曲线运动万有引力练习含答案.doc

曲线运动万有引力练习一、 选择题（共60分。共15个题，每题4分。每题至少有一个选项是正确的，选对不全的给2分。）1.下列说法正确的是A. 曲线运动一定是变速运动, 物体在恒力作用下可能作曲线运动B. 曲线运动一定是变速运动, 物体在变力作用下不可能作曲线运动C.做曲线运动的物体，加速度与速度一定不同方向D.做曲线运动的物体，加速度与速度可能同方向2.一架飞机水平匀速飞行，从飞机上每隔一段相等的时间释放一个铁球，先后共释放四个，如果不计空气阻力，则四个球A.在空中任何时刻总排成抛物线，它们在水平地面上的落点是等间距的B.在空中任何时刻总排成直线，它们在水平地面上的落点是等间距的C.在空中任何时刻总排成直线，它们在水平地面上的落点是不等间距的D.在空中任何时刻总排成一条竖直的直线，从上到下相邻两球的距离之比是1:3:53.一个物体在地球表面所受的重力为G，则在距地面高度为地球半径的3倍时，所受的引力为A.G/16 B.G/9 C.G/4 D.G/34.关于地球卫星轨道的叙述正确的是A.近地卫星的轨道一定不在赤道平面内B.同步卫星的轨道一定在赤道平面内C. 在赤道平面内的轨道一定是同步卫星的轨道D.在某轨道上正常运行的卫星，通过减小速度的方法就可以进入更高的轨道运行5.关于物体做圆周运动的描述，正确的是A. 物体所受合外力一定与速度方向垂直B. 匀速圆周运动的加速度是恒定不变的C. 任何圆周运动都是变加速运动D. 圆周运动的的加速度总是变化的，但速度可以不变6. 人造地球卫星的轨道半径越大，则A. 速度越小，周期越小 B. 速度越小，周期越大C.速度越大，周期越小 D. 速度越大，周期越大7.在抗洪抢险中，战士驾驶快艇救人。假设江岸是平直的，洪水流速为v,快艇在静水中的速度为v/,战士救人处A离岸的最近处B的距离为d.如战士想在最短时间内将人送上岸，则快艇靠岸的地点离B点的距离是A.0 B. dv/ C.dv/v D. dv/v/ 8.如图所示，两轮通过边缘接触，形成摩擦传动装置。设接触处不打滑，大轮半径是小轮半径的两倍,a、b分别是大、小轮边缘上的一点，c点位于大轮半径的中点上，则 b 0 c a A.a、b、c三点的线速度之比是2:2:1 B. a、b、c三点的角速度之比是1:2:2C.a、b、c三点的周期之比是2:1:2D.a、b、c三点的向心加速度之比是2:4:19. 甲、乙两小球位于同一竖直线上的不同位置，甲比乙高出h，将甲、乙两球分别以速度v1、v2沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中可能使乙球击中甲球的是A. 甲迟抛出，且v1v2 B. 甲早抛出，且v1v2 D. 同时抛出，且v1v2B. 物体作加速运动，且v1v2D. 物体作减速运动，且v1V2V3V4 a1a2a3a4 B. V2V1V4=V3 a2a1a4=a3 C. V2V1V4V3 a2a1a4a3 D. V2V1=V4V3 a2a1=a4a3 二、 填空题(每空2分，共18分。将答案写在题中的横线上) A O x1 x2 y1 B cmy2 C cm16.X卫星绕地球运动的周期为Y卫星绕地球运动周期的三分之一，则Y卫星绕地球运动轨道的半长轴为X卫星绕地球运动轨道的半长轴_倍。17.某同学在做“研究平抛物体运动”的实验中，忘了记下斜槽未端的位置。如图所示,根据他画出的曲线和坐标轴，可测出抛物线上A、B、C三点的坐标分别为（0,0）、（20,15）、（40,40）据此可求出物体作平抛运动的初速度为_m/s；抛出点的坐标为x=_cm,y=_cm。18.某星球的平均密度与地球的平均密度相同，但它表面处的重力加速度是地面上的重力加速度的9倍，则该星球的质量M与地球的质量m的关系是_。19. 长为L的轻绳，一端拴质量为m的小球，并让小球在竖直平面内绕轻绳的另一端作圆周运动。若小球到达最高点的速度平方正好是重力加速度g的2L倍，则此时小球受到的拉力为_。20.电风扇在闪光灯下运转，闪光灯每秒闪N次。风扇共有三片互成120o角的扇叶。当风扇稳定转动时，观察者感觉扇叶没动，则风扇的转速是_。 21.中子星是恒星演化过程中的一种结果，它的密度很大。现有一中子星，观测到它的自转角速度=60rad/s，该中子星要维持其星体的稳定，不致因自转而解体，该中子星的密度的最小值的表达式为_，其值为_。三、 计算题(共42分)22(8分).下图所示,一质量为m的物体沿着半径为r的圆形轨道自P点下滑,已知物体与轨道间的动摩擦因数为,若物体滑至轨道最底点Q时的速率为v,求这时物体对轨道的摩擦力。 23(10分)、已知自转周期为T的某行星半径为R, 质量为M，其表面的重力加速度为g0。求：它的同步卫星(1)到行星表面的高度；(2)在同步轨道上的速率；(3)在同步轨道上的向心加速度多大？24(10分). A、B两小球同时从距地面高20m处的同一点抛出，初速度大小均为10m/s。A球竖直向上抛出，B球水平抛出，不计空气阻力，求(1)两球落地的时间差；(2)B球落地时，两球间的距离。25.“伽利略”号木星探测器从1989年10月进入太空起，历经6年，行程37亿公里，终于到达木星周围。此后要在2年内绕木星运行11圈，对木星及其卫星进行考察，最后进入木星大气层烧毁。设这11圈都是绕木星在同一个圆周上运行，试求探测器绕木星运行的（已知木星的质量为1.91027kg）(1)轨道半径, (2)线速度。 26 宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星分别位于等边三角形的三个顶点上，并沿以它们所在的三角形的中心为圆心，它们到圆心的距离R为半径的圆轨道运行；另一种是三星位于同一直线上，两颗星绕中央星在同一半径的圆轨道运行。设每颗星的质量均为M。（1） 试求第一种形式下三星系统的角速度。（2） 假设两种形式下星体的周期相同，求第二种形式下星体运动的线速度。曲线运动万有引力练习参考答案:一、选择题，每题4分,共60分123456789101112131415ACBABCBDACDBDAACDDDC二、 填空题，每2空分,共18分16.91/3 17.2;-20;-5 18.M=729m 19.mg 20.NK/3(K=1,2,3,) 21.=32/4G;1.31014kg/m3三、 计算题，共42分22（8分）解：f=N ,（2分） N-mg=mv2/r, （2分） f=m(g+v2/r)（2分） 根据牛顿第三定律，物体对轨道的摩擦力大小为m(g+v2/r)，方向水平向右.（2分）23（10分）解：(1)GmM/r2=42mr/T2, （2分） GmM/R2=mgo, （2分） h=r-R=(goR2T2/42)1/3-R （2分）(2)v=2r/T=2(goR2T2/42)1/3/T （2分） (3)a=v2/r=42(goR2T2/42)1/3/T2 （2分）24（10分）解：(1)A球 s=votA-gtA2/2 ,-20=10tA-5tA2, tA=(1+51/2)s（2分） B球 h= gtB2/2, tB=2s ;t= tA-tB= (51/2-1)s （3分） (2)令tA/=tB=2s 代入s=votA/-gtA/2/2, 解得s=0, （2分） 而sB=votB=20m, x=(h2+sB2)1/2=28m （3分）25（14分）解：(1)T=t/11=5.7106s （3分） GmM/r2=42mr/T2 （4分） r=(104)1/2109m=4.7109m （3分） (2)v=2r/T=5.2km/s （4分）26（14分）解：(1)设两星间的距离为d,则2GM2cos30o/d2=MR2, （2分）d= 2Rcos30o （2分） =(GM/31/3R3)1/2 （2分）