高中物理圓周運(yùn)動及天體運(yùn)動試題及答案解析

1、圓周運(yùn)動試題一、 單選題1、關(guān)于勻速圓周運(yùn)動下列說法正確的是 A、 線速度方向永遠(yuǎn)與加速度方向垂直，且速率不變 B、 它是速度不變的運(yùn)動 C、 它是勻變速運(yùn)動 D、 它是受力恒定的運(yùn)動2、汽車以10m/s速度在平直公路上行駛，對地面的壓力為20000N，當(dāng)該汽車以同樣速率駛過半徑為20m的凸形橋頂時，汽車對橋的壓力為、10000N B、1000N C、20000N D、2000N 3、如圖，光滑水平圓盤中心O有一小孔，用細(xì)線穿過小孔，兩端各系A(chǔ)，B兩小球，已知B球的質(zhì)量為2Kg，并做勻速圓周運(yùn)動，其半徑為20cm，線速度為5m/s，則A的重力為A、250N B、2.5N C、125N D、1.

2、25N4、如圖O1 ，O2是皮帶傳動的兩輪,O1半徑是O2的2倍,O1上的C 點到軸心的距離為O2半徑的1/2則A、：2： 、：1：2、：、：2：15、關(guān)于勻速圓周運(yùn)動的向心加速度下列說法正確的是 A大小不變，方向變化 B大小變化，方向不變C大小、方向都變化 D大小、方向都不變6、如圖所示，一人騎自行車以速度V通過一半圓形的拱橋頂端時，關(guān)于人和自行車受力的說法正確的是：A、人和自行車的向心力就是它們受的重力 B、人和自行車的向心力是它們所受重力和支持力的合力，方向指向圓心C、人和自行車受到重力、支持力、牽引力、摩擦力和向心力的作用 D、人和自行車受到重力、支持力、牽引力、摩擦力和離心力的作用7

3、、假設(shè)地球自轉(zhuǎn)加快，則仍靜止在赤道附近的物體變大的物理量是A、地球的萬有引力 B、自轉(zhuǎn)所需向心力 C、地面的支持力 D、重力8、在一段半徑為R的圓孤形水平彎道上,已知彎道路面對汽車輪胎的最大靜摩擦力等于車重的倍,則汽車拐彎時的安全速度是9、小球做勻速圓周運(yùn)動，半徑為R，向心加速度為 a，則下列說法錯誤的是A、 小球的角速度 B、小球運(yùn)動的周期C、t時間內(nèi)小球通過的路程 D、t時間內(nèi)小球轉(zhuǎn)過的角度 10、某人在一星球上以速度v0豎直上拋一物體,經(jīng)t秒鐘后物體落回手中,已知星球半徑為R,那么使物體不再落回星球表面,物體拋出時的速度至少為 11、假如一人造地球衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的軌道半徑增大到原來的2倍

4、，仍做圓周運(yùn)動。則A.根據(jù)公式V=r可知衛(wèi)星的線速度將增大到原來的2倍B.根據(jù)公式,可知衛(wèi)星所受的向心力將變?yōu)樵瓉淼腃.根據(jù)公式,可知地球提供的向心力將減少到原來的D.根據(jù)上述B和C給出的公式,可知衛(wèi)星運(yùn)動的線速度將減少到原來的倍12、我們在推導(dǎo)第一宇宙速度時，需要做一些假設(shè)。例如：（1）衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動；（2）衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期等于地球自轉(zhuǎn)周期；（3）衛(wèi)星的軌道半徑等于地球半徑；（4）衛(wèi)星需要的向心力等于它在地面上的地球引力。上面的四種假設(shè)正確的是A、（1）（2）（3） B、（2）（3）（4） C、（1）（3）（4） D、（1）（2）（4）13、如圖所示,在固定的圓錐形漏斗的光滑內(nèi)壁上,有兩個

5、質(zhì)量相等的小物塊A和B,它們分別緊貼漏斗的內(nèi)壁.在不同的水平面上做勻速圓周運(yùn)動,則以下敘述正確的是A.物塊A的線速度小于物塊B的線速度B.物塊A的角速度大于物塊B的角速度C.物塊A對漏斗內(nèi)壁的壓力小于物塊B對漏斗內(nèi)壁的壓力D.物塊A的周期大于物塊B的周期 14、火星有兩顆衛(wèi)星，分別是火衛(wèi)一和火衛(wèi)二，它們的軌道近似為圓。已知火衛(wèi)一的周期為7小時39分?；鹦l(wèi)二的周期為30小時18分，則兩顆衛(wèi)星相比較,下列說法正確的是:A、火衛(wèi)一距火星表面較遠(yuǎn)。 B、火衛(wèi)二的角速度較大C、火衛(wèi)一的運(yùn)動速度較大。 D、火衛(wèi)二的向心加速度較大。15、如圖所示，質(zhì)量為m的物體，隨水平傳送帶一起勻速運(yùn)動，A為傳送帶的終端皮

6、帶輪，皮帶輪半徑為r，則要使物體通過終端時能水平拋出，皮帶輪每秒鐘轉(zhuǎn)動的圈數(shù)至少為A、 B、 C、 D、16、如圖所示，碗質(zhì)量為M，靜止在地面上，質(zhì)量為m的滑塊滑到圓弧形碗的底端時速率為v，已知碗的半徑為R，當(dāng)滑塊滑過碗底時，地面受到碗的壓力為： A、(M+m)g B、(M+m)g C、Mg D、Mgmgm17、1990年5月，紫金山天文臺將他們發(fā)現(xiàn)的第2752號小行星命名為吳健雄星，該小行星的半徑為16km。若將此小行星和地球均看成質(zhì)量分布均勻的球體，小行星密度與地球相同。已知地球半徑R=6400km,地球表面重力加速度為g。這個小行星表面的重力加速度為A、 B、 C、 D、 18、銀河系的

7、恒星中大約四分之一是雙星。某雙星由質(zhì)量不等的星體S1和S2構(gòu)成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點C做勻速圓周運(yùn)動。由天文觀察測得其運(yùn)動周期為T1，S1到C點的距離為r1，S1和S2的距離為r，已知引力常量為G。由此可求出S2的質(zhì)量為A、 B、 C、 D、 19、2001年10月22日，歐洲航天局由衛(wèi)星觀測發(fā)現(xiàn)銀河系中心存在一個超大型黑洞，命名為MCG63015。由于黑洞的強(qiáng)大引力，使得太陽繞銀河系中心運(yùn)轉(zhuǎn)。假定銀河系中心僅此一個黑洞，且太陽繞銀河系中心做的是勻速圓周運(yùn)動。則下列哪一組數(shù)據(jù)可估算該黑洞的質(zhì)量A.、地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期和速度 B、太陽的質(zhì)量和運(yùn)動速度C、太陽質(zhì)量和

8、到該黑洞的距離 D、太陽運(yùn)行速度和到該黑洞的距離20、質(zhì)量不計的輕質(zhì)彈性桿P插入桌面上的小孔中，桿的另一端套有一個質(zhì)量為m的小球，今使小球在水平面內(nèi)作半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，且角速度為，則桿的上端受到球?qū)ζ渥饔昧Φ拇笮锳、m2R B、 C、 D、不能確定21、已知萬有引力恒量G，要計算地球的質(zhì)量，還必須知道某些數(shù)據(jù)，現(xiàn)給出下列各組數(shù)據(jù)，算不出地球質(zhì)量的有哪組：A、地球繞太陽運(yùn)行的周期T和地球離太陽中心的距離R；B、月球繞地球運(yùn)行的周期T和月球離地球中心的距離R；C、人造衛(wèi)星在近地表面運(yùn)行的線速度v 和運(yùn)動周期T；D、地球半徑R和同步衛(wèi)星離地面的高度；班級_ 姓名_ 座號_第二卷二、計算題(共

9、37分)ROmv22、如圖所示，一質(zhì)量為m=1kg的滑塊沿著粗糙的圓弧軌道滑行，當(dāng)經(jīng)過最高點時速度V=2m/s，已知圓弧半經(jīng)R=2m，滑塊與軌道間的摩擦系數(shù)=0.5，則滑塊經(jīng)過最高點時的摩擦力大小為多少？(12分)6mOm23一個人用一根長L=1m，只能承受T=46N拉力的繩子，拴著一個質(zhì)量為m=1kg的小球，在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動，已知圓心O離地的距離H=6m，如圖所示，此人必須用多大的角速度轉(zhuǎn)動小球方能使小球到達(dá)最低點時繩子被拉斷，繩子拉斷后，小球的水平射程是多大？(13分)24、經(jīng)天文學(xué)觀察，太陽在繞銀河系中心的圓形軌道上運(yùn)行，這個軌道半徑約為3×104光年（約等于2.8

10、5;1020m），轉(zhuǎn)動周期約為2億年（約等于6.3×1015s ）太陽作圓周運(yùn)動的向心力是來自于它軌道內(nèi)側(cè)的大量星體的引力，可以把這些星體的全部質(zhì)量看作集中在銀河系中心來處理問題。根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算太陽軌道內(nèi)側(cè)這些星體的總質(zhì)量M以及太陽作圓周運(yùn)動的加速度a。（G6.67×1011Nm2/kg2）(12分)答案一、 選擇題（21×363分）1234567891011121314AAABABBADBCCAC115161718192021ABBDDCA22、(12分) 解：由 mg N = m v2/R 所以 N = mg m v2/R =8 (N) (6分)再由 f =

11、 N 得 f = 4 (N) (6分)23、(13分) 設(shè)小球經(jīng)過最低點的角速度為，速度為v時，繩子剛好被拉斷，則 T m g = m2L v = L = 6 m/s (7分)小球脫離繩子的束縛后，將做平拋運(yùn)動，其飛行時間為 (3分)所以，小球的水平射程為 s = v t = 6 m (3分)24、(12分) M3.3×1041kg a=3.1×1010ms2 (若算出其中一問得8分 兩問都算出的12分)高中物理復(fù)習(xí)六 天體運(yùn)動 一、關(guān)于重力加速度1. 地球半徑為R0，地面處重力加速度為g0，那么在離地面高h(yuǎn)處的重力加速度是（ ） A. B. C. D. 二、求中心天體的質(zhì)

12、量2.已知引力常數(shù)G和下列各組數(shù)據(jù)，能計算出地球質(zhì)量的是 （ ）A地球繞太陽運(yùn)行的周期及地球離太陽的距離 B月球繞地球運(yùn)行的周期及月球離地球的距離C. 人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行的速度及運(yùn)行周期 D若不考慮地球自轉(zhuǎn)，己知地球的半徑及重力加速度三、求中心天體的密度3.中子星是恒星演化過程的一種可能結(jié)果，它的密度很大，現(xiàn)有一中子星，觀測到它的自轉(zhuǎn)周期為T，問：該中子星的最小密度應(yīng)是多少才能維持該星體的穩(wěn)定，不致因自轉(zhuǎn)而瓦解。計算時星體可視為均勻球體。 6/GT2四、衛(wèi)星中的超失重(求衛(wèi)星的高度)4. m = 9kg 的物體在以a = 5m/s2 加速上升的火箭中視重為85N， ,則火箭此時離地面的

13、高度是地球半徑的_倍（地面物體的重力加速度取10m/s2) 0.55. 地球同步衛(wèi)星到地心的距離可由r 3 = a 2b2c / 42求出，已知a 的單位是m， b 的單位是s， c 的單位是m/ s2，請確定a、b、c 的意義？ 地球半徑 地球自轉(zhuǎn)周期 重力加速度五、求衛(wèi)星的運(yùn)行速度、周期、角速度、加速度等物理量6.兩顆人造地球衛(wèi)星的質(zhì)量之比為1：2，軌道半徑之比為3：1，求其運(yùn)行的周期之比為（ ）；線速度之比為（ ），角速度之比為（ ）；向心加速度之比為（ ）；向心力之比為（ ）。 3*(3)1/2:1 (3)1/2:3 (3)1/2:9 1:3 1:9 7.地球的第一宇宙速度為v1，若某

14、行星質(zhì)量是地球質(zhì)量的4倍，半徑是地球半徑的1/2倍，求該行星的第一宇宙速度。 2(2)1/2v18.同步衛(wèi)星離地心距離r，運(yùn)行速率為V1，加速度為a1,地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2,線速度為V2，第一宇宙速度為V3，以第一宇宙速度運(yùn)行的衛(wèi)星向星加速度為a3，地球半徑為R，則（ ） A.a1/a2=r/R B.a3>a1>a2 C.V1/V2=R/r D. V3>V1>V2六、雙星問題9.兩個星球組成雙星。設(shè)雙星間距為L，在相互間萬有引力的作用下，繞它們連線上某點O 轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度為，不考慮其它星體的影響，則求雙星的質(zhì)量之和。 L32/G七、變軌問題1

15、0.2009年5月，航天飛機(jī)在完成對哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后，在A點從圓形軌道進(jìn)入橢圓軌道，B為軌道上的一點，如圖所示，關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動，下列說法中正確的有（ ）ABC A.在軌道上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度 B.在軌道上經(jīng)過A的動能小于在軌道上經(jīng)過A 的動能 C.在軌道上運(yùn)動的周期小于在軌道上運(yùn)動的周期 D.在軌道上經(jīng)過A的加速度小于在軌道上經(jīng)過A的加速度八、追擊問題11. 如圖，有A、B兩顆行星繞同一顆恒星M做圓周運(yùn)動，旋轉(zhuǎn)方向相同，A行星的周期為T1，B行星的周期為T2，在某一時刻兩行星相距最近，則 （ ） A經(jīng)過時間 t=T1+T2兩行星再次相距最近 B經(jīng)過時間 t=T1T2/(

16、T2-T1)，兩行星再次相距最近C經(jīng)過時間 t=(T1+T2 )/2，兩行星相距最遠(yuǎn)D經(jīng)過時間 t=T1T2/2(T2-T1) ，兩行星相距最遠(yuǎn)【課堂練習(xí)】1.宇宙飛船在半徑為R1的軌道上運(yùn)行，變軌后的半徑為R2，R1>R2.宇宙飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動，則變軌后宇宙飛船的( ) A線速度變小 B角速度變小 C周期變大 D向心加速度變大 2.兩個質(zhì)量均為M的星體,其連線的垂直平分線為HN,O為其連線的中點,如圖所示,一個質(zhì)量為m的物體從O沿OH方向運(yùn)動,則它受到的萬有引力大小變化情況是( ) A.一直增大 B.一直減小 C.先減小,后增大 D.先增大,后減小3. “嫦娥一號”月球探測器在

17、環(huán)繞月球運(yùn)行過程中，設(shè)探測器運(yùn)行的軌道半徑為r，運(yùn)行速率為v，當(dāng)探測器在飛越月球上一些環(huán)形山中的質(zhì)量密集區(qū)上空時( ) A.r、v都將略為減小 B.r、v都將保持不變 C.r將略為減小，v將略為增大 D. r將略為增大，v將略為減小 4. 為了對火星及其周圍的空間環(huán)境進(jìn)行探測，我國預(yù)計于2011年10月發(fā)射第一顆火星探測器“螢火一號”。假設(shè)探測器在離火星表面高度分別為h1和h2的圓軌道上運(yùn)動時，周期分別為T1和T2。火星可視為質(zhì)量分布均勻的球體，且忽略火星的自轉(zhuǎn)影響，萬有引力常量為G。僅利用以上數(shù)據(jù)，可算出( ) A火星的密度和火星表面的重力加速度 B火星的質(zhì)量和火星對“螢火一號”的

18、引力 C火星的半徑和“螢火一號”的質(zhì)量 D火星表面的重力加速度和火星對“螢火一號”的引力5.設(shè)地球半徑為R，在離地面H 高度處與離地面h 高度處的重力加速度之比為（ ）A. H 2/h 2 B.H / h C.（R+ h）/（R+ H） D. （R+ h）2/（R+ H）2 ABC6.如圖所示，在同一軌道平面上，有繞地球做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星A、B、C某時刻在同一條直線上，則（ ） A衛(wèi)星C的速度最小 B衛(wèi)星C受到的向心力最小 C衛(wèi)星B的周期比C小 D衛(wèi)星A的加速度最大7. 氣象衛(wèi)星是用來拍攝云層照片，觀測氣象資料和測量氣象數(shù)據(jù)的。我國先后自行成功研制和發(fā)射了“風(fēng)云號”和“風(fēng)云號”兩顆氣象衛(wèi)星，“風(fēng)云號”衛(wèi)星軌道與赤道平面垂直并且通過兩極，稱為“極地圓軌道”，每12h巡視地球一周。“風(fēng)云號”氣象衛(wèi)星軌道平面在赤道平面內(nèi)，稱為“地球同步軌道”，每24h巡視地球一周，則“風(fēng)云號”衛(wèi)星比“風(fēng)云號”衛(wèi)星（ ） A發(fā)射速度小 B線速度大 C覆蓋地面區(qū)域大 D向心加速度小8. 我國未來將建立月球基地，并在繞月軌道上建造空間站如圖所示，關(guān)閉動力的航天飛機(jī)在月球引力作用下向月球靠近，并將與空間站在B處對接，已知空間站繞月軌道半徑為r，周期為T，引力常量為G，下列說法中正確的是( ) A圖中航天飛機(jī)正加速飛向B處 B.根據(jù)題中條件可以算出月球