2011年高考物理试题汇编-万有引力定律
1.(江苏)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32v T G π
B .行星的质量为23
2
4v GT
π C .行星运动的轨道半径为
2vT π D .行星运动的加速度为2v
T
π 2.(山东)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 3.(广东)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 ,引力为G 。有关同步卫星,下列表述正确的是( )
A .卫星距离地面的高度为
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2
Mm
G
R
D .卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度
4.(全国卷1)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 .卫星动能增大,引力势能增大
C .卫星动能减小,引力势能减小
D .卫星动能减小,引力势能增大
5.(全国理综)卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。如果你与同学在地面上用卫星电话通话,则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于(可能用到的数据:月球绕地球运动的轨道半径约为3.8×105m/s ,运行周期约为27天,地球半径约为6400千米,无线电信号传播速度为3x108m/s )( )
A .0.1s
B .0.25s
C .0.5s
D .1s
6.(天津)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v =
B
.角速度ω= C
.运行周期2T = D .向心加速度2GM a R
= 7.(浙江)为了探测X 星球,载着登陆舱的探测飞船在该星球中心为圆心,半径为r 1的圆轨道上运动,周期为T 1,总质量为m 1。随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为r 2 的圆轨道上运动,此时登陆舱的质量为m 2则( ) A .X 星球的质量为2
1
124GT r M π=
B .X 星球表面的重力加速度为2
1
124T r g X π=
C .登陆舱在1r 与2r 轨道上运动是的速度大小之比为
1
22
121
r m r m v v = D .登陆舱在半径为2r 轨道上做圆周运动的周期为3
1
321
2r r T T =
8.(广东)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
.卫星距离地面的高度为
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2Mm
G
R
D .卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度
9.(北京)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
10. (重庆)某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N 年,该行星会运行到日地连
线的延长线上,如题21图所示。该行星与地球的公转半径比为 ( )
A .23
1()N N + B. 2
3()1
N N - C .321()N N + D. 32()1
N
N -
11.(海南)2011年4月10日,我国成功发射第8颗北斗导航卫星,建成以后北斗导航卫星系统将包含多可地球同步卫星,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,设北斗星的同步卫星和GPS 导航的轨道半径分别为1R 和2R ,向心加速度分别为1a 和2a ,则12:R R = 。12:a a = (可用根式表示)。 12.(上海)人造地球卫星在运行过程中由于受到微小的阻力,轨道半径将缓慢减小。在此运动过程中,卫星所受万有引力大小将 (填“减小”或“增大”);其动能将 (填“减小”或“增大”)。
13.(安徽)(1)开普勒行星运动第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a 的
三次方与它的公转周期T 的二次方成正比,即3
2a k T
=,k 是一个对所有行星都相同的常量。
将行星绕太阳的运动按圆周运动处理,请你推导出太阳系中该常量k 的表达式。已知引力常量为G ,太阳的质量为M 太。
(2)开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立。经测定月地距离为3.84×108m ,月球绕地球运动的周期为2.36×106S ,试计算地球的质M 地。(G=6.67×10-11Nm 2/kg 2,结果保留一位有效数字)
2011年高考物理试题汇编-万有引力定律答案
1.ACD 2.答案:AC
解析:万有引力提供向心力,由22
224T
mr r v m
ma r Mm G π===,可得向心加速度之比122
<=甲
乙
乙甲r r a a ,C 正确;周期之比133
>=乙
甲乙甲r r T T ,A 正确;甲、乙均为两颗地球卫星,运
行速度都小于第一宇宙速度,B 错误;甲为地球同步卫星运行在赤道上方,D 错误。 3.BD
4.D 解析:周期变长,表明轨道半径变大,速度减小,动能减小,引力做负功故引力势能增大选D
5.解析:主要考查开普勒第三定律。月球、地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动,根据开
普勒第三定律有21223321T T r r =解得321
2
212T T
r r ?=,代入数据求得
72102.4?=r m.如图所示,
发出信号至对方接收到信号所需最短时间为C
r R v s t 2
2
22+==,代入数据求得t=0.28s.所以正确答案是B 。
6.【答案】:AC 7.答案:AD 解析:根据2
11121
12M ???? ??=T
r m r m G
π
、2
2
222222M ???
? ??=T r m r m G π,可得211
24GT r M π=
、3
1
321
2r r T T =,故A 、D 正确;登陆舱在半径为1r 的圆轨道上运动的向心加速度
2
1
122
114T r r a πω=
=,此加速度与X 星球表面的重力加速度并不相等,故C 错误;根据
r v m r m 22
GM =,得r GM
v =,则1
2
21r r v v =,故C 错误。 8.解析:根据)()2()(22H R T m H R Mm G +=+π,A 错,由H R v m
H R Mm G +=+2
2
)(,B 正确,由mg H R Mm
G
=+2
)(,C 错D 对。选BD
9.A 10.B
11.答案
解析:122T T =,由2224GMm m R ma R T π==得
:R =,2GM a R =因而
:2
3
1122R T R T ??== ???
,2
11224a R a R -??==
??? 12.答案:增大,增大 13.解析:(1)因行星绕太阳作匀速圆周运动,于是轨道的半长轴a 即为轨道半径r 。根据万有引力定律和牛顿第二定律有 2
2
2(
)m M G
m r r T
π=行太
行 ① 于是有 322
4r G
M T π
=太 ② 即 24G
k M π=
太
③ (2)在月地系统中,设月球绕地球运动的轨道半径为R ,周期为T ,由②式可得
322
4R G
M T π
=地 ④ 解得 M 地=6×1024kg ⑤
(M 地=5×1024kg 也算对)
2011年高考广东卷 理科综合A卷——物理 单选(4分每小题) 13.如图3所示,两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来,下面的铅柱不脱落,主要原因是 A.铅分子做无规则热运动 B.铅柱受到大气压力作用 C.铅柱间存在万有引力作用 D.铅柱间存在分子引力作用 14.图4为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M、N两筒间密闭了一定 质量的气体,M可沿N的内壁上下滑动,设筒内气体不与外界发生热交换, 在M向下滑动的过程中 A.外界对气体做功,气体内能增大 B.外界对气体做功,气体内能减小 C.气体对外界做功,气体内能增大 D.气体对外界做功,气体内能减小 15.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂 直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是 A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大 C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大 D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 16.如图5所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接点P在F1、 F2和F3三力作用下保持静止。下列判断正确的是 A. F1 > F2> F3 B. F3 > F1> F2 C. F2> F3 > F1 D. F3> F2 > F1 二、双项选择题:本大题共9小题,每小题6分,共54分。在每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求,全部选对的得6分,只选1个且正确的得3分,有选错或不答的得0分。 17.如图6所示,在网球的网前截击练习中,若练习者在球网正上方距地面H处, 将球以速度v沿垂直球网的方向击出,球刚好落在底线上,已知底线到网的距离 为L,重力加速度取g,将球的运动视作平抛运动,下列表述正确的是 A.球的速度v C.球从击球点至落地点的位移等于L D.球从击球点至落地点的位移与球的质量有关 18.光电效应实验中,下列表述正确的是
3232 万有引力定律应用的12种典型案例 万有引力定律不仅是高考的一个大重点,而且是自然科学的一个重大课题,也是同学们最感兴趣的科学论题之一。 特别是我国“神州五号”载人飞船的发射成功,更激发了同学们研究卫星,探索宇宙的信心。 下面我们就来探讨一下万有引力定律在天文学上应用的12个典型案例: 【案例1】天体的质量与密度的估算 下列哪一组数据能够估算出地球的质量 A.月球绕地球运行的周期与月地之间的距离 B.地球表面的重力加速度与地球的半径 C.绕地球运行卫星的周期与线速度 D.地球表面卫星的周期与地球的密度 解析:人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动。月球也是地球的一颗卫星。 设地球的质量为M ,卫星的质量为m ,卫星的运行周期为T ,轨道半径为r 根据万有引力定律: r T 4m r Mm G 22 2π=……①得: 2 32G T r 4M π=……②可见A 正确 而T r 2v π= ……由②③知C 正确 对地球表面的卫星,轨道半径等于地球的半径,r=R ……④ 由于3 R 4M 3 π= ρ……⑤结合②④⑤得: G 3T 2π = ρ 可见D 错误 地球表面的物体,其重力近似等于地球对物体的引力 由2R Mm G mg =得:G g R M 2=可见B 正确
3333 【探讨评价】根据牛顿定律,只能求出中心天体的质量,不能解决环绕天体的质量;能够根据已知条件和已知的常量,运用物理规律估算物理量,这也是高考对学生的要求。总之,牛顿万有引力定律是解决天体运动问题的关键。 【案例2】普通卫星的运动问题 我国自行研制发射的“风云一号”“风云二号”气象卫星的运行轨道是不同的。“风云一号”是极地圆形轨道卫星,其轨道平面与赤道平面垂直,周期为12 h ,“风云二号”是同步轨道卫星,其运行轨道就是赤道平面,周期为24 h 。问:哪颗卫星的向心加速度大哪颗卫星的线速度大若某天上午8点,“风云一号”正好通过赤道附近太平洋上一个小岛的上空,那么“风云一号”下次通过该岛上空的时间应该是多少 解析:本题主要考察普通卫星的运动特点及其规律 由开普勒第三定律T 2 ∝r 3 知:“风云二号”卫星的轨道半径较大 又根据牛顿万有引力定律r v m ma r Mm G 22==得: 2r M G a =,可见“风云一号”卫星的向心加速度大, r GM v = ,可见“风云一号”卫星的线速度大, “风云一号”下次通过该岛上空,地球正好自转一周,故需要时间24h ,即第二天上午8点钟。 【探讨评价】由万有引力定律得:2M a G r = ,v = ω= 2T = ⑴所有运动学量量都是r 的函数。我们应该建立函数的思想。 ⑵运动学量v 、a 、ω、f 随着r 的增加而减小,只有T 随着r 的增加而增加。 ⑶任何卫星的环绕速度不大于7.9km/s ,运动周期不小于85min 。 ⑷学会总结规律,灵活运用规律解题也是一种重要的学习方法。 【案例3】同步卫星的运动 下列关于地球同步卫星的说法中正确的是: A 、为避免通讯卫星在轨道上相撞,应使它们运行在不同的轨道上 B 、通讯卫星定点在地球赤道上空某处,所有通讯卫星的周期都是24h C 、不同国家发射通讯卫星的地点不同,这些卫星的轨道不一定在同一平面上
2011普通高校招生考试试题汇编-电磁感应 24(2011全国卷1).(15分)(.注意:在试题卷上作答无效............). 如图,两根足够长的金属导轨ab 、cd 竖直放置,导轨间距离为L 1电阻不计。在 导轨上端并接两个额定功率均为P 、电阻均为R 的小灯泡。整个系统置于匀强磁场 中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m 、电阻可以忽略的金属棒MN 从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为g 。求: (1)磁感应强度的大小: (2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率。 解析:每个灯上的额定电流为P I R = 额定电压为:P U R = (1)最后MN 匀速运动故:B2IL=mg 求出:2mg PR B PL = (2)U=BLv 得:2PR P v BL mg = = 6.如图,EOF 和E O F '''为空间一匀强磁场的边界,其中EO ∥E O '',FO ∥F O '',且EO ⊥OF ; OO '为∠EOF 的角平分线,OO '间的距离为l ;磁场方向垂直 于纸面向里。一边长为l 的正方形导线框沿OO '方向匀速通过磁场,t=0时刻恰好位于图示位置。规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,则感应电流i 与实践t 的关系图线可能正确的是
7(2011海南).自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是 A.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系 B.欧姆发现了欧姆定律,说明了热现象和电现象之间存在联系 C.法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系 D.焦耳发现了电流的热效应,定量得出了电能和热能之间的转换关系 解析:考察科学史,选ACD 16(2011海南).如图,ab 和cd 是两条竖直放置的长直光滑金属导轨,MN 和''M N 是两根用细线连接的金属杆,其质量分别为m 和2m 。竖直向上的外力F 作用在杆MN 上,使两杆水平静止,并刚好与导轨接触;两杆的总电阻为R ,导轨间距为l 。整个装置处在磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨电阻可忽略,重力加速度为g 。在t=0时刻将细线烧断,保持F 不变,金属杆和导轨始终接触良好。求 (1)细线少断后,任意时刻两杆运动的速度之比; (2)两杆分别达到的最大速度。 解析:设某时刻MN 和''M N 速度分别为v 1、v 2。 (1)MN 和''M N 动量守恒:mv 1-2mv 2=0 求出: 1 2 2v v =① (2)当MN 和''M N 的加速度为零时,速度最大 对''M N 受力平衡:BIl mg = ② E I R =③ 12E Blv blv =+④ 由①——④得:12223mgR v B l = 、222 3mgR v B l = 11(2011天津).(18分)如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN 、PQ 间距为l =0.5m ,
2011年江苏高考物理试题及答案(word 版) 一、 单项题:本题共5小题,每小题3分,共计15分。每小题只有一个.... 选项符合题意。 1. 如图所示,石拱桥的正中央有一质量为m 的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g ,若接触面间的摩擦力忽略不计,旵石块侧面所受弹力的大小为 A . 2sin m g α B . 2s m g co α C . 1tan 2m g α D .1 t 2 m gco α 2.如图所示,固定的水平长直导线中通有电流I ,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行。线框由静止释放,在下落过程中 A .穿过线框的磁通量保持不变 B .线框中感应电流方向保持不变 C .线框所受安掊力的全力为零 D .线框的机械能不断增大 3.如图所示,甲、乙两同学从河中O 点出发,分别沿直线游到A 点和B 点后,立即沿原路线返回到O 点,OA 、OB 分别与水流方向平行和垂直,且OA = OB 。若水流速度不变,两人在靜水中游速相等,则他们所用时间t 甲、t 乙的大小关系为 A .t 甲<t 乙 B .t 甲=t 乙 C .t 甲>t 乙 D .无法确定 4.如图所示,演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋 抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于 A .0.3J B .3J C .30J D .300J 5.如图所示,水平面内有一平行金属导轨,导轨光滑且电阻不计。 匀强磁场与导轨一闪身垂直。阻值为R 的导体棒垂直于导轨静止放置,且与导轨接触。T=0时,将形状S 由1掷到2。Q 、i 、v 和a 分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。下列图象正确的是 二、多项选择:本题共4小题,每小题4分,共计16分。每小题有多个选项符合题意。全部选对得4分,选对不全得2分,错选或不答的得0分。 6.美国科学家Willard S.Boyle 与George E.Snith 因电荷耦合器件(CCD)的重要发明营区2009年度诺贝尔物理学奖。CCD 是将光学量转变成电学量的传感器。下列器件可作为传感器的有
万有引力定律·典型例题解析 【例1】设地球的质量为M ,地球半径为R ,月球绕地球运转的轨道半径为r ,试证在地球引力的作用下: (1)g (2)(3)r 60R 地面上物体的重力加速度= ;月球绕地球运转的加速度=;已知=,利用前两问的结果求的值; GM R GM r g 22αα (4)已知r =3.8×108m ,月球绕地球运转的周期T =27.3d ,计算月球绕地球运转时的向心加速度a ; (5)已知地球表面重力加速度g =9.80m/s 2,利用第(4)问的计算结果, 求 的值.α g 解析: (1)略;(2)略; (3)2.77×10-4; (4)2.70×10-3m/s 2 (5)2.75×10-4 点拨:①利用万有引力等于重力的关系,即=.②利用万有引力等于向心力的关系,即=.③利用重力等于向心力 G Mm r mg G Mm r m 2 2α 的关系,即mg =ma .以上三个关系式中的a 是向心加速度,根据题目 的条件可以用、ω或来表示.v r r T 2224r 2 π 【例】月球质量是地球质量的 ,月球半径是地球半径的,在21811 38. 距月球表面14m 高处,有一质量m =60kg 的物体自由下落. (1)它落到月球表面需用多少时间? (2)它在月球上的“重力”和质量跟在地球上是否相同(已知地球表面重力
加速度g 地=9.8m/s 2)? 解析:(1)4s (2)588N 点拨:(1)物体在月球上的“重力”等于月球对物体的万有引力,设 mg G M m R mg G M m R 22月月月 地地地 =.同理,物体在地球上的“重力”等于地球对物体的 万有引力,设=. 以上两式相除得=,根据=可得物体落到月球表 面需用时间为==×=. 月月g 1.75m /s S gt t 4s 2 2 12 2214 175S g . (2)在月球上和地球上,物体的质量都是60kg .物体在月球上的“重力”和在地球上的重力分别为G 月=mg 月=60×1.75N =105N ,G 地=mg 地=60×9.8N =588N . 跟踪反馈 1.如图43-1所示,两球的半径分别为r 1和r 2,均小于r ,两球质量分布均匀,大小分别为m 1、m 2,则两球间的万有引力大小为: [ ] A .Gm 1m 2/r 2 B .Gm 1m 2/r 12 C .Gm 1m 2/(r 1+r 2)2 D .Gm 1m 2/(r 1+r 2+r)2
2019年高考物理试题分类汇编(热学部分) 全国卷 I 33. [物理—选修 3–3]( 15 分) (1)( 5 分)某容器中的空气被光滑活塞封住,容器和活塞绝热性能良好,空气可视 为理想气体。初始时容器中空气的温度与外界相同,压强大于外界。现使活塞缓慢移动,直 至容器中的空气压强与外界相同。此时,容器中空气的温度__________ (填“高于”“低于”或“等于”)外界温度,容器中空气的密度__________ (填“大于”“小于”或“等于”)外界空气 的密度。 (2)( 10分)热等静压设备广泛用于材料加工中。该设备工作时,先在室温下把惰性 气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中,然后炉腔升温,利用高温高气压环境对放入炉腔 中的材料加工处理,改善其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的 容积为 m3,炉腔抽真空后,在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。已知每瓶氩气的 容积为×10-2 m3,使用前瓶中气体压强为×107Pa,使用后瓶中剩余气体压强为×106Pa;室温温度为 27 ℃。氩气可视为理想气体。 (i)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强; (i i )将压入氩气后的炉腔加热到 1 227 ℃,求此时炉腔中气体的压强。 全国卷 II 33. [ 物理—选修 3-3] ( 15 分) (1)( 5分)如 p-V 图所示, 1、2、 3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同 状态,对应的温度分别是 T1、T2、 T3。用 N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位 时间内撞击容器壁上单位面积的次数,则N1______N2, T1______T3, N2 ______N3。(填“大于”“小于”或“等于”)
2011年全国统一高考物理试卷(新课标) 一、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项 中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分. 1.(6分)为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的.在下列四个图中,能正确表示安培假设中环形电流方向的是() A.B. C.D. 2.(6分)质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用.此后,该质点的动能可能() A.一直增大 B.先逐渐减小至零,再逐渐增大 C.先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小 D.先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大 3.(6分)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离.假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是() A.运动员到达最低点前重力势能始终减小 B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加 C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 D.蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关 4.(6分)如图,一理想变压器原副线圈的匝数比为1:2;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220V,额定功率为22W;原线圈电路中接有电压表和电流表.现闭合开关,灯泡正常发光.若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数,则()
A.U=110V,I=0.2A B.U=110V,I=0.05A C.U=110V,I=0.2A D.U=110V,I=0.2A 5.(6分)电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的办法是() A.只将轨道长度L变为原来的2倍 B.只将电流I增加至原来的2倍 C.只将弹体质量减至原来的一半 D.将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为原来的2倍,其它量不变6.(6分)卫星电话信号需要通过地球卫星传送.如果你与同学在地面上用卫星电话通话,则从你发出信号至对方接收到信号所需要最短时间最接近于(可能用到的数据:月球绕地球运动的轨道半径为3.8×105km,运动周期约为27天,地球半径约为6400km,无线电信号的传播速度为3×108m/s)()A.0.1s B.0.25s C.0.5s D.1s 7.(6分)一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)() A.B.
2011年高考物理模拟试卷 金陵中学连余 【名师简介】连余,现任教于金陵中学,省特级教师,市物理学科带头人,市物理中心组成员,带过16届高三。 1、本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分. 2、考试用时100分钟。 第Ⅰ卷(选择题共31分) 一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个 ....选项符合题意.1.吊车吊装货物m的示意图如图所示。假设吊装过程比较缓慢,所以在任一时刻系统均可视为处于平衡状态。在吊臂OA与水平面的夹角从30°增大到45°的过程中,吊绳对滑轮的压力大小() A.一直增大B.不变 C.一直减小D.先减小后增大 2.如图所示为一种“滚轮一平盘无极变速器”的示意图,它由固定在主动轴上的平盘和沿从动轴移动的圆柱形滚轮组成。由于摩擦力的作用,平盘转动时滚轮就会跟随转动。假设滚轮在平盘上不打滑,那么主动轴的转速n2、从动轴的转速n1、滚轮半径r以及滚轮中心到主动轴轴线的距离x之间的关系是 () A. r x n n 1 2 =B. r x n n 2 1 = C. 2 2 1 2r x n n=D. r x n n 1 2 = 3.如图所示,在足够大的光滑水平面上放有两个质量相等的物块。其中,物块A连接一个轻弹簧并处于静止状态,物块B以初速度v0向着物块A运动。当物块B与物块A上的弹簧发生相互作用时,两物块保持在一条直线上运动。若分别用实线和虚线表示物块B 和物块A的v—t图像,则两物块在相互作用过程中,正确的v—t图像是() 4.如图所示,长度为L、有一定宽度的纸条制成一个扭转 的环状带子,一根绝缘导线沿纸带边缘交叉绕了一圈,a、b是导 线的两端。现把带子磁场中,已知磁场方向垂直于纸带所在平面, 磁场强弱随时间均匀变化(k t B = ? ? ),则导线两端a、b之间的电 压为() L a b
高考物理万有引力定律的应用技巧和方法完整版及练习题含解析 一、高中物理精讲专题测试万有引力定律的应用 1.一名宇航员到达半径为R 、密度均匀的某星球表面,做如下实验:用不可伸长的轻绳拴一个质量为m 的小球,上端固定在O 点,如图甲所示,在最低点给小球某一初速度,使其绕O 点在竖直面内做圆周运动,测得绳的拉力大小F 随时间t 的变化规律如图乙所示.F 1、F 2已知,引力常量为G ,忽略各种阻力.求: (1)星球表面的重力加速度; (2)卫星绕该星的第一宇宙速度; (3)星球的密度. 【答案】(1)126F F g m -=(212()6F F R m -(3) 128F F GmR ρπ-= 【解析】 【分析】 【详解】 (1)由图知:小球做圆周运动在最高点拉力为F 2,在最低点拉力为F 1 设最高点速度为2v ,最低点速度为1v ,绳长为l 在最高点:2 22mv F mg l += ① 在最低点:2 11mv F mg l -= ② 由机械能守恒定律,得 221211222 mv mg l mv =?+ ③ 由①②③,解得1 2 6F F g m -= (2) 2 GMm mg R = 2GMm R =2 mv R 两式联立得:12()6F F R m -
(3)在星球表面:2 GMm mg R = ④ 星球密度:M V ρ= ⑤ 由④⑤,解得12 8F F GmR ρπ-= 点睛:小球在竖直平面内做圆周运动,在最高点与最低点绳子的拉力与重力的合力提供向心力,由牛顿第二定律可以求出重力加速度;万有引力等于重力,等于在星球表面飞行的卫星的向心力,求出星球的第一宇宙速度;然后由密度公式求出星球的密度. 2.a 、b 两颗卫星均在赤道正上方绕地球做匀速圆周运动,a 为近地卫星,b 卫星离地面高度为3R ,己知地球半径为R ,表面的重力加速度为g ,试求: (1)a 、b 两颗卫星周期分别是多少? (2) a 、b 两颗卫星速度之比是多少? (3)若某吋刻两卫星正好同时通过赤道同--点的正上方,则至少经过多长时间两卫星相距最远? 【答案】(1 )2 ,16(2)速度之比为2 【解析】 【分析】根据近地卫星重力等于万有引力求得地球质量,然后根据万有引力做向心力求得运动周期;卫星做匀速圆周运动,根据万有引力做向心力求得两颗卫星速度之比;由根据相距最远时相差半个圆周求解; 解:(1)卫星做匀速圆周运动,F F =引向, 对地面上的物体由黄金代换式2 Mm G mg R = a 卫星 2 224a GMm m R R T π= 解得2a T =b 卫星2 2 24·4(4)b GMm m R R T π= 解得16b T = (2)卫星做匀速圆周运动,F F =引向, a 卫星2 2a mv GMm R R =