《2020高中物理 第5章萬有引力定律及其應(yīng)用單元測試21 魯科版必修2（通用）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020高中物理 第5章萬有引力定律及其應(yīng)用單元測試21 魯科版必修2（通用）（9頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第5章 萬有引力定律及其應(yīng)用 單元測試 （時間90分鐘，賦分100分） 一、選擇題（每小題3分，共30分。每小題至少有一個選項是正確的） 1．做平拋運動的物體，在第n秒內(nèi)、第（n+1）秒內(nèi)相等的物理量是（不計空氣阻力，設(shè)物體未落地） A．豎直位移 B．豎直位移的增量 C．速度的增量 D．平均速度的增量 2．如圖4-1所示，衛(wèi)星A，B，C在相隔不遠的不同軌道上，以地球為中心做勻速圓周運動，且運動方向相同。若在某時刻恰好在同一直線上，則當衛(wèi)星B經(jīng)過一個周期時，下列關(guān)于三個衛(wèi)星的位置說法中正確的是（?。?

2、A．三個衛(wèi)星的位置仍在一條直線上 B．衛(wèi)星A位置超前于B，衛(wèi)星C位置滯后于B C．衛(wèi)星A位置滯后于B，衛(wèi)星C位置超前于B D．由于缺少條件，無法比較它們的位置 3．圖4-2為一空間探測器的示意圖，，，，是四個噴氣發(fā)動機，，的連線與空間一固定坐標系的x軸平行，，的連線與y軸平行。每臺發(fā)動機開動時，都能向探測器提供推力，但不會使探測器轉(zhuǎn)動。開始時，探測器以恒定的速率向正x方向平動。要使探測器改為向正x偏負y60°的方向以原來的速率平動，則可（?。? A．先開動適當時間，再開動適當時間 B．先開動適當時間，再開動適當時間 C．先開動適當時間 D．先開動適當時間，再開動適當時間

3、 4．一輪船以一定的速度，船頭垂直河岸向?qū)Π缎旭?，河水勻速流動（河道是直的），如圖4-3輪船渡河通過的路徑和所用時間與水流速度的關(guān)系是（　） A．水流速度越大，則路程越長，所用時間也越長 B．水流速度越大，則路程越短，所用時間也越短 C．水流速度越大，路程和時間均不變 D．水流速度越大，路程越長，但所用的時間不變 5．一個物體以初速度從A點開始在光滑水平面上運動。已知有一個水平力作用在物體上，物體運動軌跡如圖4-4中實線所示，圖中B為軌跡上的一點，虛線是過A，B兩點并與軌跡相切的直線，虛線和實線將水平面劃分為5個區(qū)域。關(guān)于施力物體的位置，下面說法正確的是（?。? A．如果這個力是

4、引力，則施力物體一定在④區(qū)域 B．如果這個力是引力，則施力物體一定在②區(qū)域 C．如果這個力是斥力，則施力物體可能在②區(qū)域 D．如果這個力是斥力，則施力物體可能在③區(qū)域 6．在地球大氣層外有很多太空垃圾繞地球做勻速圓周運動，每到太陽活動期，由于受太陽的影響，地球大氣層的厚度開始增加，而使得部分垃圾進入大氣層，開始做靠近地球的向心運動，產(chǎn)生這一結(jié)果的原因是（　） A．由于太空垃圾受到地球引力減小而導(dǎo)致的向心運動 B．由于太空垃圾受到地球引力增大而導(dǎo)致的向心運動 C．由于太空垃圾受到空氣阻力而導(dǎo)致的向心運動 D．地球的引力提供了太空垃圾做勻速圓周運動所需的向心力，故產(chǎn)生向心運動的

5、結(jié)果與空氣阻力無關(guān) 7．長為L的細桿一端拴一小球，可繞另一端在豎直面內(nèi)做圓周運動，小球在最高點的速度為v，下列說法正確的是（　） A．v越大，球在最高點受到的合外力越大 B．v越大，球在最高點受到的向心力越大 C．v越大，球在最高點對桿的作用力越大 D．v至少要大小 8．如圖4-5所示，將完全相同的兩小球A，B用長L=0.8m的細繩，懸于以v=4m/s向右勻速運動的小車頂部，兩球的小車前后壁接觸。由于某種原因，小車突然停止，此時懸線中張力之比為（） A．1：1 　　　　　　　　　　　B．1：2 C．1：3 　　　　　　　　　　　 D．1：4 9．“借助引

6、力”技術(shù)開發(fā)之前，行星探測飛船只能飛至金星、火星和木星，因為現(xiàn)代火箭技術(shù)其實相當有限，不能提供足夠的能量，使行星探測飛船直接飛往更遙遠的星體。但如果“借助引力”，可使行星探測飛船“免費”飛往更遙遠的星體。如圖4-6為美國航空天局設(shè)計的“卡西尼”飛船的星際航程計劃的一部分圖形。當飛船接近木星時，會從木星的引力中獲取動量，當飛行離開木星后，也會從木星的引力中獲取動量，從而可飛抵遙遠的土星。由此可知以下說法正確的是（?。? ①飛船由于木星的吸力提供能量，機械能大大增加 ②木星會因為失去能量而軌跡發(fā)生較大改變 ③飛船受到太陽的引力一直比受到木星的引力大 ④飛船飛過木星前后速度方向會發(fā)生改變

7、 A．①③④ B．①②④ C．②③ D．①④ 10、圖4－7中，M、N是兩個共軸圓筒的橫截面，外筒半徑為R，內(nèi)筒半徑比R小很多，可以忽略不計，筒的兩端是封閉的，兩筒之間抽成真空。兩筒以相同的角速度 ω繞其中心軸線（圖中垂直于紙面）做勻速轉(zhuǎn)動。設(shè)從M筒內(nèi)部可以通過窄縫 s （與M筒的軸線平行）不斷地向外射出兩種不同速率 v1 和v2 的微粒，從 s 處射出時的初速度的方向都是沿筒的半徑方向，微粒到達N筒后就附著在N筒上。如果R、v1 和v2都不變，而ω取某一合適的值，則（ ） (A)有可能使微粒落在N筒上的位置都在 a 處一條與 s 縫平行的窄條上 （B）

8、 有可能使微粒落在N筒上的位置都在某一處如 b 處一條與 s 縫平行的窄條上 （C） 有可能使微粒落在N筒上的位置分別在某兩處如 b 處和c 處與 s 縫平行的窄條上 (D) 只要時間足夠長，N筒上將到處都落有微粒 圖4－7 二、填空題（每空4分，共20分） 11、用輕質(zhì)尼龍線系一個質(zhì)量為 0.25 kg 的鋼球在豎直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。已知線長為 1.0 m ，若鋼球恰能通過最高點，則球轉(zhuǎn)到最低點時線受到的拉力是____N；若將線換成質(zhì)量可以忽略的輕桿，為了使球恰能通過最高點，此桿的最大承受力至少應(yīng)為____N。 12．平拋的小球在它落地前的最后1s內(nèi)，速度大小由44.7m/s增加到

9、50m/s。小球拋出時速度的大小和拋出點距地面的高度分別為________。 13．假設(shè)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)做勻速圓周運動，又已知地球的同步衛(wèi)星繞地球運行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)星繞地球運行的周期為_________s。 圖4-8 14．如圖4－8所示，實線為某質(zhì)點作平拋運動軌跡的一部分，測得AB，BC間的水平距離為，高度差，，由此可知質(zhì)點平拋的初速度，拋出點到A點的水平距離為__________m，豎直距離為__________m。（6分） 15、如圖4-9

10、所示皮帶轉(zhuǎn)動輪，大輪直徑是小輪直徑的3倍，A是大輪邊緣上一點，B是小輪邊緣上一點，C是大輪上一點，C到圓心O1的距離等于小輪半徑。轉(zhuǎn)動時皮帶不打滑，則A、B、C三點的角速度之比ωA： ωB： ωC=________，向心加速度大小之比aA：aB：aC=________。 圖4-9 四、計算題（共40分） 16、(8分)如圖4－10所示, 在內(nèi)壁光滑的平底試管內(nèi)放一個質(zhì)量為1g的小球, 試管的開口端加蓋與水平軸O連接. 試管底與O相距5cm, 試管在轉(zhuǎn)軸帶動下沿豎直平面做勻速圓周運動. 求： (1) 轉(zhuǎn)軸的角速度達到多大時, 試管底所受壓力的最大值等于最小值的3倍. (2) 轉(zhuǎn)軸的

11、角速度滿足什么條件時,會出現(xiàn)小球與試管底脫離接觸的情況? g取10m/s. 圖4－10 17、（10分）如圖4－11所示, 在半徑為R的水平圓盤的正上方高h處水平拋出一個小球, 圓盤做勻速轉(zhuǎn)動,當圓盤半徑OB轉(zhuǎn)到與小球水平初速度方向平行時,小球開始拋出, 要使小球只與圓盤碰撞一次, 且落點為B, 求小球的初速度和圓盤轉(zhuǎn)動的角速度. 圖4－11 18．（10分）偵察衛(wèi)星在通過地球兩極上空的圓軌道上運行，它的運行軌道距地面高度為h，要使衛(wèi)星在一天的時間內(nèi)將地面上赤道各處的日照條件下的情況全部拍攝下來，衛(wèi)星在通過赤道上空時，衛(wèi)星上的攝像機至少應(yīng)拍攝地面上赤道圓周的弧長是多少？設(shè)地球的

12、半徑為R，地面處的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)的周期為T。 19．（10分）在水平桌面上放一根長1m、質(zhì)量為0.2kg的均勻直尺,尺的一端伸出桌面20cm,該端用鉸鏈O連接一根長0.15m的輕桿,在桿的下端和中間各固定有質(zhì)量均為0.1kg的小球A和B,當桿繞O轉(zhuǎn)動而經(jīng)過圖4－12所示的豎直位置時,直尺恰只對桌子邊緣有壓力,求此時A球的速度大小(取g=10m/s2) 圖4－12 20．（12分）由于地球在自轉(zhuǎn)，因而在發(fā)射衛(wèi)星時，利用地球的自轉(zhuǎn)，可以盡量減少發(fā)射人造衛(wèi)星時火箭所提供的能量，而且最理想的發(fā)射場地應(yīng)該是地球的赤道附近。現(xiàn)假設(shè)某火箭的發(fā)射場地就在赤道上，為了盡量節(jié)省發(fā)射衛(wèi)星時所

13、需的能量，那么 （1）發(fā)射運動在赤道面上衛(wèi)星應(yīng)該是由_______向_______轉(zhuǎn)（空格中分別填東、西、南、北四個方向中的一個。） （2）如果某衛(wèi)星的質(zhì)量是，由于地球的自轉(zhuǎn)使得衛(wèi)星具有了一定的初動能，這一初動能即為利用地球的自轉(zhuǎn)與地球沒有自轉(zhuǎn)相比較，火箭發(fā)射衛(wèi)星時所節(jié)省的能量，求此能量的大小。 （3）如果使衛(wèi)星在地球赤道面的附近做勻速圓周運動，則火箭使衛(wèi)星運行的速度相對于地面應(yīng)達到多少？ 已知萬有引力恒量，地球的半徑為，要求答案保留兩位有效數(shù)字。 參考答案 1．BC 2．B 3．AD 4．D 5．AC 6．C 7．AB 8．C 9．AD 10、ABC 11、1

14、5，12.5 12．41，45。 13． 14．4，0.8， 0.2 15、1：3：1 3：9：1 16、(1) (2) 17、v= 18．偵察衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的周期設(shè)為，有① 地面處的重力加速度為g，有② 得到衛(wèi)星的周期 其中r=h+R 地球自轉(zhuǎn)周期為T，在衛(wèi)星繞行一周時，地球自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過的角度為 攝像機應(yīng)拍攝赤道圓周的弧長為 19．設(shè)直尺的重心和直尺的O端到桌子邊緣的距離分別為L1和L2，輕桿長為L，直尺的質(zhì)量為M，A和B球的質(zhì)量均為m，A和B球經(jīng)過圖所示位置時的速度分別為vA和vB，OB段桿和AB段桿的張力分別為TOB和TAB。 對A球：TAB-mg=m ① 對B球：TOB-TAB-mg=m ② 又= ③ 對直尺：MgL1=TOBL2 ④ 聯(lián)立上述四式可得:vA=1m/s 20．（1）西，東 （2）在發(fā)射之初，由于地球的自轉(zhuǎn)，使得衛(wèi)星具有一初速度，其大小為 ∴節(jié)省的能量 （3）衛(wèi)星在地球附近繞地球作圓周運動時重力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星作圓周運動的速度（即衛(wèi)星對地心的速度）為v，由牛頓第二定律得 即 ∴衛(wèi)星相對于地面的速度應(yīng)達到