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2016届新高三物理全套暑假提分作业9


暑假作业(9)
一、选择题 1.a 是放置在地球赤道上的物体,b 是近地卫星,c 是地球同步卫星,a、b、c 在同一 平面内绕地心做逆时针方向的圆周运动,某时刻,它们运行到过地心的同一直线上,如图甲 所示。一段时间后,它们的位置可能是图乙中的( )

2.美国地球物理专家通过计算可知,因为日本的地震导致地球自转快了 1.6μs(1s 的百 万分之一)

,通过理论分析下列说法正确的是( A.地球赤道上物体的重力会略变小 略变大 C.地球同步卫星的高度略调小 大 3.不可回收的航天器在使用后,将成为太空垃圾。如图所示是漂浮在地球附近的太空 垃圾示意图,对此有如下说法,正确的是( A.离地越低的太空垃圾运行周期越小 B.离地越高的太空垃圾运行角速度越小 C.由公式 v= gr得,离地越高的太空垃圾运行速率越大 D.太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞 4.宇宙中存在一些离其他星系较远的由三颗星组成的三星系统,通常可以忽略其他星 系对它的作用,现已观察到的稳定的三星系统存在形式之一是:三颗星在同一条直线上,两 颗环绕星围绕中央星在同一半径为 R 的圆轨道上运行,设两颗环绕星的质量均为 2M,中央 星的质量为 M,则下列说法中正确的是( A. 环绕星运动的线速度的大小为 v= 为 v= 3GM R 2R 3GM D.环绕星运动的周期为 T= ) 2GM R B. 环绕星运动的线速度的大小 ) D.地球同步卫星的高度略调 ) B.地球赤道上物体的重力会

C.环绕星运动的周期为 T=2πR 4πR R 2GM

5.冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统,质量比约为 7 ∶1,同时绕它们连

线上某点 O 做匀速圆周运动,由此可知,冥王星绕 O 点运动的( 1 A.轨道半径约为卡戎的 7 C.线速度大小约为卡戎的 7 倍 倍

)

1 B.角速度大小约为卡戎的 7 D.向心力大小约为卡戎的 7

6.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值大于 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 7.有 a、b、c、d 四颗地球卫星,a 还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,b 处于地面附近的近地轨道上正常运动,c 是地球同步卫星,d 是高空探测卫星,各卫星排列 位置如图,则有( ) )

A.a 的向心加速度等于重力加速度 g B.b 在相同时间内转过的弧长最长 π C.c 在 4h 内转过的圆心角是 3 D.d 的运动周期有可能是 30h 8.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( d A.1- R
2

) R D. ?R-d? ? ?

d B.1+ R

C.?

R-d?2 ? R ?

9.如图,斜面上 a、b、c 三点等距,小球从 a 点正上方 O 点抛出,做初速为 v0 的平抛运动,恰落在 b 点。若小球初速度为 v,其落点位于 c ,则( A.v0<v<2v0 B.v=2v0 C.2v0<v<3v0 ) D.v>3v0

10.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 )

二、非选择题 11.一根细绳的一端系住一小球,另一端固定,使小球在水平面内 做匀速圆周运动。现在两个这样的装置,如图甲和乙所示。已知两球转 动的角速度大小相同,绳与竖直方向的夹角分别为 37° 和 53° 。则 a、b 两球的转动半径 Ra 和 Rb 之比为_______。(sin37° =0.6;cos37° =0.8) 12. 2011 年 4 月 10 日,我国成功发射第 8 颗北斗导航卫星。建成以后北斗导航系统 将包含多颗地球同步卫星,这有助于减少我国对 GPS 导航系统的依赖。GPS 由运行周期为 12 小时的卫星群组成,设北斗导航系统的同步卫星和 GPS 导航卫星的轨道半径分别为 R1 和 R2,向心加速度分别为 a1 和 a2,则 R1 ∶R2=__________,a1 ∶a2=__________。(可用 根式表示) 三、计算题 13.我国已成功发射了探月卫星“嫦娥二号”,未来我国航天员可登月。若航天员在月球 表面附近某处以初速度 v0 水平抛出一小物块,测得小物块下落高度为 h 时,水平距离为 s。 (1)求月球表面的重力加速度 g。 (2)设月球半径为 R,求月球的第一宇宙速度 v1。

14. “神舟十号”飞船于 2013 年 6 月 13 日 13 时 18 分与“天宫一号”目标飞行器再次对接 成功。“天宫一号”目标飞行器,是我国自主研制的全新的载人飞行器,它可以与载人飞船进 行多次对接。已知“天宫一号”飞行器质量为 m,运行高度为 h,地球半径为 R,地球表面的 重力加速度为 g。求: (1)“天宫一号”受到地球的万有引力大小; (2)“天宫一号”的运行周期。

15.2013 年 6 月 11 日 17 时 38 分,我国载人航天宇宙飞船“神舟十号”发射成功,且中 国人成功实现了太空行走,并顺利返回地面。 (1)设飞船在太空环绕时轨道高度为 h,地球半径为 R,地面重力加速度为 g,飞船绕地 球遨游太空的总时间为 t,则“神舟七号”飞船绕地球运转多少圈?(用给定字母表示) (2)若 t=3 天,h=343km,R=6400km,g=10m/s2,则飞船绕地球运转的圈数为多少?

16. “9·11”恐怖事件发生后,美国为了找到本· 拉登的藏身地点,使用了先进的侦察卫

星。据报道:美国将多颗最先进的 KH-11,KH-12“锁眼”系列照相侦察卫星调集到中亚地 区上空。“锁眼”系列照相侦察卫星绕地球沿椭圆轨道运动,近地点 265km(指卫星与地面的 最近距离),远地点 650km(指卫星距地面最远距离),质量为 13.6~18.2t。这些照相侦察卫 星上装有先进的 CCD 数字照相机,能够分辨出地面上 0.1m 大小的目标,并自动地将照片 传给地面接收站及指挥中心。 由开普勒定律知道:如果卫星绕地球做圆周运动的圆轨道半径跟椭圆轨道的半长轴相 等,那么,卫星沿圆轨道运动的周期跟卫星沿椭圆轨道运动的周期相同。请你由上述数据估 算这些“锁眼”系列侦察卫星绕地球运动的周期。要求保留一位有效数字,地球的半径为 R= 6400km,取 g=10m/s2。

暑假作业(9)
题号 选项 1 AC 2 AC 3 AB 4 C 5 A 6 C 7 BCD 8 A 9 A 10 AD

11、9 ∶16

[解析]考查水平面内的圆周运动,绳的拉力与重力的合力提供向心力,

由于角速度大小相同,mgtanα=mRω2,可以求出半径之比。 3 12、 4 ∶1 3 = 4 。 1 3 2π a1 R1 T2 4 3 12 2 2 由 a=Rω2=R( )2 得: = 2 · = 4· ( )= 。 T a2 T1 R2 24 4 1 2hv2 0 13、(1)设小物块做平抛运动的时间为 t,由运动学公式有 s=v0t h= gt2,解得 g= 2 2 s Mm Mm v2 1 (2)设小物块质量为 m,根据牛顿第二定律和万有引力定律有 mg=G 2 G 2 =m , R R R v0 解得 v1= 2hR。 s Mm 14、(1)由万有引力定律可知,地球对“天宫一号”的引力为 F 引=G ?R+h?2 又 GMm′ R 2 =m′g,联立解得 F 引=( ) mg R2 R+h 3 4 ∶4 3 242 Mm 2π R3 R3 R 1 3 T2 1 2 1 [解析]由 G 2 =mR( )2 得: 2 = 2 ,则 = 2= R T T1 T2 R2 T2 122

4π2 (2)运行时因向心力由万有引力提供,有 F 引=m 2 (R+h) T

2π?R+h? 解得周期 T= R

R+h 。 g

GM 15、(1)在地球表面:g= 2 ?GM=gR2 R GMm 4π2 在轨道上: =m(R+h) 2 T ?R+h?2 ∴T=2π ?R+h?3 2π?R+h? = · GM R R +h t tR 故 n= = · g T 2π?R+h? g 。 R+h

(2)代入数据得:n≈48 圈。 1 16、卫星绕地球做匀速圆周运动的半径 r= (265+650+6400× 2)km=6857.5km 2 Mm 4π2mr 由万有引力定律和牛顿第二定律得:G 2 = 2 r T Mm0 物体在地球表面的重力等于万有引力,则 G 2 =m0g R 2πr 得到 T= R r =6× 103s g


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