山東省2014－2015年高中物理 第5章 第3節(jié) 人類對太空的不懈追求同步測試 魯科版必修2

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1、人類對太空的不懈追求 同步測試 1.若人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，則下列說法中正確的是（ ） A．衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運(yùn)行速度越大 B．衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運(yùn)行速度越小 C．衛(wèi)星的質(zhì)量一定時，軌道半徑越大，它需要的向心力越大 D．衛(wèi)星的質(zhì)量一定時，軌道半徑越大，它需要的向心力越小 2．甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星，質(zhì)量相等，它們的軌道都是圓，若甲的運(yùn)動周期比乙小，則（ ） A．甲距地面的高度比乙小  B．甲的加速度一定比乙小 C．甲的加速度一定比乙大  D．甲的速度一定比乙大 3．下面是金星、地球、火星的有關(guān)情況比較。 星球 金星

2、地球 火星 公轉(zhuǎn)半徑 1.0 km 1.5 km 2.25 km 自轉(zhuǎn)周期 243日 23時56分 24時37分 表面溫度 480℃ 15℃ —100℃~0℃ 大氣主要成分 約95%的CO2 78%的N2，21%的O2 約95%的CO2 根據(jù)以上信息，關(guān)于地球及地球的兩個鄰居金星和火星（行星的運(yùn)動可看作圓周運(yùn)動），下列判斷正 確的是（ ） A．金星運(yùn)行的線速度最小，火星運(yùn)行的線速度最大 A B C 1-4-1 B．金星公轉(zhuǎn)的向心加速度大于地球公轉(zhuǎn)的向心加速度 C．金星的公轉(zhuǎn)周期一定比地球的公轉(zhuǎn)周期小 D．金星的主要大氣成分是由CO2組成

3、的，所以可以判斷氣壓一定很大 4．如圖1-4-1所示，在同一軌道平面上，有繞地球做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星A、B、C某時刻在同一條直線上，則（ ） A.經(jīng)過一段時間，它們將同時回到原位置 B.衛(wèi)星C受到的向心力最小 C.衛(wèi)星B的周期比C小 D.衛(wèi)星A的角速度最大 5．某天體半徑是地球半徑的K倍，密度是地球的P倍，則該天體表面的重力加速度是地球表面重力加速度的（ ） A．倍 B． 倍 C．KP倍 D．倍 6．A、B兩顆行星，質(zhì)量之比，半徑之比，則兩行星表面的重力加速度之比為（ ） A. B.

4、 C. D. 7．人造衛(wèi)星離地球表面距離等于地球半徑R，衛(wèi)星以速度v沿圓軌道運(yùn)動，設(shè)地面上的重力加速度為g，則（ ） A. B. C. D. 8．已知地球半徑為R，地面重力加速度為g. 假設(shè)地球的自轉(zhuǎn)加快，則赤道上的物體就可能克服地球引力而飄浮起來，則此時地球的自轉(zhuǎn)周期為（ ） A. B. C. D. 9．組成星球的物質(zhì)是靠引力吸引在一起的，這樣的星球有一個最大的自轉(zhuǎn)速率.如果超過了該速率，星球的萬有引力將不足以維持其赤道附近的物體做圓周運(yùn)動.由此能得到半徑為R、密度為ρ、質(zhì)量為M且均勻

5、分布的星球的最小自轉(zhuǎn)周期T.下列表達(dá)式中正確的是（ ） A．T=2π B．T=2π C．T= D．T= 答案：如果萬有引力不足以充當(dāng)向心力，星球就會解體，據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律得：GR 得T=2π,又因?yàn)镸=πρR3,所以T= 10．若有一艘宇宙飛船在某一行星表面做勻速圓周運(yùn)動，設(shè)其周期為T，引力常數(shù)為G，那么該行星的平均密度為（ ） A. B. C. D. 11．地球公轉(zhuǎn)的軌道半徑是R1，周期是T1，月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半徑是R2，周期是T2，則太陽質(zhì)量與地球質(zhì)量之比是 （ ） A.

6、 B. C. D. 12．地球表面重力加速度g地、地球的半徑R地，地球的質(zhì)量M地，某飛船飛到火星上測得火星表面的重力加速度g火、火星的半徑R火、由此可得火星的質(zhì)量為（ ） A. B. C. D. 13．設(shè)在地球上和某天體上以相同的初速度豎直上拋一物體的最大高度比為k（均不計(jì)阻力），且已知地球與該天體的半徑之比也為k，則地球與此天體的質(zhì)量之比為 （ ） A. 1 B. k C. k 2 D. 1/ k 14．某星球的質(zhì)量約為地球的9倍，半徑約為地球的一半，若從地球上

7、高h(yuǎn)處平拋一物體，射程為60m，則在該星球上，從同樣高度以同樣的初速度平拋同一物體，射程應(yīng)為 （ ） A．10m B．15m C．90m D．360m 15．已知一顆人造衛(wèi)星在某行星表面上空繞行星做勻速圓周運(yùn)動，經(jīng)過時間t，衛(wèi)星的行程為s，衛(wèi)星與行星的中心連線掃過的角度是1rad，那么衛(wèi)星的環(huán)繞周期T＝_______，該行星的質(zhì)量M＝________。 16．已知地球半徑為6.4×106m，又知月球繞地球的運(yùn)動可近似看作為勻速圓周運(yùn)動，則可估算出月球到地球的距離為________m. （結(jié)果只保留一位有效數(shù)字） 17．假設(shè)

8、站在赤道某地的人，恰能在日落后4小時的時候，恰觀察到一顆自己頭頂上空被陽光照亮的人造地 球衛(wèi)星，若該衛(wèi)星是在赤道所在平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，又已知地球的同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的軌道半徑約為地球半徑的6.6倍，試估算此人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期為____________. 18．設(shè)想有一宇航員在某行星的極地上著陸時，發(fā)現(xiàn)物體在當(dāng)?shù)氐闹亓κ峭晃矬w在地球上重力的0.01倍，而該行星一晝夜的時間與地球相同，物體在它赤道上時恰好完全失重，若存在這樣的星球，它的半徑R應(yīng)多大？ m 1-4-2 19．一宇航員抵達(dá)一半徑為R的星球表面后，為了測定該星球的質(zhì)量M，做如下的時間，取一根細(xì)線穿過光滑的細(xì)直管

9、，細(xì)線一端栓一質(zhì)量為m的砝碼，另一端連在一固定的測力計(jì)上，手握細(xì)線直管掄動砝碼，使它在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動，停止掄動細(xì)直管。砝碼可繼續(xù)在同一豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動。如圖1-4-2所示，此時觀察測力計(jì)得到當(dāng)砝碼運(yùn)動到圓周的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)兩位置時，測力計(jì)得到當(dāng)砝碼運(yùn)動到圓周的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)兩位置時，測力計(jì)的讀數(shù)差為ΔF。已知引力常量為G，試根據(jù)題中所提供的條件和測量結(jié)果，求出該星球的質(zhì)量M。 20．在某星球上，宇航員用彈簧秤稱得質(zhì)量m的砝碼重量為F，乘宇宙飛船在靠近該星球表面空間飛行，測得其環(huán)繞周期為T，根據(jù)這些數(shù)據(jù)求該星球的質(zhì)量. 1-4-3 21．如圖1-4-3

10、為宇宙中有一個恒星系的示意圖，A為該星系的一顆行星，它繞中央恒星O運(yùn)行軌道近似為圓，天文學(xué)家觀測得到A行星運(yùn)動的軌道半徑為R0，周期為T0 （1）中央恒星O的質(zhì)量是多大？ （2）長期觀測發(fā)現(xiàn)，A行星實(shí)際運(yùn)動的軌道與圓軌道總存在一些偏離，且周期性也每隔 t0時間發(fā)生一次最大的偏離，天文學(xué)家認(rèn)為形成這種現(xiàn)象的原因可能是A行星外側(cè)還存在一 顆未知的行星B（假設(shè)其運(yùn)行軌道與A在同一平面內(nèi)，且與A的繞行方面相同），它對A行星的萬有引力引起A 軌道的偏離。根據(jù)上述現(xiàn)象及假設(shè)，你能對未知行星B的運(yùn)動得到哪些定量的預(yù)測。 練習(xí)題答案 1．BD 2．ACD 3．BC 4．CD 5．C 6．C 7．D 8．B 9．AD 10．B 11．B 12．A 13．B 14．A 15．2πt s2／Gt2 16．4×108 17．4h 18．R=1.85×107m 19． 20． 21．(1)42R03/GT02 (2)TB= T0 t0/( t0- T0) RB=