05　圓周運(yùn)動(dòng)　萬(wàn)有引力定律（原卷版）

學(xué)而優(yōu)教有方專題05圓周運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力定律1.一質(zhì)量為m的汽車(chē)以2v的速度經(jīng)過(guò)拱形橋面頂端時(shí)對(duì)橋面的壓力為零,重力加速度為g.則該汽車(chē)以速度v經(jīng)過(guò)頂端時(shí)對(duì)橋面的壓力F為()A.0.25mg B.0.5mg C.0.75mg D.mg2.(多選)如圖所示,空中飛椅在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),飛椅和人的質(zhì)量為m,運(yùn)動(dòng)半徑為R,角速度大小為ω,鋼繩與豎直方向的夾角為θ,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g.下列說(shuō)法正確的是()A.運(yùn)動(dòng)周期為ω2π C.鋼繩拉力的大小為mω2R D.角速度ω與夾角θ的關(guān)系為gtanθ=ω2R3.國(guó)慶70周年閱兵展出了我國(guó)高超音速乘波體導(dǎo)彈——東風(fēng)-17,東風(fēng)-17突防能力強(qiáng),難以攔截,是維護(hù)祖國(guó)和平發(fā)展的有力武器.如圖所示,設(shè)彈道上處于大氣層外的a點(diǎn)和處于大氣層內(nèi)的b點(diǎn)的曲率半徑之比為2∶1,導(dǎo)彈在a、b兩點(diǎn)的速度大小分別為3倍音速和12倍音速,方向均平行于其正下方的水平地面,導(dǎo)彈在a、b點(diǎn)所受重力為G,在b點(diǎn)受到空氣的升力為F.則()A.F=33G B.F>33G C.F=32G D.F<32G4.(多選)如圖所示,質(zhì)量不等的兩同學(xué)到游樂(lè)場(chǎng)乘“旋轉(zhuǎn)秋千”,他們分別坐在用相同長(zhǎng)度的輕質(zhì)纜繩懸掛的相同座椅中,當(dāng)圓盤(pán)帶著兩人達(dá)到勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),兩人角速度大小為ω1、ω2,線速度大小為v1、v2,向心加速度大小為a1、a2,增加的重力勢(shì)能為ΔEp1、ΔEp2,已知m1>m2,不計(jì)空氣阻力.下列判斷正確的是()A.ω1=ω2 B.v1<v2 C.a1<a2 D.ΔEp15.如圖所示是一固定在水平面上的半球形光滑容器(下面截去一部分)的截面圖,AB是水平直徑,半徑為R,容器圓形底的直徑CD為R.一個(gè)質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))在容器內(nèi)壁做水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng),小球做圓周運(yùn)動(dòng)所在的平面離容器底和容器口所在平面距離相等.若重力加速度為g,則小球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小為()A.23g3RC.1236.2019年12月16日,第52、53顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射,北斗導(dǎo)航衛(wèi)星中包括地球同步衛(wèi)星和中圓軌道衛(wèi)星,它們都繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),同步衛(wèi)星距地面的高度大于中圓軌道衛(wèi)星距地面的高度.與同步衛(wèi)星相比,下列物理量中中圓軌道衛(wèi)星較小的是()A.周期 B.角速度 C.線速度 D.向心加速度7.據(jù)報(bào)道:在2020年底,我國(guó)探月“繞落回”三部曲的第三樂(lè)章即將奏響,如圖所示的“嫦娥”五號(hào)探測(cè)器將奔赴廣寒宮,執(zhí)行全球自1976年以來(lái)的首次月球取樣返回任務(wù).但在1998年1月發(fā)射的“月球勘探者”號(hào)空間探測(cè)器運(yùn)用科技手段對(duì)月球進(jìn)行近距離勘探,在月球重力分布、磁場(chǎng)分布及元素測(cè)定等方面取得了一些成果.探測(cè)器在一些環(huán)形山中發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量密集區(qū),當(dāng)它飛越這些區(qū)域時(shí),通過(guò)地面的大口徑射電望遠(yuǎn)鏡觀察,發(fā)現(xiàn)探測(cè)器的軌道參數(shù)發(fā)生微小變化.此變化是()A.半徑變大,速率變大 B.半徑變小,速率變大C.半徑變大,速率變小 D.半徑變小,速率變小8.在地月系統(tǒng)中,若忽略其他星球的影響,可以將月球和地球看成在引力作用下都繞某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng);但在近似處理問(wèn)題時(shí),常常認(rèn)為月球是繞地心做圓周運(yùn)動(dòng).我們把前一種假設(shè)叫“模型一”,后一種假設(shè)叫“模型二”.已知月球中心到地球中心的距離為L(zhǎng),月球運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén).利用()A.“模型一”可確定地球的質(zhì)量 B.“模型二”可確定地球的質(zhì)量C.“模型一”可確定月球和地球的總質(zhì)量 D.“模型二”可確定月球和地球的總質(zhì)量9.(多選)據(jù)報(bào)道,我國(guó)準(zhǔn)備在2020年發(fā)射火星探測(cè)器,并于2021年登陸火星.如圖所示為載著登陸艙的探測(cè)器經(jīng)過(guò)多次變軌后登陸火星的軌跡圖,其中軌道Ⅰ、Ⅲ為橢圓,軌道Ⅱ?yàn)閳A.探測(cè)器經(jīng)軌道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ運(yùn)動(dòng)后在Q點(diǎn)登陸火星,O點(diǎn)是軌道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交點(diǎn),軌道上的O、P、Q三點(diǎn)與火星中心在同一直線上,O、Q兩點(diǎn)分別是橢圓軌道Ⅲ的遠(yuǎn)火星點(diǎn)和近火星點(diǎn).已知火星的半徑為R,OQ=4R,軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的速度為v.下列說(shuō)法正確的是()A.在相等時(shí)間內(nèi),軌道Ⅰ上探測(cè)器與火星中心的連線掃過(guò)的面積與軌道Ⅱ上探測(cè)器與火星中心的連線掃過(guò)的面積相等B.探測(cè)器在軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)時(shí),經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的加速度等于vC.探測(cè)器在軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)時(shí),經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的速度大于vD.在軌道Ⅱ上第一次由O點(diǎn)到P點(diǎn)與軌道Ⅲ上第一次由O點(diǎn)到Q點(diǎn)的時(shí)間之比是3∶210.(多選)如圖所示,粗糙水平圓盤(pán)上,質(zhì)量均為m的A、B兩物塊疊放在一起,距軸心距離為L(zhǎng),隨圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng).已知圓盤(pán)與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,B與A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5μ,假設(shè)最大靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力,則下列說(shuō)法正確的是()A.物塊A、B一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中加速度恒定B.物塊A、B一起轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中所需向心力大小相等C.AB一起轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度為μg2L 11.長(zhǎng)征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭于2020年7月執(zhí)行我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù),發(fā)射火星探測(cè)器.假設(shè)火星探測(cè)器在著陸前,繞火星勻速飛行,宇航員測(cè)出探測(cè)器繞行周期為T(mén),已知火星半徑為R,探測(cè)器距火星表面高度為h,萬(wàn)有引力常量為G.應(yīng)用題中所給的物理量,求:(1)火星的質(zhì)量;(2)火星表面的重力加速度;(3)火星的第一宇宙速度是多大(提示:類(lèi)比地球的第一宇宙速度).12.如圖所示,水平圓形轉(zhuǎn)臺(tái)能繞過(guò)圓心的豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)臺(tái)半徑R=1m,在轉(zhuǎn)臺(tái)的邊緣疊放物體A、B(均可看作質(zhì)點(diǎn)),A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.6,B與轉(zhuǎn)臺(tái)之間動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.8,且mA=2kg,mB=5kg.(g取10m/s2,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)(1)若開(kāi)始的時(shí)候轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣只放上了B物體,求隨著轉(zhuǎn)速的增加,B物體即將發(fā)生滑動(dòng)時(shí)所對(duì)應(yīng)的角速度ω.(2)當(dāng)物體A、B疊放在一起的時(shí)候,轉(zhuǎn)臺(tái)以ω1=2rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng),如圖a,求此時(shí)B對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)