时间:2017-11-10 08:34:03
1、选择题 美国航空航天局(NASA)于2009年 2月11日晚宣布,美国一颗通信卫星10日与一颗已报废的俄罗斯卫星在太空中相撞,相撞产生的大量碎片对国际空间站等在轨太空设备都造成了潜在威胁。NASA表示,这是人类历史上首次两颗完整在轨卫星相撞事故。新闻发言人凯利·汉弗莱斯表示,撞击地点位于西伯利亚上空约500英里处(约805公里)。发生相撞的分别是美国1997年发射的“铱33”卫星,以及俄罗斯1993年发射的“宇宙2251”卫星,据信已经废弃了10年。前者重约560千克,后者重约900千克。假设两颗卫星相撞前都在离地805公里的轨道上做匀速圆周运动,结合中学物理的知识,下面对于相撞产生的大量碎片说法正确的是( )
A.相撞后某些速度增大的碎片,要靠近地球运动
B.相撞后某些速度增大的碎片,要远离地球运动
C.相撞后所有的碎片都要靠近地球运动
D.相撞后所有的碎片都要远离地球运动
参考答案:B
本题解析:相撞后生成的碎片,如果速度大小不变,知仍在原轨道上做匀速圆周运动;如果速度增大,则做离心运动,远离地球;如果速度减小,则做向心运动,靠近地球。
由此知正确答案是B。
本题难度:困难
2、其他 2007年10月24日18时05分“嫦娥一号”发射升空,“嫦娥一号”探月卫星的路线简化后示意图如图所示。卫星由地面发射后经过发射轨道进入停泊轨道,然后在停泊轨道经过调速后进入地---月转移轨道,再次调速后进入工作轨道,卫星开始对月球进行探测。若地球与月球的质量之比为,卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为
,卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动,求卫星在停泊轨道和工作轨道运行的线速度大小之比
。
参考答案:
本题解析: 设“嫦娥一号”卫星质量为m,引力常量为G.
卫星在停泊轨道运行时,地球对其万有引力提供圆周运动的向心力,则…①(2分) 所以
…②(1分)
卫星在工作轨道运行时,月球对其万有引力提供圆周运动的向心力,则……③(2分) 所以:
…………④(1分)
联立②④式得:………………………………⑤(3分)
本题难度:一般
3、选择题 质量为m的小球由轻绳a和b系于一轻质木架上的A点和C点,如图所示。当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内作匀速圆周运动,绳a在竖直方向、绳b在水平方向。当小球运动到图示位置时.绳b被烧断,同时杆也停止转动,则
A.小球仍在水平面内作匀速圆周运动
B.在绳被烧断瞬间,a绳中张力突然增大
C.若角速度ω较小,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动
D.若角速度ω较大,小球可以在垂直于平面ABC的竖直平面内作圆周运动
参考答案:BCD
本题解析:试题分析:A、小球原来在水平面内做匀速圆周运动,绳b被烧断后,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动或圆周运动;错误
B、绳b被烧断前,小球在竖直方向没有位移,加速度为零,a绳中张力等于重力,在绳b被烧断瞬间,a绳中张力与重力的合力提供小球的向心力,而向心力竖直向上,绳b的张力将大于重力,即张力突然增大;正确
C、若角速度ω较小,小球原来的速度较小,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动;正确
D、若角速度ω较大,小球原来的速度较大,小球可能在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动;正确
故选BCD
考点:圆周运动的应用
点评:注意物体做圆周运动时,外界必须提供向心力.C、D两项还可根据机械能守恒与向心力知识求解小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动或圆周运动角速度的范围。
本题难度:一般
4、选择题 如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动,从水星与金星在一条直线上开始计时,若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1;金星转过的角度为θ2(θ1、θ2均为锐角),则由此条件可求得( )
A.水星和金星绕太阳运动的周期之比
B.水星和金星的密度之比
C.水星和金星到太阳的距离之比
D.水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比
参考答案:ACD
本题解析:由相同时间的角度可得角速度之比,周期与角速度成反比,A正确;由于求不出水星和金星的质量和半径,B错误;由,C正确;由
知,D正确。
本题难度:一般
5、选择题 下表是火星和地球部分数据对照表,把火星和地球视为匀质理想球体,它们绕太阳的运动近似看作匀速圆周运动,从表中数据可以分析得出
| 质量 (kg) | 公转周期 (d天) | 自转周期 (h小时) | 近似公转轨道半径(m) | 星球半径 (m) |
火星 | 6.421×1023 | 686.98 | 24.62 | 2.28×1011 | 3.395×106 |
地球 | 5.976×1024 | 365.26 | 23.93 | 1.50×1011 | 6.378×106 |
参考答案:AB
本题解析:A、根据F=G得:根据图表可知,地球质量约为火星半径的10倍,公转轨道半径约为火星的0.65倍,所以地球所受向心力较大,故A正确;
B、根据G=m
得:v=
,地球公转轨道半径约为火星的0.65倍,所以速度约为火星速度的
倍,动能Ek=
mv2,地球质量约为火星半径的10倍,所以地球公转动能约为火星的15倍,故B正确;
C、根据G=mg得:g=G
,地球半径约为火星的2倍,地球质量约为火星半径的10倍,所以地表重力加速度约为火星的2.5倍,故C错误;
D、第一宇宙速度v=,地球半径约为火星的2倍,地球质量约为火星半径的10倍,所以地球的第一宇宙速度是火星的
倍,,D错误.
本题应用牛顿第二定律研究行星运动的问题,关键是要灵活选择向心力公式的形式.
本题难度:一般