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[组图]圆周运动万有引力定律练习

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圆周运动 万有引力定律

说明:本试卷分第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入答题栏内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答。共150分

第Ⅰ卷(选择题,共40分)

一.本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题中有四个选项,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个正确选项,全部选对得5分,选对但选不全得2分,有选错或不答的得零分。

1. 匀速圆周运动属于

A.匀速运动          B.匀加速运动

C.加速度不变的曲线运动    D.变加速的曲线运动

2. 两个小球a、b固定在一根长为L的轻杆两端,绕杆上的轴做匀速圆周运动,如图。若小球a的速度为v1时b的速度为v2,则转轴O到小球b的距离是

v2

v1

a

O

L

b

  A.     B.   

O

ω

B

R

θ

A

v

  C.     D.  

3.一个半径为R的纸质圆筒,绕其中心轴O匀速转动,角速度为ω,一粒子弹沿AO方向由纸筒上A点打进并从纸筒上的B穿出。如图,若AB弧所对的圆心角为θ,则子弹的速度v可能是

A.ωR   B.ωR/θ  

C.2ωR/θ   D.2ωR/(π-θ)

4.关于人造地球卫星,下述说法正确的是

A.人造地球卫星只能绕地心做圆周运动,而不一定绕地轴做匀速圆周运动

  B.在地球四周做匀速圆周运动的人造地球卫星,其线速度大小必然大于7.9km/s2

C.在地球四周做匀速圆周运动的人造地球卫星,其线速度大小不能大于7.9km/s2

D.在地球四周做匀速圆周运动的人造地球卫星,如其空间存在稀薄的空气,受空气阻力作用,其速度一定越来越小

5.飞机驾驶员最大可承受9倍的重力加速度带来的影响。若飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲时的速度为v,则圆弧的最小半径为

A.v2/9g   B.v2/8g    C.v2/10g     D.v2/g

6.宇航员在绕地球运转的太空空间站中写字,他应选择下列哪一种笔

  A.钢笔   B.圆珠笔   C.铅笔   D.毛笔

7.在研究宇宙发展演变的理论中,有一种学说叫做“宇宙膨胀说”,这种学说认为万有引力常量G在缓慢地减小,根据为一理论,在很久很久以前,太阳系中地球的公转情况与现在相比

  A.公转半径R较大     B.公转周期T较小

C.公转速率v较大     D.公转角速度ω较小

B

A

a

b

8.如图所示,木板B托着木块A在竖直平面内做匀速圆周运动,从水平位置a到最高点b的过程中

  A.B对A的支持力越来越大

  B.B对A的支持力越来越小

  C.B对A的摩擦力越来越大

D.B对A的摩擦力越来越小

9.我国是世界上能够发射地球同步卫星的少数国家之一,关于同步卫星,正确的说法是

A.可以定点在凤中上空  B.运动周期与地球自转周期相同的卫星肯定是同步卫星

C..同步卫星内的仪器处于超重状态     D..同步卫星轨道平面与赤道平面重合

m

10.如图所示,放置在水平地面上的支架质量为M,支架顶端用细线拴着的摆球质量为m,现将摆球拉至水平位置,而持释放,摆球运动过程中,支架始终不动,以下说法正确的是

M

  A.在释放瞬间,支架对地面压力为(m+M)g

B.在释放瞬间,支架对地面压力为Mg

  C.摆球到达最低点时,支架对地面压力为(m+M)g

D.摆球到达最低点时,支架对地面压力为(3m+M)g

班级_______    姓名_______   总分_________

                 第Ⅰ卷答题栏

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

          

第Ⅱ卷(非选择题,共100分)

二.本题共7小题,共100分。解答时应写出必要的文字说、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题、答案中必须明确写出数值和单位。

11.(12分)“伽俐略”号木星探测器从1989年10月进入太空起,历经6年,行程37亿千米,终于到达木星四周。此后要在2年内绕木星运行11周,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轨道半径和速率。已知木星质量为1.9×1027kg

12.(12分)如图所示,A、B两质点在t0时刻位于直线MN上的P、Q两点,并具有相同的速度v0。质点A绕直线上的一点O做匀速圆周运动,OP=R;质点B以恒定的加速度做直线运动,为使某时刻t1两质点的速度再相同,则B质点的加速度大小应满足什么条件?

M

N

O

R

A

P

B Q

Q Q

v0

v0


13.(14分)运用纳米技术能够制造出超微电机,英国的一家超微研究所宣称其制造的超微电机转子的直径只有30μm,转速却高达2000r/min,试估算位于转子边缘的一个质量为1.0×10-26kg的原子的向心加速度和所受到的向心力。

H

A

R

O

B

C

S

14.(14分)如图所示,质量为m的小球位于竖直平面上的 圆弧光滑轨道的A点,圆弧半径为R,OB沿竖直方向,上端A距地面高为H,现让小球从A点由静止释放,最后落在地面上C点处,不计空气阻力,求

 (1)小球刚运动到B点时,对轨道的压力多大?

 (2)小球落地点C与B点的水平距离S为多大?

ω

O

O‘

L1

A

L2

B

15.(14分)质量为mA和mB的两个小球A和B用轻弹簧连在一起,用长为L1的细绳将A球系于O轴上,使A、B两球均以角速度ω在光滑的水平面上绕OO‘轴做匀速圆周运动,如图所示,当两球间距离为L2时,将线烧断,线被烧断的瞬间,两球的加速度aA和aB各是多少?

16.(16分)已知地球的平均半径为R=6400km,地球表面的重力加速度为g=9.8m/s2,引力常量为G=6.67×10N·m2/kg2。(1)试估算地球的平均密度为多少?(2)有一颗近地卫星绕地球表面运动,试估算其运行周期T为多少?并根据T值再次估算地球的平均密度,并与(1)题的结果相比较。(3)当地球自转的角速度ω=(g/R)1/2时,地球上一昼夜为多少小时?此时在地球表面赤道四周会发生什么现象。

17.(18分)如图,有一半径为R的圆弧形轨道:

O

R

B

A

(1)滑块A在轨道上面沿轨道滑动,求A在最高点处不离开轨道时应满足的速率

(20滑块B在轨道的下面沿轨道滑行,假如轨道能承受的最大压力Nm是滑块重力的8倍,求B在最高点不离开轨道时应满足的速率。

来源:中国哲士网

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