《万有引力与航天》章末检测
时间:90分钟 满分:100分 第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项符合题目要求,有的有多个选项符合题目要求)
1.由于地球的自转,使得静止在地面的物体绕地轴做匀速圆周运动.对于这些做匀速圆周运动的物体,以下说法正确的是( )
A.向心力都指向地心 B.速度等于第一宇宙速度 C.加速度等于重力加速度 D.周期与地球自转的周期相等
解析 本题重点考查了地球上的物体做匀速圆周运动的知识.由于地球上的物体随着地球的自转做圆周运动,则其周期与地球的自转周期相同,D正确,不同纬度处的物体的轨道平面是不相同的,如图,m处的物体的向心力指向O′点,选项A错误;由于第一宇宙速度是围绕地球运行时,轨道半径最小时的速度,即在地表处围绕地球运行的卫星的速度,则选项B错误;由图可知,向心力只是万有引力的一个分量,另一个分量是重力,因此加速度不等于重力加速度,选项C错误.
1
答案 D
2.关于人造地球卫星,以下说法正确的是( )
A.人造卫星绕地球运动的轨道通常是椭圆,应遵守开普勒三定律 B.人造地球同步卫星一般做通信卫星,处于赤道上空,距地面4π2Mm的高度可以通过下列公式计算:G=m(R+h)2,其中T是T?R+h?2地球自转的周期,h为卫星到地面的高度,R为地球的半径,M为地球质量,m为卫星质量
C.人造地球卫星绕地球转的环绕速度(第一宇宙速度)是7.9 km/s,可以用下列两式计算:v=GM
R、v=Rg.其中R为地球半
径,g为地球的重力加速度,M为地球质量
D.当人造卫星的速度等于或大于11.2 km/s时,卫星将摆脱太阳的束缚,飞到宇宙太空
解析 人造卫星绕地球转动的轨道是椭圆,卫星受到的作用力为地球对卫星的万有引力,所以遵守开普勒三定律,选项A正确;同步卫星处于赤道上空,其周期与地球的自转周期相同,由万有引力提
2
4π2Mm供向心力,G=m(R+h)2,选项B正确;人造卫星的第一
T?R+h?2宇宙速度,即为卫星在地球表面绕地球运转时的线速度,由mv2
R得v=
GMm
=R2
GMGMm
,地球表面的物体受到的重力mg=,可得RR2
Gm=gR2,所以第一宇宙速度v=gR,选项C正确;当卫星的速度等于或大于11.2 km/s时,卫星将摆脱地球的束缚绕太阳运转,选项D错误.
答案 ABC
3.宇宙飞船到了月球上空后以速度v绕月球做圆周运动,如图所示,为了使飞船落在月球上的B点,在轨道A点,火箭发动器在短时间内发动,向外喷射高温燃气,喷气的方向应当是( )
A.与v的方向一致 C.垂直v的方向向右
B.与v的方向相反 D.垂直v的方向向左
解析 因为要使飞船做向心运动,只有减小速度,这样需要的向心力减小,而此时万有引力大于所需向心力,所以只有向前喷气,使v减小,从而做向心运动,落到B点,故A正确.
3
答案 A
4.下列说法中正确的是( )
A.经典力学能够说明微观粒子的规律性
B.经典力学适用于宏观物体,低速运动问题,不适用于高速运动的问题
C.相对论和量子力学的出现表示经典力学已失去意义 D.对宏观物体的高速运动问题,经典力学仍能适用
解析 经典力学适用于低速宏观问题,不能说明微观粒子的规律性,不能适用于宏观物体的高速运动的问题,故A、D选项错误,B选项正确;相对论和量子力学的出现,并不否定经典力学,只是说经典力学有其适用范围,故C选项错误.
答案 B
5.如图所示,图a、b、c的圆心均在地球的自转轴线上,对环绕地球做匀速圆周运动而言( )
A.卫星的轨道可能为a B.卫星的轨道可能为b C.卫星的轨道可能为c
4
D.同步卫星的轨道只可能为b
解析 若卫星在a轨道,则万有引力可分为两个分力,一个是向心力,一个是指向赤道平面的力,卫星不稳定,A选项错误.对b、c轨道,万有引力无分力,故B、C选项正确.
答案 BC
6.在绕地球做圆周运动的空间实验室内,能使用下列仪器完成的实验是( )
A.用天平测物体的质量
B.用弹簧秤、刻度尺验证力的平行四边形定则 C.用弹簧秤测物体的重力
D.用水银气压计测定实验室的舱内气压
解析 绕地球做圆周运动的空间站处于完全失重状态,所以与重力有关的实验都要受到影响,故B选项正确.
答案 B
7.两颗靠得很近而与其他天体相距很远的天体称为双星,它们以两者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动,如果二者质量不相等,则下列说法正确的是( )
A.它们做匀速圆周运动的周期相等
B.它们做匀速圆周运动的向心加速度大小相等 C.它们做匀速圆周运动的向心力大小相等 D.它们做匀速圆周运动的半径与其质量成正比
解析 双星系统中两个天体绕着其连线上某一点做匀速圆周运动,它们之间的万有引力是各自做圆周运动的向心力,两天体具有相Gm1m2
同的角速度,周期相等,故A、C项正确.根据F=2=m1ω2r1
r=m2ω2r2,两者质量不等,故两天体的轨道半径不等,且m1r1=m2r2,
5
人教版物理必修二:第六章 《万有引力与航天》章末检测



