曲线运动与万有引力单元测试（附答案）

曲线运动与万有引力单元测试

一、 单项选择题:本题共 5小题，每小题 3 分，共 15 分。每小题只有一个选项符合题意 ．．．．1、如图所示，在一次救灾工作中，一架离水面高为H m，沿水平直线飞行的直升飞机A，用悬索（重力可忽略不计）救护困在湖水中的伤员B，在直升飞机A和伤员B以相同的水平速率匀速运动的同时，悬索将伤员吊起。设经t s时间后，A、B之间的距离为 lm，且l=H-t。则在这段时间内关于物体B的受力情况和运动轨迹正确的是下列哪个图？A

2、如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足

A.tanφ=sinθ B. tanφ=cosθ C. tanφ=tanθ D. tanφ=2tanθ

3、在地球大气层外有很多太空垃圾绕地球做匀速圆周运动，每到太阳活动期，由于受太阳的影响，地球大气层的厚度开始增加，从而使得部分垃圾进入大气层，开始做靠近地球的向心运动，产生这一结果的原因是 ( )

A．由于太空垃圾受到地球引力减小而导致的向心运动 B．由于太空垃圾受到地球引力增大而导致的向心运动 C．由于太空垃圾受到空气阻力而导致的向心运动

D．地球引力提供了太空垃圾做圆周运动所需的向心力，故产生向心运动的结果与空气阻力无关

4、宇宙飞船要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站 ( ) A．只能从较低轨道上加速 B．只能从较高轨道上加速

C．只能从同空间站同一高度轨道上加速 D．无论在什么轨道上，只要加速都行

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5、2006年2月10日，中国航天局将如图所示的标志确定为中国月球探测工程形象标志，它以中国书法的笔触，抽象地勾勒出一轮明月，一双脚印踏在其上，象征着月球探测的终极梦想.假想人类不断向月球“移民”，经过较长时间后，月球和地球仍可视为均匀球体，地球的总质量仍大于月球的总质量，月球仍按原轨道运行，以下说法正确的是

A．月球绕地球运动的向心加速度将变大 B．月球绕地球运动的周期将变小 C．月球与地球之间的万有引力将变大 D．月球绕地球运动的线速度将变大

二、 多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16分，每小题有多个选项符合题意。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，错选或不答的得 0 分。 6、我国于2007年10月24日发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的路线示意图如图所示。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。已知地球与月球的质量之比为a，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b，卫星在停泊轨道与工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，则：

A．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为

月球 轨道

地月转移轨道

发射轨道 a b地停泊轨道

B．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为b3 C．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的向心加速度之比为

a b2D．卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度

7、如图所示，水平转盘上的A、B、C三处有三块可视为质点的由同一种材料做成的正立方体物块；B、C处物块的质量相等且为m，A处物块的质量为2m；点A、B与轴O的距离相等且为r，点C到轴O的距离为2r，转盘以某一角速度匀速转动时，A、B、C处的物块都没有发生滑动现象，下列说法中正确的是

A．C处物块的向心加速度最大 B．A处物块受到的静摩擦力最小

C．当转速增大时，最先滑动起来的是C处的物块 D．当转速继续增大时，最后滑动起来的是A处的物块

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8、据报道．我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008 年4 月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月l日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道。关于成功定点后的“天链一号01卫星”，下列说法正确的是

A．运行速度大于7.9Kg/s

B．离地面高度一定，相对地面静止

C．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大 D． 向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等

9、如图所示，细轻杆的一端与小球相连，可绕O点的水平轴自由转动。现给小球一初速度，使它在竖直平面内做圆周运动，a、b分别表示轨道的最低点和最高点，则小球在这两点对杆的作用力大小之差可能为

A．3mg B．4mg C．5mg D．6mg

三、简答题：本题共3小题，共计38分。

10、某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为

O （ ）

b a

T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为＿＿＿＿＿；太阳的质量可表示为＿＿＿

＿＿。

11、一探月卫星在地月转移轨道上运行，某一时刻正好处于地心和月心的连线上，卫星在此处所受地球引力与月球引力之比为4∶1．已知地球与月球的质量之比约为81∶1，则该处到地心与到月心的距离之比约为 .

12、（1）已知月球的质量约为地球质量的1/81，月球的半径约为地球半径的1/4，地球的第一宇宙速度约7.9 km/s. 月球的第一宇宙速度 km/s。

（2）“嫦娥1号”卫星于2007年11月5日11时许成功飞入了月球的怀抱。中国，从此有了第一个绕月飞行的航天器，开始了首次绕月飞行。“嫦娥1号”的环月工作轨道是圆形的，工作时“嫦娥1号”离月球表面200 km，问：“嫦娥1号”环月工作时的速度与月球第一宇宙速度哪个大？为什么？

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四、计算题：本题共4小题，共计51分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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。

13、(15分)抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动．现讨论乒乓球发球问题，设球台长2L、网高h，乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力．(设重力加速度为g)

(1)若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度v1，水平发出，落在球台的P1点(如图实线所示)，求P1点距O点的距离x1。．

(2)若球在O点正上方以速度v2水平发出，恰好在最高点时越过球网落在球台的P2(如图虚线所示)，求v2的大小．

(3)若球在O正上方水平发出后，球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3，求发球点距O点的高度h3．

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14、（15分）天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，试推算这个双星系统的总质量。（引力常量为G）

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