备战高频考点与最新模拟 专题4 曲线运动与万有引力
如图所示,在倾角为θ的斜面顶端A处以初速度v0水平抛出一小球,落在斜面上的某一点B处,设空气阻力不计,求:
(1)小球从A运动到B处所需的时间、落到B点的速度及A、B间的距离.
(2)从抛出开始计时,经过多长时间小球离斜面的距离达到最大?这个最大距离是多少?
过山车是游乐场中常见的设施.如图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内的两个圆形轨道组成,B、C分别是两个圆形轨道的最低点.半径R1=2.0 m、R2=1.4 m.一个质量为m=1.0 kg的小球(视为质点),从轨道的左侧A点以v0=12.0 m/s的初速度沿轨道向右运动.A、B间距L1=6.0 m.小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,圆形轨道是光滑的.假设水平轨道足够大,圆形轨道间不相互重叠.重力加速度取g=10 m/s2,计算结果保留小数点后一位数字.试求:
(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时,轨道对小球作用力的大小;
(2)如果小球恰能通过第二个圆形轨道,B、C间距L应是多少;
(3)在满足(2)的条件下,如果要使小球不脱离轨道,在第三个圆形轨道的设计中,半径R3应满足的条件;小球最终停留点与起点A的距离.
为了探测X星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心,半径为r1的圆轨道上运动,周期为T1,总质量为m1.随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动,此时登陆舱的质量为m2,则( )
A.X星球的质量为M= |
B.X星球表面的重力加速度为gX= |
C.登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为= |
D.登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为T2=T1 |
一个人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动,动能减小为原来的1/4,不考虑卫星质量的变化,则变轨前后卫星的 ( )
A.向心加速度大小之比为4∶1 |
B.角速度大小之比为2∶1 |
C.周期之比为1∶8 |
D.轨道半径之比为1∶2 |
1970年4月24日,我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功,开创了我国航天事业的新纪元。“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道如图所示,其近地点M和远地点N的高度分别为439 km和2 384 km,则( )
A.卫星在M点的势能大于N点的势能 |
B.卫星在M点的角速度大于N点的角速度 |
C.卫星在M点的加速度大于N点的加速度 |
D.卫星在N点的速度大于7.9 km/s |
公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为vc 时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,则在该弯道处,
A.路面外侧高内侧低 |
B.车速只要低于vc,车辆便会向内侧滑动 |
C.车速虽然高于vc,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动 |
D.当路面结冰时,与未结冰时相比,vc 的值变小 |
迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住,绕恒星“Gliese581”运行的行星“G1- 58lc”却很值得我们期待。该行星的温度在OoC到40oC之间、质量是地球的6倍、直径是地球的1.5倍、公转周期为13个地球日。“Gliese581”的质量是太阳质量的0.31倍。设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体,绕其中心天体做匀速圆周运动,则
A.在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同 |
B.如果人到了该行星,其体重是地球上的倍 |
C.该行星与“Gliese581”的距离是日地距离的倍 |
D.由于该行星公转速率比地球大,地球上的米尺如果被带上该行星,其长度一定会变短 |
如图,研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上,利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间,底板上的标尺可以测得水平位移。
保持水平槽口距底板高度h=0.420m不变。改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置,测出小球做平抛运动的初速度v0、飞行时间t和水平位移d,记录在表中。
(1)由表中数据可知,在h一定时,小球水平位移d与其初速度v0成____关系,与____无关。
v0(m/s) |
0.741 |
1.034 |
1.318 |
1.584 |
t(ms) |
292.7 |
293.0 |
292.8 |
292.9 |
d(cm) |
21.7 |
30.3 |
38.6 |
46.4 |
(2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值发现理论值与测量值之差约为3ms。经检查,实验及测量无误,其原因是____。
(3)另一位同学分析并纠正了上述偏差后,另做了这个实验,竞发现测量值t′依然大于自己得到的理论值,但二者之差在3-7ms之间,且初速度越大差值越小。对实验装置的安装进行检查,确认斜槽槽口与底座均水平,则导致偏差的原因是____。
两个共点力Fl、F2大小不同,它们的合力大小为F,则
A.F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍 |
B.F1、F2同时增加10N,F也增加10N |
C.F1增加10N,F2减少10N,F一定不变 |
D.若F1、F2中的一个增大,F不一定增大 |
如图,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击中山坡上的目标A。已知A点高度为h,山坡倾角为θ,由此可算出
(A)轰炸机的飞行高度
(B)轰炸机的飞行速度
(C)炸弹的飞行时间
(D)炸弹投出时的动能
秋千的吊绳有些磨损。在摆动过程中,吊绳最容易断裂的时候是秋千
A.在下摆过程中 | B.在上摆过程中 |
C.摆到最高点时 | D.摆到最低点时 |
如图所示,从地面上同一位置抛出两小球A、B,分别落在地面上的M、N 点,两球运动的最大高度相同. 空气阻力不计,则
(A)B的加速度比A 的大
(B)B的飞行时间比A 的长
(C)B在最高点的速度比A在最高点的大
(D)B在落地时的速度比A在落地时的大
关于物体所受合外力的方向,下列说法正确的是
A.物体做速率逐渐增加的直线运动时,其所受合外力的方向一定与速度方向相同 |
B.物体做变速率曲线运动时,其所受合外力的方向一定改变 |
C.物体做变速率圆周运动时,其所受合外力的方向一定指向圆心 |
D.物体做匀速率曲线运动时,其所受合外力的方向总是与速度方向垂直 |
如图3,甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动,下列说法正确的是
A.甲的向心加速度比乙的小 | B.甲的运行周期比乙的小 |
C.甲的角速度比乙的大 | D.甲的线速度比乙的大 |
在实验操作前应该对实验进行适当的分析。研究平抛运动的实验装置示意如图。小球每次都从斜槽的同一位置无初速度释放,并从斜槽末端水平飞出。改变水平板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛,将水平板依次放在如图1、2、3的位置,且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中,小球从跑出点到落点的水平位移依次是x1,x2,x3,机械能的变化量依次为△E1,△E2,△E3,忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是
A.x2- x1= x3- x2,,△E1=△E2=△E3 |
B.x2- x1>x3- x2,,△E1=△E2=△E3 |
C.x2- x1>x3- x2,,△E1<△E2<△E3 |
D.x2- x1< x3- x2,,△E1<△E2<△E3 |
某原子电离后其核外只有一个电子,若该电子在核的经典力作用下绕核做匀速圆周运动,那么电子运动
A.半径越大,加速度越大 | B.半径越小,周期越大 |
C.半径越大,角速度越小 | D.半径越小,线速度越小 |
由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28m3/min,水离开喷口时的速度大小为,方向与水平面夹角为60度,在最高处正好到达着火位置,忽略空气阻力,则空中水柱的高度和水量分别是(重力加速度g取10m/s2)
A.28.8m 1.12×10-2m3 | B.28.8m 0.672m3 |
C.38.4m 1.29×10-2m3 | D.38.4m 0.776m3 |
如图,在:半径为2.5m的光滑圆环上切下一小段圆弧,放置于竖直平面内,两端点距最低点高度差H为1cm。将小环置于圆弧端点并从静止释放,小环运动到最低点所需的最短时间为____s,在最低点处的加速度为____m/s2。(取g=10m/s2)
(15分)如图,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,下端系一质量m=1.0kg的小球。现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放,当它经过B点时绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的C点。地面上的D点与OB在同一竖直线上,已知绳长L=1.0m,B点离地高度H=1.0m,A、B两点的高度差h=0.5m,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力影响,求:
⑴地面上DC两点间的距离s;⑵轻绳所受的最大拉力大小。
如图所示,“旋转秋千”中的两个座椅A、B 质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上. 不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是
(A)A的速度比B的大
(B)A与B的向心加速度大小相等
(C)悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等
(D)悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小
如下图所示,竖直平面(纸面)内有直角坐标系xOy,x轴沿水平方向。在x≤O的区域内存在方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B1的匀强磁场。在第二象限紧贴y轴固定放置长为l、表面粗糙的不带电绝缘平板,平板平行于x轴且与x轴相距h。在第一象限内的某区域存在方向相互垂直的匀强磁场(磁感应强度大小为B2、方向垂直于纸面向外)和匀强电场(图中未画出)。一质量为m、不带电的小球Q从平板下侧A点沿x轴正向抛出;另一质量也为m、带电量为q的小球P从A点紧贴平板沿x轴正向运动,变为匀速运动后从y轴上的D点进入电磁场区域做匀速圆周运动,经圆周离开电磁场区域,沿y轴负方向运动,然后从x轴上的K点进入第四象限。小球P、Q相遇在第四象限的某一点,且竖直方向速度相同。设运动过程中小球P电量不变,小球P和Q始终在纸面内运动且均看作质点,重力加速度为g。求:
(1)匀强电场的场强大小,并判断P球所带电荷的正负;
(2)小球Q的抛出速度vo的取值范围;
(3)B1是B2的多少倍?
如题图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合,转台以一定角速度匀速旋转。一质量为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和O点的连线与之间的夹角为60°。重力加速度大小为g。
(1)若,小物块受到的摩擦力恰好为零,求;
(2)若,且,求小物块受到的摩擦力大小和方向。
2012年6曰18日,神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接。对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气,下面说法正确的是
A.为实现对接,两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 |
B.如不加干预,在运行一段时间后,天宫一号的动能可能会增加 |
C.如不加干预,天宫一号的轨道高度将缓慢降低 |
D.航天员在天宫一号中处于失重状态,说明航天员不受地球引力作用 |
目前,在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转,其中一些卫星的轨道可近似为圆,且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中,只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用,则下列判断正确的是
A.卫星的动能逐渐减小 |
B.由于地球引力做正功,引力势能一定减小 |
C.由于气体阻力做负功,地球引力做正功,机械能保持不变 |
D.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小 |
“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星,它在距月球表面高度为200 km的圆形轨道上运行,运行周期为127分钟。已知引力常量G=6.67×10–11 N•m2/kg2,月球的半径为1.74×103 km。利用以上数据估算月球的质量约为( )
A.8.1×1010 kg | B.7.4×1013 kg | C.5.4×1019 kg | D.7.4×1022 kg |
迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住,绕恒星“Gliese581”运行的行星“G1- 58lc”却很值得我们期待。该行星的温度在OoC到40oC之间、质量是地球的6倍、直径是地球的1.5倍、公转周期为13个地球日。“Gliese581”的质量是太阳质量的0.31倍。设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体,绕其中心天体做匀速圆周运动,则
A.在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同 |
B.如果人到了该行星,其体重是地球上的倍 |
C.该行星与“Gliese581”的距离是日地距离的倍 |
D.由于该行星公转速率比地球大,地球上的米尺如果被带上该行星,其长度一定会变短 |
若两颗人造地球卫星的周期之比为T1∶T2=2∶1,则它们的轨道半径之比R1∶R2=____,向心加速度之比a1∶a2=____。
小行星绕恒星运动,恒星均匀地向四周辐射能量,质量缓慢减小,可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动。则经过足够长的时间后,小行星运动的
A.半径变大 | B.速率变大 | C.角速度变大 | D.加速度变大 |
双星系统由两颗恒星组成,两恒星在相互引力的作用下,分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。研究发现,双星系统演化过程中,两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T,经过一段时间演化后,两星总质量变为原来的k倍,两星之间的距离变为原来的n倍,则此时圆周运动的周期为 ( )
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 |
“北斗”卫星屏声息气定位系统由地球静止轨道卫星(同步卫星)、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成。地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行,它们距地面的高度分别约为地球半径的6倍和3.4倍,下列说法中正确的是
A.静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的2倍 |
B.静止轨道卫星的线速度大小约为中轨道卫星的2倍 |
C.静止轨道卫星的角速度大小约为中轨道卫星的1/7 |
D.静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的1/7 |
如图,甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动,下列说法正确的是
A.甲的向心加速度比乙的小 | B.甲的运行周期比乙的小 |
C.甲的角速度比乙的大 | D.甲的线速度比乙的大 |
设太阳质量为M,某行星绕太阳公转周期为T,轨道可视作为r的圆,已知万有引力常量为G,则描述该行星运动的上述物理量满足( )
A.GM= | B.GM= | C.GM= | D.GM= |
质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时,引力势能可表示为,其中G为引力常量,M为地球质量。该卫星原来的在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动,由于受到极稀薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2,此过程中因摩擦而产生的热量为
A. | B. | C. | D. |
“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星相继完成了对月球的环月飞行,标志着我国探月工程的第一阶段已经完成。设“嫦娥二号”卫星环绕月球的运动为匀速圆周运动,它距月球表面的高度为h,已知月球的质量为M、半径为R,引力常量为G,则卫星绕月球运动的向心加速度a= ,线速度v= 。
如图所示,在竖直平面内有一半径为的圆弧轨道,半径水平、竖直,一个质量为的小球自的正上方点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点时恰好对轨道没有压力。已知=2,重力加速度为,则小球从到的运动过程中 ( )
A.重力做功 | B.机械能减少 |
C.合外力做功 | D.克服摩擦力做功 |
如图所示,相距l 的两小球A、B 位于同一高度h(l,h 均为定值). 将A 向B 水平抛出的同时, B 自由下落. A、B 与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反. 不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则
(A) A、B 在第一次落地前能否相碰,取决于A 的初速度
(B) A、B 在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰
(C) A、B 不可能运动到最高处相碰
(D) A、B 一定能相碰
由光滑细管组成的轨道如图所示,其中AB段是半径为R的四分之一圆弧,轨道固定在竖直平面内。一质量为m的小球,从距离水平地面高为H的管口D处静止释放,最后能够从A端水平抛出落到地面上。下列说法正确的是
A.小球落到地面相对于A点的水平位移值为 |
B.小球落到地面相对于A点的水平位移值为 |
C.小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2R |
D.小球能从细管A端水平抛出的最小高度 |
如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则
A.a的飞行时间比b的长 |
B.b和c的飞行时间相同 |
C.a的水平速度比b的小 |
D.b的初速度比c的大 |
如图所示,质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l后以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上。已知l =1.4m,v =3.0m/s,m = 0.10kg,物块与桌面间的动摩擦因数u =0.25,桌面高h =0.45m。不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。求
(1)小物块落地点距飞出点的水平距离s
(2)小物块落地时的动能Ek
(3)小物块的初速度大小v0
某物理兴趣小组采用如图所示装置深入研究平抛运动。质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度,M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片,使A球沿水平方向飞出,同时松开B球,B球自由下落。A球落到地面N点处,B球落到地面P点处。测得mA = 0.04kg,mB = 0.05kg,B球距地面的高度是1.225m,M、N间距离为1.500m,则B落到了P点的时间是 s,A球落地时的动能是 J(忽略空气阻力,g取9.8m/s2)
如图所示,水平地面上固定有高为h的平台,台面上有固定的光滑坡道,坡道顶端距台面高度也为h,坡道底端与台面相切。小球A从坡道顶端由静止开始滑下,到达水平光滑的台面与静止在台面上的小球B发生碰撞,并粘连在一起,共同沿台面滑行并从台面边缘飞出,落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半,两球均可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g。求
(1)小球A刚滑至水平台面的速度vA;
(2)A、B两球的质量之比mA:mB。
由于通讯和广播等方面的需要,许多国家发射了地球同步轨道卫星,这些卫星的
A.质量可以不同 | B.轨道半径可以不同 |
C.轨道平面可以不同 | D.速率可以不同 |
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.卫星动能减小,引力势能减小 |
C.卫星动能增大,引力势能增大 |
D.卫星动能减小,引力势能增大 |
“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星。若测得“嫦娥二号”在月球(可视为密度均匀的球体)表面附近圆形轨道运行的周期T,已知引力常数G,半径为R的球体体积公式V=πR3,则可估算月球的
A.密度 | B.质量 | C.半径 | D.自转周期 |
由于通讯和广播等方面的需要,许多国家发射了地球同步轨道卫星,这些卫星的
A.质量可以不同 | B.轨道半径可以不同 |
C.轨道平面可以不同 | D.速率可以不同 |
已知地球质量为M,半径为R,自转周期为T,地球同步卫星质量为m,引力常量为G,有关同步卫星,下列表述正确的是:
A.卫星距地面的高度为 |
B.卫星的运行速度小于第一宇宙速度 |
C.卫星运行时受到的向心力大小为 |
D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 |
甲、乙为两颗地球卫星,其中甲为地球同步卫星,乙的运行高度低于甲的运行高度,两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是
A.甲的周期大于乙的周期 |
B.乙的速度大于第一宇宙速度 |
C.甲的加速度小于乙的加速度 |
D.甲在运行时能经过北极的正上方 |
一行星绕恒星作圆周运动。由天文观测可得,其运动周期为T,速度为v,引力常量为G,则
A.恒星的质量为 | B.行星的质量为 |
C.行星运动的轨道半径为 | D.行星运动的加速度为 |
质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行,其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为M,月球半径为R,月球表面重力加速度为g,引力常量为G,不考虑月球自转的影响,则航天器的
A.线速度 | B.角速度 |
C.运行周期 | D.向心加速度 |
据报道,天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”,名为“55Cancri e”该行星绕母星(中心天体)运行的周期约为地球绕太阳运行周期的,母星的体积约为太阳的60倍。假设母星与太阳密度相同,“55 Cancri e”与地球做匀速圆周运动,则“55 Cancri e”与地球的
A.轨道半径之比约为 | B.轨道半径之比约为2 |
C.向心加速度之比约为2 | D.向心加速度之比约为 |
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。下列说法中正确的是 ( )
A.各小行星绕太阳运动的周期小于一年 |
B.与太阳距离相等的每一颗小行星,受到太阳的引力大小都相等 |
C.小行星带内侧行星的加速度小于外侧行星的加速度 |
D.小行星带内各行星绕太阳公转的线速度均小于地球公转的线速度 |
设想在地球赤道平面内有一垂直于地面延伸到太空的轻质电梯,电梯顶端可超过地球的同步卫星高度R(从地心算起)延伸到太空深处,这种所谓的太空电梯可用于低成本地发射绕地人造卫星。假设某物体A乘坐太空电梯到达了图示的B位置并停在此处,与同高度运行的卫星C比较
A.A与C运行的速度相同 |
B.A的速度大于C的速度 |
C.A的速度小于C的速度 |
D.因为不知道质量,故无法比较A与C的速度大小 |
如图所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场(边界上有电场),电场强度为E=mg/q,ACB为光滑固定的半圆形轨道,轨道半径为R,A、B为圆水平直径的两个端点,AC为圆弧。一个质量为m,电荷量为-q的带电小球,从A点正上方高为H=R处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道,不计空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的受力及运动情况,下列说法正确的是( )
A.小球到达C点时对轨道压力为3 mg
B.小球在AC部分运动时,加速度不变
C.适当增大E,小球到达C点的速度可能为零
D.若E=2mg/q,要使小球沿轨道运动到C,则应将H至少调整为3R/2
宇宙飞船以周期T绕地球作圆周运动时,由于地球遮挡阳光,会经历“日全食”过程(宇航员看不见太阳),如图所示。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T0,太阳光可看作平行光,飞船上的宇航员在A点测出对地球的张角为,则以下判断不正确的是
A.飞船绕地球运动的线速度为 |
B.一天内飞船经历“日全食”的次数为T0/T |
C.飞船每次“日全食”过程的时间为 |
D.飞船周期为T= |
由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28m3/min,水离开喷口时的速度大小为16m/s,方向与水平面夹角为60度,在最高处正好到达着火位置,忽略空气阻力,则空中水柱的高度和水量分别是(重力加速度g取10m/s2)
A.28.8m,1.12×10-2m3 | B.28.8m,0.672m3 |
C.38.4m,1.29×10-2m3 | D.38.4m,0.776m3 |
如图所示,飞船从圆轨道l变轨至圆轨道2,轨道2的半径是轨道l半径的3倍。若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动,则飞船在轨道2上运行和在轨道1上运行相比
A.线速度变为原来的3倍 | B.向心加速度变为原来的 |
C.动能变为原来的 | D.运行周期变为原来的3倍 |
在地球大气层外有大量的太空垃圾.在太阳活动期,地球大气会受太阳风的影响而扩张,使一些原本在大气层外绕地球飞行的太空垃圾被大气包围,从而开始向地面下落.大部分太空垃圾在落地前已经燃烧成灰烬,但体积较大的太空垃圾仍会落到地面上,对人类造成危害.太空垃圾下落的原因是( )
A.大气的扩张使垃圾受到的万有引力增大而导致下落 |
B.太空垃圾在与大气摩擦燃烧过程中质量不断减小,进而导致下落 |
C.太空垃圾的上表面受到的大气压力大于其下表面受到的大气压力,这种压力差将它推向地面 |
D.太空垃圾在大气阻力作用下速度减小,运动所需的向心力将小于万有引力,垃圾做趋向圆心的运动,落向地面 |
如图所示,从地面上方不同高度处以水平速度va、vb抛出两小球a、b,结果a落在b初始位置的正下方,而b落在a初始位置的正下方,bc为过小球b初始位置的水平线,不计空气阻力,下列判断正确的有( )
A.两球抛出时的初速度va<vb |
B.若它们同时落地(不考虑它们在空中相碰弹射,可互不影响地通过),它们可能在空中相遇 |
C.若两小球同时抛出,它们不能在空中相遇 |
D.若要使它们能在空中相遇,必须在a到达bc时将b抛出 |
在街头的理发店门口,常可以看到这样的标志:一个转动的圆筒,外表有彩色螺旋斜条纹,我们感觉条纹在沿竖直方向运动,但实际上条纹在竖直方向并没有升降,这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉,如图所示,假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带,相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离(即螺距)为L,如果我们观察到条纹以速度v向上运动,则圆筒的转动情况是(从上往下看)( )
A.顺时针转速 | B.顺时针转速 |
C.逆时针转速 | D.逆时针转速 |
设地球的半径为R,地球表面重力加速度为g,月球绕地球公转周期为T,玉兔号月球车所拍摄的月面照片从月球以电磁波形式发送到北京航天飞行控制中心所用时间约为(真空中的光速为c,月地距离远大于地球半径)( )
A. | B. | C. | D. |
已知近地卫星线速度大小为v1、向心加速度大小为a1,地球同步卫星线速度大小为v2、向心加速度大小为a2。设近地卫星距地面高度不计,同步卫星距地面高度约为地球半径的6倍。则以下结论正确的是( )
A. | B. | C. | D. |
2013年12月2日1时30分我国发射“嫦娥三号”探测卫星,“嫦娥三号”在绕月球做匀速圆周运动的过程中,其轨道半径为r1,运行周期为T1;“天宫一号”在绕地球做匀速圆周运动的过程中,其轨道半径为r2,周期为T2。根据以上条件可求出 ( )
A.“嫦娥三号”与“天宫一号”所受的引力之比 |
B.“嫦娥三号”与“天宫一号”环绕时的动能之比 |
C.月球的质量与地球的质量之比 |
D.月球表面与地球表面的重力加速度之比 |
如图,在一半经为R的球面顶端放一质量为m的物块,现给物块一初速度v0,,则
A.若,则物块落地点离A点 |
B.若球面是粗糙的,当时,物块一定会沿球面下滑一段,再斜抛离球面 |
C.若,则物块落地点离A点为R |
D.若移,则物块落地点离A点至少为2R |
黑体2013年6月20日上午10时,我国首次太空授课在神州十号飞船中由女航天员王亚平执教,在太空中王亚平演示了一些奇特的物理现象,授课内容主要是使青少年了解微重力环境下物体运动的特点。如图所示是王亚平在太空仓中演示的悬浮的水滴。关于悬浮的水滴,下列说法正确的是
A.环绕地球运行时的线速度一定大于7.9 km/s |
B.水滴处于平衡状态 |
C.水滴处于超重状态 |
D.水滴处于失重状态 |
如图所示,在第二象限中有水平向右的匀强电场,在第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。有一重力不计的带电粒子(电量为q,质量为m)以垂直于x轴的速度v0从x轴上的P点进入匀强电场,恰好与y轴成45°角射出电场,再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入第四象限。已知OP之间的距离为d,则
A.带电粒子通过y轴时的坐标为(0,d) |
B.电场强度的大小为 |
C.带电粒子在电场和磁场中运动的总时间为 |
D.磁感应强度的大小为 |
两个质量均为m的星体,其连线的垂直平分线为MN,O为两星体连线的中点,如图所示,一物体从O沿OM方向运动,则它所受到的万有引力大小F随距离r的变化情况大致正确的是(不考虑其他星体的影响)
如图所示,在地球轨道外侧有一小行星带。假设行星带中的小行星都只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是
A.各小行星绕太阳运动的周期大于一年 |
B.与太阳距离相等的每一颗小行星,受到太阳的引力大小都相等 |
C.小行星带内侧行星的加速度小于外侧行星的加速度 |
D.小行星带内各行星绕太阳公转的线速度均小于地球公转的线速度 |
在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场,质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出,从B点进入电场,到达C点时速度方向恰好水平,A、B、C三点在同一直线上,且AB=2BC,如图所示.由此可知( )
A.电场力为3mg
B.小球带正电
C.小球从A到B与从B到C的运动时间相等
D.小球从A到B与从B到C的速度变化量相等
太阳系外行星大多不适宜人类居住,绕恒星“Glicsc581”运行的行星“Gl-581c”却很值得我们期待。该行星的温度在到之间,质量是地球的6倍,直径是地球的1.5倍。公转周期为13个地球日。“Glicsc581”的质量是太阳质量的0.31倍。设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体,绕其中心天体做匀速圆周运动,则
A.在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同 |
B.如果人到了该行星,其体重是地球上的倍 |
C.该行星与“Glicsc581”的距离是日地距离的倍 |
D.恒星“Glicsc581”的密度是地球的倍 |
卡文迪许用扭秤测出引力常量G,被称为第一个“称”出地球质量的人。若已知地球表面的重力加速度g、地球的半径R、地球绕太阳运转的周期T,忽略地球自转的影响,则关于地球质量M,下列计算正确的是
A. | B. | C. | D. |
设想某登月飞船贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动,测得其运动周期为T.飞船在月球上着陆后,航天员利用一摆长为L的单摆做简谐运动,测得单摆振动周期为T0,已知引力常量为G.根据上述已知条件,可以估算的物理量有
A.月球的质量 | B.飞船的质量 | C.月球到地球的距离 | D.月球的自转周期 |
某游乐场开发了一个名为“翻天滚地”的游乐项目。原理图如图所示:一个3/4圆弧形光滑圆管轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A 点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高,MN 是放在水平地面上长为3R、厚度不计的减振垫,左端M正好位于A点.让游客进入一个中空的透明弹性球,人和球的总质量为m,球的直径略小于圆管直径。将球(内装有参与者)从A处管口正上方某处由静止释放后,游客将经历一个“翻天滚地”的刺激过程。不考虑空气阻力。那么以下说法中错误的是
A.要使球能从C点射出后能打到垫子上,则球经过C点时的速度至少为 |
B.要使球能从C点射出后能打到垫子上,则球经过C点时的速度至 |
C.若球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则球经过C点时对管的作用力大小为 |
D.要使球能通过C点落到垫子上,球离A点的最大高度是 |
我国“玉兔号”月球车被顺利送抵月球表面,并发回大量图片和信息。若该月球车在地球表面的重力为G1,在月球表面的重力为G2。已知地球半径为R1,月球半径为R2,地球表面处的重力加速度为g,则
A.“玉兔号”月球车在地球表面与月球表面质量之比为 |
B.地球的质量与月球的质量之比为 |
C.地球表面处的重力加速度与月球表面处的重力加速度之比为 |
D.地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为 |
如图所示,某人从高出水平地面h的山坡上P点水平击出一个质量为m的高尔夫球,飞行中持续受到一阵恒定的水平风力的作用,高尔夫球竖直落入距击球点水平距离为L的洞穴Q。则
A.球飞行中做的是平抛运动 |
B.球飞行的时间为 |
C.球被击出时的初速度大小为 |
D.球飞行中受到的水平风力大小为 |
我国发射“神州九号”飞船与“天宫一号”实现空中对接,对接前分别在如图所示的圆形轨道上做匀速圆周运动。则( )
A.“神舟九号”加速度较大 | B.“神舟九号”速度较小 |
C.“神舟九号”周期较长 | D.“神舟九号”速度大于第一宇宙速度 |
2013年12月6日17时47分,在北京飞控中心工作人员的精密控制下,嫦娥三号开始实施近月制动,进入100公里环月轨道Ⅰ,2013年12月10日晚21:20分左右,嫦娥三号探测器将再次变轨,从100公里的环月圆轨道Ⅰ,降低到近月点(B点)15公里、远月点(A点)100公里的椭圆轨道Ⅱ,为下一步月面软着陆做准备.关于嫦娥三号卫星下列说法正确的是
A.卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度小于在B点的加速度 |
B.卫星沿轨道Ⅰ运动的过程中,卫星中的科考仪器处于失重状态 |
C.卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ,在A点应加速 |
D.卫星在轨道Ⅱ经过A点时的动能小于在轨道Ⅱ经过B点时的动能 |
已知“神舟八号”飞船在离地球表面h高处的轨道上做周期为T的匀速圆周运动,地球的半径为R,万有引力常量为G。则下列说法正确的是( )
A.飞船运行的线速度大小为 |
B.飞船运行的线速度小于第一宇宙速度 |
C.飞船的向心加速度大小 |
D.地球表面的重力加速度大小为 |
北京时间2013年12月10日晚上九点二十分,在太空飞行了九天的“嫦娥三号”飞船,再次成功变轨,从100km×100km的环月圆轨道Ⅰ,降低到近月点15km、远月点100km的椭圆轨道Ⅱ,两轨道相交于点P,如图所示。关于“嫦娥三号”飞船,以下说法正确的是
A.在轨道Ⅰ上运动到P点的速度比在轨道Ⅱ上运动到P点的速度大 |
B.在轨道Ⅰ上P点的向心加速度比在轨道Ⅱ上运动到P点的向心加速度小 |
C.在轨道Ⅰ上的势能与动能之和比在轨道Ⅱ上的势能与动能之和大 |
D.在轨道Ⅰ上运动的周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期 |
科学家经过深入观测研究,发现月球正逐渐离我们远去,并且将越来越暗.有地理学家观察了现存的几种鹦鹉螺化石,发现其贝壳上的波状螺纹具有树木年轮一样的功能,螺纹分许多隔,每隔上波状生长线在30条左右,与现代农历一个月的天数完全相同.观察发现,鹦鹉螺的波状生长线每天长一条,每月长一隔.研究显示,现代鹦鹉螺的贝壳上,每隔生长线是30条,中生代白垩纪是22条,侏罗纪是18条,奥陶纪是9条.已知地球表面的重力加速度为10m/s2。,地球半径为6400kin,现代月球到地球的距离约为38万公里.始终将月球绕地球的运动视为圆周轨道,由以上条件可以估算奥陶纪月球到地球的距离约为
A.8.4×108m | B.1.7×108m | C.1.7×107m | D.8.4×107m |
一探测器绕月球做匀速圆周运动,变轨后在半径较小的轨道上仍做匀速圆周运动,则变轨后与变轨前相比
A.周期变小 | B.向心加速度变小 | C.线速度变大 | D.角速度变小 |