D .a C =a B >a A
12.下列关于向心力的说法中,正确的是( )
A .物体由于做圆周运动产生了一个向心力
B .做匀速圆周运动的物体,其向心力为其所受的合外力
C .做匀速圆周运动的物体,其向心力不变
D .向心加速度决定向心力的大小
13.有长短不同,材料相同的同样粗细的绳子,各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,那么( )
A .两个小球以相同的线速度运动时,长绳易断
B .两个小球以相同的角速度运动时,长绳易断
C .两个球以相同的周期运动时,短绳易断
D .不论如何,短绳易断 14.关于向心加速度,下列说法正确的是( )
A .它描述的是线速度方向变化的快慢
B .它描述的是线速度大小变化的快慢
C .它描述的是向心力变化的快慢
D .它描述的是转速的快慢 15.小球做匀速圆周运动,半径为R ,向心加速率为a ,则( ) A .小球受到的合力是一个恒力 B .小球运动的角速度为
R
a C .小球在时间t 内通过的位移为t aR . D .小球的运动周期为2πa R
16.下列说法正确的是 ( )
A .匀速圆周运动是一种匀速运动
B .匀速圆周运动是一种匀变速运动
C .匀速圆周运动是一种变加速运动
D .物体做圆周运动时其向心力垂直于速度方向,不改变线速度的大小
17.如图所示为质点P 、Q 做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图线.表示质点P 的图线是双曲线,表示质点Q 的图线是过原点的一条直线.由图线可知 ( )
A .质点P 的线速度大小不变
B .质点P 的角速度大小不变
C .质点Q 的角速度随半径变化
二、计算题
18.长为L 的细线,拴一质量为m 的小球,一端固定于O 点。让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动),如图所示。当摆线L 与竖直方向的夹角是 时,求:
线的拉力F ;
(2)小球运动的线速度的大小; (3)小球运动的角速度及周期。
19.如图所示,质量为m 的小球用长为l 的细绳悬于光滑的斜面上的O 点,小球在这个倾角为θ的斜面内做圆周运动。若小球在最高点和最低点的速度分别是v 1和v 2,则绳子在这两个位置时的张力大小分别是多大?
20.如图所示,小球沿光滑的水平面冲上一光滑的半圆形轨道,轨道半公式为R ,小球在轨道的最高点对轨道压力等于小球的重力,问:
(1)小球离开轨道落到距地面高为R/2处时,小球的水平位移是多少? (2)小球落地时速度为多大?
21.如图所示,位于竖直平面上的1/4圆弧光滑轨道,半径为R ,OB 沿竖直方向,圆弧轨道上端A 距地面高度为H ,质量为m的小球从A 静止释放,最后落在地面C 点处,不计空气阻力。求:
小球刚运动到B 点时,对轨道的压力多大? (2)小球落地点C 与B 的水平距离S 为多少?
(3)比值R/H为多少时,小球落地点C 与B 水平距离S 最远?该水平距离最大值是多少?
练习六 匀速圆周运动的实例分析
1.物体做离心运动时,运动轨迹 ( ) A .一定是直线 B .一定是曲线 C .可能是直线,也可能是曲线 D .可能是圆
2.质量为m 的物体沿着半径为r 的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为v ,如图所示,若物体与球壳之间的动摩擦因数为μ,则物体在最低点时( )
A.向心加速度为r v 2
B.向心力为m (g +r
v 2
)
C.对球壳的压力为r mv 2
D.受到的摩擦力为μm (g +r
v 2
)
3如图所示,用一连接体一端与一小球相连,绕过O 点的水平轴在竖直平面内做圆周运动,设轨道半径为
r ,图中P 、Q 两点分别表示小球轨道的最高点和最低点,则以下说法正确的是( )
A.若连接体是轻质细绳时,小球到达P 点的速度可以为零
B.若连接体是轻质细杆时,小球到达P 点的速度可以为零
C.若连接体是轻质细绳时,小球在P 点受到细绳的拉力可能为零
D.若连接体是轻质细杆时,小球在P 点受到细杆的作用力为拉力,在Q 点受到细杆的作用力为推力 4.质量为m 的小球,用一条绳子系在竖直平面内做圆周运动,小球到达最高点时的速度为v ,到达最低点时的速变为24v gR ,则两位置处绳子所受的张力之差是( )
A .6mg
B .5mg
C .4mg
D .2mg
5.如图所示,一球质量为m ,用长为L 的细线悬挂于O 点,在O 点正下L/2处钉有一根长钉,把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放,当悬线碰到钉子瞬间下列说法正确的是( )
A .小球的线速度突然加大
B .小球的向心加速度突然增小
C .小球的角速度突然增小
D .悬线拉力突然增大
6质量为m 的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动,若经最
高点不脱离轨道
的临界速度为v ,则当小球以2v 速度经过最高点时,小球对轨道压力的大小为 ( )
A .0
B .mg
C .3mg
D .5mg
7.有一轻质杆,长l =0.5m ;一端固定一质量m=0.5kg 的小球,轻杆绕另一端在竖直面内做圆周运动。 (1)当小球运动到最高点的速度大小为4m/s 时,求小球对杆的作用力; (2)当小球运动到最低点时,球受杆的拉力为41N ,求此时小球的速度大小。
练习七圆周运动综合
一、选择题
1.关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系,下列说法正确的是( )
A.线速度大的角速度一定大 B.线速度大的周期一定小
C.角速度大的半径一定小 D.角速度大的周期一定小
2.由上海飞往美国洛杉机矶的飞机在飞越太平洋上空的过程中,如果保持飞行速度的大小和距离海面的高度均不变,则以下说法正确的是( )
A.飞机做的是匀速直线运动 B.飞机上的乘客对座椅的压力略大于地球对乘客的引力
C.飞机上的乘客对座椅的压力略小于地球对乘客的引力 D.飞机上的乘客对座椅的压力为零3.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
4.火车转弯做圆周运动,如果外轨和内轨一样高,火车能匀速通过弯道做圆周运动,下列说法中正确的是( )
A.火车通过弯道向心力的来源是外轨的水平弹力,所以外轨容易磨损
B.火车通过弯道向心力的来源是内轨的水平弹力,所以内轨容易磨损
C.火车通过弯道向心力的来源是火车的重力,所以内外轨道均不磨损
D.以上三种说法都是错误的
5.质量为m 的小球用一条绳子系着在竖直平面内做圆周运动,小球到达最低点和最高点时,绳子所的张力这差是: ( )
A、6mg
B、5mg
C、2mg
D、条件不充分,不能确定。
6.一轻杆一端固定一质量为m 的小球,以另一端O为圆心,使小球在竖直平面内做半径为R 的圆周运动,以下说法正确的是: ( )
A、小球过最高点时,杆所受的弹力可以为零
B、小球过最高点时最小速度为gR
C、小球过最高点时,杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反,此时重力一定大于杆对球的作用力
D、小球过最高点时,杆对球的作用力一定与小球所受重力方向相反
7质量相同的两个小球,分别用l和2l的细绳悬挂在天花板上。分别拉起小球使线伸直呈水平状态,然后轻轻释放,当小球到达最低位置时:()
A.两球运动的线速度相等 B.两球运动的角速度相等
C.两球的向心加速度相等 D.细绳对两球的拉力相等
8.在光滑平面中,有一转动轴垂直于此平面,交点O的上方h处固定一细绳的一端,绳的另一端固定一质量为m的小球B,绳长AB=l>h,小球可随转动轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动,如图所示,要使球不离开水平面,转动轴转速的最大值是( )
A.
1
2π
g
h
B.πgh 1g l
9.玩具车在圆形轨道上做匀速圆周运动,半径R =0.1 m ,向心加速度的大小为a =0.4 m/s 2
,则下列说法正确的是( )
A .玩具车运动的角速度为2 rad/s
B .玩具车做匀速圆周运动的周期为π s
C .玩具车在t =π4 s 时间内通过的位移大小为π20 m
D .玩具车在t =π
4 s 时间内通过的路程为零
10、下列说法正确的是
A .速度方向发生变化的运动一定是曲线运动
B .匀速圆周运动的速度保持不变
C .质点在做平抛运动时速度的变化率不变
D .做匀速圆周运动的物体所受的合外力为零 11、长度为L=0.50m 的轻质细杆OA ,A 端有一质量为m=3.0kg 的小球,如图所示,小球以O 点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率是v=2.0m/s ,g 取10m/s 2
,则细杆此时受到
A .6.0N 拉力
B .6.0压力
C .24N 拉力
D .24N 压力
12.如图所示,一小球用细绳悬挂于O 点,将其拉离竖直位置一个角度后释放,则小球以O 点为圆心做圆周运动,运动中小球所需的向心力是( )
A .绳的拉力
B .重力和绳拉力的合力
C .重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力
D .绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力
13、如图所示,半径为R ,表面光滑的半圆柱体固定于水平地面,其圆心在O 点。位于竖直面内的曲线轨道AB 的底端水平,与半圆柱相切于圆柱面顶点B 。质量为m 的小滑块沿轨道滑至B 点时的速度大小为,
方向水平向右,滑块在水平地面上的落点为C (图中未画出),不计空气阻力,则
A .滑块将沿圆柱体表面始终做圆周运动滑至C 点
B .滑块将从B 点开始作平抛运动到达
C 点 C .OC 之间的距离为
D .OC 之间的距离为R
13.如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r ,a 是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮的半径为4r ,小轮的半径为2r ,b 点在小轮上,到小轮中心的距离为r ,c 点和d 点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在传动中皮带不打滑,则( )
A .a 点与b 点的线速度大小相等
B .a 点与b 点的角速度大小相等
C .a 点与c 点的线速度大小相等
D .c 点与d 点的角速度大小相等
14.如图所示,可绕固定的竖直轴OO ′转动的水平转台上有一质量为m 的物体A ,它与转台表面之间的动摩擦因数为μ.当物块A 处在如图所示位置时,连接物块A 与竖直转轴之间的细线刚好被拉直.现令转台的转动角速度ω由零起逐渐增大,在细线断裂以前( )
A .细线对物块A 的拉力不可能等于零
B .转台作用于物块A 的摩擦力不可能等于零
C .转台作用于物块A 的摩擦力有可能沿半径指向外侧
D .当物块A 的向心加速度a >μg 时,细线对它的拉力F =ma -μmg 二、计算题
15、如图所示,在倾角α=30°的光滑斜面上,有一根长为L 的细绳,其一端固定在O 点,另一端系一质量为m 的小球,沿斜面做圆周运动.试计算小球通过最高点A 的最小速度.(g 取10 m/s 2
)
16、如图,长为L 的细绳一端固定,另一端连接一质量为m 的小球,现将球拉至与水平方向成30°角的位置释放小球(绳刚好拉直),求小球摆至最低点时的速度大小和摆球受到的绳的拉力大小。
17、用长L=0.5米的细绳,一端拴一质量m=1千克的小球,另一端固定在离水平桌高h=O .3米的O 点上,使小球在光滑桌面上做匀速圆周运动(如图所示)。
(1)如果运动速率v=1.2米/秒,求此时绳对球的拉力与球对桌面的压力; (2)为使小球不离开桌面做圆周运动,它的速率不能超过多大?
18、竖直平面内有一半径为R 的光滑半圆形固定轨道,其最低点A 和水平面相切.一质量为m 的物块从最低点以某一速度冲上轨道,到达最高点B 时和半圆轨道之间的作用力的大小为mg 求:
(1)物块到达最高点B 时速度的大小;
(2)物块从最高点B 飞出后在水平面上的落点到轨道最低点A 的距离.
19、如图,半径为R ,内径很小的光滑半圆管道竖直放置,质量为m 的小球以某一速度进入管内,小球通过最高点P 时,对管壁的压力为0.5mg .求:
(1)小球从管口飞出时的速率. (2)小球落地点到P 点的水平距离
20、如图所示,光滑斜轨和光滑圆轨相连,固定在同一个竖直面内。圆轨的半径为R ,一个小球(大小可忽略不计)从离水平面高h 处由静止开始自由下滑,由斜轨进入圆轨。⑴为了使小球在圆轨内运动的过程中始终不脱离圆轨,h 应在什么范围内取值?⑵若小球到达圆轨最高点时对圆轨的压力大小恰好等于自身重力大小两倍,那么小球开始下滑时的h 是多大?
21、如图所示,ABCD 为一竖直放置的光滑轨道,其中CD 是半径为R 的半圆形轨道,BC 为水平轨道,长度恰为2R ,将一小球于A 点从静止释放,小球从D 点平抛后恰好落在B 点,求:
(1)小球到D 点时的速度; (2)小球在D 点时对轨道的压力。
22、小球在外力作用下,由静止开始从A 点出发做匀加速直线运动,到B 点时撤去外力。然后,小球冲上竖直平面内半径为R 的光滑半圆环,恰能维持在圆环上做圆周运动,到达最高点C 后抛出,最后落回到原来的出发点A 处,如图所示,试求小球在AB 段运动的加速度为多大?
练习八 万有引力定律
1、两物体间的万有引力减小到原来的1/4,下列办法不可采用的是( ) A.使两物体的质量各减小一半,距离不变
B.使其中一个物体的质量减小到原来的1/4,距离不变
C.使两物体间的距离增为原来的2倍,质量不变
D.使两物体间的距离和质量都减为原来的1/4 2.关于万有引力定律的正确说法是( )
A.天体间万有引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离成反比
B.任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟两个物体的质量的乘积成正比, 跟它们的距离的平方成反比
C.万有引力与质量、距离和万有引力恒量都成正比
D.万有引力定律对质量大的物体适用,对质量小的物体不适用 3、对于万有引力定律数学表达式:2
2
1r
m m G F =,下列说法正确的是( ) A. 公式中G 为引力常数,是人为规定的 B. r 趋近于0时,万有引力趋近于无穷大
C. 1m 、2m 受到的万有引力总是大小相等的,与1m 、2m 是否相等无关
D. 1m 、2m 受到的万有引力总是大小相等方向相反,是一对平衡力 4、下列关于万有引力的说法,正确的有( )
A. 物体落到地面上,说明地球对物体有引力,物体对地球没有引力
B. 万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的
C. 地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮,受到的都是地球的万有引力
D. 2
2
1r m m G
F =中的
G 是一个比例常数,是没有单位的5、物体在月球表面上的重力加速度为地球表面上的重力加速度的1/6,这说明了( ) A. 地球的直径是月球的6倍 B. 地球的质量是月球的6倍
C. 物体在月球表面受到的重力是在地球表面受到的重力1/6
D. 月球吸引地球的力是地球吸引月球的力的1/6
6、如图所示,a 、b 、 c 是在地球大气层外圆形轨道上运行的3颗人造卫星,下列说法正确的是 ( )
A .b 、 c 的线速度大小相等,且大于a 的线速度
B .b 、c 向心加速度相等,且大于a 的向心加速度
C .c 加速可以追上同一轨道上的b ,b 减速可以等候同一轨道上的c
D .a 卫星由于某种原因,轨道半径缓慢减小,其线速度将变大
7、某物体在地面上受到地球对它的万有引力为F ,为使此物体受到的引力减小到4
F
,应把此物体置于距地面的高度为(R 指地球半径) ( ) A .R B .2R C .4R D .8R
8.地球表面重力加速度g 0=9.8 m/s 2,忽略地球自转的影响,在距离地面高度h =1.0×103
m 的空中重力加速度g 与g 0的差值多大?取地球半径R =6.37×106
m
9、两颗人造卫星的质量之比m1∶m2=1∶2,轨道半径之比R1∶R2=3∶1.求: (1)两颗卫星运行的线速度之比; (2)两颗卫星运行的角速度之比; (3)两颗卫星运行的周期之比; (4)两颗卫星运行的向心加速度之比; (5)两颗卫星运行的向心力之比. 10、登月飞行器关闭发动机后在离月球表面112km 的空中沿圆形轨道绕月球飞行,周期是120.5min .已
知月球半径是1740km ,根据这些数据计算月球的平均密度.(G=6.67×10-11Nm2/kg2)
11、在天体运动中,将两颗彼此距离较近,且相互绕行的行星称为双星.已知两行星质量分别为M1和M2,它们之间距离为L ,求各自运转半径和角速度为多少?
练习九万有引力定律及其应用
1.利用下列哪组数据,可以计算出地球质量:()
A.已知地球半径和地面重力加速度 B.已知卫星绕地球作匀速圆周运动的轨道半径和周期
C.已知月球绕地球作匀速圆周运动的周期和月球质量 D.已知同步卫星离地面高度和地球自转周期2.“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中,发现A、B两颗天体各有一颗靠近表面飞行的卫星,并测得两颗卫星的周期相等,以下判断错误的是
A.天体A、B表面的重力加速度与它们的半径成正比 B.两颗卫星的线速度一定相等
C.天体A、B的质量可能相等 D.天体A、B的密度一定相等
3.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
D、不同通讯卫星运行的线速度大小是相同的,加速度的大小也是相同的。
4.宇航员站在某一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一小球。经过时间t,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L。若抛出时的初速度增大到2倍,则抛出点与落地点之间的距离为3L。已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,万有引力常数为G。求该星球的质量M。
5.我国自制新型“长征”运载火箭,将模拟载人航天试验飞船“神舟三号”送入预定轨道,飞船绕地球遨游太空t=7天后又顺利返回地面.飞船在运动过程中进行了预定的空间科学实验,获得圆满成功。
(1)设飞船轨道离地高度为h,地球半径为R,地面重力加速度为g.则“神舟三号”飞船绕地球正常运转多少圈?(用给定字母表示).
(2)若h=600 km,R=6400 km,则圈数为多少?
6.在勇气号火星探测器着陆的最后阶段,着陆器降落到火星表面上,再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后,到达最高点时高度为h,速度方向是水平的,速度大小为v0,求它第二次落到火星表面时速度的大小,计算时不计火星大气阻力。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r,周期为T。火星可视为半径为r0的均匀球体。
练习十 人造卫星 宇宙速度
1、关于第一宇宙速度,下面说法中正确的是( )
A. 它是人造卫星绕地飞行的最小速度
B. 它是人造卫星在近地圆形轨道上的运行速度
C. 它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度
D. 它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度 2、若人造地球卫星以地心为圆心做匀速圆周运动,下列说法中正确的是( ) A. 半径越大,速度越小,周期越小 B. 半径越大,速度越小,周期越大
C. 所有卫星的线速度均是相同的,与半径无关
D. 所有卫星的角速度均是相同的,与半径无关 3、同步卫星是指相对于地面不动的人造卫星( )
A. 它可以在地面上任一点的正上方,且离地心的距离可按需要选择不同的数值
B. 它可以在地面上任一点的正上方,但离地心的距离是一定的
C. 它只能在赤道的正上方,但离地心的距离可按需要选择不同的数值
D. 它只能在赤道的正上方,且离地心的距离是一定的
4、在圆轨道上运动的质量为m 的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R.地面上的重力加速度为g,则( )
A.卫星运动的速度为2Rg
B.卫星运动的加速度为
12
g C.卫星运动的周期为g
R
24
D.卫星的动能为14mRg
5、如图所示的三个人造地球卫星,则说法正确的是( ) ①卫星可能的轨道为a 、b 、c ②卫星可能的轨道为a 、c ③同步卫星可能的轨道为a 、c ④同步卫星可能的轨道为a A .①③是对的 B .②④是对的 C .②③是对的 D .①④是对的
6、某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆.由于阻力作用,人造卫星到地心的距离从r 1
慢慢变到r 2,用E Kl .E K2分别表示卫星在这两个轨道上的动能,则
(A)r 1r 2,E K1E K2 (D)r 1>r 2,E K1>E K2
7、发射地球同步卫星时,先将卫星发射到近地圆轨道1,然后点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送人同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q 点,轨道2、3相切于P 点,如图所示,,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,下列说法中正确的是
A .卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B .卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
C .卫星在轨道1上经过Q 点时的加速度大于它在轨道2上经过Q 点时的加速度
D .卫星在轨道2上经过P 点时的加速度等于它在轨道3上经过P 点时的加速度
8、嫦娥二号卫星预计将于2010年10月发射。图4为“嫦娥二号”的姐妹星“嫦娥一号”某次在近地点A 由轨道1变轨为轨道2的示意图,其中B 、C 分别为两个轨道的远地点。关于上述变轨过程及“嫦娥一号”在两个轨道上运动的情况,下列说法中正确的是( )
a
B .“嫦娥一号”在轨道1的A 点处的速度比在轨道2 的A 点处的速度大
C .“嫦娥一号”在轨道1的B 点处的加速度比在轨道2的C 点处的加速度大
D .以上说法均不正确
9、已知地球质量为M,半径为R,地球表面的重力加速度为g,引力常数为G,有一颗人造地球通讯卫星,在离地面上空高h 处的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动,那么
这个卫星的运行速率为 ( )
A.R
GM B.h R gR +2
C.Rg
D.)h R (g +
10、据报道,嫦娥二号探月卫星将于2010年发射,其环月飞行的高度距离月球表面100km ,所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度距离月球表面200km 的嫦娥一号更加翔实。若卫星环月运行均可视为匀速圆周运动,运行轨道如图5所示。则
A .嫦娥二号环月运行的周期比嫦娥一号更大
B .嫦娥二号环月运行的周期比嫦娥一号更小
C .嫦娥二号环月运行时向心加速度比嫦娥一号更大
D .嫦娥二号环月运行时向心加速度与嫦娥一号更小
11、据中新社3月10日消息,我国将于2011年上半年发射“天宫一号”目标飞行器,2011年下半年发射“神舟八号”飞船并与“天宫一号”实现对接。
某同学得知上述消息后,画出“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的假想图如图所示,A 代表“天宫一号”,B 代表“神舟八号”,虚线为各自的轨道。由此假想图,可以判定
( )
A .A 的运行速率小于
B 的运行速率
B .A 的周期大于B 的周期
C .A 的向心加速度大于B 的向心加速度
D .B 适度加速有可能与A 实现对接
12、2008年9月27日,“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任
务,他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新时代的到来.若“神舟七号”绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为r ,另有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的半径为2r ,则可以确定( )
A .翟志刚出舱后不再受地球引力
B .翟志刚出舱取回外挂实验样品,若样品脱手,则样品做自由落体运动
C .“神舟七号”与卫星的加速度大小之比为4:l
D .“神舟七号”与卫星的线速度大小之比为1:4
13、我国成功实施了“神舟”七号载人航天飞行并实现了航天员首次出舱。若飞船先沿椭圆轨道1飞行,后在远地点343km 处点火加速,由椭圆轨道1变成高度为343km 的圆轨道2,在圆轨道2上飞船的运行周期约为90min 。下列判断正确的是 ( )
A .飞船变轨前后的速度大小相等
B .飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态
C .飞船在此圆轨道上运动的角速度等于同步卫星运动的角速度
练习十一 天体运动综合
1.关于地球同步通讯卫星,下列说法中正确的是 ( ) A 它一定在赤道上空运行
B 各国发射的这种卫星轨道半径都一样
C 它运行的线速度一定小于第一宇宙速度
D 它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间
2.两颗靠得较近的天体叫双星,它们以两者重心连线上的某点为圆心做匀速圆周运动,因而不至于因引力作用而吸引在一起,以下关于双星的说法中正确的是 ( )
A 它们做圆周运动的角速度与其质量成反比
B 它们做圆周运动的线速度与其质量成反比
C 它们所受向心力与其质量成反比
D 它们做圆周运动的半径与其质量成反比
3.关于人造地球卫星的向心力,下列各种说法中正确的是( )
A 根据向心力公式F = m r v 2 ,可见轨道半径增大到2倍时,向心力减小到原来的2
1
B 根据向心力公式F = mr ω2
,可见轨道半径增大到2倍时,向心力也增大到原来的2倍 C 根据向心力公式F = mv ω,可见向心力的大小与轨道半径无关 D 根据卫星的向心力是地球对卫星的引力F = G
2r
Mm
,可见轨道半径增大到2倍时,向心力减小到原来的
4
1 4.关于沿圆轨道运行的人造地球卫星,以下说法中正确的是( )
A 卫星轨道的半径越大,飞行的速率就越大
B 在同一条轨道上运行的不同卫星,周期可以不同
C 在轨道上运行的卫星受到的向心力一定等于地球对卫星的引力
D 人造地球卫星的轨道半径只要大于地球的半径,卫星的运行速度就一定小于第一宇宙速度
5一宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动,飞船原来的线速度是v 1,周期是T 1,假设在某时刻它向后喷气做加
速运动后,进入新轨道做匀速圆周运动,运动的线速度是v 2,周期是T 2,则( )
A .v 1>v 2,T 1>T 2
B .v 1>v 2,T 1<T 2
C .v 1<v 2,T 1>T 2
D .v 1<v 2,T 1<T 2
6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
7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 =.角速度ω= C .运行周期2T =.向心加速度2
GM a R =
8在圆轨道运动的质量为m 人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R ,已知地面上的重力加速度为g ,则:( )
A.卫星运动的速度为gR 2 B .卫星运动的周期为4πg R 2 C.卫星运动的加速度为g /2 D .卫星的动能为mRg /4
9火星直径约为地球的一半,质量约为地球的十分之一,它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5倍。根据以上数据,以下说法正确的是
A .火星表面重力加速度的数值比地球表面小
B .火星公转的周期比地球的长
C .火星公转的线速度比地球的大
D .火星公转的向心加速度比地球的大
10探测器绕月球做匀速圆周运动,变轨后在周期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.轨道半径变小
B.向心加速度变小
C.线速度变小
D.角速度变小
11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 12月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a ,设月球表面的重力加速度大小为1g ,在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为2g ,则
(A )1g a = (B )2g a = (C )12g g a += (D )21g g a -=
13如图所示,在发射地球同步卫星的过程中,卫星首先进入椭圆轨道I ,然后在Q 点通过改变卫星速度,让卫星进人地球同步轨道Ⅱ,则( )
A .该卫星的发射速度必定大于11. 2 km/s
B .卫星在同步轨道II 上的运行速度大于7. 9 km/s
C .在轨道I 上,卫星在P 点的速度大于在Q 点的速度
D .卫星在Q 点通过加速实现由轨道I 进人轨道II
14一宇宙飞船绕地心做半径为r 的匀速圆周运动,飞船舱内有一质量为m 的人站在
可称体重的台秤上。用R 表示地球的半径,g 表示地球表面处的重力加速度,g /
表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度,N 表示人对秤的压力,下面说法正确的是 ( )
A .0=N
B .g r
R g 22
='
C .0='g
D .g r R m
N =