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1、圆学子梦想 铸金字品牌- 1 -温馨提示：此套题为 Word 版，请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭 Word 文档返回原板块。单元质量评估(二)第六章(60分钟100 分)一、选择题(本大题共 12小题,每小题 6分,共 72分。其中 18 小题为单选题,912 小题为多选题)1.(2014沈阳高一检测)下列说法符合史实的是()A.牛顿发现了行星的运动规律B.胡克发现了万有引力定律C.卡文迪许测出了引力常量 G,被称为“称量地球重量的人”D.伽利略用“月地检验”证实了万有引力定律的正确性【解析】选 C。由物理学史可知 ,开普勒发现了行星的运动规律, 牛顿发
2、现了万有引力定律,卡文迪许测出了引力常量 G,牛顿用“月地检验”证实了万有引力定律的正确性,故 C 对,A、B 、D 错。2.(2014日照高一检测)万有引力定律首次揭示了自然界中物体间一种基本相互作用的规律,以下说法正确的是()A.人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供B.物体的重力不是地球对物体的万有引力引起的C.人造地球卫星离地球越远,受到地球的万有引力越大D.王亚平在“神舟十号”中处于完全失重状态是由于没有受到万有引力的作用圆学子梦想 铸金字品牌- 2 -【解析】选 A。人造地球卫星绕地球运动时地球对它的万有引力提供向心力,A对; 物体的重力是地球对物体的万有引力的分力
3、,B 错; 由 F=G 可知,人造地球M2卫星离地球越远,受到地球的万有引力越小,C 错;王亚平在“神舟十号”中处于失重状态是由于万有引力全部用来提供了向心力,D 错。3.如图所示,北京飞控中心对“天宫一号”的对接机构进行测试,确保满足交会对接要求,在“神舟八号”发射之前 20天,北京飞控中心将通过 3至 4次轨道控制,对“天宫一号”进行轨道相位调整,使其进入预定的交会对接轨道,等待“神舟八号”到来,要使“神舟八号”与“天宫一号”交会,并最终实施对接,“神舟八号”为了追上“天宫一号”()A.应从较低轨道上加速B.应从较高轨道上加速C.应从同空间站同一轨道上加速D.无论在什么轨道上只要加速就行【
4、解析】选 A。 “神舟八号”要追上“天宫一号”,不能像汽车或飞机那样,对准目标加速飞去,因为在同一轨道上,“ 神舟八号”一旦加速,它就离开原来轨道, 进入另外一条较高的椭圆轨道,为了缩短距离,“神舟八号”应该从较低轨道加速,加速后轨道高度升高,才能与“天宫一号”在同一轨道上完成对接;据 =mG2r,得 T=2 ,先让“神舟八号”在低轨道上运行,“天宫一号”在高轨道422 r3上的运行周期大,“神舟八号”在低轨道上的运行周期小,然后“神舟八号”适圆学子梦想 铸金字品牌- 3 -时加速后做离心运动,使之与“天宫一号”在高轨道上实现对接,故选项 A 对,B错; 若“ 神舟八号 ”在同一轨道上只加速,
5、 将要离开原轨道进入另外一条较高的椭圆轨道,因此选项 C、D 都错。【变式训练】如图所示,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在 A点从圆形轨道进入椭圆轨道,B 为轨道上的一点,如图所示,关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有()A.在轨道上经过 A的速度小于经过 B的速度B.在轨道上经过 A的速度大于在轨道上经过 A的速度C.在轨道上运动的周期大于在轨道上运动的周期D.在轨道上经过 A的加速度小于在轨道上经过 A的加速度【解析】选 A。航天飞机在椭圆轨道上运行时离地球越近,线速度越大,故 A 对;航天飞机在轨道上经过 A 点时需要点火减速才能进入轨道,故 B 错;航天飞机的轨道越高,
6、运行周期越大, 故 C 错; 由 G =man可得 an=G ,由于 A 点距地M2 M2面高度一定,故在轨道上经过 A 的加速度等于在轨道上经过 A 的加速度,D错。4.(2014浙江高考)长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星,它的公转轨道半径 r1=19 600km,公转周期 T1=6.39天。2006 年 3月,天文学家新发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转轨道半径 r2=48 000km,则它的公转周期 T2最接近于()A.15天B.25 天C.35 天D.45 天【解析】选 B。由开普勒第三定律圆学子梦想 铸金字品牌- 4 -= 可知 T2=6.39 天24.
7、5 天,或者本题用万有引力定律对“卡戎r3121r3222 (48 00019 600)3星”和小卫星分别列方程,联立方程组也可求解,B 项正确。5.(2013深圳高一检测)我国发射的“天链一号 01星”是一颗同步卫星,其运动轨道与地球表面上的()A.某一纬度线(非赤道)是共面的同心圆B.某一经度线是共面的同心圆C.赤道线是共面同心圆,且卫星相对地面是运动的D.赤道线是共面同心圆,且卫星相对地面是静止的【解析】选 D。同步卫星相对地球静止,自西向东转,所有的卫星都必须以地心为圆心,因此同步卫星在赤道上空, 与赤道线是共面同心圆,故 D 正确。【变式训练】我国已经成功发射北斗 COMPASSG1
8、地球同步卫星。据了解这已是北斗卫星导航系统发射的第三颗地球同步卫星。则对于这三颗已发射的同步卫星,下列说法中正确的是()A.它们的运行速度大小相等,且都小于 7.9 km/sB.它们的运行周期可能不同C.它们离地心的距离可能不同D.它们的向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等【解析】选 A。同步卫星运动的周期都是 24h,由 =mr ,可知所有的同G2 422步卫星离地面的高度一定,运行的速度都比第一宇宙速度小,故 A 项正确,B、C项错误;由 a=2r,静止在赤道上的物体与同步卫星的角速度相同 ,故同步卫星的圆学子梦想 铸金字品牌- 5 -向心加速度大,D 项错误。6.星球上的物体
9、脱离该星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度。星球的第二宇宙速度 v2与第一宇宙速度 v1的关系是 v2= v1。已知某星球的半径为 r,2它表面的重力加速度为地球表面重力加速度 g的 ,不计其他星球的影响,则该16星球的第二宇宙速度为()A. B. C. D.g3 g6 g3 g【解析】选 A。该星球的第一宇宙速度:G =mM2 v21在该星球表面处万有引力等于重力:G =mM2 g6由以上两式得 v1= ,则第二宇宙速度 v2= v1= = ,故 A 正确。g6 2 2 g6 g37.(2012山东高考)2011 年 11月 3日,“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交
10、会对接。任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道,等待与“神舟九号”交会对接。变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道,对应的轨道半径分别为 R1、R 2,线速度大小分别为v1、v 2。则 等于()v12A. B. C. D.R3132 R21 R2221 R21【解题指南】解答本题时可按以下思路分析:圆学子梦想 铸金字品牌- 6 -【解析】选 B。 “天宫一号”绕地球做匀速圆周运动,向心力由万有引力提供。设地球质量为 M,“天宫一号 ”质量为 m,则变轨前:G =m ,变轨后:M21v211G =m ,联立以上两式解得: = ,故选项 B 正确。M22v222v12R218.
11、(2013山东高考)双星系统由两颗恒星组成,两恒星在相互引力的作用下,分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。研究发现,双星系统演化过程中,两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。若某双星系统中两星做圆周运动的周期为 T,经过一段时间演化后,两星总质量变为原来的 k倍,两星之间的距离变为原来的 n倍,则此时圆周运动的周期为()A. T B. TC. TD. Tn32 n3 n2 n【解析】选 B。设两颗星的质量分别为 m1、m 2,做圆周运动的半径分别为r1、r 2,根据万有引力提供向心力可得:G =m1r1 ,G =m2r2m12(1+2)2 422m12(1+2)2,联立解得:m
12、 1+m2= ,即 T2= ,因此,当两星总质量422 42(1+2)32 42(1+2)3(1+2)变为原来的 k 倍, 两星之间的距离变为原来的 n 倍时, 两星圆周运动的周期为T= T,选项 B 正确,其他选项均错。n39.已知万有引力恒量 G,则还需知道下面哪一选项的数据,就可以计算月球的质圆学子梦想 铸金字品牌- 7 -量()A.已知“嫦娥三号”绕月球运行的周期及“嫦娥三号”到月球中心的距离B.已知月球绕地球运行的周期及月球中心到地球中心的距离C.已知人造卫星在月面附近绕行的速度及月球的半径D.已知“嫦娥三号”在月球上受到的重力及月球的半径【解析】选 A、C 。由 G =mr 得 M
13、= ,故已知“嫦娥三号”绕月球M2 422 4232运行的周期及“嫦娥三号”到月球中心的距离,就可计算出月球的质量,A 对;已知月球绕地球运行的周期及月球中心到地球中心的距离无法求出月球的质量,B错; 由 G =m 可得:M= ,故已知人造卫星在月面附近绕行的速度及月球的M2 v2 v2半径, 就可计算出月球的质量,C 对; 由 G =mg 可得 M= ,由于不知道“嫦娥M2 g2三号”的质量,故已知“嫦娥三号”在月球上受到的重力及月球的半径,无法求出月球的质量,D 错。10.(2014保定高一检测)两颗人造地球卫星质量之比是 12,轨道半径之比是31,则下述说法中,正确的是()A.它们的周期
14、之比是 13B.它们的线速度之比是 1 3C.它们的向心加速度之比是 19D.它们的向心力之比是 19【解析】选 B、C 。人造卫星绕地球转动时万有引力提供向心力, 即圆学子梦想 铸金字品牌- 8 -G =man=m =mr ,解得 an=G ,v= ,T=2 ,故M2 v2 422 M2 12 G 1 r3r3两颗人造卫星的周期之比 T1T2= 1,线速度之比 v1v2=1 ,向心加速27 3度之比 =19,向心力之比 F1F2=m1 m2 =118,故 B、C 对,a1a2 a1 a2A、D 错。【总结提升】天体问题的两步求解法(1)建立一个模型:天体绕中心天体做匀速圆周运动,万有引力提供
15、向心力,即:F 万 =F 向 。(2)写出两组式子: =m =m2r=m( )2r=ma;G2 v2 2代换关系:天体表面 =mg0,空间轨道上 =ma。G2 G211.在圆轨道上做匀速圆周运动的国际空间站里,一宇航员手拿一只小球相对于太空舱静止“站立”于舱内朝向地球一侧的“地面”上,如图所示。下列说法正确的是()A.宇航员相对于地球的速度介于 7.9km/s与 11.2km/s之间B.若宇航员相对于太空舱无初速度释放小球,小球将继续做匀速圆周运动C.宇航员将不受地球的引力作用D.宇航员对“地面”的压力等于零【解析】选 B、D。7.9km/s 是发射卫星的最小速度,也是卫星环绕地球运行的圆学子梦想 铸金字品牌- 9 -最大速度,可见 ,所有环绕地球运转的卫星、飞船等,其运行速度均小于 7.9km/s,故 A 错误 ;若宇航员相对于太空舱无初速度释放小球,由于惯性,小球仍具有原来的速度,所以地球对小球的万有引力
