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高一错题集(第8周,3.31)
曲线运动
1.固定滚轮训练是飞行员为提高空间定向能力而特有的一种训练手段。如图所示,固定滚轮是固定在竖直面内可绕中心轴自由转动的轮子,训练时飞行员手脚支撑在轮子上做变速圆周运动,若某次转动中飞行员双臂间的夹角为120°,飞行员恰好能通过圆周最高点在竖直面内自由转动,已知飞行员质量为m,重心到转轴距离为L,重力加速度为g。当其头部转动到最低点时,踏板对脚无作用力,此时( )
A.飞行员脚的线速度大小为2
B.飞行员头部的线速度大小为2
C.每个手臂的支持力大小为5mg
D.每个手臂的支持力大小为6mg
万有引力
1.瑞士天文学家迪迪埃·奎洛兹(Didier Queloz)因为发现了围绕其他类太阳恒星运行的系外行星而获得了2019年诺贝尔物理学奖.假设某一系外行星的半径为R,质量为M,公转半径为r,公转周期为T.一质量为m的宇宙飞船围绕该系外行星做匀速圆周运动,半径为r1,周期为T1.不考虑其他天体的影响,已知引力常量为G,则有 ( )
A.= B.= C.= D.=
2.(多选)已知地球质量为M,半径为R,自转周期为T,地球同步卫星质量为m,引力常量为G.有关同步卫星,下列表述正确的是 ( )
A.卫星的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
B.卫星运行的向心加速度小于地球赤道上物体的向心加速度
C.卫星运行时受到的向心力大小为
D.卫星与地心的距离为
3.(多选)[2021·台州一中期中] 极轨气象卫星的运动采用近极地太阳同步轨道,卫星轨道平面和太阳光线保持固定的交角.卫星每天差不多在固定的时间经过同一地区两次.将极轨卫星的轨道看作圆形,每条轨道都经过高纬度地区,由于地球自转,使一个极轨卫星每隔12小时左右就可以获得一次全球的气象资料.以下关于极轨卫星在轨运行的判断正确的是( )
A.运行速度小于第一宇宙速度
B.运行高度与地球同步通信卫星的高度相同
C.运行轨道中心不是地心
D.向心加速度小于地球表面处重力加速度
4.如图,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点,运行的周期为T0。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中,下列说法错误的是( )
A.从P到M所用的时间小于
B.从Q到N阶段,速率逐渐减小
C.从P到Q阶段,速率逐渐变小
D.从M到N阶段,速率先变小后变大
5.假设地球是一个球体,其半径为R。某航天器距地面的距离为R时,它们的相互作用力为F,当航天器距地面的距离为2R时,则它们的相互作用力大小为( )
A. B. C. D.
6.已知地球质量为M,半径为R,自转周期为T,地球同步卫星质量为m,引力常量为G.有关同步卫星,下列表述正确的是 ( )
A.卫星的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
B.卫星运行的向心加速度小于地球赤道上物体的向心加速度
C.卫星运行时受到的向心力大小为
D.卫星与地心的距离为
7.近些年来,中国航天事业取得骄人业绩,其中包括北斗导航系统、天宫空间站等.已知天宫空间站的轨道高度约为400 km,北斗M3卫星的轨道高度约为21 000 km,若它们的运动均可视为匀速圆周运动,则( )
A.天宫空间站的运行速度小于北斗M3
B.天宫空间站的加速度等于北斗M3
C.天宫空间站的角速度大于北斗M3
D.天宫空间站的周期大于北斗M3
8.2021年2月10日“天问一号”被火星捕获,通过调整进入环火星轨道做匀速圆周运动,若“天问一号”在环火星轨道上运动的线速度大小为v,周期为T,轨道离火星表面的高度为h,引力常量为G,忽略火星自转,求:
(1)火星的质量;
(2)火星表面的重力加速度大小.
9.一组太空人乘太空穿梭机,去修理离地球表面6.0×105 m的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H。机组人员驾驶穿梭机S进入与H相同的轨道并关闭推动火箭,而望远镜则在穿梭机前方数千米处,如图所示,设引力常量为G,地球质量为ME。(已知地球半径为6.4×106 m,地球表面重力加速度g为9.8 m/s2)
(1)在穿梭机内,质量为70 kg的太空人视重是多少?
(2)①计算轨道上的重力加速度;②计算穿梭机在轨道上的速率和周期。
(3)穿梭机需首先进入半径较小的轨道,才有较大的角速度去追赶上望远镜。请判断穿梭机要进入较低轨道时应增加还是减少其原有速率,解释你的答案。
机械能守恒定律
1.如图所示,设竖直圆轨道的最低点处重力势能为0,小球以某一初速度从最低点出发沿轨道内侧运动到最高点时,小球的机械能 E机、重力势能 Ep和动能Ek的相对大小(用柱形高度表示)可能是( )
A.