人教版 (新课标)必修1第一章 运动的描述综合与测试精练

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A.相对论给出了物体在低速运动时所遵循的规律
B.相对论具有普遍性，经典物理学为它在低速运动时的特例
C.相对论的出现使经典物理学在自己的适用范围内不再继续发挥作用
D.经典物理学建立在实验的基础上，它的结论又受到无数次实验的检验，因此在任何情况下都适用
答案：B
2.由于地球的自转，使得静止在地面的物体绕地轴做匀速圆周运动.对于这些做匀速圆周运动的物体，以下说法正确的是（ ）
A.向心力都指向地心
B.速度等于第一宇宙速度
C.加速度等于重力加速度
D.周期与地球自转的周期相等
解析：选D.随地球自转的物体的周期与地球自转周期相同，向心力垂直地轴，指向地轴的相应点，速度远小于第一宇宙速度，加速度远小于重力加速度.
3.关于人造地球卫星及其内部物体的超重、失重问题，下列说法中不正确的是( )
A.在发射过程中向上加速时产生超重现象
B.在降落过程中向下减速时产生超重现象
C.进入轨道时做匀速圆周运动，产生失重现象
D.失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的
答案：D
4.宇宙飞船在绕地球的圆轨道上运行时，宇航员释放一探测仪器，该仪器离开飞船后的运动情况为（ ）
A.继续和飞船一起沿轨道运行
B.做平抛运动落向地球
C.由于惯性沿轨道切线方向飞出做匀速直线运动而远离地球
D.做自由落体运动而落向地球
解析：选A.由于探测仪器离开飞船时其速率与飞船相等，它受到地球的万有引力充当向心力，则 .由于v、r不变，因此该探测仪器仍在原轨道上绕地球做圆周运动.故A正确，B、C、D错误.
5.美国“新地平线”号探测器，已于美国东部时间2006年1月17日13时（北京时间18日1时）借助“宇宙神—5”重型火箭，从佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心发射升空，开始长达9年的飞向冥王星的太空之旅.拥有3级发动机的“宇宙神—5”重型火箭将以每小时5.76万公里的惊人速度把“新地平线”号送离地球，这个冥王星探测器将成为人类有史以来发射的速度最高的飞行器，这一速度（）
A.大于第一宇宙速度
B.大于第二宇宙速度
C.大于第三宇宙速度
D.小于并接近于第三宇宙速度
解析：选ABD.此发射速度脱离了地球的束缚，但没有脱离太阳的束缚，故此速度介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之间.所以A、B、D正确.
6.（2009年高考安徽理综卷）2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙-2251”卫星和美国的“铱-33”卫星在西伯利亚上空约805 km处发生碰撞，这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件.碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境.假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是()
A.甲的运行周期一定比乙的长
B.甲距地面的高度一定比乙的高
C.甲的向心力一定比乙的小
D.甲的加速度一定比乙的大
解析：选D.由万有引力提供碎片做圆周运动的向心力可得，，，故A、B均错.根据加速度公式 可知甲的加速度较大，所以D正确.因甲乙碎片质量未知，不能确定甲、乙向心力的大小关系，所以C错误.
7.（2010年南京市高三第一次调研测试）2008年9月27日图6-5-3“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任务，他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新时代的到来.“神舟七号”绕地球做近似匀速圆周运动，其轨道半径为r，若另有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的半径为2r，则可以确定( )
A.卫星与“神舟七号”的加速度大小之比为1∶4
B.卫星与“神舟七号”的线速度大小之比为1∶2
C.翟志刚出舱后不再受地球引力
D.翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品，假如不小心实验样品脱手，则它做自由落体运动
解析：选AB.由得，可知A、B正确.翟志刚与外挂实验品都随“神舟七号”绕地球做匀速圆周运动，地球的引力提供他们所需的向心力，C、D皆错误.易错选D.误认为外挂实验品受到地球的引力作用而速度为零，则实验品脱手后应做自由落体运动，没有注意到实验品只是相对于飞船是静止的，相对于地球是做匀速圆周运动的.
8.（2010年合肥一中高考教学质量检测）同步卫星的加速度为a1，运行速度为v1，地面附近卫星的加速度为a2，运行速度为v2，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a3，速度为v3，则( )
A.v2＞v1＞v3 B.v3＞v1＞v2
C.a2＞a3＞a1 D.a2＞a1＞a3
解析：选AD.同步卫星与近地卫星在运行时向心力都完全由万有引力来提供， ，则由知v2＞v1，由知a2＞a1；地面上的物体随地球转动时，不能从这个角度与其他两个比较，但同步卫星与地球自转的角速度相同，由v=ω·r及a=ω2·r可知v1＞v3、a1＞a3，故本题答案为A、D.
9.如图6-5-4是“嫦娥一号奔月”示意图.卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨,进入地月转移轨道,最终被月球引力捕获,成为绕月卫星,并开展对月球的探测.下列说法正确的是（ ）
图6-5-4
A.发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度
B.在绕月圆轨道上,卫星周期与卫星质量有关
C.卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比
D.在绕月圆轨道上,卫星受地球的引力大于受月球的引力
解析：选C.若发射“嫦娥一号”的速度达到第三宇宙速度,它将脱离太阳的束缚,故A错;由牛顿第二定律可以看出，卫星周期与本身质量无关，故B错；由万有引力可以得到C项正确；最终“嫦娥一号”绕月飞行，说明月球对它的引力应大于地球对它的引力，故D错.
10.恒星演化发展到一定阶段，可能成为恒星世界的“侏儒”——中子星.中子星的半径较小，一般在10~20 km，但它的密度大得惊人.若某中子星的半径为10 km，密度为1.2×1017 kg/m3，那么该中子星上的第一宇宙速度约为多少？
解析：中子星上的第一宇宙速度即为它表面的环绕速度，由得 ,
又代入上式得
.
答案：5.8×104 km/s
11.（2010年黄冈模拟）据报道,美国航空航天管理局计划在2008年10月发射“月球勘测轨道器”（LRO）,LRO每天在50 km的高度穿越月球两极上空10次.若以T表示LRO在离月球表面高h处的轨道上做匀速圆周运动的周期,以R表示月球的半径.求:
（1）LRO运行时的向心加速度a;
（2）月球表面的重力加速度g.
解析：（1）由a=ω2r得
. ①
（2）设月球质量为M，万有引力常量为G，LRO的质量为m，根据牛顿第二定律,有 ②
由万有引力定律得 ③
由①②③式解得.
答案：（1）（2）
12.地球赤道上的物体，由于地球自转产生的向心加速度a=3.37×10-2m/s2,赤道上的重力加速度g取9.77 m/s2，试问：
（1）质量为m的物体在地球赤道上所受地球的万有引力为多大？
（2）要使在赤道上的物体由于地球的自转完全失去重力（完全失重），地球自转的角速度应加快到实际角速度的多少倍？
解析:（1）在赤道上：
F万=mg+F向=mg+ma=9.8037m.
（2）要使赤道上的物体由于地球自转而完全失去重力即“飘”起来，则有
.
ω0为“飘”起时地球自转的角速度，R为地球半径.正常情况即实际的角速度为ω,则mω2R=ma,
所以.
即自转角速度应加快到实际角速度的17倍.
答案：（1）9.8037m（2）17倍