一、選擇題(本題共6道小題)
1.有兩顆繞地球運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星，它們的質(zhì)量之比是m1∶m2=1:2，它們運(yùn)行線速度的大小之比是v1∶v2=1∶2，那么下列說法錯誤的是：()
A.它們運(yùn)行的周期之比是T1∶T2=8∶1
B.它們的軌道半徑之比是r1∶r2=4∶1
C.它們的向心力大小之比是F1∶F2=1∶32
D.它們的向心加速度大小之比是a1∶a2=16∶1
2.2014年11月歐航局“菲萊”探測器第一次在彗星上實(shí)現(xiàn)軟著陸，人類對外太空的探索翻開了新的篇章.某探測器在太空被一未知行星的引力俘獲，成為其衛(wèi)星，若測得探測器繞行星做圓周運(yùn)動半徑為R，探測器與行星的連線在時間t內(nèi)掃過的角度為θ，則再結(jié)合萬有引力常量G可知()
A.行星的質(zhì)量B.行星的半徑
C.行星的平均密度D.探測器所受引力的大小
3.假設(shè)太陽系中天體的密度不變，天體直徑和天體之間距離都縮小到原來的一半，地球繞太陽公轉(zhuǎn)近似為勻速圓周運(yùn)動，則下列物理量變化正確的是()
A.地球的向心力變?yōu)榭s小前的一半
B.地球的向心力變?yōu)榭s小前的
C.地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期與縮小前的相同
D.地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期變?yōu)榭s小前的一半
4.衛(wèi)星電話信號需要通地球同步衛(wèi)星傳送.如果你與同學(xué)在地面上用衛(wèi)星電話通話，則從你發(fā)出信號至對方接收到信號所需最短時間最接近于(可能用到的數(shù)據(jù)：月球繞地球運(yùn)動的軌道半徑約為3.8×105km，運(yùn)行周期約為27天，地球半徑約為6400千米，無線電信號傳播速度為3×108m/s)()
A.0.1sB.0.5sC.0.25sD.1s
5.據(jù)英國《衛(wèi)報(bào)》網(wǎng)站2015年1月6日報(bào)道，在太陽系之外，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆最適宜人類居住的類地行星，繞恒星橙矮星運(yùn)行，命名為“開普勒438b”.假設(shè)該行星與地球繞恒星均做勻速圓周運(yùn)動，其運(yùn)行的周期為地球運(yùn)行周期的p倍，橙矮星的質(zhì)量為太陽的q倍.則該行星與地球的()
A.軌道半徑之比為B.軌道半徑之比為
C.線速度之比為D.線速度之比為
6.已知地球半徑為R，一單擺在山腳下(處于海平面高度)的周期為T，將該單擺移到高為h的山頂，其周期改變量△T為()
A.TB.TC.TD.T
二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2道小題)7.北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中兩顆衛(wèi)星均繞地心做勻速圓周運(yùn)動.某時刻兩顆衛(wèi)星分別位于同一圓軌道上的A、B兩位置(如圖所示)，軌道半徑為r.若衛(wèi)星均順時針運(yùn)行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力.則兩顆衛(wèi)星的加速度大小(選填“相同”或“不相同”)，衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動至位置B所需的最短時間為.
8.2012年5月10日15時06分，由國防科技大學(xué)自主設(shè)計(jì)與研制的“天拓一號”技術(shù)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征四號乙”運(yùn)載火箭，以“一箭雙星”方式與我國“遙感衛(wèi)星14號”一同發(fā)射升空�；鸺w行約13分40秒后，“天拓一號”緊隨“遙感衛(wèi)星14號”之后與火箭分離，成功進(jìn)入預(yù)定軌道。已知“天拓一號”衛(wèi)星繞地球公轉(zhuǎn)的周期為T，地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，下列說法正確的是
A、“天拓一號”衛(wèi)星繞地球公轉(zhuǎn)的速度一定大于地球的第一宇宙速度
B、可以求得地球的質(zhì)量為
C、“天拓一號”衛(wèi)星繞地球公轉(zhuǎn)的速度為
D、“天拓一號”衛(wèi)星離地面的高度為
三、計(jì)算題(本題共3道小題,第1題0分,第2題0分,第3題0分,共0分)9.我國通信衛(wèi)星的研制始于70年代331衛(wèi)星通信工程的實(shí)施，到1984年4月，我國第一顆同步通信衛(wèi)星發(fā)射成功并投入使用，標(biāo)志著我國通信衛(wèi)星從研制轉(zhuǎn)入實(shí)用階段.現(xiàn)正在逐步建立同步衛(wèi)星與“伽利略計(jì)劃”等中低軌道衛(wèi)星等構(gòu)成的衛(wèi)星通信系統(tǒng).
(1)若已知地球的平均半徑為R0，自轉(zhuǎn)周期為T0，地表的重力加速度為g，試求同步衛(wèi)星的軌道半徑R;
(2)有一顆與上述同步衛(wèi)星在同一軌道平面的低軌道衛(wèi)星，自西向東繞地球運(yùn)行，其運(yùn)行半徑為同步軌道半徑R的四分之一，試求該衛(wèi)星的周期T是多少?該衛(wèi)星至少每隔多長時間才在同一城市的正上方出現(xiàn)一次.(計(jì)算結(jié)果只能用題中已知物理量的字母表示)
10.已知地球的自轉(zhuǎn)周期為T0，平均半徑為R0，地表的重力加速度為g
(1)試求地球同步衛(wèi)星的軌道半徑;
(2)有一顆與上述同步衛(wèi)星在同一軌道平面運(yùn)轉(zhuǎn)的低軌道衛(wèi)星，自西向東繞地球運(yùn)行，其運(yùn)行半徑為同步軌道半徑的四分之一，該衛(wèi)星至少每隔多長時間才在同一城市的正上方出現(xiàn)一次.(計(jì)算結(jié)果只能用題中已知物理量的字母表示)
11.探月衛(wèi)星的發(fā)射過程可簡化如下：首先進(jìn)入繞地球運(yùn)行的“停泊軌道”，在該軌道的P處通過變速在進(jìn)入地月“轉(zhuǎn)移軌道”，在快要到達(dá)月球時，對衛(wèi)星再次變速，衛(wèi)星被月球引力“俘獲”后，成為環(huán)月衛(wèi)星，最終在環(huán)繞月球的“工作軌道”上繞月飛行(視為圓周運(yùn)動)，對月球進(jìn)行探測.已知“工作軌道”周期為T，距月球表面的高度為h，月球半徑為R，引力常量為G，忽略其它天體對探月衛(wèi)星在“工作軌道”上環(huán)繞運(yùn)動的影響.
(1)要使探月衛(wèi)星從“轉(zhuǎn)移軌道”進(jìn)入“工作軌道”，應(yīng)增大速度還是減小速度?
(2)求探月衛(wèi)星在“工作軌道”上環(huán)繞的線速度大小;
(3)求月球的第一宇宙速度.
一、選擇題(本題共6道小題)1.行星“G1﹣58lc”適宜人類居住，值得我們期待.該行星的質(zhì)量是地球的6倍，直徑是地球的1.5倍，公轉(zhuǎn)周期為13個地球日.設(shè)該行星與地球均可視為質(zhì)量分布均勻的球體，則該行星的第一宇宙速度是地球的()
A.倍B.1.5倍C.2倍D.倍
2.一顆月球衛(wèi)星在距月球表面高為h的圓形軌道運(yùn)行，已知月球半徑為R，月球表面的重力加速度大小為g月，引力常量為G，由此可知()
A.月球的質(zhì)量為
B.月球表面附近的環(huán)繞速度大小為
C.月球衛(wèi)星在軌道運(yùn)行時的向心加速度大小為g月
D.月球衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的周期為2π
3.下列現(xiàn)象中，不屬于由萬有引力引起的是()
A.銀河系球形星團(tuán)聚集不散
B.月球繞地球運(yùn)動而不離去
C.電子繞核旋轉(zhuǎn)而不離去
D.樹上的果子最終總是落向地面
4.在奧運(yùn)比賽項(xiàng)目中，高臺跳水是我國運(yùn)動員的強(qiáng)項(xiàng)。質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動員從高臺上跳下，在他入水前重心下降的高度為H，經(jīng)歷的時間為T。入水后他受到水的作用力而做減速運(yùn)動，在水中他的重心下降的高度為h，對應(yīng)的時間為t。設(shè)水對他的平均作用力大小為F，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，則下列說法或關(guān)系正確的是：
A.他入水后的運(yùn)動過程中動能減少量為Fh
B.他入水后的運(yùn)動過程中機(jī)械能減少量為Fh
C.他在整個運(yùn)動過程中滿足Ft=mgT
D.他在整個運(yùn)動過程中機(jī)械能減少了mgh
5.兩互相垂直的力F1和F2作用在同一物體上，使物體運(yùn)動一段位移后，力F1對物體做功4J，力F2對物體做功3J，則合力對物體做功為()
A.7JB.1JC.5JD.3.5J
6.近幾年我國在航空航天工業(yè)上取得了長足的進(jìn)步，既實(shí)現(xiàn)了載人的航天飛行，又實(shí)現(xiàn)了航天員的出艙活動.如圖所示，在某次航天飛行實(shí)驗(yàn)活動中，飛船先沿橢圓軌道1飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米的P處點(diǎn)火加速，由橢圓軌道1變成高度為343千米的圓軌道2.下列判斷正確的是()
A.飛船由橢圓軌道1變成圓軌道2的過程中機(jī)械能不斷減小
B.飛船在圓軌道2上時航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)
C.飛船在此圓軌道2上運(yùn)動的角速度小于同步衛(wèi)星運(yùn)動的角速度
D.飛船在橢圓軌道1上的運(yùn)行周期小于沿圓軌道2運(yùn)行的周期
二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2道小題)7.如圖所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點(diǎn)。左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r.b點(diǎn)在小輪上，到小輪中心的距離為r。c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上.若在傳動過程中，皮帶不打滑，則說法錯誤的是
A.b點(diǎn)與c點(diǎn)的角速度大小相等
B.a點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小相等
C.a點(diǎn)與c點(diǎn)的線速度大小相等
D.a點(diǎn)與d點(diǎn)的向心加速度大小相等
8.在研究“彈簧的彈性勢能與彈簧長度改變量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，彈簧長度的改變量可利用刻度尺直接測量得到，而彈性勢能的大小只能通過物理原理來間接測量�，F(xiàn)有兩組同學(xué)分別按圖甲(讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使鋼球沿水平方向射出桌面)和圖乙(讓滑塊向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使滑塊在氣墊導(dǎo)軌上向右運(yùn)動，通過相應(yīng)的測量儀器可以測出滑塊脫離彈簧后的速度)兩組不同的測量方案進(jìn)行測量.請寫出圖甲方案中彈性勢能與小球質(zhì)量m及圖中各量之間的關(guān)系EP=;圖乙方案中除了從儀器上得到滑塊脫離彈簧后的速度外還要直接測量的量是;兩種設(shè)計(jì)方案的共同點(diǎn)都是將彈性勢能的測量轉(zhuǎn)化為對另一種形式的能的測量。
三、計(jì)算題(本題共3道小題)9.從地面上方某點(diǎn)，將一小球以10m/s的初速度沿水平方向拋出，小球經(jīng)過1s落地，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2.求小球的位移和落地速度.
10.半徑為R=0.9m的光滑半圓形軌道固定在水平地面上，與水平面相切于A點(diǎn)，在距離A點(diǎn)1.3m處有一可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊，質(zhì)量為m=0.5kg，小滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為u=0.2，施加一個大小為F=11N的水平推力，運(yùn)動到A點(diǎn)撤去推力，滑塊從圓軌道最低點(diǎn)A處沖上豎直軌道。(g=10m/s2)問：
(1)滑塊在B處對軌道的壓力;
(2)滑塊通過B點(diǎn)后的落地點(diǎn)到B點(diǎn)的水平距離.
11.如圖所示，一工件置于水平地面上，其AB段為一半徑R=1.0m的光滑圓弧軌道，BC段為一長度L=0.5m的粗糙水平軌道，二者相切于B點(diǎn)，整個軌道位于同一豎直平面內(nèi)，P點(diǎn)為圓弧軌道上的一個確定點(diǎn).一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，其質(zhì)量m=0.2kg，與BC間的動摩擦因數(shù)μ1=0.4.工件質(zhì)量M=0.8kg，與地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.1.(取g=10m/s2)
(1)若工件固定，將物塊由P點(diǎn)無初速度釋放，滑至C點(diǎn)時恰好靜止，求P、C兩點(diǎn)間的高度差h.
(2)若將一水平恒力F作用于工件，使物塊在P點(diǎn)與工件保持相對靜止，一起向左做勻加速直線運(yùn)動.
�、偾驠的大小.
�、诋�(dāng)速度v=5m/s時，使工件立刻停止運(yùn)動(即不考慮減速的時間和位移)，物塊飛離圓弧軌道落至BC段，求物塊的落點(diǎn)與B點(diǎn)間的距離.
