第四章曲线运动 万有引力与航天.doc

第四章曲线运动 万有引力与航天(时间90分钟，满分100分)一、选择题(本大题共10个小题，每小题5分，共50分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1在2009年第十一届全运会上一位运动员进行射击比赛时，子弹水平射出后击中目标当子弹在飞行过程中速度平行于抛出点与目标的连线时，大小为v，不考虑空气阻力，已知连线与水平面的夹角为，则子弹 ()答案：C2如图1所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有A、B、C三点，这三点所在处半径rA>rBrC，则这三点的向心加速度aA、aB、aC的关系是()图1AaAaBaCBaC>aA>aBCaC<aA<aB DaCaB>aA解析：皮带传动且不打滑，A点与B点线速度相同，所以aA<aB；A点与C点共轴转动，角速度相同，由a2r知ar，所以有aA>aC，所以aCaAaB，可见选项C正确答案：C3.m为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点)，A为终端皮带轮，如图所示，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不会打滑，当m可被水平抛出时，A轮每秒的转数最少是 ()4(2009重庆高考)据报道“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形工作轨道距月球表面分别约为200 km和100 km，运行速率分别为v1和v2.那么，v1和v2的比值为(月球半径取1700 km) ()5以初速度v0水平抛出一物体，当它的竖直分位移大小与水平分位移大小相等时，则()答案：C6(2009江苏高考)英国新科学家(New Scientist)杂志评选出了2008年度世界8项科学之最，在XTEJ1650500双星系统中发现的最小黑洞位列其中若某黑洞的半径R约45 km，则该黑洞表面重力加速度的数量级为 ()A108m/s2 B1010m/s2C1012m/s2 D1014m/s2答案：C72009年5月27日上午在山西太原卫星发射中心发射的“风云三号”气象卫星，是我国第二代极轨气象卫星，卫星上装有十多台有效载荷，可实现全球、全天候、多光谱、三维、定量遥感功能气象卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行，它的运行轨道距地面高度为h，卫星能在一天内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全部拍下来，已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球的自转角速度为0.则以下说法正确的是()8一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R，甲、乙物体质量分别为M和m(Mm)，它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的倍，两物体用一根长为L(LR)的轻绳连在一起如图3所示，若将甲物体放在转轴的位置上，甲、乙之间连线刚好沿半径方向被拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则转盘旋转的角速度最大不得超过(两物体均看做质点) ()解析：经分析可知，绳的最大拉力FMg，对m，Fmgm2L，所以(Mm)gm2L答案：D9.2009年10月，美国的“半人马座”火箭以9000 km的时速撞向月球，原先设想应当产生高达10 km的尘埃，而实际撞击扬起的尘埃高度只有1.6 km.若航天飞行控制中心测得火箭在离月球表面176 km的圆轨道上运行的周期为T1125 min.火箭变轨后，在近月(高度不计)圆轨道上运行的周期为T2107.8 min，且尘埃在空中只受月球的引力，则可以估算出 ()A.月球半径R B.月球表面重力加速度gC.空中尘埃存在的时间 D.引力常量G答案：ABC10.(2008全国卷)已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天.利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为 ()A.0.2 B.2C.20 D.200答案：B11.(2010天津模拟)如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员(可视为质点)，a站于地面，b从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员b摆至最低点时，a刚好对地面无压力，则演员a质量与演员b质量之比为 ()A.11 B.21C.31 D.41答案：B12.在一个竖直的支架上固定着两个水平的弹簧枪A和B，弹簧枪A、B在同一竖直平面内，如图所示，A比B高h，弹簧枪B的出口距水平面高，弹簧枪A、B射出的子弹的水平射程之比为xAxB12.设弹簧枪A、B的高度差h不变，且射出子弹的初速度不变，要使两个弹簧枪射出的子弹落到水平面上的同一点，则()答案：B二、计算题(本大题共4个小题，共40分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)13.(8分)A、B两小球同时从距地面高为h15 m处的同一点抛出，初速度大小均为v010 m/s.A竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度取g10 m/s2.求：(1)A球经过多长时间落地？(2)A球落地时，A、B两球间的距离是多少？14.(10分)如图所示，水平转盘上放有质量为m的物块，当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为零)，物块和转盘间最大静摩擦力是其正压力的倍.求：15.(10分)我国射击运动员曾多次在国际大赛中为国争光，在2008年北京奥运会上又夺得射击冠军.我们以打靶游戏来了解射击运动.某人在塔顶进行打靶游戏，如图所示，已知塔高H45 m，在与塔底部水平距离为x处有一电子抛靶装置，圆形靶可被竖直向上抛出，初速度为v1，且大小可以调节.当该人看见靶被抛出时立即射击，子弹以v2100 m/s的速度水平飞出.不计人的反应时间及子弹在枪膛中的运动时间，且忽略空气阻力及靶的大小(取g10 m/s2).(1)当x的取值在什么范围时，无论v1多大靶都不能被击中？(2)若x200 m，v115 m/s时，试通过计算说明靶能否被击中？答案：(1)x300 m(2)见解析16.(12分)随着现代科学技术的飞速发展，广寒宫中的嫦娥不再寂寞，古老的月球即将留下中华儿女的足迹.航天飞机将作为能往返于地球与太空、可以重复使用的太空飞行器，备受人们的喜爱.宇航员现欲乘航天飞机对在距月球表面高h处的圆轨道上运行的月球卫星进行维修.试根据你所学的知识回答下列问题：(1)维修卫星时航天飞机的速度应为多大？(2)已知地球自转周期为T0，则该卫星每天可绕月球转几圈？(已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为gm，计算过程中可不计地球引力的影响，计算结果用h、R、gm、T0等表示)