北京市临川学校高一物理下学期3月月考试卷（含解析）.doc

2015-2016学年北京市临川学校高一（下）月考物理试卷（3月份）一、选择题（本题共15小题，每题4分每题给出的四个选项中，有的只有一个选项、有的有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是（）a匀速圆周运动是匀速运动，线速度不变b角速度不变c周期变化d加速度为零2如图所示，a、b是地球表面上不同纬度上的两个点，如果把地球看作是一个球体，a、b两点随地球自转做匀速圆周运动，这两个点具有大小相同的（）a线速度b角速度c加速度d圆周半径3如图，一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一块橡皮，橡皮块随圆盘一起转动（俯视为逆时针）某段时间圆盘转速不断增大，但橡皮块仍相对圆盘静止，在这段时间内，关于橡皮块所受合力f的方向的四种表示（俯视图）中，正确的是（）abcd4有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h下列说法中正确的是（）ah越高，摩托车对侧壁的压力将越大bh越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大ch越高，摩托车做圆周运动的周期将越大dh越高，摩托车做圆周运动的向心力将不变5m为在水平传送带上被传送的小物体（可视为质点），a为终端皮带轮，如图所示，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不打滑，当m可被水平抛出时（）a皮带的最小速度为b皮带的最小速度为 ca轮每秒的转数最少是da轮每秒的转数最少是6一箱土豆在转盘上随转盘以角速度做匀速圆周运动，其中一个处于中间位置的土豆质量为m，它到转轴的距离为r，则其它土豆对该土豆的作用力为（）amgbm2rcd7万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物体的重力就是地球对物体的万有引力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8“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星若测得“嫦娥二号”在月球（可视为密度均匀的球体）表面附近圆形轨道运行的周期t，已知引力常数g，半径为r的球体体积公式v=r3，则可估算月球的（）a密度b质量c半径d自转周期9据新华社莫斯科4月10日电，经过两天的飞行，搭载韩国首位宇航员以及两名俄罗斯宇航员的俄“联盟tma12”飞船10日与国际空间站成功对接如果对接前宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动，若飞船与前面空间站对接，飞船为了追上空间站，可采用的方法是（）a飞船加速追上空间站，完成对接b飞船从原轨道减速至一个较低轨道，再加速追上空间站完成对接c飞船加速至一个较高轨道再减速追上空间站完成对接d无论飞船如何采取措施，均不能与空间站aa对接10关于人造地球卫星及其中物体的超重失重问题，下列说法正确的是（）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失重现象c进入轨道后做匀速圆周运动，不产生失重现象d失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的11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7.9km/sb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12甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道以下判断正确的是（）a甲的周期大于乙的周期b乙的速度大于第一宇宙速度c甲的加速度小于乙的加速度d甲在运行时能经过北极的正上方13我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下经椭圆轨道向月球靠近，并将与空间站在b处对接已知空间站绕月轨道半径为r，周期为t，万有引力常量为g，下列说法中正确的是（）a图中航天飞机在飞向b处的过程中，加速度逐渐减小b航天飞机在b处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速c根据题中条件可以算出月球质量d根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小142007年4月24日，科学家宣布在太阳之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星gliese581c这颗围绕红矮星gliese581运行的星球有类似地球的温度，表面可能有液态水存在，距离地球约为20光年，直径约为地球的1.5倍，质量约为地球的5倍，绕红矮星gliese581运行的周期约为13天假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面附近轨道，下列说法正确是（）a飞船在gliese581c表面附近运行的周期约为13天b飞船在gliese581c表面附近运行时的速度大于7.9km/sc人在gliese581c上所受重力比在地球上所受重力大dgliese581c的平均密度比地球平均密度小15有一星球的密度跟地球密度相同，但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的4倍，则该星球的质量将是地球质量的（）a倍b4倍c16倍d64倍二、解答题（共6小题，满分18分）16已知地球半径为r，地球表面重力加速度为g，引力常量为g，不考虑地球自转的影响则地球的质量为；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，则卫星的运行周期t为17行星的平均密度是，靠近行星表面的卫星的周期是t，试证明t2为一个常数18如图所示，有一水平放置的圆盘，上面水平放一劲度系数为k的弹簧，弹簧的一端固定于轴o上，另一端连接一质量为m的物体a，物体与盘面间的动摩擦因数为，开始时弹簧未发生形变，长度为r，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力则：（1）盘的转速n0多大时，物体a开始滑动？（2）当转速达到2n0时，弹簧的伸长量x是多少？19如图所示，一个小球质量为m，在半径为r的光滑管内的顶部a点水平飞出，恰好又从管口b点射入管内，则：（1）小球在a点对上侧管壁有弹力作用还是对下侧管壁有弹力作用？作用力多大？（2）若要使小球对上侧管壁弹力大小等于重力，则小球对a点的速度应为多少？20如图所示，细绳一端系着质量m=0.1kg的小物块a，置于光滑水平台面上；另一端通过光滑小孔o与质量m=0.5kg的物体b相连，b静止于水平地面上当a以o为圆心做半径r=0.2m的匀速圆周运动时，地面对b的支持力fn=3.0n，求物块a的速度和角速度的大小（g=10m/s2）21万有引力定律揭示了天体运动规律与地上物体运动规律具有内在的一致性（1）用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量，随称量位置的变化可能会有不同的结果已知地球质量为m，自转周期为t，万有引力常量为g将地球视为半径为r、质量均匀分布的球体，不考虑空气的影响设在地球北极地面称量时，弹簧秤的读数是f0a若在北极上空高出地面h处称量，弹簧秤读数为f1，求比值的表达式，并就h=1.0%r的情形算出具体数值（计算结果保留两位有效数字）；b若在赤道地面称量，弹簧秤读数为f2，求比值的表达式（2）设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径为r、太阳的半径为rs和地球的半径r三者均减小为现在的1.0%，而太阳和地球的密度均匀且不变仅考虑太阳和地球之间的相互作用，以现实地球的1年为标准，计算“设想地球”的一年将变为多长？2015-2016学年北京市临川学校高一（下）月考物理试卷（3月份）参考答案与试题解析一、选择题（本题共15小题，每题4分每题给出的四个选项中，有的只有一个选项、有的有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是（）a匀速圆周运动是匀速运动，线速度不变b角速度不变c周期变化d加速度为零【考点】匀速圆周运动【分析】匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，是变速运动加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动向心力方向始终指向圆心，是变化的角速度不变【解答】解：a、匀速圆周运动速度大小不变，方向时刻变化，故速度是变化的，是变速运动，故a错误；b、匀速圆周运动的角速度和周期不变，故b正确，c错误；d、匀速圆周运动是变速运动，一定有加速度，加速度不为零，故d错误故选：b【点评】矢量由大小和方向才能确定的物理量，所以当矢量大小变化、方向变化或大小方向同时变化时，矢量都是变化的2如图所示，a、b是地球表面上不同纬度上的两个点，如果把地球看作是一个球体，a、b两点随地球自转做匀速圆周运动，这两个点具有大小相同的（）a线速度b角速度c加速度d圆周半径【考点】线速度、角速度和周期、转速【分析】共轴转动的物体具有相同的角速度，从图中可以看出a的半径比b大，再根据v=r、a=r2、去比较线速度、加速度和向心力【解答】解：地球自转绕地轴转动，地球上除两级各点具有相同的角速度在a和b两地的物体随地球自转的轨道半径不同，根据v=r、a=r2知线速度、加速度不同故b正确，acd错误故选：b【点评】解决本题的关键知道共轴转动的物体具有相同的角速度，同时要结合公式v=r、a=r2进行分析，基础题目3如图，一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一块橡皮，橡皮块随圆盘一起转动（俯视为逆时针）某段时间圆盘转速不断增大，但橡皮块仍相对圆盘静止，在这段时间内，关于橡皮块所受合力f的方向的四种表示（俯视图）中，正确的是（）abcd【考点】向心力【分析】橡皮块做加速圆周运动，合力不指向圆心；合力的径向分力提供向心力，切线分力产生切向加速度【解答】解：橡皮块做加速圆周运动，合力不指向圆心，但一定指向圆周的内侧；由于做加速圆周运动，动能不断增加，故合力与速度的夹角小于90；故选：c【点评】本题关键明确变速圆周运动的合力不指向圆心，将合力沿着切线方向和径向正交分解，径向分力提供向心力4有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h下列说法中正确的是（）ah越高，摩托车对侧壁的压力将越大bh越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大ch越高，摩托车做圆周运动的周期将越大dh越高，摩托车做圆周运动的向心力将不变【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速【分析】摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力f的合力，作出力图，得出向心力大小不变h越高，圆周运动的半径越大，由向心力公式分析周期、线速度大小【解答】解：a、摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力f的合力，作出力图设圆台侧壁与竖直方向的夹角为，侧壁对摩托车的支持力f=不变，则摩托车对侧壁的压力不变故a错误b、如图向心力fn=mgcot，m，不变，向心力大小不变，根据牛顿第二定律得fn=m，h越高，r越大，fn不变，则v越大故bd正确c、根据牛顿第二定律得fn=m，h越高，r越大，fn不变，则t越大故c正确故选：bcd【点评】本题考查应用物理规律分析实际问题的能力，是圆锥摆模型，关键是分析物体的受力情况，研究不变量5m为在水平传送带上被传送的小物体（可视为质点），a为终端皮带轮，如图所示，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不打滑，当m可被水平抛出时（）a皮带的最小速度为b皮带的最小速度为 ca轮每秒的转数最少是da轮每秒的转数最少是【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速【分析】当物块恰好被水平抛出时，在皮带上最高点时由重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出临界速度，再根据线速度与转速的关系求出a轮每秒的转数最小值【解答】解：a、当物块恰好被水平抛出时，在皮带上最高点时由重力提供向心力，则由牛顿第二定律得：mg=m，解得：v=故a正确，b错误；c、设此时皮带转速为n，则有2nr=v，得到：n=故c正确，d错误故选：ac【点评】本题运用牛顿第二定律和圆周运动规律分析临界速度问题当一个恰好离开另一个物体时两物体之间的弹力为零，这是经常用到的临界条件6一箱土豆在转盘上随转盘以角速度做匀速圆周运动，其中一个处于中间位置的土豆质量为m，它到转轴的距离为r，则其它土豆对该土豆的作用力为（）amgbm2rcd【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】土豆水平方向所受合力提供向心力，由竖直方向受力平衡，根据牛顿第二定律列式求解即可【解答】解：土豆做匀速圆周运动，合力提供向心力，受重力和弹力，根据牛顿第二定律和向心力公式，有：水平方向：；竖直方向：fy=mg；故合力为：；故选c【点评】本题关键是将土豆合力分解为水平方向和竖直方向的分力，然后运用牛顿第二定律列式分析7万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物体的重力就是地球对物体的万有引力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【考点】万有引力定律及其应用【分析】解答本题需要掌握：万有引力定律的内容、表达式、适用范围、重力与万有引力的关系；宇宙飞船中的宇航员做匀速圆周运动，重力提供向心力，处于完全失重状态【解答】解：a、物体的重力是万有引力的一个分力，忽略地球自转时，重力等于万有引力，但重力和万有引力是两个概念，不能说物体的重力就是地球对物体的万有引力，故a错误b、万有引力与物体间的距离的平方成反比，人造地球卫星离地球越远，受到地球的万有引力越小，故c错误c、人造地球卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，故c正确d、宇航员随宇宙飞船一起绕地球做匀速圆周运动，宇航员受到的引力完全提供向心力，处于完全失重状态，故d错误故选：c【点评】本题关键是要掌握万有引力定律的内容、表达式、适用范围超重与失重不是重力变化，而是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于或小于重力的现象8“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星若测得“嫦娥二号”在月球（可视为密度均匀的球体）表面附近圆形轨道运行的周期t，已知引力常数g，半径为r的球体体积公式v=r3，则可估算月球的（）a密度b质量c半径d自转周期【考点】万有引力定律及其应用【分析】研究“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出中心体的质量根据密度公式表示出密度【解答】解：a、研究“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式m=，由于嫦娥二号”在月球（可视为密度均匀的球体）表面附近圆形轨道运行，所以r可以认为是月球半径根据密度公式：=，故a正确b、根据a选项分析，由于不知道月球半径r，所以不能求出月球质量故b错误c、根据a选项分析，不能求出月球半径，故c错误d、根据题意不能求出月球自转周期，故d错误故选a【点评】研究“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式可以表示出中心体的质量求一个物理量，我们应该把这个物理量运用物理规律用已知的物理量表示出来9据新华社莫斯科4月10日电，经过两天的飞行，搭载韩国首位宇航员以及两名俄罗斯宇航员的俄“联盟tma12”飞船10日与国际空间站成功对接如果对接前宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动，若飞船与前面空间站对接，飞船为了追上空间站，可采用的方法是（）a飞船加速追上空间站，完成对接b飞船从原轨道减速至一个较低轨道，再加速追上空间站完成对接c飞船加速至一个较高轨道再减速追上空间站完成对接d无论飞船如何采取措施，均不能与空间站aa对接【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】飞船做匀速圆周运动的向心力有引力提供，当引力大于需要的向心力时，飞船做向心运动；当飞船受到的万有引力小于所需要的向心力时，飞船做离心运动；飞船的线速度、角速度都与轨道半径一一对应【解答】解：a、飞船做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，根据万有引力等于向心力，可以知道速度与轨道半径的关系为v=，当飞船加速时，在原轨道运行所需要的向心力变大，但万有引力大小不变，故引力不足以提供向心力，飞船会做离心运动，飞到较高的轨道，不能对接，故a错误；c、飞船加速至一个较高轨上，轨道半径越大，线速度越小，飞船离轨道空间站越来越远，再减速做近心运动到原来轨道，也无法对接，故c错误；bd、故需要减速到较低轨道，追上轨道空间站后，再加速上升到较高轨道，故b正确、d错误；故选：b【点评】解决本题关键要结合离心运动和向心运动的条件进行分析，同时要抓住飞船做匀速圆周运动时万有引力提供向心力，求解出线速度与轨道关系的表达式进行讨论10关于人造地球卫星及其中物体的超重失重问题，下列说法正确的是（）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失重现象c进入轨道后做匀速圆周运动，不产生失重现象d失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的【考点】超重和失重【分析】超重的运动学特征是具有向上的加速度，失重的运动学特征是具有向下的加速度【解答】解：a、在发射过程中向上加速时，加速度方向向上，处于超重状态故a正确 b、在降落过程中减速时，加速度方向向上，处于超重状态故b错误c、进入轨道后做匀速圆周运动时，处于完全失重状态故c错误d、失重时地球对卫星内物体的作用力不变，是物体对支撑面的压力或对悬挂物的拉力减小了故d错误故选a【点评】解决本题的关键知道超重和失重的运动学特征，知道超重和失重时，重力没有变化11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7.9km/sb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【考点】万有引力定律及其应用；同步卫星【分析】研究同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求出表示出线速度的大小知道7.9 km/s为第一宇宙速度了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球相同根据向心加速度的表达式找出向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小关系【解答】解：a、由万有引力提供向心力得： =，v=，即线速度v随轨道半径 r的增大而减小，v=7.9 km/s为第一宇宙速度，即围绕地球表面运行的速度；因同步卫星轨道半径比地球半径大很多，因此其线速度应小于7.9 km/s，故a错误；b、因同步卫星与地球自转同步，即t、相同，因此其相对地面静止，由万有引力提供向心力得：=m（r+h）2得：h=r，因g、m、r均为定值，因此h一定为定值，故b正确；c、因同步卫星周期t同=24小时，月球绕地球转动周期t月=27天，即t同t月，由公式=得同月，故c正确；d、同步卫星与静止在赤道上的物体具有共同的角速度，由公式a向=r2，可得： =，因轨道半径不同，故其向心加速度不同，故d错误故选bc【点评】了解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要比较一个物理量大小，我们应该把这个物理量先表示出来，在进行比较12甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道以下判断正确的是（）a甲的周期大于乙的周期b乙的速度大于第一宇宙速度c甲的加速度小于乙的加速度d甲在运行时能经过北极的正上方【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度【分析】人造卫星的万有引力等于向心力，先列式求出线速度、周期和向心力的表达式进行讨论；第一宇宙速度是在近地发射人造卫星的最小速度，也是近地圆轨道的环绕速度，还是圆轨道运行的最大速度【解答】解：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为m，有f=f向f=gf向=m=m2r=m（）2r因而g=m=m2r=m（）2r=ma解得v= t=2a= 由式可以知道，人造卫星的轨道半径越大，线速度越小、周期越大，加速度越小，由于甲卫星的高度大，轨道半径大，故甲卫星的线速度小、周期大，加速度小；根据式，第一宇宙速度是近地圆轨道的环绕速度，也是圆轨道运行的最大速度；故选ac【点评】本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度、角速度、周期和加速度的表达式，再进行讨论13我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下经椭圆轨道向月球靠近，并将与空间站在b处对接已知空间站绕月轨道半径为r，周期为t，万有引力常量为g，下列说法中正确的是（）a图中航天飞机在飞向b处的过程中，加速度逐渐减小b航天飞机在b处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速c根据题中条件可以算出月球质量d根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小【考点】万有引力定律及其应用【分析】航天飞机在月球引力作用下经椭圆轨道向月球靠近的过程中，月球的万有引力对它做正功，其速度将增大；椭圆轨道和圆轨道是不同的轨道，必须经过变轨才能进入空间站轨道根据万有引力等于向心力，列式可求得月球的质量对照万有引力定律，分析能否求出空间站受到月球引力的大小【解答】解：a：图中航天飞机在飞向b处的过程中，距离减小，月球引力增大，加速度增大故a错误；b：椭圆轨道和圆轨道是不同的轨道，航天飞机不可能自主改变轨道，只有在减速变轨后，才能进入空间站轨道故b正确；c：对空间站，根据万有引力提供向心力，得：g=m，得m=，根据空间站的轨道半径为r，周期为t，万有引力常量为g就能计算出月球的质量m故c正确d：由于空间站的质量不知，根据万有引力定律f=g知，不能求出空间站受到月球引力的大小，故d错误故选：bc【点评】该题考查万有引力与航天，这类问题的关键思路是万有引力提供向心力属于基础题目142007年4月24日，科学家宣布在太阳之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星gliese581c这颗围绕红矮星gliese581运行的星球有类似地球的温度，表面可能有液态水存在，距离地球约为20光年，直径约为地球的1.5倍，质量约为地球的5倍，绕红矮星gliese581运行的周期约为13天假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面附近轨道，下列说法正确是（）a飞船在gliese581c表面附近运行的周期约为13天b飞船在gliese581c表面附近运行时的速度大于7.9km/sc人在gliese581c上所受重力比在地球上所受重力大dgliese581c的平均密度比地球平均密度小【考点】万有引力定律及其应用【分析】根据万有引力提供向心力，列出等式把需要比较的物理量表示出来，再根据已知量进行比较【解答】解：a、飞船绕行星运动时由万有引力提供向心力则有： 得：t=2=所以在gliese581c表面附近运行的周期与地球表面运行的周期之比为： =1由于地球表面运行的周期小于1天，所以飞船在gliese581c表面附近运行的周期小于一天故a错误b、由万有引力提供向心力得：v=，则=1所以飞船在行星表面做圆周运动时的速度大于 7.9km/s，故b正确cd、在gliese581c表面，物体受到的万有引力等于重力所以有忽略地球自转，物体受到的万有引力等于重力所以有g=，所以=1，所以探测器在gliese 581c表面附近运行时的加速度大于g，故c正确、d、由，可知gliese581c的平均密度比地球平均密度大则d错误故选：bc【点评】抓住谁是中心天体谁是环绕天体，中心天体对环绕天体的万有引力提供环绕天体做圆周运动所需要的向心力，根据题目的要求选择恰当的向心力的表达式15有一星球的密度跟地球密度相同，但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的4倍，则该星球的质量将是地球质量的（）a倍b4倍c16倍d64倍【考点】万有引力定律及其应用【分析】根据万有引力等于重力，列出等式表示出重力加速度根据密度与质量关系代入表达式找出半径的关系，再求出质量关系【解答】解：根据万有引力等于重力，列出等式：=mgg=，其中m是地球的质量，r应该是物体在某位置到球心的距离根据根据密度与质量关系得：m=r3，星球的密度跟地球密度相同，=4=64故选d【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，再根据表达式进行比较二、解答题（共6小题，满分18分）16已知地球半径为r，地球表面重力加速度为g，引力常量为g，不考虑地球自转的影响则地球的质量为；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，则卫星的运行周期t为【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【分析】利用万有引力和向心力及重力的两个关系式进行解题，再利用万有引力提供向心力来解周期【解答】解：在地球表面忽略自转的影响，由万有引力等于重力知，解得m=；某卫星绕地球做匀速圆周运动的周期t、轨道半径r，由万有引力充当向心力知，解得：故答案为：，【点评】解决此题的关键是知道万有引力在不同的位置充当的作用不同，地面上等于重力，天体运动中等于向心力17行星的平均密度是，靠近行星表面的卫星的周期是t，试证明t2为一个常数【考点】万有引力定律及其应用【分析】该题中行星的平均密度是，结合星球表面飞行的卫星万有引力提供圆周运动向心力，由此分析即可【解答】解：令星球的半径为r，则星球的质量m=，靠近行星表面飞行的卫星由万有引力提供圆周运动向心力有：即：整理可得即t2为一常数得证故答案为：【点评】该题结合行星的平均密度是与质量的关系，考查万有引力定律的应用，解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，再根据已知条件进行分析证明18如图所示，有一水平放置的圆盘，上面水平放一劲度系数为k的弹簧，弹簧的一端固定于轴o上，另一端连接一质量为m的物体a，物体与盘面间的动摩擦因数为，开始时弹簧未发生形变，长度为r，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力则：（1）盘的转速n0多大时，物体a开始滑动？（2）当转速达到2n0时，弹簧的伸长量x是多少？【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】（1）物体a随圆盘转动的过程中，若圆盘转速较小，由静摩擦力提供向心力；当圆盘转速较大时，弹力与摩擦力的合力提供向心力物体a刚开始滑动时，弹簧的弹力为零，静摩擦力达到最大值，由静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律求解角速度0（2）当角速度达到20时，由弹力与摩擦力的合力提供向心力，由牛顿第二定律和胡克定律求解弹簧的伸长量x【解答】解：若圆盘转速较小，则静摩擦力提供向心力，当圆盘转速较大时，弹力与静摩擦力的合力提供向心力（1）当圆盘转速为n0时，a即将开始滑动，此时它所受的最大静摩擦力提供向心力，则有：，又因为：，解得：即当时物体a开始滑动（2）当圆盘转速达到2n0时，物体受到的最大静摩擦力已不足以提供向心力，需要弹簧的弹力来补充，即：，而：1=22n0，r=r+x解得：答：（1）盘的转速n0为时，物体a开始滑动；（2）当转速达到2n0时，弹簧的伸长量x是【点评】当物体相对于接触物体刚要滑动时，静摩擦力达到最大，这是经常用到的临界条件本题关键是分析物体的受力情况19如图所示，一个小球质量为m，在半径为r的光滑管内的顶部a点水平飞出，恰好又从管口b点射入管内，则：（1）小球在a点对上侧管壁有弹力作用还是对下侧管壁有弹力作用？作用力多大？（2）若要使小球对上侧管壁弹力大小等于重力，则小球对a点的速度应为多少？【考点】向心力；牛顿第二定律；平抛运动【分析】（1）从a点飞出后做平抛运动，由平抛运动的规律可以求得在a点的初速度，根据向心力公式即可求解作用力；（2）小球对上侧管壁弹力大小等于重力，则上侧管壁对小球的压力也为mg，根据向心力公式即可求解a点速度【解答】解：（1）小球从a运动到b做平抛运动，则水平方向：r=vat，竖直方向：，解得：若球对上