4. 人造卫星 宇宙速度教学设计第二课时

简阳中学2017级物理高一下期周练（四）

（满分100分，60分钟完卷）

姓名：

一、选择题（1-5单选，6-8多选，每题6分，共48分）

1．关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（

）

A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律

B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律

C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因

D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律

2．如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为（

）A、

t

B 、

[来源学科网]

tt2

C

D

、、t242

3．利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是（

）

A．地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转）

B．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期

C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离

D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离

4．如图，斜面上a、b、c三点等距，小球从a点正上方O点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点。若小球初速变为v，其落点位于c，则（

）

A．v0< v<2v0

B．v=2v0

C．2v0

D．v>3v0

5．2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行．与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的(

) A．周期变大

B．速率变大

C．动能变大

D．向心加速度变大

6、如图所示，两根长度不同的细绳，一端固定于 O 点，另一端各系一个相同的小铁球，两小球恰好在同一水平面做匀速圆周运动，则( )

A．它们所需的向心力大小相等

B．它们做圆周运动的周期相等

C．它们做圆周运动的线速度大小相等

D．A 球受绳的拉力较大

7、如图所示，有一固定的且内壁光滑的半球面，球心为 O，最低点为 C，在其内壁上有两个质量相同的小球（可视为质点）A 和 B，在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A 球的轨迹平面高于B 球的轨迹平面，A、B 两球与O 点的连线与竖直线OC 间的夹角分别为α=53°和

β=37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8，sin53°=0.8，cos53°=0.6），以最低点

C 所在

的水平面为重力势能的参考平面，则( )

A．A、B 两球所受弹力的大小之比为 4︰3 B．A、B 两球运动的周期之比为 4︰3 C．A、B 两球的动能之比为 64︰27 D．A、B 两球的重力势能之比为 16︰9

8. 我国成功实施了“神舟”号飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是

轨道2 （

）

轨道1 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

Q PC．飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度

地球

D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度

二、实验题：（共

16 分，每空

4 分。）

9.某探究小组利用如图所示装置探究平抛运动规律．在斜槽轨道的末端安装一个光电门B，调节激光束与球心等高，斜槽末端水平．地面上依次铺有白纸、复写纸，让小球从斜槽上固定位置A点无初速释放，通过光电门后落在地面的复写纸上，在白纸上留下打击印．重复实验多次，测得小球通过光电门的平均时间为2.510s.当地重力加速度为9.8 m/s2，计算结果保留三位有效数字．

(1)小球直径为d＝0.50cm，由此可知小球通过光电门的速度vB＝________m/s；

(2)实验测得轨道离地面的高度h＝0.441m，小球的平均落点P到轨道末端正下方O点的距离x＝0.591m，则由平抛运动规律解得小球平抛的初速度v0＝________m/s；

10.在“研究平抛物体的运动”的实验中

①下列哪些因素会使本实验的误差增大（ ）

小球和斜槽之间有摩擦

A．

安装斜槽时其末端不水平

B．

根据曲线计算平抛运动的初速度时在曲线上取作计算的点离原点O较远

C．

建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点

②如图6所示是在“研究平抛物体的运动”的实验中记录的一段轨迹。图中背景方格的边长为5cm，-3g10ms2，则平抛物体的初速度v0

ms。

三．计算题：（共

36 分，

11 题

16 分，

12 题

20 分）

11．已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。

（1）推导第一宇宙速度v1的表达式；

（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T。

12．如图所示，在高出水平地面h1.8m的光滑平台上放置一质量M2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A，其右段长度l10.2m且表面光滑，左段表面粗糙。在A最右端放有可视为质点的物块B，其质量m1kg。B与A左段间动摩擦因数u0.4。开始时二者均静止，现对A施加F20N水平向右的恒力，待B脱离A（A尚未露出平台）后，将A取走。B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x1.2m。（取g=10m/s2）求：

（1）B离开平台时的速度vB。

（2）B从开始运动到刚脱离A时，B运动的时间tB和位移xB。

（3）A左端的长度l2。

简阳中学2017级物理周练（四）答案

1 2 3 4 5 C 6 BD 7 AC 8 BC C D A B 9.

(1)2.00

(2)1.97

10、BD

1.5 10.解析：（1）设卫星的质量为m,地球的质量为M, GMmmgR2在地球表面附近满足

2得

GMRg

①

卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力

2v1MmmG2RR

②

①式代入②式，得到v1Rg

（2）考虑式，卫星受到的万有引力为

MmmgR2FG2(Rh)(Rh)2 ③

42Fm2(Rh)T由牛顿第二定律 ④

③、④联立解得2TR(Rh)2g

11.【答案】（1）vB=2m/s（2）t B=0.5s，xB=0.5m（3）l2=1.5m 【解析】（1）设物块平抛运动的时间为t，由平抛运动规律得

h=12gt，x=vBt 2联立解得vB=2m/s。

（2）设B的加速度为aB，由牛顿第二定律，μmg=maB，

由匀变速直线运动规律，vB=aBt B，xB=联立解得t B=0.5s，xB=0.5m。

1aBt B2，

2