1、第3、4、5章抛体运动匀速圆周运动万有引力定律及其应用单元测试 第卷(选择题 共48分)一、选择题：本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少一个选项正确，选对的得4分，对而不全得2分。选错或不选的得0分。1关于曲线运动下列说法中正确的是（ ）A物体在恒力作用下不可能做曲线运动B物体在变力作用下不可能做直线运动C曲线运动的速度大小一定改变D曲线运动一定是变速运动2两个互成角度的匀加速直线运动，初速度的大小分别为v1和v2，加速度的大小分别为a1和a2，则它们的合运动的轨迹（ ）A如果v1v2，那么轨迹一定是直线B如果v10，v20，那么轨迹一定是曲线C如果a1a2，
2、那么轨迹一定是直线D如果，那么轨迹一定是直线3将一物体从斜面的顶端水平抛出后，又落在斜面上。若第一次抛出时的速度是v0，第二次抛出时的速度是2 v0，则物体两次运动的水平位移之比为（ ）A12B13C14D154一个物体以初速度v0水平抛出，落地时速度为v，则（ ）A物体在空中运动的时间是B物体在空中运动的时间是 C物体抛出时的竖直高度是D物体抛出时的竖直高度是5火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定。若在某转弯处规定行驶的速度为v，则下列说法中正确的是（ ）A当以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力B当以v的速度通过此弯路时，火车重力、轨道面支
3、持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力C当速度大于v时，轮缘挤压外轨D当速度小于v时，轮缘挤压外轨6如图1所示，为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r。b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑。则（ ） rr2r4rabcd图1Aa点与b点的线速度大小相等Ba点与b点的角速度大小相等 Ca点与c点的线速度大小相等Da点与d点的向心加速度大小相等7如图2所示，竖直薄壁圆筒内壁光滑、半径为R，上部侧面A处开有小口，在小口A的正下方h处亦开有与A大小相同的小口B，小球从小口A沿切
4、线方向水平射入筒内，使小球紧贴筒内壁运动，要使小球从B口处飞出，小球进入A口的最小速率v0为（ ）RABh图2ABCD8两颗人造地球卫星，都绕地球作圆周运动，它们的质量之比m1m221，轨道半径之比r1r212，则它们的速度大小之比v1v2等于（ ） A2BCD49人造地球卫星在运行中，由于受到稀薄大气的阻力作用，其运动轨道半径会逐渐减小，在此过程中，以下说法中正确的是（ ）A卫星的速率将增大 B卫星的周期将增大C卫星的向心加速度将增大 D卫星的角速度将减小10两个靠近的天体称为双星，它们以两者连线上某点O为圆心做匀速圆周运动，其质量分别为m1、m2，如图3所示，以下说法不正确的是（ ）A它们
5、的角速度相同Om1m2图3B线速度与质量成正比C向心力与质量的乘积成正比D轨道半径与质量成反比11如图4所示，a和b是某天体M的两个卫星，它们绕天体公转的周期为Ta和Tb，某一时刻两卫星呈如图所示位置，且公转方向相同，则下列说法中正确的是（ ）Mab图4A经后，两卫星相距最近B经后，两卫星相距最远C经后，两卫星相距最近D经后，两卫星相距最远12已知甲、乙两行星的半径之比为a，它们各自的第一宇宙速度之比为b，则下列结论正确的是（ ）A甲、乙两行星的质量之比为b2a1B甲、乙两行星表面的重力加速度之比为b2aC甲、乙两行星的各自的卫星的最小周期之比为abD甲、乙两行星的各自的卫星的最小角速度之比为
6、ab第卷（非选择题，共52分）二、填空题：本大题共5小题，每小题3分，共15分。把正确答案填写在题中横线上。13汽车沿半径为R的水平圆轨道行驶，设跑道的路面是水平的，路面作用于车的摩擦力的最大值是车重的0.2倍，要使汽车不致滑出圆轨道，车速最大不能超过 （重力加速度g10m/s2）。14汽车起重机用5m长的缆绳吊着重G1.0103kg的货物在水平路面上以v2m/s的速度作匀速直线运动，若汽车突然停止运动，这一瞬间缆绳所受的拉力大小_N（重力加速度g10m/s2）。15质量为M的飞机，以速率v在空中的水平面内做半径为R的匀速圆周运动，空气对飞机的作用力大小等于 。16质量为60kg的宇航员，他在
7、离地面高度等于地球半径的圆形轨道上绕地球运行时，他所受地球的吸引力是_N，这时他对卫星中的座椅的压力是_（地面重力加速度g010m/s2）。17某星球半径是地球半径的2倍，当你到这个星球表面去旅行时，发觉自己的体重是地球表面体重的一半，则可以粗略地估计该行星的平均密度是地球平均密度的_倍。三、实验题：本大题共2小题，每小题5分，共10分。18宇宙飞船进入靠近某行星表面的圆形轨道，绕行数圈后着陆在该行星上，宇航员在绕行及着陆后各做一次测量，依据所测量的数据，可以求出该行星的质量M、半径R（已知万有引力常量为G）。如果宇宙飞船上备有的实验仪器有：A一只秒表B一个弹簧秤C一个质量为m的钩码D一把毫米
8、刻度尺（1）宇航员两次测量所选用的仪器分别是_和_。（2）宇航员两次测量的物理量分别是_和_。（3）用测得的数据求得该行星的半径R_，质量M_。Ox/cm2040102030y/cmabc图5.19某同学在做研究平抛物体的运动实验时，得到了如图5所示的物体运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。则 （1）小球平抛的初速度为_m/s2(g10m/s2)。（2）小球开始做平抛运动的位置坐标为：_cm，y_cm。四、计算题：本大题共3小题，计27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。20（9分）如图6所示
9、，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置。两个质量均为m的小球a、b以不同的速度进入管内，a通过最高点A时，对管壁上部的压力为3mg，b通过最高点A时，对管壁下部的压力为0.75mg，求a、b两球落地点间的距离。abA图621（8分）一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径r2R0（R0为地球半径），卫星的运转方向与地球的自转方向相同，设地球自转的角速度为0。若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方，求它再次通过该建筑物上方所需时间（已知地球表面的重力加速度为g）。22(10分)在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，
10、到达最高点时高度为h，速度方向是水平的，速度大小为v0，求它第二次落到火星表面时速度的大小，计算时不计火星大气阻力。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期为T。火星可视为半径为r0的均匀球体。参 考 答 案一、选择题1D2D3C4BD5AC6CD7B8B9AC10B11AB12ABC二、填空题13141. 0810415161500170.25三、实验题18（1）ABC（2）飞船环绕星球的周期T弹簧秤悬挂质量为m的钩码时弹簧秤的示数F（3）19（1）2（2）101.25四、计算题20解析：以a球为对象，设其到达最高点时的速度为va，根据向心力公式有：即所以：以b球为对象，设其到达最高点时的速度为vb，根据向心力公式有：即所以：a、b两球脱离轨道的最高点后均做一平抛运动，所以a、b两球的水平位移分别为：故a、b两球落地点间的距离ssasb3R。21解析：绕地球运行的卫星，地球对卫星的万有引力提供向心力，设卫星的角速度为，根据向心力公式有：解得：设经过时间t卫星再次通过建筑物上方，根据几何关系有（0）t2联立解得：22解析：以g表示火星表面附近的重力加速度，M表示火星的质量，m表示火星的卫星的质量，m表示火星表面处某一物体的质量，由万有引力定律和向心力公式有： 设v表示着陆器第二次落到火星表面时的速度，它的竖直分量为v1，水平分量仍为v0，有：由以上各式解得：