单元检测题(B)
第I卷(选择题 共36分)
一、本题共12小题;每小题3分,共计36分。在每小题给出的四个选项中,有一个或多个选项正确,全部选对得3分;选对但不全得2分;有错选或不答的得0分.
1.下列说法符合史实的是 ( )
A.牛顿发现了行星的运动规律 B.开普勒发现了万有引力定律 C.卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量 D.牛顿发现了海王星和冥王星
2.在圆轨道上运行的国际空间站里,一宇航员A静止(相对空间舱)“站”于舱内朝向地球一侧的“地面”B上,如图所示,下列说法正确的是 ( )
A. 宇航员A不受地球引力作用
B. 宇航员A所受地球引力与他在地面上所受重力相等 C. 宇航员A与“地面”B之间无弹力作用
D. 若宇航员A将手中一小球无初速(相对于空间舱)释放,该小球将落到“地”面B 3.已知火星的半径为R,在火星表面以初速度VO,竖直向上抛一个小球,经时间t落回出发点。若在火星上发射一颗环绕火星做匀速圆周运动的卫星,以下论述正确的是:( )
A.卫星的线速度不可能小于(2RV0/t) B.卫星的加速度不可能小于2V0/t C.卫星的角速度不可能小于(2V0/Rt)
1/2 1/2
D.卫星的周期不可能小于(2Rπt/V0)
21/2
4.某同学通过直播得知“神舟”六号在圆轨道上运转一圈的时间小于24小时,由此他将其与同步卫星进行比较而得出以下结论,其中正确的是 ( )
A.“神舟”六号运行的向心加速度大于同步卫星的向心加速度 B.“神舟”六号在圆轨道上的运行速率小于同步卫星的速率 C.“神舟”六号在圆轨道上的运行角速度小于同步卫星的角速度 D.“神舟”六号运行时离地面的高度小于同步卫星的高度 5.人造地球卫星绕地球做圆周运动,假如卫星的线速度减小到原来的则 ( )
1,卫星仍做圆周运动,2
A.卫星的向心加速度减小到原来的
11 B.卫星的角速度减小到原来的 42C.卫星的周期增大到原来的8倍 D.卫星的周期增大到原来的2倍
6.设地球的质量为M,平均半径为R,自转角速度为ω,引力常量为G,则有关同步卫星的说法正确的是 ( )
A.同步卫星的轨道与地球的赤道在同一平面内 B.同步卫星的离地高度为h?3GM?2
C.同步卫星的离地高度为h?3GM?2?R
D.同步卫星的角速度为ω,线速度大小为3GM?
7.星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为第二宇宙速度.星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1,的关系是v2=2 v1.已知某星球的半径为r ,它表面的重力加速度为地球表1
面重力加速度g 的 ,不计其他星球的影响,则该星球的第二宇宙速度为 ( )
6A.gr B.
1
gr C.6
11gr D. gr 33
8.某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假如它的轨道半径增加到原来的n倍后,仍能够绕地球做匀速圆周运动,则:
( )
A.根据v??r,可知卫星运动的线速度将增大到原来的n倍。
1mv2 B.根据F?,可知卫星受到的向心力将减小到原来的倍。
nr C.根据F?GMm1,可知地球给卫星提供的向心力将减小到原来的倍。 22rnGMmmv21? D.根据,可知卫星运动的线速度将减小到原来的倍。 2rrn9.有两颗人造地球卫星,它们的质量之比是m1∶m2=12,它们运行线速度的大小之比是v1∶v2=1∶2,那么 ( )
A.它们运行的周期之比是T1∶T2=8∶1 B.它们的轨道半径之比是r1∶r2=4∶1 C.它们的向心力大小之比是F1∶F2=1∶32 D.它们的向心加速度大小之比是a1∶a2=16∶1 10.宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动,飞船原来的线速度为v1,周期为T1。假设在某时刻飞船
向后喷气做加速动作后,进入新的轨道做匀速圆周运动,运动的线速度为v2,周期为T2,则 ( )
A.v1>v2,T1>T2 B.v1>v2,T1<T2 C.v1<v2,T1>T2 D.v1<v2,T1<T2
11.地球同步卫星离地心距离为r,环绕速度大小为v1,加速度大小为a1,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a2,第一宇宙速度为v2,地球半径为R,则下列关系式正确的是 ( )
A.
a1ravR2r= B. 1=() C.1 =
rRa2Ra2v2D.
v1R=
rv212.地球赤道上的物体重力加速度为g,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a,要使赤道上的物体“飘”起来,则地球的转速应为原来的 ( )
A.g/a倍
B.
(g?a)/a倍 C.
(g?a)/a倍 D.
g/a倍
第II卷(非选择题 共64分)
二、填空题:本题共6小题,每小题4分,共24分。把答案填在题中横线上或按题目要求作图。
13.若某行星半径是R,平均密度是?,已知引力常量是G,那么在该行星表面附近运动的人造卫星的线速度大小是 .
14.某物体在地面上受到的重力为160N,将它放置在卫星中,在卫星以a?1g的加速度随2火箭上升的过程中,当物体与卫星中的支持物的相互挤压力为90N时,卫星距地球为_______km(地球半径R=6400Km,g取10m/s)
15.两颗人造卫星A、B的质量之比mA∶mB=1∶2,轨道半径之比rA∶rB=1∶3,某一时刻它们的连线通过地心,则此时它们的线速度之比vA∶vB= ,向心加速度之比aA∶
2
aB= ,向心力之比FA∶FB= 。
16.已知地球的半径为R,自转角速度为ω,地球表面的重力加速度为g,在赤道上空一颗相对地球静止的同步卫星离开地面的高度是 (用以上三个量表示)
17. 人造卫星绕地球做匀速圆周运动,若轨道距地面的高度等于地球半径1.5倍,地球半
22g??ms0径为6.4×10m,地面附近的重力加速度,则:这颗人造地球卫星的周期是
6
______________s
18. 人们在探究宇宙的过程中,向太空发射探测器。若探测器在某星球的表面附近绕该星球运动一周走过的路程为s,所用时间为T。设星球地面平坦,若在该星球表面附近高h处,以水平速度v水平抛出一物体,则物体落地点与抛出点间的距离为___________。
三、计算题:本大题共4小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演
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。 19.(8分) 2005年,我国自行研制的“神州六号”载人飞船顺利升空,飞行总时间115小时32分绕地球73圈。飞船升空后,首先沿椭圆轨道运行,其近地点离开地面约200公里,远地点离开地面约347公里。在绕地球飞行四圈后,地面发出指令,使飞船上的发动机在飞船到达远地点时自动点火,提高了飞船的速度,实施变轨,使得飞船在距地面h=340公里的圆轨道上飞行。已知地球半径R0 、地球表面重力加速度g0、万有引力常量G
为求飞船在圆轨道上的飞行速度v,某同学的解题思路如下:
已知飞船飞行总时间t,飞船绕地球圈数n,可求出飞船在圆轨道上的运行周期
T=
t2?(R0?h) ①,再根据 v= ② ,由①、②两式可求出v
Tn请判断该同学的解答过程是否正确,若正确,求出结果;若不正确,请写出正确的解题过
程并写出飞行速度v的数学表达式(用已知物理量字母表示)。
20.(10分)我国已启动“登月工程”,计划2010年左右实现登月飞行.设想在月球表面上,宇航员测出小物块自由下落h高度所用的时间为t.当飞船在靠近月球表面圆轨道上飞行时,测得其环绕周期是T,已知引力常量为G.根据上述各量,试求: ⑴月球表面的重力加速度; ⑵月球的质量.
21.(10分)继神秘的火星之后,今年土星也成了世界关注的焦点. 经过近7年时间,2亿千米在太空中风尘仆仆的穿行后,美航天局和欧航天局合作研究出“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间6月30日(北京时间7月1日)抵达预定轨道,开始“拜访土星及其卫星家族. 这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测. 若“卡西尼”号土星探测器进入土星飞行的轨道,在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行,环绕n周飞行时间为t. 求土星的质量和平均密度.