作业(七)《万有引力与宇宙航行》综合-2024年高一物理暑假作业(人教版)

[每日格言们有态者自有千计万计，无志者只感千难万难。 高一物理 作业（七） 今 月 B 星期 《万有引力与宇宙航行》综合 天气 一、单选题 : 4.关于地球同步卫星，下列说法正确的是 1.下图是行星绕太阳运行的示意图，下列说 ( 法正确的是 A.它运行的线速度介于第一和第二宇宙 速度之间 B.各国发射的这种卫星的轨道半径都不 一样 C.各国发射的这种卫星的运行周期都不 一样 A.行星速率最大时在B点 D.各国发射的这种卫星都在赤道上空 B.行星速率最小时在C点 5.(2024·常熟质检)下图是天问一号探测器 C.行星从A点运动到B点做减速运动 飞向火星过程的简略图，探测器分别在P、 D.行星从A点运动到B点做加速运动 Q两点实现变轨，在转移轨道，探测器绕火 星做椭圆运动，下列说法正确的是() 2。下列对于开普勒第三定律的表达式 =k 绕地轨道 的理解，正确的是 绕火轨道 A.k与a3成正比 转移轨道 B.k与T2成反比 C.k值与行星自身有关 A.天问一号在绕地轨道的环绕速度不大 D.k值与a和T均无关 于7.9km/s 3.嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器 B.天问一号在沿绕火轨道运行时的速度 等多个部分组成，自动完成月面样品采集， 大于火星的第一宇宙速度 并从月球起飞返回地球。若已知月球半径 C.天问一号在绕地轨道上P点的加速度 为R,探测器在距月球表面高为R的圆轨 大于在转移轨道上P点的加速度 道上飞行，周期为T,引力常量为G,下列 D.天问一号在转移轨道运行的周期小于 说法正确的是 ( 绕火轨道的周期 A.月球质量为32xR 6.(2024·铜陵月考)火星探 G 测任务天问一号的标识如 B.月球表面的重力加速度为32R 图所示。若火星和地球绕 太阳的运动均可视为匀速 中国行星探测 Ma厂s C,月球的密度为 3π GT 圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转 D.月球表面的环绕速度为2 轨道半径之比为3：2，则火星与地球绕太 T 阳运动的 23 暑假作业伟人之所以伟大，是因为他与别人共处逆境时，别人失去了信心，他却下决心实现自已的目标。[每日格言] A.轨道周长之比为2：3 10.人造卫星围绕地球做匀速圆周运动，a、v B.线速度大小之比为3：2 和R为人造卫星的加速度、线速度和相 C.角速度大小之比为2√2：3√3 应的轨道半径，a。、,和R。为近地卫星 D.向心加速度大小之比为9：4 的加速度、线速度和相应的轨道半径。则 7.月球探测器甲在完成绕月任务后，又进入 下列关系正确的是 到如图所示“日地拉格朗日点”轨道进行新 的探索试验，它在该轨道上恰能与地球一 A.Ig 4=2lg R an 起同步绕太阳做圆周运动。若甲的角速度 和向心加速度分别是w1和a1,地球的角速 R 度和向心加速度分别w2和a2,则正确的关 系是 ( 1,R。 拉格朗门点 D- R 地球甲 11.(2024·重庆期末)在空间站内所有物体 太阳 都处于完全失重状态，航天员可以站在空 间站地面上，也可以自由悬停在空中任意 A.w1=w2,a1>a2 位置。则下列说法正确的有 B.w=@2,a<a2 C.wZozaa2 A.航天员悬停在站内空中时，受重力和 D.w1>w2,a1>a2 站内空气的浮力作用，二者是平衡力 8.某天体的质量约为地球的，半径约为地 B.航天员悬停在站内空中时所受重力就 球的3倍，若从地球上高h处平抛一物体， 是合外力 水平位移为L,则在该天体上，从同样高度 C.航天员站在站内地面对地面的压力大 以同样速度平抛同一物体，其水平位移为 小等于他的重力大小 ( D.航天员在空间站内的惯性大小与他在 B片 去空间站途中相同 c当 12.如图所示，两颗卫星 M D.6L 0- ---0 围绕着质量为M的 二、多选题 中心星体做匀速圆周运动。若两颗卫星 9.有两个行星A和B(A和B之间的相互作 用不计)，它们各有一颗靠近其表面的卫 和中心星体始终在同一直线上，两颗卫星 星，若这两颗卫星的周期相等，由此可知 间的作用及其他星体对两颗卫星的作用 ( 均忽略不计，则下列判断正确的是( A.行星A、B表面重力加速度之比等于它 A.两颗卫星的周期不相等 们的半径之比 B.两颗卫星的轨道半径相等 B.两颗卫星的线速度一定相等 C.行星A、B的密度一定相等 C.两颗卫星的向心力大小相等 D.行星A、B的质量一定相等 D.两颗卫星的向心加速度大小相等 24 [每日格」再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开脚也无法到达。 高一物理 三、非选择题 15.火星的半径大约是地球半径的一半，质量 13.某一星球上，航天员站在距离地面h高度 约为地球质量的，若地球的第一宇宙 处，以初速度。沿水平方向抛出一个小 速度为，地球表面重力加速度为g,则： 球，经时间t后小球落到星球表面，已知 (1)火星表面的自由落体加速度是多大？ 该星球的半径为R,引力常量为G,求： (2)火星的第一宇宙速度是多大？ (1)该星球表面的重力加速度g; (2)该星球的第一宇宙速度； (3)该星球的质量M。 14.已知地球半径为R,地球表面重力加速度 为g,不考虑地球自转的影响。 (1)推导第一宇宙速度v1的表达式： (2)若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行 轨道距离地面高度为h,求卫星的运行周 期T。 25[每日格]生命之灯因热情而点燃,生命之舟因拼搏而前行。 高一物理 9.D 根据万有引力提供向心力,即GMm-ma.,得a。-GM.! 7.9km/s,故选项A正确;火星的第一宇宙速度是火星的近 _{ _三 火卫星的线速度,轨道半径最小,线速度最大,故天问一号 由题图可知r. r-r。,所以aa=a;飞船通过N点时! 在沿绕火轨道运行时的速度小于等于火星的第一宇宙速 在短时间内加速后进入距地面340km的圆形轨道,所以! 度,故选项B错误;圆轨道和转移轨道上的同一点都是万有 引力产生加速度,故天问一号在绕地轨道上P点的加速度 等于在转移轨道上P点的加速度,故选项C错误;转移轨道 故,故选项D正确。 探测器绕火星做圆运动,可知其半长轴大于绕火轨道的 10.解析(1)若不考虑地球自转的影响,则GMm-mg,所以 半径,由T-2xGM可知天问一号在转移轨道运行的周 / R 期大于绕火轨道的周期,故选项D错误。 :6.C 由周长公式可得C-2r,C-2r.则火星公转轨 道与地球公转轨道周长之比为2 第一宇宙速度v-gR。 误:由万有引力提供向心力,可得GM_ma-m 2 _}r (3)卫星绕地球做匀速圆周运动时万有引力提供向心力, .2 /GM GM #,不考虑地球自转的影响, 4。 则有。GM r _{ ar是 ,[#_R。 R2 #V 4n ,选项B、D错误,C正确。 答案(1)R2} 4n :7.A 甲在该轨道上恰能与地球一起同步绕太阳做圆周运动, 作业(七)《万有引力与宇审航行》综合 可知a一a,根据a一^{}r,可知甲的轨道半径大于地球轨道 半径,则有a一a。,故选项A正确。 1.C 由开普勒第二定律知行星与太阳的连线在相等的时间 p? B点为远日点,行星的运行速率最小,选项A、B错误;行星: 的重力加速度之比g里·g地-1:36,根据平抛运动可知 由A点到B点的过程中,离太阳越来越远,所以行星的速率 -1g^{},x-o,可得水平位移之比x:地6:1.,因为 越来越小,选项C正确,D错误。 2.D 开普勒定律是根据太阳和行星运动规律得出来的,开普 地球上水平位移为L,则在天体水平位移工一6L.,故选项 勒第三定律的表达式一人中是定值,由中心天体质量决^去 D正确。 定,只与中心天体有关,与其他因素无关,故选项A、B.C错 9. AC 根据GM-m# #,#M^R} P{2 R2 误,D正确。 3.A 对于探测器,根据万有引力提供向心力,有G用 (②R)② n·2R.4 ,解得,32} 星的半径不一定相等,则线速度不一定相等,选项B错误; 面附近,物体的重力等于万有引力,有Gi用 Gmm-mgn,解得 4}R MG7T 密度p一V= 3π Gmn32^}R,故选项B错: 3,因为周期相同,则两行星的密 月球表面的重力加速度为8AR{ 72 3 32-2R R #1{ 为行星的半径不一定相等,则行星的质量不一定相等,选项 D错误。 设月球表面的环绕速度为v.根据万有引力提供向心力,有 GM G耳4、2R,故选项D错误。 R2 R2 ##。, R。 4.D 第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速 度,同步卫星的线速度一定小于第一宇宙速度,故选项A错 , 误;地球同步卫星的周期为T一24h,由周期公式T一 R2 2x 知轨道半径一定,故选项B错误;地球同步卫星转 R-0{}。,}。 动方向和地球自转方向相同,则轨道平面一定是赤道平面,: D错误。 故卫星一定在赤道上空,周期与地球的自转周期相等为;11.BD航天员悬停在站内空中时,只受重力,重力就是合 24h,故选项C错误,D正确。 力提供航天员随空间站做匀速圆周运动的向心力,故 5.A 根据卫星绕中心天体做匀速园周运动,有GM_ 选项A错误,B正确;航天员随空间站做匀速圆周运 动,处于完全失重状态,航天员站在站内地面对地面的 /Gn 压力大小等于零,故选项C错误;航天员的惯性与航天 员的质量有关,与所处位置和运动状态无关,则航天员 越大,线速度越小,而7.9kms为近地卫星的线速度,轨道! 在空间站内的惯性大小与他在去空间站途中相同,故 半径最小,故天问一号在绕地轨道的环绕速度不大于! 选项D正确。 5 暑假作业积极者相信只有推动自己才能推动世界,只要推动自已就能推动世界。 [每格言] 12.BD 由“两颗卫星和中心星体始终在同一直线上”可知两:3.C 当牵引力等于阻力时,速度最大,即P一Fv一k,则 2,得,_: 42 GMT{} m善P B正确;由万有引力提供向心力即FGMm知,Fa。与卫 4.C 小孩到达斜面底端时的速度在竖直方向的分速度为 星的质量n有关,由于两颗卫星的质量关系不确定,选项 C错误;由a一o,得向心加速度大小a一a,选项D正确。 功率为P-mgu-mg,故选项C正确。 13.解析 :[综合训练] 2hR12hR。 ·1.A 设两物块经过位移为L,由题意可知:F;做功为 W. -F.Lcosa,F。做功为W。-FLcosa,又F 一F,故 选项B、C、D错误,A正确。 :2.B 求重力的瞬时功率应代入竖直分速度,故Pc一Gv整直一 G?。 G·g-10×10×3W-300W,故选项B正确。 G2 .3.A 每次上半身重心上升的距离均为0.3m,上半身质量约 .Mut_ 为全身质量的,则她每一次克服重力做的功约为W一 14.解析 (1)根据题给条件和万有引力公式F一G R2 m{2} mg-,可得GM-gR*,则vR。 的功约为W一50W'-50×90J-4500J;相应的平均功率约 (2)由公式F-GM_gR* 为p-W4500 0W一75W,故选项A正确,B、C、D错误。 760 4.C时刻木块的速度v-ar- 72 (R+) F 1,0~时间内的平均 R) g #2#) 迷度F 答案(1)-gR _,由Pp-Fo得,:,时刻F的功来为P一 15.解析(1)根据在星体表面忽略自转影响重力等于万有引: F.-F. ._r,选C正确。 nrn 这gM F. 2n2n '5.AD 由题图可知,0~2s内的加速度a-2.5ms2,2~6s 内的加速度a。=-2.5m/s},由F十F一mat,F=ma。联 (2)由万有引力提供向心力知GMm_m{} /GM R2 立,解得F-10N,F.一-5N,由题图还可求出前2s内的位 MR_ 移1.-15m,2~6s内的位移1一20m。所以拉力做功 “MR W-F.-10X15]-150J,摩擦力做功W.-F(1+/)- 5 -5×(15+20)J一-175J,即物体克服摩擦力做功175],故 选项A、D正确。 作业(八)功和功率 [考点突破]-跟踪训练 _2Foto,位移x= 口-·2。一 1.C 物体随倾斜的传送带向上一起匀速运动的过程中,传送 5Foto2to~ 带对物体的静摩擦力做正功,选项A错误;将物体轻放在水 速度二 平匀速运动的传送带上做加速运动时,传送带对物体的滑 177 32。时间内的位移r2-2 7F2 动摩擦力做正功,选项B错误;由选项A、B的解析可知,静 一:所以3。时刻的瞬时功率 摩擦力和滑动摩擦力都可能做正功,选项C正确;物体在静 _15F^{}to,选项B正确,A错误;3t。时间内的平 摩擦力作用下随水平回盘做匀速园周运动时,圆盘对物体 P一3F。一 的静摩擦力不做功;物体沿粗糙的静止斜面下滑时,物体对: 斜面的滑动摩擦力对斜面不做功,因此静摩擦力和滑动摩; 3 6n 擦力都可以不做功,选项D错误。 C错误。 2.C 力F做的功分两部分,一部分使木棒移动了1.的距离,: 7.ABC0~6s内物体的位移大小--46×6m-30m,故 则可得力F对木棒做的功W,一FL,而另一部分使圈柱体 2 滚动,根据题意,木棒与圆柱体、回柱体与地面均无滑动现 选项A正确;根据W一Pi,由题图乙可知,在0~2s内拉力 象,则可知木棒和圆柱体及圈杜体和地面间的摩擦力均为 滚动摩擦力,因此圆柱体在力F的作用下运动的距离为L,: 而由于推动过程是匀速运动,所以木棒和圆柱体都受力平: W.-10X4]-40],所以0~6s内拉力做的功为W- 衡,木棒对圆柱体的推力F等于园柱体对木棒的摩擦力,即: W. 十W。-70],故选项B正确;在2~6s内,物体做匀速运 圆柱体对木棒的摩擦力大小等于F,而圆柱体对木棒的摩擦: 动,合力做功为零,则合外力在0~6s内做的功与0~2s内 做的功相等,故选项C正确;在2~6s内,v一6ms,P一 力与木棒对圈柱体的摩擦力是一对相互作用力,因此,园柱; 体受到木棒对其的摩擦力大小也等于F,则可得W。一FL,: 因此可知推力F做的功是W一W十W。一2FL,故选: 项C正确. 56