时间:2019-06-26 04:20:30
1、选择题 游客乘坐过山车,在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到20 m/s2,g取10 m/s2,那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的
A.1倍
B.2倍
C.3倍
D.4倍
参考答案:C
本题解析:试题分析:游客在竖直平面内作匀速圆周运动,经过最低点时,游客受到竖直向下的重力G,座椅的竖直向上的支持力F,它们的合力提供向心力,加速度方向竖直向上,合力方向竖直向上,根据牛顿第二定律分析得知,
.所以
. C正确;
故选C
考点:牛顿第二定律在圆周运动中的应用.
点评:对于圆周运动中涉及力的问题,常常要分析物体的受力情况,运用向心力知识进行研究.
本题难度:困难
2、选择题 位于地球赤道上的某观察者在天黑4小时后,观察者在其正上方仍然可观察到一颗绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星。设地球半径为R,下表列出卫星在不同轨道上飞行速度v大小:
| 轨道半径r | R | 1.5R | 2R | 2.5R | 3R |
| v(km/s) | 7.9 | 6.5 | 5.6 | 5.1 | 4.6 |
参考答案:D
本题解析:站在赤道上的人要看到卫星,需要满足太阳光经卫星反射后能到达人所在的位置,如下图所示,地球自西向东转,天黑4小时人应处在图中位置,设此时太阳光经过卫星反射后恰好射到人所在的位置,由几何关系得卫星距地心的距离为2R,这是卫星距离地心的最小距离,即卫星的轨道半径r≥2R,查表得该卫星的速度υ≤5.6Km/s.故D正确,A、B、C错误,D正确。
考点:本题考查万有引力与航天。
本题难度:一般
3、选择题 我国发射的“神舟”六号载人飞船,与“神舟”五号载人飞船相比,它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.“神舟”六号的速度与“神舟”五号的相同
B.“神舟”六号的速度较小
C.“神舟”六号的周期与“神舟”五号的相同
D.“神舟”六号的周期更短
参考答案:B
本题解析: 根据公式
,解得:
可得轨道半径越大,速度越小,故B正确,A错误;根据公式
可得,轨道半径越大,周期越大,所以“神舟”六号的周期大,C、D错误。
考点:考查了万有引力定律的应用
本题难度:一般
4、选择题 【原创】2014年是彗星之年——具体来说是“67P/楚留莫夫 格拉希门克彗星(下简称“67P彗星”)”彗星之年。这是一颗灰蒙蒙的巨大冰状彗星,它在大部分时间里都漂浮在火星和木星之间,围绕太阳公转,下面关于该彗星的说法中正确的是( )
A.该彗星公转的周期小于1年
B.该彗星公转的线速度大于木星公转的线速度
C.该彗星的向心加速度大于火星的向心加速度
D.人类发射探测器登陆该彗星,发射速度必须大于11.2km/s
参考答案:B
本题解析:由题意知,该彗星的轨道半径大于地球的轨道半径,根据
知,彗星的公转周期大于地球的公转周期,所以A错误;再根据
知,轨道半径越大线速度越小,向心加速度越小,所以B正确;C错误;人类若发射探测器登陆该彗星,先以第一宇宙速度发射成为地球的卫星,再经过多次加速变轨,实现登陆彗星,故不需第二宇宙速度发射,所以D错误。
本题难度:一般
5、计算题 我国月球探测计划“嫦娥工程”已经启动,科学家对月球的探索会越来越深入。
(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的轨道半径;
(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面高度为h的某处以速度v0水平抛出一个小球,小球飞出的水平距离为x。已知月球半径为R月,引力常量为G,试求出月球的质量M月。
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)设地球质量为M,月球质量为M月,根据万有引力定律及向心力公式得:
.............①
.........②
解得:
...... ③
(2)设月球表面处的重力加速度为g月,小球飞行时间为t, 根据题意
....... ④
........... ⑤
.......... ⑥
解得:.
........ ⑦
考点:万有引力定律的应用.
本题难度:困难