
1、由于地球的自轉(zhuǎn),下列說(shuō)法中正確的是:( )
A、物體放在高山頂時(shí)所需的向心力比放在平地時(shí)所需的向心力要小些
B、物體所需向心力隨其所在位置的緯度的增大而減小
C、物體所需的向心力就等于地球?qū)λ囊?br>D、物體所需的向心力就等于物體所受的重力
2、2001年10月22日,歐洲航天局由衛(wèi)星觀測(cè)發(fā)現(xiàn)銀河系中心存在一個(gè)超大型黑洞,命名為MCG6-30-15,由于黑洞的強(qiáng)大引力,周?chē)镔|(zhì)大量掉入黑洞,假定銀河系心中僅此一個(gè)黑洞,已知太陽(yáng)系繞銀河系中心勻速運(yùn)轉(zhuǎn),下列哪組數(shù)據(jù)可估算出該黑洞的質(zhì)量:( )
A、太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期和速度
B、太陽(yáng)的質(zhì)量和運(yùn)行速度
C、太陽(yáng)的質(zhì)量和太陽(yáng)到MCG6-30-15距離
D、太陽(yáng)運(yùn)行速度和太陽(yáng)到MCG6-30-15距離
3、假如一做圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來(lái)的2倍,仍做圓周運(yùn)動(dòng),則 ( )
A、根據(jù)公式v=ωr,可知衛(wèi)星的線速度將增大到原來(lái)的2倍
B、根據(jù)公式,可知衛(wèi)星所需要的向心力將減小到原來(lái)的
C、根據(jù)公式,可知地球提供的向心力將減小到原來(lái)的
D、根據(jù)上述B和C中給出的公式,可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將減小到原來(lái)的
4、下列關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說(shuō)法正確的是 ( )
A.它的周期與地球自轉(zhuǎn)同步,但高度和速度可以選擇,高度增大,速度減小
B.它的周期、高度、速度都是一定的
C.我們國(guó)家發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星定點(diǎn)在北京上空
D.我國(guó)發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星也定點(diǎn)在赤道上空
5、兩個(gè)質(zhì)量均為M的星體,其連線的垂直平分線為AB。O為兩星體連線的中點(diǎn),如圖,一個(gè)質(zhì)量為M的物體從O沿OA方向運(yùn)動(dòng),則它受到的萬(wàn)有引力大小變化情況是( )
A.一直增大 B.一直減小
C.先減小,后增大 D.先增大,后減小
6、假如地球自轉(zhuǎn)速度增大,下列說(shuō)法中不正確的是 ( )
A放在赤道地面上的物體的萬(wàn)有引力不變
B.放在兩極地面上的物體的重力不變
C赤道上的物體重力減小
D放在兩極地面上的物體的重力增大
7、我們研究了開(kāi)普勒第三定律,知道了行星繞恒星的運(yùn)動(dòng)軌道近似是圓形,周期T的平方與軌道半徑 R的三次方的比為常數(shù),則該常數(shù)的大?。? )
A.只跟恒星的質(zhì)量有關(guān)
B.只跟行星的質(zhì)量有關(guān)
C.跟行星、恒星的質(zhì)量都有關(guān)
D.跟行星、恒星的質(zhì)量都沒(méi)關(guān)
8、“和平號(hào)”飛船歷經(jīng)15年,終于在2001年3月23日北京時(shí)間14時(shí)2分謝幕,為使“和平號(hào)”退出舞臺(tái),科學(xué)家在“合適的時(shí)間,合適的地點(diǎn)”進(jìn)行了三次“點(diǎn)火”,終于使其準(zhǔn)確地降落在南太平洋的預(yù)定區(qū)域,關(guān)于“點(diǎn)火”的作用是( )
A、由式v= EQ \R(, EQ \F(GM,r) ) 可知,衛(wèi)星在近地軌道的速度大,為使“和平號(hào)”高度下降,應(yīng)使其速度增加,故點(diǎn)火時(shí)噴“火”方向應(yīng)與“和平號(hào)”運(yùn)動(dòng)方向相反
B、“點(diǎn)火”時(shí)噴火方向應(yīng)沿背離地的方向,這樣才能由于反沖,迫使“和平號(hào)”降低高度
C、“點(diǎn)火”時(shí)噴火方向應(yīng)與“和平號(hào)”運(yùn)動(dòng)方向一致,使“和平號(hào)”減速,由G EQ \F(Mm,r2) = m EQ \F(v2,r) 知,當(dāng)速度減小時(shí),由于萬(wàn)有引力大于“和平號(hào)”運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力,故“和平號(hào)”將降低高度
D、“和平號(hào)”早已失去控制,“點(diǎn)火”只不過(guò)是按先前編制的程序操作,噴火的方向無(wú)關(guān)緊要,其作用是使“和平號(hào)”運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定,從而增大與空氣的阻力
9、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之比為k(均不計(jì)空氣阻力),且已知地球和該天體的半徑之比也為k,則地球質(zhì)量與天體的質(zhì)量之比為 ( )
A.1 B.K C.K2 D.1/K
10、用 m表示地球通訊衛(wèi)星(同步衛(wèi)星)的質(zhì)量,h表示它離地面的高度,R表示地球的半徑,g表示地球表面處的重力加速度,ω表示地球自轉(zhuǎn)的角速度,則通訊衛(wèi)星所受萬(wàn)有引力的大小為( )
A.等于零 B.等于
C.等于 D.以上結(jié)果都不正確
11、我國(guó)的國(guó)土范圍在東西方向上大致分布在東經(jīng)700到東經(jīng)1350之間,所以我國(guó)發(fā)射的同步通信衛(wèi)星一般定點(diǎn)在赤道上空3.6萬(wàn)公里,東經(jīng)1000附近,假設(shè)某顆通信衛(wèi)星計(jì)劃定點(diǎn)在赤道上空東經(jīng)1040的位置,經(jīng)測(cè)量剛?cè)胲壍罆r(shí)位于赤道上空3.6萬(wàn)公里,東經(jīng)1030處,為了把它調(diào)整到1040處,可以短時(shí)間啟動(dòng)衛(wèi)星上的小型噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整衛(wèi)星的高度,使其“漂移”到預(yù)定經(jīng)度后,再短時(shí)間啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整衛(wèi)星的高度,實(shí)現(xiàn)定點(diǎn),兩次調(diào)整高度時(shí)啟動(dòng)衛(wèi)星上的小型噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的噴氣方向依次是(向著地球方向噴為向下,背著地球方向噴為向上):
A、向下、向下 B、向上、向上
C、向下、向上 D、向上、向下
二、填空題(每空4分,共32分)
12、為了充分利用地球自轉(zhuǎn)的速度,人造衛(wèi)星發(fā)射時(shí),火箭都是從 向_______(填東、南、西、北)發(fā)射??紤]這個(gè)因素,火箭發(fā)射場(chǎng)應(yīng)建在緯度較 (填高或低)的地方較好。
13、一宇宙飛船在離地為h的圓形軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),質(zhì)量為m的物塊用彈簧秤掛起,相對(duì)于飛船靜止,則此物塊所受合外力的大小為 (地球半徑為R,地球表面重力加速度為g)
14、已知火星的半徑約為地球半徑的1/2,火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/9。若一物體在地球表面所受重力比它在火星表面所受重力大49N,則這個(gè)物體的質(zhì)量是____________kg。(g=9.8m/s2)
15、宇航員站在某型球表面上用彈簧秤稱(chēng)量一個(gè)質(zhì)量為的砝碼,示數(shù)為,已知該星球半徑為,則這顆人造衛(wèi)星的運(yùn)行周期為_(kāi)______________。
16、已知一顆人造衛(wèi)星在某行星表面上空繞過(guò)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t,衛(wèi)星的行程為s,衛(wèi)星與行星的中心連線掃過(guò)的角度是1弧度,那么衛(wèi)星環(huán)繞周期T= ,該行星的質(zhì)量M= (已知萬(wàn)有引力恒量為G)。
三、計(jì)算題(共33分)
17、(10)對(duì)某行星的一顆衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè),已知運(yùn)行的軌跡是半徑為的圓周,周期為,求:
(1)該行星的質(zhì)量;
(2)測(cè)得行星的半徑為衛(wèi)星軌道半徑的1/10,則此行星表面重力加速度為多大?
18、(10)在地球某處海平面上測(cè)得物體自由下落高度所需的時(shí)間為,到某高山頂測(cè)得物體自由落體下落相同高度所需時(shí)間增加了,已知地球半徑為,求山的高度H。
19、(13)一顆在赤道上空飛行的人造地球衛(wèi)星, 其軌道半徑為r=3R(R為地球半徑), 已知地球表面重力加速度為g,則:
(1)該衛(wèi)星的運(yùn)行周期是多大?運(yùn)行速率多大?
(2)若衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同, 已知地球自轉(zhuǎn)角速度為0,某一時(shí)刻該衛(wèi)星通過(guò)赤道上某建筑物的正上方, 再經(jīng)過(guò)多少時(shí)間它又一次出現(xiàn)在該建筑物正上方?
參考答案
1、【答案】:B
2、【答案】:AD
3、【答案】:CD
4、【答案】:BD
5、【答案】:D
6、【答案】:D
7、【答案】:A
8、【答案】:C
9、【答案】:B
【解析】:設(shè)天體半徑為RX,在天體表面重力等于萬(wàn)有引力,得----①豎直上拋的最大高度為h,則有得---②,把②代入①得: ,所以有
10、【答案】:BC
【解析】:可以認(rèn)為近地表面的重力近似等于萬(wàn)有引力大?。?,則得到: 即: , 另外解得,
11、【答案】:D
12、【答案】: 西、 東、低。
【解析】:在緯度較低的地方地球自轉(zhuǎn)的線速度較大
13、【答案】: mgR2/(R+h)2
14、【答案】:9kg
【解析】:根據(jù)可知利用地球表面重力加速度,可知火星表面重力加速度,從而求得物體的質(zhì)量。
15、【答案】:
16、【答案】:2π t,s3/G t2
17、【答案】:
【解析】:(1)由萬(wàn)有引力提供向心力,有 解得,
(2)對(duì)放在該行星表面的質(zhì)量為物體,有,因,故
18、【答案】:
【解析】:在海平面,由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,有 , ,在某高山頂,由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,有,,由以上各式可以得出,
19、【答案】: ;
【解析】:(1)對(duì)衛(wèi)星運(yùn)用萬(wàn)有引力定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律可得
·3R
聯(lián)立解得
(2)以地面為參照物, 衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上方時(shí),建筑物隨地球轉(zhuǎn)過(guò)的弧度比衛(wèi)星轉(zhuǎn)過(guò)弧度少.
或1Δt-0Δt=2,Δt=
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