假设地球是一半径为R

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假设地球是一半径为R

假设地球是一半径为R

假设地球是一半径为R,质量分布均匀的球体。

一矿井深度为d。

已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。

矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为多少?
一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为v假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计为m的物体重力,物体静止时,弹簧测力计的示数为N,一直引力常量为G 求这颗星球的质量
一行星的运行周期约为地球绕太阳运行周期的1/480,母星的体积约为太阳的60倍,假设太阳与母星密度相同,该行星与地球均做匀速圆周运动,则该行星与地球的轨道半径比和向心加速度比是多少?
在地面上通过同步卫星通话,求你发出信号至对面接收到信号所需时间【C=3*10^8m/s,地球R=6400km 月球轨道R=3.8*10^5km 月球周期27天】
载人宇宙飞船在距地面高度为4200km的赤道上空绕地球匀速圆周运动星绕地球同向运动。

每当二者相距最近时,宇宙飞船就向同步卫星发射信号,接收站共接收到信号的次数为多少?。

安徽省六安市第一中学2019-2020学年高一下学期线上学习课后复习卷物理试题(万有引力与航天)一【有答案】

安徽省六安市第一中学2019-2020学年高一下学期线上学习课后复习卷物理试题(万有引力与航天)一【有答案】

万有引力与航天复习卷学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 一、单选题1.关于对开普勒第三定律3 2 aT=k的理解,正确的是( )A.T表示行星的自转周期B.k是一个与中心天体无关的常量C.该定律既适用于行星绕太阳的运动,也适用于卫星绕行星的运动D.若地球绕太阳运转的半长轴为a1,周期为T1,月球绕地球运转的半长轴为a2,周期为T2,由开普勒第三定律可得3121aT=3222aT2..如图所示,有一个质量为M,半径为R,密度均匀的大球体.从中挖去一个半径为2R的小球体,并在空腔中心放置一质量为m的质点,则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为(已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零)()A.G2MmRB.0 C.4G2MmRD.G22MmR3.地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,万有引力常量为G,则地球的平均密度为() A.34gRGπB.234gR GπC.gRGD.2gR G4.某一火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动,测得该探测器运动的周期为T,则火星的平均密度ρ的表达式为(k是一个常数)( )A.ρ=kTB.ρ=kT C.ρ=2kTD.ρ=kT25.经长期观测,人们在宇宙中已经发现了“双星系统”,“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成,每颗恒星的直径远小于两个星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体。

如图所示,两颗星球组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。

观测得两颗星之间的距离为L,质量之比为12:3:2m m=。

则可知()A.1m、2m做圆周运动的角速度之比为2:3 B.1m、2m做圆周运动的线速度之比为3:2C.1m做圆周运动的半径为2 5 LD.2m做圆周运动的半径为L6.假设地球是一半径为R,质量分布均匀的球体,一矿井深度为d,已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为A.1dR+B.1dR-C.2()R dR-D.2()RR d-7.如图所示,A为地球表面赤道上的物体,B为一轨道在赤道平面内的实验卫星,C为在赤道上空的地球同步卫星,地球同步卫星C和实验卫星B的轨道半径之比为3:1,两卫星的环绕方向相同,那么关于A、B、C的说法正确的是:A.B、C两颗卫星所受地球万有引力之比为1:9B.B卫星的公转角速度大于地面上随地球自转物体A的角速度C.同一物体在B卫星中对支持物的压力比在C卫星中小.D.B卫星中的宇航员一天内可看到9次日出.8.假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体,设想以地心为圆心,在半径为r处开凿一圆形隧道,在隧道内有一小球绕地心做匀速圆周运动,且对隧道内外壁的压力为零,如图所示。

专题10 天体运动(原卷版)

专题10  天体运动(原卷版)

专题10 天体运动目录题型一 开普勒定律的应用 ........................................................................................................................................ 1 题型二 万有引力定律的理解 (2)类型1 万有引力定律的理解和简单计算.......................................................................................................... 3 类型2 不同天体表面引力的比较与计算.......................................................................................................... 3 类型3 重力和万有引力的关系 ......................................................................................................................... 3 类型4 地球表面与地表下某处重力加速度的比较与计算 .............................................................................. 4 题型三 天体质量和密度的计算 .. (5)类型1 利用“重力加速度法”计算天体质量和密度 .......................................................................................... 5 类型2 利用“环绕法”计算天体质量和密度 ...................................................................................................... 6 类型3 利用椭圆轨道求质量与密度 ................................................................................................................. 7 题型四 卫星运行参量的分析 (8)类型1 卫星运行参量与轨道半径的关系........................................................................................................ 8 类型2 同步卫星、近地卫星及赤道上物体的比较 ...................................................................................... 10 类型3 宇宙速度 ............................................................................................................................................... 11 题型五 卫星的变轨和对接问题 (12)类型1 卫星变轨问题中各物理量的比较........................................................................................................ 13 类型2 卫星的对接问题 ................................................................................................................................... 14 题型六 天体的“追及”问题 ....................................................................................................................................... 15 题型七 星球稳定自转的临界问题 .......................................................................................................................... 17 题型八 双星或多星模型 (17)类型1 双星问题 ............................................................................................................................................. 18 类型2 三星问题 ............................................................................................................................................... 19 类型4 四星问题 .. (20)题型一 开普勒定律的应用【解题指导】1.行星绕太阳运动的轨道通常按圆轨道处理.2.由开普勒第二定律可得12Δl 1r 1=12Δl 2r 2,12v 1·Δt ·r 1=12v 2·Δt ·r 2,解得v 1v 2=r 2r 1,即行星在两个位置的速度之比与到太阳的距离成反比,近日点速度最大,远日点速度最小.3.开普勒第三定律a 3T 2=k 中,k 值只与中心天体的质量有关,不同的中心天体k 值不同,且该定律只能用在同一中心天体的两星体之间.【例1】(2022·山东潍坊市模拟)中国首个火星探测器“天问一号”,已于2021年2月10日成功环绕火星运动。

高考物理新力学知识点之万有引力与航天基础测试题(2)

高考物理新力学知识点之万有引力与航天基础测试题(2)

高考物理新力学知识点之万有引力与航天基础测试题(2)一、选择题1.2017年4月,我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接,对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行.与天宫二号单独运行时相比,组合体运行的: ( ) A .周期变大B .速率变大C .动能变大D .向心加速度变大2.设宇宙中某一小行星自转较快,但仍可近似看作质量分布均匀的球体,半径为R .宇航员用弹簧测力计称量一个相对自己静止的小物体的重量,第一次在极点处,弹簧测力计的读数为F 1=F 0;第二次在赤道处,弹簧测力计的读数为F 2=02F .假设第三次在赤道平面内深度为2R的隧道底部,示数为F 3;第四次在距行星表面高度为R 处绕行星做匀速圆周运动的人造卫星中,示数为F 4.已知均匀球壳对壳内物体的引力为零,则以下判断正确的是( ) A .F 3=04F ,F 4=04F B .F 3=04F ,F 4=0 C .F 3=154F ,F 4=0 D .F 3=04F ,F 4=04F3.在地球同步轨道上等间距布置三颗地球同步通讯卫星,就可以让地球赤道上任意两位置间实现无线电通讯,现在地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍。

假设将来地球的自转周期变小,但仍要仅用三颗地球同步卫星实现上述目的,则地球自转的最小周期约为 A .5小时B .4小时C .6小时D .3小时4.关于地球同步通讯卫星,下列说法中正确的是( ) A .它的轨道可以是椭圆B .各国发射的这种卫星轨道半径都一样C .它不一定在赤道上空运行D .它运行的线速度一定大于第一宇宙速度5.如图为中国月球探测工程的形象标志,象征着探测月球的终极梦想。

假想人类不断向月球“移民”,经过较长时间后,月球和地球仍可视为均匀球体,地球的总质量仍大于月球的总质量,月球仍按原轨道运行,则以下说法中正确的是( )A .月地之间的万有引力将变大B .月球绕地球运动的周期将变小C .月球绕地球运动的向心加速度将变大D .月球表面的重力加速度将变小6.设想把质量为m 的物体放置地球的中心,地球质量为M ,半径为R ,则物体与地球间的万有引力是( ) A .零B .无穷大C .2MmGRD .无法确定7.如图所示,发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火将卫星送入椭圆轨道2,然后再次点火,将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q 点,2、3相切于P 点,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,下列说法中正确的是( ).A .卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B .卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度C .卫星在轨道1上经过Q 点时的加速度大于它在轨道2上经过Q 点时的加速度D .卫星在轨道2上经过P 点时的加速度等于它在轨道3上经过P 点时的加速度 8.如图所示,“天舟一号”处于低轨道,“天宫二号”处于高轨道,则( )A .“天舟一号”的向心加速度小于“天宫二号”的向心加速度B .“天舟一号”的角速度等于“天宫二号”的角速度C .“天舟一号”的周期大于“天宫二号”的周期D .“天舟一号”和“天宫二号”的向心力都由万有引力提供9.因“光纤之父”高锟的杰出贡献,早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”。

高三物理超重失重试题答案及解析

高三物理超重失重试题答案及解析

高三物理超重失重试题答案及解析1.太空授课中,王亚平成功地制成了晶莹剔透的大水球,并用注射器在水球中注入了红色的液体,最终看到了红色液体充满了整个水球。

有关这个现象,下列说法错误的是A.大水球处于完全失重状态B.大水球处于平衡状态C.大水球成球形是因为水的表面张力D.红色液体的扩散反映了液体分子的无规则运动【答案】B【解析】该大水球的重力完全充当向心力,处于完全失重状态,A正确B错误;表面张力是使表面收缩的力。

在没有外力作用下,球形的表面积最小,即表面收缩得最小,故液滴为球形,C正确;红色液体在水球中慢慢散开,这是一种扩散现象,说明分子在不停的做无规则运动,D正确;【考点】考查了完全失重,液体张力,分子扩散2.某同学站在装有力传感器的轻板上做下蹲-起立的动作。

.如图所示为记录的力随时间变化的图线,纵坐标为力(单位为牛顿),横坐标为时间(单位为秒)。

由图线可知,该同学的体重约为650N,除此以外,以下有关由图线还可以得到的信息,其中正确的是()A.该同学做了两次下蹲-起立的动作B.该同学做了一次下蹲-起立的动作,且下蹲后约2s起立C.下蹲过程中人处于失重状态,起立过程中人处于超重状态D.下蹲过程中人所受重力先变小后变大【答案】B【解析】由图线可看出,该同学先失重后超重,再超重再失重的过程,即该同学先加速下蹲后减速下蹲,再加速起立,再减速起立,即该同学经历了一次下蹲-起立的动作,从图像看出下蹲后约2s起立,选项A 错误,B正确;下蹲和起立过程中都有超重和失重状态,选项C 错误;下蹲和起立过程中人所受重力保持不变,选项D错误。

【考点】超重和失重。

3.如图所示,假设地球是个半径为R的标准的球体,其表面的重力加速度为g,有一辆汽车沿过两极的圆周轨道沿地面匀速率行驶,不计空气阻力,则下列说法中正确的是()A.重力和地面的支持力是一对平衡力B.汽车的机械能保持不变C.汽车在北极处于超重状态,在南极处于失重状态D.若汽车速率为,重力的作用效果是改变汽车的运动状态【答案】BD【解析】A、汽车在地球两极行驶时,由重力和支持力的合力提供向心力.设汽车的质量为m,支持力为F,速度为v,地球半径为R,则由牛顿第二定律得:,得。

中学教师资格认定考试(高级物理学科知识与教学能力)模拟试卷11(

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中学教师资格认定考试(高级物理学科知识与教学能力)模拟试卷11(题后含答案及解析)题型有:1. 单项选择题 2. 简答题 3. 案例分析题 4. 教学设计题单项选择题1.某原子核ZAX吸收一个中子后,放出一个电子,分裂为两个α粒子。

由此可知()。

A.A=7,Z=3B.A=7,Z=4C.A=8,Z=3D.A=8,Z=4正确答案:A解析:由题意可知,核反应方程式为,由质量数守恒和电荷数守恒可知,A=7,Z=3,选项A正确。

2.小明在使用手电筒时发现小灯泡不亮,进行检修前,他对造成该现象的直接原因进行了以下几种判断,其中不可能的是()。

A.开关处出现短路B.小灯泡灯丝断了C.小灯泡接触不良D.电池两端电压过低正确答案:A解析:若开关处出现短路,电路仍能连通,小灯泡可以发光,所以不可能的是选项A。

3.图(a)为示波管的原理图。

如果在电极YYˊ之间所加的电压图按图(b)所示的规律变化,在电极XXˊ之间所加的电压按图(c)所示的规律变化,则在荧光屏上会看到的图形是()。

A.B.C.D.正确答案:B解析:由于电极XXˊ之间加的是扫描电压,电极yyˊ之间所加的电压是信号电压,所以荧光屏上看到的图形是B。

4.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈,原、副线圈都只取该线圈的某部分,一台升压式自耦调压变压器的电路如图所示,其副线圈匝数可调。

已知变压器线圈总匝数为1900匝,原线圈为1100匝,接在有效值为220V的交流电源上。

当变压器输出电压调至最大时,负载R上的功率为2.0kW。

设此时原线圈中电流有效值为I1,负载两端电压的有效值为U2,且变压器是理想的,则U2和I1分别约为()。

A.380V和5.3AB.380V和9.1AC.240V和5.3AD.240V和9.1A正确答案:B解析:由理想变压器的电压公式可知,由电功率公式可知,。

5.假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。

一矿井深度为d,已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为()。

第七章万有引力与宇宙航行练习及答案

第七章万有引力与宇宙航行练习及答案

第七章 万有引力与宇宙航行第1节 行星的运动1.将冥王星和土星绕太阳的运动都看做匀速圆周运动。

已知冥王星绕太阳的公转周期约是土星绕太阳公转周期的8倍。

那么冥王星和土星绕太阳运行的轨道半径之比约为 A .2∶1 B .4∶1C .8∶1D .16∶1【答案】B【解析】开普勒第三定律:所有行星绕太阳运行的半长轴的三次方与公转周期二次方的比值都相等,即33122212R R T T =,已知12:8T T =得到313264R R =,整理得到124R R =,答案B 正确。

2.火星探测器沿火星近地圆轨道飞行,其周期和相应的轨道半径分别为T 0和R 0,火星的一颗卫星在其圆轨道上的周期和相应的轨道半径分别为T 和R ,则下列关系正确的是 A .003lg()lg()2T RT R = B .00lg()2lg()R TT R = C .003lg()lg()2RT T R= D .00lg()2lg()R TT R= 【答案】A【解析】根据开普勒第三定律:330220 R R K T T== ,则:323200 R T R T =,所以它们的对数关系可以表达为:0032T Rlg lg T R =()().故A 正确,BCD 错误,故选A 。

3.关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是( ) A .所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B .行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处 C .离太阳越近的行星的运动周期越长D .所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 【答案】D【解析】A .所有行星都沿着不同的椭圆轨道绕太阳运动,选项A 错误; B .行星绕太阳运动时太阳位于行星椭圆轨道的焦点处,选项B 错误;C .根据开普勒第三定律可知,离太阳越近的行星的运动周期越短,选项C 错误;D .根据开普勒第三定律可知,所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等,选项D 正确.4.下列叙述中,正确的是A .加速度恒定的运动不可能是曲线运动B .物体做圆周运动,所受的合力一定指向圆心C .平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小D .在探究太阳对行星的引力规律时,我们引用了公式32r k T=,这个关系式是开普勒第三定律,是可以在实验室中得到证明的 【答案】C【解析】A 、平抛运动只受重力,加速度恒定,但是曲线运动,故A 错误;B 、物体做匀速圆周运动,所受的合力才一定指向圆心,故B 错误;C 、加速度方向或恒力的方向竖直向下,设速度方向与竖直方向的夹角为θ,根据0tan v gt θ=,因为竖直分速度逐渐增大,则θ逐渐减小,故C 正确;D 、32rk T=是开普勒在观察太阳系行星运动时得到的规律,在实验中不能验证,故D 错误.故选C 。

高考备考中天体运动问题的常考题型与解析(下)

高考备考中天体运动问题的常考题型与解析(下)

力会因为部分变量所存在的联系问题ꎬ在教学的过程中ꎬ需要强化引导学生采用全新的思维方式实现对所学知识的全新理解ꎬ不仅有利于保证学生能够明确其中的关系和联系性ꎬ同时也会确保学生会在今后的学习过程中ꎬ采用举一反三的思维方式ꎬ帮助自身分析更多抽象的知识点ꎬ延展思维的运作方式ꎬ提升高中物理的教学质量.㊀㊀二㊁采用变量线下面积的分析方式实现解答碰撞问题㊀㊀力学的碰撞问题较为抽象ꎬ需要动用学生的理解精神和思维想象能力ꎬ在此环节中ꎬ应当加强学生对此学习阶段的全新认识ꎬ可以采用变量线下面积的方式引导学生采用另一种方式实现对问题的研究.比如ꎬ物理学中的动能和力学往往会渗透在周围的生活中ꎬ棒球击打动作中会存在因为力的干预出现位置上的转变ꎬ其碰撞位置的变化均是因为时间的变化ꎬ发生力量增大到后期变小ꎬ针对上述问题的解答也可以使用线下面积法的方式实现理解和分析.假设一个白球的自身重量为180gꎬ黑球以10m/s的速度撞击另一个球ꎬ等到白球出现运动之后ꎬ就会以9m/s的速度继续发生运动ꎬ假定发生的碰撞效果先从0增长到最大值的状态之后ꎬ转变为0ꎬ总体发生接触的时间为0.04sꎬ探求在两者碰撞的过程中所产生的碰撞力大致为多少?在研究上述的问题环节中ꎬ假定该题未指明接触的最大时间ꎬ此类解题的方式较为复杂和困难ꎬ但是使用线下面积的分析方式就会将上述问题展现的较为便于理解ꎬ具体的公式为:Fˑt2=mˑΔVꎬ之后能够在此公式的解答中获得:F=2mˑΔvt=102N.综上所述ꎬ在高中物理的学习过程中ꎬ因为部分知识点较为复杂ꎬ难以理解ꎬ为保证总体的教学质量ꎬ应当及时分析其中的解题步骤和思维方式ꎬ采用全新的思路研究不同的知识点ꎬ有助于学生深入明确其中存在的数据关系和关联性ꎬ以便于强化对其的解答过程ꎬ确保整体的研究质量ꎬ有助于保证课堂的教学效率.㊀㊀参考文献:[1]游灿冬.高中物理解题思维障碍及对策探讨[J].名师在线ꎬ2020(09):54-55.[2]张孟琦ꎬ黄荐.变量线下面积法在高中物理解题中的应用[J].课程教育研究ꎬ2019(33):190-191.[责任编辑:李㊀璟]高考备考中天体运动问题的常考题型与解析(下)李红红(河北省邯郸市第四中学㊀056107)摘㊀要:通过对多年全国卷的考点归纳与分析ꎬ发现天体运动问题几乎每年都会出现在全国卷的三套试卷中ꎬ而且大多数情况下都是以选择题的形式出现ꎬ如果在备考过程中ꎬ深入理解并进行针对性的复习ꎬ就能有效提高复习备考的效率.关键词:备考ꎻ天体运动ꎻ题型ꎻ解析中图分类号:G632㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2020)31-0091-03收稿日期:2020-08-05作者简介:李红红ꎬ中学高级教师ꎬ从事高中物理教学研究.㊀㊀在高三的复习备考中ꎬ可以将天体运动归纳为以下几种单知识点模型ꎬ通过对单知识点的深入理解来提高解决综合问题的能力.模型一㊀星表模型与环绕模型不同的是ꎬ星表模型主要研究星球表面上的物体随星球一起自转的运动.在这种模型下ꎬ又分为两种不同的情况ꎬ一是如果忽略星球自转因素的影响ꎬ则星球表面上物体所受的重力大小就等于星球对物体的万有引力的大小ꎻ二是如果不能忽略星球自转因素的影响ꎬ星球表面上物体随星球自转所需要的向心力由万有引力与星球表面对物体的支持力的合力来提供.基本规律:星球表面物体绕星球一起自转ꎬ圆心在自转轴上.图1基本公式:不考虑自转ꎬ则认为物体处于静止状态ꎬmg=GMmR2ꎻ若考虑自转ꎬ则物体绕自转轴做匀速圆周运动ꎬ如图1ꎬ在星球赤道面上有:GMmR2-FN=F向ꎬ而FN=mg(其中R为星球半径ꎬg为星球表面重力加速度ꎬM为星球质量)19题型一:计算星球的质量及密度星表模型下求星球的质量或密度时ꎬ一般都不考虑星球的自转因素ꎬ所以在星球表面上ꎬ满足关系式mg=GMmR2ꎬ如果题中给出星球表面重力加速度或者可通过题意求出星球表面重力加速度ꎬ即可求得星球的质量为:M=gR2Gꎻ其密度表达式为:ρ=MV=3g4πGR.若考虑星球自转ꎬ则只有在星球两极处才满足重力等于万有引力的关系ꎬ所以如果题中给出两极处的重力加速度ꎬ也可以用同样的方法求得星球的质量及密度.例1㊀假设地球可视为质量均匀分布的球体ꎬ已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0ꎬ在赤道的大小为gꎬ地球自转的周期为Tꎬ引力常量为G.地球的密度为(㊀㊀).A.3πGT2 g0-gg0㊀B.3πGT2 g0g0-g㊀C.3πGT2㊀D.3πGT2g0g解析㊀由题知此题要考虑地球自转ꎬ所以在两极:mg0=GMmR2ꎻ在赤道处:GMmR2-mg=m4π2T2Rꎻ两式联立可求得地球的质量及地球半径ꎬ利用密度公式ꎬ可求得ρ=3πGT2 g0g0-g.例2㊀在某行星和地球表面以相同的速率分别竖直上抛一个物体ꎬ它们各自返回抛出点的时间之比为1ʒ2ꎬ已知地球半径约为该行星半径的4倍ꎬ地球的质量为Mꎬ由此可知ꎬ该行星的质量为(㊀㊀).A.12M㊀㊀B.22M㊀㊀C.18M㊀㊀D.2M解析㊀由题知此题不用考虑地球自转ꎬ所以在星球表面有:mg=GMmR2ꎻ由竖直上抛可得物体返回抛出点的时间为:t=2v0gꎻ所以联立可得行星半径为18Mꎻ选项C正确.题型二:计算星球内部某处重力加速度此题型源于2012年新课标卷的选择题ꎬ由星球表面的研究转移到到了星球内部的研究ꎬ或者可以认为由大家熟悉地研究 天上 转为研究 地下 ꎻ当然在转移研究的过程中ꎬ需要增加一个条件ꎬ那就是:已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零.图2解答此题型的关键是根据题中的条件ꎬ将对星球内部某点重力加速度的求解ꎬ等效为一个新的星球表面重力加速度的求解.即:同一星球中心的不同半径的两个星球表面重力加速度的研究.所使用的基本公式均为:万有引力大小等于重力大小.以图2为例ꎬ星球表面A点与星球内部B点的重力加速度分别相当于半径为R和半径为r的星球表面重力加速度.例3㊀(2012年新课标卷)假设地球是一半径为R㊁质量分布均匀的球体.一矿井深度为d.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零.矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为(㊀㊀).A.1-dR㊀B.1+dR㊀C.(R-dR)2㊀D.(RR-d)2解析㊀在地面处有:mg=GMmR2ꎻ其中M为半径为R的星球质量ꎬ即M=ρ43πR3ꎻ而在矿进底部ꎬ则有:mg底=GM/m(R-d)2ꎻ其中Mᶄ为半径为(R-d)的星球质量ꎬ即Mᶄ=ρ43π(R-d)3ꎻ联立可解得:g底g=R-dR=1-dRꎬ选项A正确.特殊模型㊀双星系统及多星系统题型一㊀双星系统双星系统:如图3ꎬ由两颗相距较近的恒星组成ꎬ每个图3恒星的线度远小于两个星体之间的距离ꎬ而且双星系统一般远离其他天体ꎬ在相互之间的万有引力作用下ꎬ绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动.基本规律:两星体间的万有引力提供向心力ꎬ且两星体公转周期和角速度都相等ꎻ基本公式:Gm1m2L2=m1ω2r1=m2ω2r2(其中L为两星体之间的距离ꎬr1㊁r2分别为两星体的轨道半径)例4㊀双星系统是由两颗恒星组成的ꎬ在两者间的万有引力相互作用下绕其连线上的某一点做匀速圆周运动.研究发现ꎬ双星系统在演化过程中ꎬ两星的某些参量会发生变化.若某双星系统中两星运动周期为Tꎬ经过一段时间后ꎬ两星的总质量变为原来的m倍ꎬ两星的距离变为原来的n倍ꎬ则此时圆周运动的周期为(㊀㊀).A.n3m2T㊀㊀B.n2mT㊀㊀C.n3mT㊀㊀D.nm3T解析㊀双星靠相互间的万有引力提供向心力ꎬ具有相同的角速度ꎬ对两星列式:Gm1m2L2=m14π2T2r1=m24π2T2r2ꎻr1+r2=L联立可解得:T=4π2L3G(m1+m2)ꎻ当两星的总质量为原来的m倍ꎬ两星间的距离为原来的n倍ꎬ则周期为原来的n3m倍ꎬ故C正确.题型二㊀多星系统三星(或四星)系统:由三颗(或四颗)相距较近的恒星组成ꎬ在万有引力的作用下形成不同的稳定结构ꎬ绕其中某一星体或绕某一点做匀速圆周运动.基本规律:所研究星体的万有引力的合力提供向心力ꎻ除中央星体外ꎬ各星体的角速度或公转周期相等ꎬ而29各星体所受万有引力的合力因其在稳定结构中所处位置的不同会有所不同.稳定的三星系统的存在形式:①三颗质量相等的星体位于同一直线上ꎬ两颗环绕星围绕中央星在同一半径为R的圆形轨道上做匀速圆周运动ꎬ如图4甲所示ꎻ(注:图4甲中中央星体所受合力为0)②三颗质量相等均为m的星体位于等边三角形的三个顶点上ꎬ均绕等边三角形的中心O做匀速圆周运动ꎬ如图4乙所示ꎻ稳定的四星系统的存在形式:③四颗质量相等的星体位于正方形的四个顶点上ꎬ沿外接正方形的圆形轨道运动ꎬ如图4丙所示ꎻ④三颗星体始终位于正三角形的三个顶点上ꎬ另一颗位于正三角形的中心O点ꎬ外围三颗星体绕O点做匀速圆周运动ꎬ如图4丁所示ꎻ(注:图4丁中处于O点的星体所受合力为0)图4同理可推知:稳定的五星或六星等多星系统的稳定存在形式.例5㊀宇宙中有这样一种三星系统ꎬ系统由两个质量为m的小星体和一个质量为M的大星体组成ꎬ两个小星体围绕大星体在同一圆形轨道上运行ꎬ轨道半径为rꎬ关于该三星系统的说法中正确的是(㊀).A.在稳定运行情况下ꎬ大星体提供两小星体做圆周运动的向心力ꎻB.小星体运行的线速度为v=GMrC.在稳定运行情况下ꎬ大星体应在两小星体轨道的中心ꎬ两小星体在大星体相对的两侧ꎻD.小星体运行的周期为T=2πrG(4M+m)解析㊀在稳定运行的情况下ꎬ对每一个环绕星而言ꎬ都受到其他两个星体的万有引力ꎬ两个万有引力的合力提供该环绕星做圆周运动的向心力ꎬ大星体应在两小星体轨道的中心ꎬ两小星体在大星体相对的两侧ꎬ可知选项C正确ꎬA㊁B均错误ꎻ对某一个小星体:GMmr2+Gmm(2r)2=m4π2T2r得T=4πrG(4M+m)ꎬ所以选项D错误.答案为C.例6㊀由三颗星体构成的系统ꎬ叫作三星系统.有这样一种简单的三星系统:质量刚好都相同的三个星体a㊁b㊁c在三者相互之间的万有引力作用下ꎬ分别位于等边三角形的三个顶点上ꎬ绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内做相同周期的圆周运动ꎬ若三个星体的质量均为mꎬ三角形的边长为aꎬ万有引力常量为Gꎬ则下列说法正确的是(㊀㊀).A.三个星体做圆周运动的半径为aꎻB.三个星体做圆周运动的周期均为2πaa3GmC.三个星体做圆周运动的线速度大小均为3GmaD.三个星体做圆周运动的向心加速度大小均为3Gma2解析㊀此题中需要先求得任意一星体所受万有引力的合力ꎬ同时根据几何关系求出圆周的半径ꎬ即可根据合力提供向心力求得正确选项.由几何关系可知ꎬ它们的轨道半径为:r=a232=33aꎻ选项A错误ꎻ对任一星体:2Gm2a2cos30ʎ=man=mv2r=m4π2T2rꎬ解得:公转周期为T=2πaa3Gmꎻ线速度大小为v=Gmaꎻ向心加速度大小为:an=3Gma2ꎻ所以选项B正确.思维提炼图5从图5的 金三角 中ꎬ我们可以看到:环绕模型和双星模型用的是同样的研究思路①ꎬ即天体的运动形式为圆周运动ꎬ天体所受的万有引力提供向心力ꎻ而星表模型则主要是思路②ꎬ在不考虑星体自转的情况下ꎬ赤道上的物体所受的重力与万有引力大小相等ꎻ可见思路①主要研究 天上 的运动问题ꎬ思路②主要研究 地表或地下 的运动问题ꎻ而连接 天上 和 地表或地下 的桥梁就是 黄金代换式 .所以ꎬ对于天体运动问题的备考ꎬ我们都可以从上述的 金三角 中寻得模型及思路ꎬ使不同情境下的天体问题快速得到解决.㊀㊀参考文献:[1]近10年来全国卷高考题.[责任编辑:李㊀璟]39。

天体运动经典例题 含答案

天体运动经典例题 含答案

1.人造地球卫星做半径为r ,线速度大小为v 的匀速圆周运动。

当其角速度变为原来的24倍后,运动半径为_________,线速度大小为_________。

【解析】由22Mm Gm r r ω=可知,角速度变为原来的24倍后,半径变为2r ,由v r ω=可知,角速度变为原来的24倍后,线速度大小为22v 。

【答案】2r ,22v 2.一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为0v 假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m 的物体重力,物体静止时,弹簧测力计的示数为0N ,已知引力常量为G,则这颗行星的质量为 A .2GN mv B.4GN mv C .2Gm Nv D.4Gm Nv【解析】卫星在行星表面附近做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律有R v m M G 2/2/R m =,宇航员在行星表面用弹簧测力计测得质量为m 的物体的重为N ,则 N M G =2R m ,解得M=GN4mv ,B 项正确。

【答案】B 3.如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带。

假设该带中的小行星只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动。

下列说法正确的是A.太阳对小行星的引力相同B.各小行星绕太阳运动的周期小于一年C.小行星带内侧小行星的向心加速度值大于小行星带外侧小行星的向心加速度值D.小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于 地球公转的线速度值【答案】C 【解析】根据行星运行模型,离地越远,线速度越小,周期越大,角速度越小,向心加速度等于万有引力加速度,越远越小,各小行星所受万有引力大小与其质量相关,所以只有C 项对。

4.宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球,经过时间t 小球落回原处;若他在某星球表面以相同的速度竖直上抛同一小球,需经过时间5t 小球落回原处.(取地球表面重力加速度g =10 m/s 2,空气阻力不计)(1)求该星球表面附近的重力加速度g ′.(2)已知该星球的半径与地球半径之比为R 星∶R 地=1∶4,求该星球的质量与地球质量之比M 星∶M 地. 答案 (1)2 m/s2 (2)1∶80解析 (1)在地球表面竖直上抛小球时,有t =g 02v ,在某星球表面竖直上抛小球时,有5t ='20g v所以g ′=g 51=2 m/s2 (2)由G801)41(51',,22222=⨯====地星地星所以得gR R g M M G gR M mg R Mm5.关于卡文迪许扭秤实验对物理学的贡献,下列说法中正确的是 ( )A .发现了万有引力的存在B .解决了微小力的测定问题C .开创了用实验研究物理的科学方法D .验证了万有引力定律的正确性6.假设地球是一半径为R.质量分布均匀的球体。

精准备考(第59期)——非完全弹性碰撞-2023届高考真题分类整合与培优强基试题精选

精准备考(第59期)——非完全弹性碰撞-2023届高考真题分类整合与培优强基试题精选

精准备考(第59期)——非完全弹性碰撞一、真题精选(高考必备)1.(2020·全国·高考真题)甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动,甲追上乙,并与乙发生碰撞,碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。

已知甲的质量为1kg ,则碰撞过程两物块损失的机械能为( )A .3 JB .4 JC .5 JD .6 J 2.(2013·江苏·高考真题)水平面上,一白球与一静止的灰球碰撞,两球质量相等.碰撞过程的频闪照片如图所示,据此可推断,碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的A .30%B .50%C .70%D .90% 3.(2011·全国·高考真题)(多选)质量为M 、内壁间距为L 的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m 的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间,如图所示.现给小物块一水平向右的初速度v ,小物块与箱壁碰撞N 次后恰又回到箱子正中间,井与箱子保持相对静止.设碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为( )A .212mvB .212mM v m M+ C .12N mgL μ D .N mgL μ 4.(2014·全国·高考真题)冰球运动员甲的质量为80.0kg 。

当他以5.0m/s 的速度向前运动时,与另一质量为100kg 、速度为3.0m/s 的迎面而来的运动员乙相撞。

碰后甲恰好静止。

假设碰撞时间极短,求:(1)碰后乙的速度的大小;(2)碰撞中总动能的损失。

二、强基训练(高手成长基地)1.(2021·全国·高二课时练习)(多选)质量不等的A 、B 两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,A 球的动量是7 kg·m/s ,B 球的动量是5kg·m/s ,当A 球追上B 球发生碰撞,则碰撞后A 、B 两球的动量可能值是( )A .p A =6 kg·m/s ,pB =6 kg·m/sB .p A =3 kg·m/s ,p B =9 kg·m/sC .p A =-2 kg·m/s ,p B =14 kg·m/sD .p A =-4 kg·m/s ,p B =17 kg·m/s2.(2021·贵州·模拟预测)(多选)如图所示,质量为m 、半径为R 的光滑半圆槽锁定在光滑水平面上,质量也为m 的小球从A 点由静止释放,当小球落到槽的B 点与槽相撞时,沿OB 向下方向的分速度突减为0,垂直OB 向下方向分速度不变,碰撞后瞬间半圆槽解除锁定。

2019-2020学年人教版(2019)必修二 7.2万有引力定律 达标作业(解析版)

2019-2020学年人教版(2019)必修二 7.2万有引力定律 达标作业(解析版)

7.2万有引力定律 达标作业(解析版)1..如图所示,有一个质量为M ,半径为R ,密度均匀的大球体.从中挖去一个半径为2R 的小球体,并在空腔中心放置一质量为m 的质点,则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为(已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零)( )A .G2MmR B .0 C .4G 2Mm RD .G22MmR2.物理学发展历程中,首先测量出引力常量的科学家是( ) A .卡文迪许 B .伽利略 C .开普勒 D .牛顿 3.下列现象中,不属于...由万有引力引起的是 A .银河系球形星团聚集不散 B .月球绕地球运动而不离去 C .电子绕核旋转而不离去D .树上的果子最终总是落向地面4.符合发现和完善万有引力定律历史事实的是( ) A .哥白尼提出三大行星定律 B .卡文迪什提出“地心说”C .牛顿接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想D .开普勒根据大量实验数据得出了比例系数G 的大小5.假设地球是一半径为R ,质量分布均匀的球体,一矿井深度为d ,已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为A .1dR + B .1d R -C .2()R d R- D .2()R R d- 6.如图所示,两个质量均为M 的球分别位于半圆环和34圆环的圆心,半圆环和34圆环分别是由相同的圆环截去一半和14所得,环的粗细忽略不计,若甲图中环对球的万有引力为F ,则乙图中环对球的万有引力大小为( )A .32F B .22F C .12F D .32F 7.牛顿建立的经典力学体系,是人类认识自然的第一次大飞跃和理论的大综合,它开辟了一个新的时代,并对科学发展的进程以及人类生产生活和思维方式产生极其深刻的影响,标志着近代理论自然科学的诞生,并成为其他各门自然科学的典范。

以下说法正确的是( ) A .牛顿通过著名的“月-地检验”,证实了万有引力定律的正确性 B .牛顿第一、第二、第三定律都可以用实验直接验证 C .牛顿推翻了力是维持物体运动的原因的观点D .牛顿第一定律又被称为惯性定律,任何物体都有惯性,速度越大,物体的惯性越大 8.潮汐现象主要是由于月球对地球不同部分施加不同的万有引力而产生的.如图所示,可以近似认为地球表面均为水覆盖,则在图中a 、b 、c 、d 四点中,处于高潮的是( ).A .a 、b 点B .b 、c 点C .a 、c 点D .b 、d 点9.物体离地高h 时所受万有引力正好是其在地球表面处所受万有引力的一半,地球半径为R ,则h 为( ). A .2R B .RC 2RD .(21)R10.物体在引力场中具有的势能叫作引力势能.设质量分别为m 0和M 0的质点相距无穷远时引力势能为零,则相距r 0时,其引力势能00p GM m E r =-(式中G 为引力常量).一颗质量为m 的人造地球卫星在半径为r 的圆轨道上环绕地球(地球质量为M )飞行,则卫星轨道半径增大到3r 的过程中 A .势能增加了23GMmr B .卫星动能减少了23GMmrC .机械能增加了3GMmrD .机械能减少了3GMmr11.已知地球质量M=6×1024kg ,地球半径R=6 400km ,引力常量G=6.67×10-11Nm 2/kg 2,在地球赤道上有一质量为1kg 的物体,求: (1)地球对物体的万有引力的大小.(2)物体随地球自转一起做圆周运动所需的向心力的大小.12.牛顿认为公式中的引力常数G 是普适常数,不受物体的形状、大小、地点和温度等因素影响,引力常数的准确测定对验证万有引力定律将提供直接的证据。

万有引力定律练习题(含答案)

万有引力定律练习题(含答案)

万有引力定律练习题(含答案) 第七章万有引力与宇宙航行第2节万有引力定律1.下列现象中,不属于由万有引力引起的是……答案:C解析:A选项是由星球之间的万有引力作用而聚集不散,B选项是由地球的引力提供向心力,使月球绕地球做圆周运动,D选项是由地球的引力作用,使树上的果子最终落向地面。

只有C选项是电子受到原子核的吸引力而绕核旋转不离去,不是万有引力。

2.均匀小球A、B的质量分别为m、5m,球心相距为R,引力常量为G,则A球受到B球的万有引力大小是……答案:A解析:根据万有引力定律可得:F=G×m×5m/(2R)²,化简得F=G×m²/(2R²),即A球受到B球的万有引力大小为G×m²/(2R²)。

3.两个质点的距离为r时,它们间的万有引力为2F,现要使它们间的万有引力变为F,将距离变为……答案:B解析:根据万有引力定律,距离为r时,它们间的万有引力为2F,则2F=G×m×m/r²,将万有引力变为F,则F=G×m×m/r'²,联立可得:r' = 2r,即将距离变为原来的二分之一。

4.假设地球是一半径为R,质量分布均匀的球体。

已知质量分布均匀的球壳对壳内物体引力为零,地球表面处引力加速度为g。

则关于地球引力加速度a随地球球心到某点距离r的变化图像正确的是……答案:B解析:当距离大于地球半径时,根据万有引力提供重力可得加速度g'=GM/r²,范围内的球壳随距离增大,加速度变小。

当距离小于地球半径时,此时距离地心对物体没有引力,那么对其产生引力的就是半径为R的中心球体的引力,因此加速度与距离成正比,选项B正确。

之间的引力与它们的距离成反比,与它们的质量成正比D.万有引力只存在于地球和其他星球之间,不存在于地球和其他物体之间答案】A、C解析】A。

万有引力练3

万有引力练3

万有引力练31. 同步卫星离地心为r ,运行速率为v 1,加速度为a 1;地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a 2,第一宇宙速度为v 2,地球半径为R ,则:( ) A.R r a a =21 B.2221r R a a = C.2221r R v v = D.rR v v =21 2. (2002上海)太阳从东边升起,西边落下,是地球上的自然现象,但在某些条件下,在纬度较高地区上空飞行的飞机上,旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象.这些条件是( )A .时间必须是在清晨,飞机正在由东向西飞行,飞机的速率必须较大B .时间必须是在清晨,飞机正在由西向东飞行,飞机的速率必须较大C .时间必须是在傍晚,飞机正在由东向西飞行,飞机的速率必须较大D .时间必须是在傍晚,飞机正在由西向东飞行,飞机的速率不能太大3. 假设地球是一半径为R 、密度为ρ、质量分布均匀的球体,一矿井深度为d .已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,球的体积公式为334R V π=,R 为球的半径.则地球对矿井底部质量为优的物体的万有引力大小为( ) A.3)(4d R m G -ρπ B.3)(42d R m G -ρπ C.24⎪⎭⎫ ⎝⎛-R d R m G ρπ D .24⎪⎭⎫ ⎝⎛-d R R m G ρπ 4. “嫦娥二号”进入环月轨道后,分别在距月球表面最远100km ,最近15km 高度的轨道上做圆周运动,此高度远小于月球的半径,设“嫦娥二号”绕月与月绕地的转动方向同向。

已知地球的质量为月球质量的k 倍,月球绕地球运行的轨道半径为月球半径的n 倍,月球绕地球运行的周期为T.若某时刻“嫦娥二号”距地球最远,经△t 时间“嫦娥二号”距地球最近,则△t 为( ) A.⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-312n k T B.⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-123k n T C.⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-123n k T D.⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-k n T 3125. (2010浙江)宇宙飞船以周期为T 绕地球做圆周运动时,由于地球遮挡阳光,会经历“日全食”过程,如图示.已知地球的半径为R ,地球质量为M ,引力常量为G ,地球自转周期为T 0,太阳光可看做平行光.宇航员在A 点测出地球的张角为α,则( )A .飞船绕地球运动的线速度为2sin(/2)RT παB .一天内,飞船经历“日全食”的次数为0/T TC .飞船每次“日全食”过程的时间为0/(2)T απD .飞船的周.期为T =6.(2007海南)设地球绕太阳做匀速圆周运动,半径为R,速率为v,则太阳的质量可用v,R和引力常量G表示为.太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动,其运动速率约为地球公转速率的7倍,轨道半径约为地球公转轨道半径的2×109倍.为了粗略估算银河系中恒星的数目,可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心,且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量,则银河系中恒星数目约为.7.“风云一号”气象卫星是极地轨道卫星,又叫太阳同步卫星。

2014届高考物理 4-4万有引力与航天领航规范训练

2014届高考物理 4-4万有引力与航天领航规范训练

2014届高考物理领航规范训练:4-4万有引力与航天1.(2012·高考新课标卷)假设地球是一半径为R 、质量分布均匀的球体.一矿井深度为d .已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零.矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为( )A .1-d RB .1+d RC.⎝⎛⎭⎪⎫R -d R 2D.⎝⎛⎭⎪⎫R R -d 2解析:设地球密度为ρ,地球质量M =43πρR 3,地面下d 处内部地球质量M ′=43πρ(R-d )3.地面处F =G Mm R 2=43πρGmR ,d 处F ′=GM ′m R -d 2=43πρGm (R -d ),地面处g =Fm=43πρGR ,而d 处g ′=F ′m =43πρG (R -d ),故g ′g =R -dR ,所以A 选项正确. 答案:A2.1990年5月,紫金山天文台将他们发现的第2 752号小行星命名为吴健雄星,该小行星的半径为16 km.若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体,小行星密度与地球相同.已知地球半径R =6 400 km ,地球表面重力加速度为g .这个小行星表面的重力加速度为( ) A .400g B.1400g C .20gD.120g 解析:质量分布均匀的球体的密度ρ=3M 4πR ,地球表面的重力加速度:g =GM R =4πGR ρ3,吴健雄星表面的重力加速度:g ′=GM r 2=4πGr ρ3,g g ′=R r =400,g ′=1400g ,故选项B正确. 答案:B3.(2012·高考北京卷)关于环绕地球运行的卫星,下列说法正确的是( )A .分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星,不可能具有相同的周期B .沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道不同位置可能具有相同的速率C .在赤道上空运行的两颗地球同步卫星,它们的轨道半径有可能不同D .沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星,它们的轨道平面一定会重合解析:由开普勒第三定律可知A 错误;沿椭圆轨道运行的卫星在关于长轴对称的两点速率相等,故B 正确;所有同步卫星的轨道半径均相等,故C 错误;沿不同轨道运行的卫星,其轨道平面只要过地心即可,不一定重合,故D 错误. 答案:B4.(2012·高考江苏卷)2011年8月,“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道,我国成为世界上第三个造访该点的国家.如图所示,该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上,一飞行器处于该点,在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动,则此飞行器的( ) A .线速度大于地球的线速度 B .向心加速度大于地球的向心加速度 C .向心力仅由太阳的引力提供 D .向心力仅由地球的引力提供解析:飞行器与地球同步绕太阳运动,说明二者角速度、周期相同,由线速度v =ωr ,因飞行器的轨道半径大,所以飞行器的线速度大于地球的线速度,A 正确;因向心加速度a =ω2r ,所以飞行器的向心加速度大于地球的向心加速度,B 正确;由题意可知飞行器的向心力应由太阳和地球对飞行器的引力的合力提供,C 、D 均错误. 答案:AB5.(2012·高考安徽卷)我国发射的“天宫一号”和“神舟八号”在对接前,“天宫一号”的运行轨道高度为350 km ,“神舟八号”的运行轨道高度为343 km.它们的运行轨道均视为圆周,则( )A .“天宫一号”比“神舟八号”速度大B .“天宫一号”比“神舟八号”周期长C .“天宫一号”比“神舟八号”角速度大D .“天宫一号”比“神舟八号”加速度大解析:用万有引力定律处理天体问题的基本方法是:把天体的运动看成圆周运动,其做圆周运动的向心力由万有引力提供.G Mm r 2=m v 2r =mr ω2=mr ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2=m (2πf )2r =ma ,只有B 正确. 答案:B6.我国“嫦娥一号”探月卫星发射后,先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时);然后,经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”;最后奔向月球.如果按圆形轨道计算,并忽略卫星质量的变化,则在每次变轨完成后与变轨前相比( )A .卫星动能增大,引力势能减小B .卫星动能增大,引力势能增大C .卫星动能减小,引力势能减小D .卫星动能减小,引力势能增大解析:卫星每次变轨完成后到达轨道半径较大的轨道,由万有引力提供向心力,即GMmr 2=mv 2r ,卫星的动能E k =12mv 2=12·GMmr,因此卫星动能减少;变轨时需要点火,使其机械能增加,因而引力势能增大,只有D 正确. 答案:D7.(2012·高考山东卷)2011年11月3日,“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接.任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道,等待与 “神舟九号”交会对接.变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道,对应的轨道半径分别为R 1、R 2,线速度大小分别为v 1、v 2.则v 1v 2等于( ) A.R 31R 32B. R 2R 1C.R 22R 21D.R 2R 1解析:本题考查天体运动,意在考查考生对圆周运动规律的运用能力.“天宫一号”做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,由G Mm R 2=m v 2R 可得v =GM R ,则变轨前后v 1v 2=R 2R 1,选项B 正确. 答案:B8.(2013·安师大附中高三摸底考试)星球上的物体脱离该星球引力所需的最小速度称为第二宇宙速度.星球的第二宇宙速度v 2与第一宇宙速度v 1的关系是v 2=2v 1.已知某星球的半径为r ,表面的重力加速度为地球表面重力加速度g 的16,不计其它星球的影响,则该星球的第二宇宙速度为( ) A.grB. 16gr C.13grD.13gr 解析:由第一宇宙速度公式可知,该星球的第一宇宙速度为v 1=gr6,结合v 2=2v 1可得v 2=13gr ,C 正确.答案:C9.(2013·蚌埠模拟)“嫦娥二号”卫星发射后直接进入近地点高度200千米、远地点高度约38万千米的地月转移轨道直接奔月,如图所示.当卫星到达月球附近的特定位置时,卫星就必须“急刹车”,也就是近月制动,以确保卫星既能被月球准确捕获,又不会撞上月球,并由此进入近月点100千米、周期12小时的椭圆轨道a .再经过两次轨道调整,进入100千米的极月圆轨道b ,轨道a 和b 相切于P 点.下列说法正确的是( )A .“嫦娥二号”卫星的发射速度大于7.9 km/s ,小于11.2 km/sB .“嫦娥二号”卫星的发射速度大于11.2 km/sC .“嫦娥二号”卫星在a 、b 轨道经过P 点的速度v a =v bD .“嫦娥二号”卫星在a 、b 轨道经过P 点的加速度分别为a a 、a b ,则a a <a b解析:“嫦娥二号”卫星的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间,A 项正确、B 项错误;“嫦娥二号”卫星在a 轨道经过P 点时减小卫星速度,卫星即可由椭圆轨道a 变为圆轨道b ,故v a >v b ,但万有引力相同,加速度相同,C 、D 错误.答案:A10.天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星.双星系统在银河系中很普遍.利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量.已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动,周期均为T ,两颗恒星之 间的距离为r ,试推算这个双星系统的总质量.(引力常量为G )解析:设两颗恒星的质量分别为m 1、m 2,做圆周运动的半径分别为r 1、r 2,角速度分别为ω1、ω2.根据题意有ω1=ω2①r 1+r 2=r ②根据万有引力定律和牛顿运动定律,有G m 1m 2r2=m 1ω21r 1③ Gm 1m 2r2=m 2ω22r 2④ 联立以上各式解得r 1=m 2rm 1+m 2⑤ 根据角速度与周期的关系知 ω1=ω2=2πT⑥联立③⑤⑥式解得m 1+m 2=4π2r3GT 2.答案:4π2r 3GT211.宇航员在一行星上以10 m/s 的初速度竖直上拋一质量为0.2 kg 的物体,不计阻力,经2.5 s 后落回手中,已知该星球半径为7 220 km. (1)该星球表面的重力加速度是多大?(2)要使物体沿水平方向拋出而不落回星球表面,沿星球表面拋出的速度至少是多大? (3)若物体距离星球无穷远处时其引力势能为零,则当物体距离星球球心r 时其引力势能E p =-G mMr(式中m 为物体的质量,M 为星球的质量,G 为引力常量).问要使物体沿竖直方向拋出而不落回星球表面,沿星球表面拋出的速度至少是多大? 解析:(1)由匀变速运动规律知g ′=2v 0t =2×102.5m/s 2=8 m/s 2. (2)由万有引力定律得mg ′=m v 21Rv 1=g ′R =8×7 220×1 000 m/s =7 600 m/s.(3)由机械能守恒,得12mv 22+⎝ ⎛⎭⎪⎫-G mM R =0+0因为g ′=G MR所以v 2=2g ′R =2×8×7 220×1 000 m/s =7 600 2 m/s≈10 746 m/s.答案:(1)8 m/s 2(2)7 600 m/s (3)10 746 m/s12.在某星球上,宇航员用弹簧测力计提着质量为m 的物体以加速度a 竖直上升,此时弹簧测力计示数为F ,而宇宙飞船在靠近该星球表面绕星球做匀速圆周运动而成为该星球的一颗卫星时,宇航员测得其环绕周期是T .根据上述数据,试求该星球的质量. 解析:由牛顿第二定律可知F -mg =ma 所以mg =F -ma设星球半径为R ,在星球表面mg =G Mm R2 所以F -ma =G Mm R 2,解得R =GMmF -ma设宇宙飞船的质量为m ′,则其环绕星球表面飞行时,轨道半径约等于星球半径,则有GMm ′R 2=m ′⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2R所以M =4π2R3GT2=4π2⎝⎛⎭⎪⎫GMm F -ma 3GT 2解得M =F -ma 3T416π4m 3G 即该星球质量为F -ma 3T416π4m 3G . 答案:F -ma 3T 416π4m 3G。

2024年高考物理核心考点押题预测卷02(北京卷)

2024年高考物理核心考点押题预测卷02(北京卷)

2024年高考物理核心考点押题预测卷02(北京卷)一、单选题 (共6题)第(1)题1970年4月24日,中国成功将第一颗人造卫星——东方红一号送入近地点441km、远地点2368km的椭圆轨道,运行周期为114分钟,设计寿命仅20天。

但是至今,东方红一号卫星仍在空间轨道上运行,已知地球半径为6400km,万有引力常量。

根据以上数据,可估算出()A.地球的质量B.东方红一号在近地点的动能C.东方红一号在近地点受到的万有引力D.东方红一号在远地点的向心力第(2)题如图所示,一定质量的理想气体的图像,从状态1出发,经1→2→3→1过程,其中1→2为等容过程,2→3为等温过程,3→1为等压过程,下列说法正确的是( )A.在1→2过程,每个气体分子动能都增大B.在2→3过程中,气体从外界吸热C.在3→1过程中,气体内能不变D.在1→2→3→1过程中,外界对气体做正功第(3)题假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。

一矿井深度为d,已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。

矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为()A.B.C.D.第(4)题分别用a、b两束光照射同一光电效应设备,得到光电流与光电管两极间电压的关系图像如图所示。

下列说法正确的是( )A.a、b两束光频率相同B.b光的衍射现象比a光更容易观察C.b光的强度大于a光的强度D.若两种单色光分别照射基态氢原子时都能使其能级跃迁,则b光使其跃迁能级更高第(5)题一个弹簧振子沿x轴做简谐运动,取平衡位置O为x轴坐标原点.从某时刻开始计时,经过四分之一的周期,振子具有沿x轴正方向的最大加速度.能正确反映振子位移x与时间,关系的图像是( )A.B.C.D.第(6)题如图所示用无人机拍摄一个盆景的特效,无人机在盆景正上方沿竖直方向先减速下降再加速上升。

若拍摄全程无人机升力相等,所受空气阻力也相等,则无人机( )A.下降过程失重B.上升过程失重C.下降过程动能增加D.上升和下降过程的加速度不相等二、多选题 (共4题)第(1)题如图甲所示,矩形导线框固定在匀强磁场中,磁场的方向与导线框所在的平面垂直,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示,规定垂直纸面向里为磁场正方向,顺时针方向为感应电流正方向,水平向右为边所受安培力的正方向。

物理高频考点-2023年高考押题预测卷03(全国乙卷)

物理高频考点-2023年高考押题预测卷03(全国乙卷)

物理高频考点-2023年高考押题预测卷03(全国乙卷)一、单选题 (共6题)第(1)题如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中,在时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀的增大到2B,在此过程中,线圈中产生的感应电动势为( )A.B.C.D.第(2)题如图,鸟沿虚线斜向上加速飞行,空气对其作用力可能是()A.F1B.F2C.F3D.F4第(3)题通过一理想变压器,经同一线路输送相同的电功率P,原线圈的电压U保持不变,输电线路总电阻的R.当副线圈与原线圈的匝数比为k时,线路损耗的电功率为P1,若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk,线路损耗的电功率为P2,则P1,和()A .,B.,C.,D.,第(4)题假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。

一矿井深度为d,已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。

矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为()A.B.C.D.第(5)题如图所示,速度选择器的两平行导体板之间有方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。

一电荷量为+q的粒子以速度v从S点进入速度选择器后,恰能沿图中虚线通过。

不计粒子重力,下列说法可能正确的是( )A.电荷量为-q的粒子以速度v从S点进入后将向下偏转B.电荷量为+2q的粒子以速度v从S点进入后将做类平抛运动C.电荷量为+q的粒子以大于v的速度从S点进入后动能将逐渐减小D.电荷量为-q的粒子以大于v的速度从S点进入后动能将逐渐增大第(6)题在t=0时刻,一波源从坐标原点的平衡位置沿y轴负方向开始振动,振动周期为0.2s,在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。

t=0.3s时,该波的波形图是( )A.B.C.D.二、多选题 (共4题)第(1)题如图所示,光滑斜面倾角θ=60°,其底端与竖直平面内半径R的光滑圆弧轨道平滑对接,位置D为圆弧轨道的最低点。

两个质量均为m的小球A和小环B(均可视为质点)用L=1.5R的轻杆通过轻质铰链相连。

2022年高考物理大一轮复习训练:题组层级快练14

2022年高考物理大一轮复习训练:题组层级快练14

题组层级快练(十四)说明:1-8题只有一项符合题目要求,9-12题有多项符合题目要求.1.(2014·新课标全国Ⅱ)假设地球可视为质量均匀分布的球体,已知地球表面重力加速度在两极的大小为g 0,赤道的大小为g ;地球自转的周期为T ,引力常量为G .则地球的密度为( )A.3πGT 2·g 0-g g 0B.3πGT 2·g 0g 0-gC.3πGT2 D.3πGT 2·g 0g解析 在两极,引力等于重力,则有mg 0=G Mm R 2,由此可得地球质量M =g 0R 2G ,在赤道处有G MmR 2-mg =m 4π2T 2R ,地球的密度为ρ=M 43πR 3=3πGT 2·g 0g 0-g,故B 选项正确,A 、C 、D 选项错误.答案 B设置目的 考查天体密度的求解及对万有引力的作用效果的理解2.(2013·江苏)火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知( ) A .太阳位于木星运行轨道的中心B .火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C .火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D .相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积解析 第一定律的内容为:所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动,太阳处于椭圆的一个焦点上.故A 项错误;第二定律:对每一个行星而言,太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等,所以行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化,故B 项错误;太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等,是对同一个行星而言,故D 项错误;R 3T2=k ,k 与行星无关,与中心天体有关,故C 项正确.答案 C设置目的 考查开普勒定律3.(2012·浙江)如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带.假设该带中的小行星只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动.下列说法正确的是( )A .太阳对各小行星的引力相同B .各小行星绕太阳运动的周期均小于一年C .小行星带内侧小行星的向心加速度大于外侧小行星的向心加速度值D .小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值解析 各小行星距太阳远近不同,质量各异,太阳对小行星的引力F 引=GMmr2,A 项错;地球公转的轨道半径小于小行星绕太阳的轨道半径,由GMm r 2=m 4π2T 2r 得,T =2πr 3GM,显然轨道半径r 越大,绕太阳运动的周期T 也越大,地球公转的周期T 地=1年,所以小行星绕太阳运动的周期大于1年,B 项错;由GMmr 2=ma ,a =GM r 2可知,内侧小行星向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值,C 项正确;由GMmr 2=mv 2r 得,v =GMr,小行星轨道半径r 小大于地球公转的轨道半径r 地,v 地>v 小,D 项错. 答案 C设置目的 考查万有引力在天体中的应用4.一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行,认为行星是密度均匀的球体.要确定该行星的密度,只需要测量( )A .飞船的轨道半径B .飞船的运行速度C .飞船的运行周期D .行星的质量解析 万有引力提供物体做圆周运动的向心力,G Mm r 2=m (2πT )2r ,由此求出星球的质量M =4π2r 3GT 2(r 为飞船的轨道半径).星球密度ρ=M43πR 3(R 为星球的半径).因为飞船在该星球表面附近沿圆轨道绕该行星飞行,飞船的半径r 等于星球的半径,ρ=4π2r 3GT 243πR 3=3πr 3GT 2R 3=3πGT 2.答案 C设置目的 考查万有引力在天体中的应用;巩固天体密度的测量5.(2012·福建)一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为v ,假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m 的物体重力,物体静止时,弹簧测力计的示数为N ,已知引力常量为G ,则这颗行星的质量为( )A.m v 2GNB.m v 4GNC.N v 2GmD.N v 4Gm解析 由N =mg ,得g =N m ;根据万有引力提供向心力,得G MmR 2=m v 2R ,解得M =m v 4GN ,选项B 正确.答案 B设置目的 考查星体上的称重6.(2012·新课标)假设地球是一半径为R 、质量分布均匀的球体.一矿井深度为d .已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零.矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为( )A .1-dRB .1+dRC .(R -d R )2D .(R R -d)2解析 题目介绍质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,所以在矿井底部物体m ′的重力近似等于其与内部的万有引力,m ′g ′=G ρ43π(R -d )3m ′(R -d )2,同理地面处的物体m ′的重力近似等于其与地球的万有引力,m ′g =G ρ43πR 3m ′R 2,联立以上两式,得g ′g =1-dR. 答案 A设置目的 训练对称性、微分的思想及万有引力公式适用条件的应用学法指导 很多学生错选B 或D ,均为物理模型的构建能力不能迁移,前面例题中专门讲了地球中心的物体所受万有引力的情景.7.天文学家新发现了太阳系外的一颗行星.这颗行星的体积是地球的4.7倍,质量是地球的25倍.已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时,引力常量G =6.67×10-11N·m 2/kg 2,由此估算该行星的平均密度约为( )A .1.8×103 kg/m 3B .5.6×103 kg/m 3C .1.1×104 kg/m 3D .2.9×104 kg/m 3解析 球体的体积V =43πR 3,近地卫星由万有引力提供向心力,GM 地m R 2地=m (2πT 地)2R 地,GM 行m R 2行=m (2πT 行)2R行,解得T 2行=4.725T 2地,M 行=ρ·43πR 3行,ρ=3πGT 2代入数值可得,ρ≈2.9×104 kg/m 3,D 项正确. 答案 D设置目的 考查天体密度的计算8.(2015·湖北襄阳)宇航员站在星球表面上某高处,沿水平方向抛出一小球,经过时间t 小球落回星球表面,测得抛出点和落地点之间的距离为L .若抛出时的速度增大为原来的2倍,则抛出点到落地点之间的距离为3L .已知两落地点在同一水平面上,该星球半径为R ,求该星球的质量是( )A.4LR 23Gt 2B.2LR 23Gt 2C.3LR 22Gt 2D.3LR 24Gt 2解析 设星球的表面重力加速度为g ,从高为h 处,第一次初速度为v ,则L 2=(12gt 2)2+(v t )2;第二次初速度为2v ,则(3L )2=(12gt 2)2+(2v t )2;结合近似计算,忽略星球自转的作用,其表面物体的重力跟万有引力近似相等,mg ≈G Mm R 2,联立以上三式,可得M =2LR 23Gt 2,选项B 正确,A 、C 、D 选项错误.答案 B设置目的 训练天体质量的计算方法,特别是与平抛结合9.(2015·安徽黄山)2005年北京时间7月4日下午1时52分(美国东部时间7月4日凌晨1时52分)探测器成功撞击“坦普尔一号”彗星,投入彗星的怀抱,实现了人类历史上第一次对彗星的“大对撞”,如图所示(说明图摘自网站).假设“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆,其运动周期为5.74年,则关于“坦普尔一号”彗星的下列说法中正确的是( )A .绕太阳运动的角速度不变B .近日点处线速度大于远日点处线速度C .近日点处加速度大于远日点处加速度D .其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个与太阳质量有关的常数解析 根据开普勒定律可以判断B 、D 项正确,A 项错误;近日点受到的万有引力大,所以加速度大,C 项正确.答案 BCD设置目的 考查万有引力在天体中的应用及开普勒定律在椭圆轨道中的应用10.(2015·江西吉安)由于万有引力定律和库仑定律都满足于平方反比定律,因此引力场和电场之间有许多相似的性质,在处理有关问题时可以将它们进行类比.例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度,其定义式为E =Fq .在引力场中可以有一个类似的物理量用来反映各点引力场的强弱.设地球质量为M ,半径为R ,地球表面处重力加速度为g ,引力常量为G .如果一个质量为m 的物体位于距地心2R 处的某点,则下列表达式中能反映该点引力强弱的是( )A .G M(2R )2B .G m(2R )2C .G Mm (2R )2D.g 4解析 由电场强度的定义及类比方法可知,反映距地心2R 处引力强弱的物理量可用F /m 表示,即G M (2R )2,故A 项正确;再利用比值的方法可得距离地心为2R 处引力的强弱可表示为g 4.答案 AD设置目的 考查对场的定义的理解,同时考查学生知识的迁移能力.11.(2015·吉林长春)我们可以假想人类在进行探月活动中不断地向月球“移民”,经过较长时间后,月球和地球仍可视为均匀球体,地球的总质量仍大于月球的总质量,月球仍按原轨道运行,以下说法正确的是( )A .月球与地球之间的万有引力将变小B .月球绕地球运动的周期将变大C .月球绕地球运动的向心加速度将变小D .月球表面的重力加速度将变大解析 根据万有引力定律公式知,F =GMmr 2,F ′=G (M -Δm )(m +Δm )r 2,由于月球仍按原轨道运行,(M -Δm )(m +Δm )=Mm +(M -m -Δm )Δm >Mm ,即月球与地球之间的万有引力将变大.故A 选项错误;由于地球的质量变小,由F ′=G (M -Δm )(m +Δm )r 2=(m +Δm )r (2πT )2=(m +Δm )a 可知,月球绕地球的周期将变大,月球绕地球运动的向心加速度将变小,故B 、C 选项正确;由月球对其表面物体的万有引力等于其重力可知,由于月球质量变大,因而月球表面的重力加速度将变大.答案 BCD设置目的 考查万有引力变化的分析、考查万有引力提供向心力12.(2015·湖北省100所重点中学)如图为哈勃望远镜拍摄的银河系中被科学家称为“罗盘座T 星”系统的照片,最新观测表明“罗盘座T 星”距离太阳系只有3 260光年,比天文学家此前认为的距离要近得多.该系统是由一颗白矮星和它的类日伴星组成的双星系统,由于白矮星不停地吸收由类日伴星抛出的物质致使其质量不断增加,科学家预计这颗白矮星在不到1 000万年的时间内会完全“爆炸”,从而变成一颗超新星,并同时放出大量的γ射线,这些γ射线到达地球后会对地球的臭氧层造成毁灭性的破坏.现假设类日伴星所释放的物质被白矮星全部吸收,并且两星间的距离在一段时间内不变,两星球的总质量不变,则下列说法正确的是( )A .两星间的万有引力不变B .两星的运动周期不变C .类日伴星的轨道半径增大D .白矮星的轨道半径增大解析 两星间距离在一段时间内不变,由万有引力定律可知,两星的质量总和不变而两星质量的乘积必定变化,则万有引力必定变化.故选项A 错误;组成的双星系统的周期T 相同,设白矮星与类日伴星的质量分别为M 1和M 2,圆周运动的半径分别为R 1和R 2,由万有引力定律提供向心力:G M 1M 2L 2=M 14π2R 1T 2=M 24π2R 2T 2,可得GM 1=4π2R 2L 2T 2,GM 2=4π2R 1L 2T 2,两式相加G (M 1+M 2)T 2=4π2L 3,白矮星与类日伴星的总质量不变,则周期T 不变.故B 项正确;由G M 1M 2L 2=M 14π2R 1T 2=M 24π2R 2T 2得,M 1R 1=M 2R 2.知双星运行半径与质量成反比,类日伴星的质量逐渐减小,故其轨道半径增大.故C 项正确,D 项错误.答案 BC设置目的 考查学生提炼信息的能力13.(2014·北京)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.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F 0.(1)若在北极上空高出地面h 处称量,弹簧秤读数为F 1,求比值F 1F 0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);(2)若在赤道地面称量,弹簧秤读数为F 2,求比值F 2F 0的表达式.解析 (1)在地球北极点不考虑地球自转,则秤所称得的重力则为其万有引力,于是F 0=G MmR 2①F 1=G Mm(h +R )2②由公式①②式,可以得出F 1F 0=(R R +h )2=0.98(2)F 2=G Mm R 2-mRω2=G Mm R 2-m 4π2T 2R ③由①和③式,可得 F 2F 0=1-4π2R 3T 2GM答案 (1)F 1F 0=(R R +h )2=0.98(2)比值F 2F 0=1-4π2R 3T 2GM设置目的 考查万有引力的作用效果,可分解为重力和科里奥利力14.(2014·四川)石墨烯是近些年发现的一种新材料,其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化,其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖.用石墨烯制作超级缆绳,人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现.科学家们设想,通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站,电梯仓沿着这条缆绳运行,实现外太空和地球之间便捷的物资交换.(1)若“太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为h 1的同步轨道站,求轨道站内质量为m 1的货物相对地心运动的动能.设地球自转角速度为ω,地球半径为R .(2)当电梯仓停在距地面高度h 2=4R 的站点时,求仓内质量m 2=50 kg 的人对水平地板的压力大小.取地面附近重力加速度g =10 m/s 2,地球自转角速度ω=7.3×10-5 rad/s ,地球半径R =6.4×103 km.解析 (1)因为同步轨道站与地球自转的角速度相等,则轨道站的线速度v =(R +h 1)ω,货物相对地心的动能E k =12m 1v 2=12m 1(R +h 1)2ω2(2)根据G Mm 2(h 2+R )2-N =m 2a ,因为a =(h 2+R )ω2=5Rω2,G Mm R 2=mg ,联立解得N =m 2g 25-5m 2Rω2=50025 N -5×50×6.4×106×(7.3×10-5)2 N ≈11.5 N .根据牛顿第三定律知,人对水平地板的压力为11.5 N.答案 (1)12m 1(R +h 1)2ω2 (2)11.5 N设置目的 考查重力随地理位置、高度等的变化分析。

2023届浙江省台州市高三下学期第二次教学质量评估物理核心考点试题(基础必刷)

2023届浙江省台州市高三下学期第二次教学质量评估物理核心考点试题(基础必刷)

2023届浙江省台州市高三下学期第二次教学质量评估物理核心考点试题(基础必刷)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题卫星电话信号需要通地球同步卫星传送.如果你与同学在地面上用卫星电话通话,则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于(可能用到的数据:月球绕地球运动的轨道半径约为3.8×105km,运行周期约为27天,地球半径约为6400km,无线电信号的传播速度为3×108m/s.)A.0.1s B.0.25s C.0.5s D.1s第(2)题假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。

一矿井深度为d,已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。

矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为()A.B.C.D.第(3)题阻力伞是一种短跑运动训练工具。

如图所示,某段训练过程中,连接阻力伞的轻绳始终处于水平状态,已知阻力伞重力为G,轻绳对阻力伞的拉力为,空气对阻力伞的作用力为F,则( )A.B.地面对人的摩擦力大小等于FC.人对轻绳的拉力与阻力伞对轻绳的拉力大小相等D.人对轻绳的拉力与轻绳对人的拉力是一对平衡力第(4)题春光明媚的四月,天空中到处飘荡着各色各样的风筝。

如图所示,巨大的风筝浮在空中,风筝线上拴着两个一定质量的“葫芦娃”。

将“葫芦娃”视为质点,不考虑它们受到的空气作用力,当风筝及“葫芦娃”相对地面静止时( )A.风筝线1、2、3的张力值相等B.风筝线1的张力值大于风筝线2的张力值C.风筝线2的张力值小于风筝线3的张力值D.风筝线1的张力值小于风筝线3的张力值第(5)题2024年1月11日,太原卫星发射中心在山东海阳附近海域使用“引力一号”遥一商业运载火箭将卫星顺利送入预定轨道,飞行试验任务获得圆满成功,这是“引力一号”火箭首次飞行,创造全球最大固体运载火箭、中国运力最大民商火箭纪录。

已知卫星的质量为m,在轨道上稳定运行时离地面的高度为h,地球表面附近的重力加速度为g,地球半径为R。

山西省临汾市晋峰中学2022-2023学年高一物理月考试卷含解析

山西省临汾市晋峰中学2022-2023学年高一物理月考试卷含解析

山西省临汾市晋峰中学2022-2023学年高一物理月考试卷含解析一、选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意1. 把带电体上产生的静电荷移走可以防止静电荷积累而造成危害. 下列措施中,没有采取上述方法的是A. 飞机上安装接地电缆B. 电工钳柄上套有绝缘胶套C. 印染车间里保持适当的湿度D. 油灌车后面装有一条拖地铁链参考答案:B【详解】A.飞机上安装接地电缆,是为了防止静电荷积累而造成危害,故A正确。

B.电工钳柄上套有绝缘胶套,是为了防止触电,而不是为了防止静电,故B错误。

C.印染车间里保持适当的湿度,是为了防止静电荷积累而造成危害,故C正确。

D.油灌车后面装有一条拖地铁链,是为了防止静电荷积累而造成危害,故D正确。

本题选错误的,故选B。

2. 如图所示,水平转台上放着一枚硬币,当转台匀速转动时,硬币没有滑动,关于这种情况下硬币的受力情况,下列说法正确的是()A.受重力和台面的持力B.受重力、台面的支持力和向心力C.受重力、台面的支持力、向心力和静摩擦力D.受重力、台面的支持力和静摩擦力参考答案:D【考点】向心力;静摩擦力和最大静摩擦力.【分析】对硬币进行运动分析和受力分析,做匀速圆周运动,合力等于向心力,指向圆心,结合运动情况,再对硬币受力分析即可.【解答】解:硬币做匀速圆周运动,合力指向圆心,对硬币受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,如图重力和支持力平衡,静摩擦力提供向心力.故选:D.3. (多选)下列说法正确的是()A.匀速直线运动的物体的加速度一定是0.B.匀速直线运动的物体的加速度可能不是0.C.匀变速直线运动的物体的加速度一定不是0.D.匀变速直线运动的物体的加速度可能是0.参考答案:AC4. 物体在光滑斜面顶端由静止开始匀加速下滑,最初4s内经过的位移为S1,最后4s内经过的位移为S2,且S2-S1=8m,S1:S2=1:2。

则:物体运动的加速度及斜面长度分别为()A、1m/s2 18mB、0.5 m/s2 9 mC、0.1 m/s2 8 mD、0.1 m/s2 1.8 m参考答案:A5. (单选)如图所示,一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中(容器固定)由静止开始自边缘上的A点滑下,到达最低点B时,它对容器的正压力为FN,重力加速度为g,则质点自A滑到B的过程中,摩擦力对其所做的功为()A.R(FN-3mg)B. R(3mg-FN)C. R(FN-mg)D R(FN-2mg)参考答案:A二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6. (3分)汽车以20m/s的速度做匀速运动,某时刻关闭发动机而做匀减速运动,加速度大小为5m/s2,则它关闭发动机后通过X=37.5m所需的时间为______秒,汽车做匀减速运动通过总距离为米。

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假设地球是一半径为R,质量分布均匀的球体。

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