刚好停止。求物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功。图 3-114:某人从高为h的地方以初速度v0向某一方向迅速抛出一个质量为m的物体，该物体着地时的速度大小也为v0 ,求： 人在抛出物体时对物体所做的功是多少?物体在空中运动过程中，克服空气阻力所做的功是多少?15:（08年石景山一模）据2008年2月18日北京新闻报导：北京地铁10号线进行运行试验。为节约能源，一车站站台建得高些，车辆进站时要上坡将动能转换为重力势能，出站时要下坡将重力势能换为动能，如图3-2所示。已知坡长为x，坡高为h，重力加速度为g，车辆的质量为m，进站车辆到达坡下A处时的速度为v0，此时切断电动机的电源。（1）车辆在上坡过程中，若只受重力和轨道的支持力，求车辆“冲”到站台上的速度多大？（2）实际上车辆上坡时，还受到其它阻力作用，要使车辆能“冲”上站台，车辆克服其它阻力做的功最大为多少？hA图 3-216:（07年朝阳一模）如图3-3所示，摩托车做特技表演时，以v010m/s的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出。若摩托车冲向高台的过程中以P1.8kW的额定功率行驶，冲到高台上所用时间t16s，人和车的总质量m1.8102kg，台高h5.0m，摩托车的落地点到高台的水平距离s7.5m。不计空气阻力，取g10m/s2。求：hv0s（1）摩托车从高台飞出到落地所用时间； （2）摩托车落地时速度的大小； （3）摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功。 图 3-317:物体从高出地面H处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落至地面沙坑下h处停 止，如图3-4所示，求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍? 图 3-418:某消防队员从一平台上跳下，下落2m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5m，在着地过程中地面对他双腿的平均作用力是自身重力的( )A2倍 B5倍 C8倍 D10倍19:质量为M,牵引力恒为F的一列车，所受阻力为f，从静止出发沿直线轨道加速一段后,关闭发动机,滑行到静止,已知总位移为S,则途中列车运行的最大速度为_.例4:在水平桌面上用一水平恒力F牵引木块运动，当速度达到vm后，立刻撤去力F，木块滑行一段距离直到停止，木块的v-t图象如图3-5所示，则木块受的牵引力F和所受的摩擦力Ff之比为 .全过程中F做功W1和克服摩擦力做功W2之比为 . 20:质量m=0.2kg物体，从H=2m高处自静止下落，着地速度v=5m/s.若物体在下落和反弹上升过程中受空气阻气大小不变，而且和地面撞击时无机械能损失，则物体从下落到最后图3-5停留在地面上经过的路程是多少?21:如图3-6所示，小滑块从斜面顶点A由静止滑至水平部分C点而停止。已知斜面高为h，滑块运动的整个水平距离为s，设转角B处无动能损失，斜面和水平部分与小滑块的动摩擦因数相同，求：（1）此动摩擦因数；图 3-6（2）要将该物再拉回原斜面顶端,外力至少要做功？ 22:如图3-7所示，物体在离底端4m处的斜面上由静止滑下，物体在斜面上和平面上运动时动摩擦因数均为0.5，斜面倾角为37，斜面与平面间由一小段圆弧连接，23:（07年朝阳二模）如图4-4所示，ABC是光滑轨道，其中AB是水平的，BC是与AB相切的位于竖直平面内的半圆轨道，半径R=0.4m。质量m=0.5kg的小球以一定的速度从水平轨道冲向半圆轨道，经最高点C水平飞出，落在AB轨道上，距B点的距离s=1.6m。g取10m/s2，求：（1）小球经过C点时的速度大小；图 4-4（2）小球经过C点时对轨道的压力大小；（3）小球在AB轨道上运动时的动能。24:如图4-5所示,长为L的轻杆左端与轴相连,中间和右端分别固定一质量为m 的小球A、B,当杆从水平状态由静止摆下至竖直位置时,A球的速度VA=_. 图 4-6图 4-7图 4-525:如图4-6所示,体积可忽略的光滑小球从高h的顶端由静上滑下,进入一半径为R的环中,刚好能滑到环的顶端,则h与R的关系为 h =_R.26:如图4-