高一物理（人教版必修2）第六章第五、六节课时作业 含答案.doc

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1、一、单项选择题 1(2014成都高一检测)下列说法中正确的是( ) A经典力学能够说明微观粒子的规律性 B经典力学适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于高速运动的问题 C相对论与量子力学的出现，表示经典力学已失去意义 D对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍能适用 解析：选 B.经典力学适用于低速宏观问题，不能说明微观 粒子的规律性，不适用于宏观物体的高速运动问题A、D 错误，B 正确相对论与量子 力学的出现，并不否定经典力学，只是说经典力学有其适用范围，C 错误 2(2014东城高一检测)日常生活中，我们并没有发现物体的质量随物体运动速度的变 化而变化，其原因是( ) A运动中物体无法称量其

2、质量 B物体的速度远小于光速，质量变化极小 C物体的质量太大 D物体的质量不随速度的变化而变化解析：选 B.根据狭义相对论 m可知，在宏观物体的运动中，由于 vc，所以m01v2c2质量变化不大，而不是因为物体的质量太大或无法测量，也不是因为质量不随速度的变化 而变化，正确选项为 B. 3(2014哈尔滨高一检测)当人造卫星进入轨道做匀速圆周运动后，下列叙述正确的是 ( ) A在任何轨道上运动时，地球球心都在卫星的轨道平面内 B卫星运动速度一定等于 7.9 km/s C卫星内的物体仍受重力作用，并可用弹簧测力计直接测出所受重力的大小 D因卫星处于完全失重状态，所以在卫星轨道处的重力加速度等于零

3、 解析：选 A.由于地球对卫星的万有引力提供向心力，所以球心必然是卫星轨道的圆心， A 正确只有贴近地面做匀速圆周运动的卫星的速度才等于 7.9 km/s，其他卫星的线速度 小于 7.9 km/s，B 错误卫星绕地球做匀速圆周运动，其内部的物体处于完全失重状态， 弹簧测力计无法测出其重力，地球在卫星轨道处产生的重力加速度等于其向心加速度，并 不等于零，C、D 错误 4如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带假设该带中的小行星只受到太阳 的引力，并绕太阳做匀速圆周运动下列说法正确的是( )A太阳对各小行星的引力相同 B各小行星绕太阳运动的周期均小于一年 C小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外

4、侧小行星的向心加速度值 D小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值 解析：选 C.根据 FG，小行星带中各小行星的轨道半径 r、质量 m 均不确定，因Mmr2此无法比较太阳对各小行星引力的大小，选项 A 错误；根据 Gm2r 得，T2Mmr2(2T)，因小行星绕太阳运动的轨道半径大于地球绕太阳运动的轨道半径，故小行星的运动r3GM周期大于地球的公转周期，即大于一年，选项 B 错误；根据 Gma 得 a，所以内Mmr2GMr2侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值，选项 C 正确；根据G，得 v，所以小行星带内各小行星做圆周运动的线速度值小于地球公转Mmr2mv2r

5、GMr的线速度值，选项 D 错误 5.宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动，若飞船想与前面的空间站对接，飞船为了 追上轨道空间站，可采取的方法是( ) A飞船加速直到追上空间站，完成对接 B飞船从原轨道减速至一个较低轨道，再加速追上空间站完成对接 C飞船加速至一个较高轨道再减速追上空间站完成对接 D无论飞船采取何种措施，均不能与空间站对接 解析：选 B.由于宇宙飞船做圆周运动的向心力是地球对其施加的万有引力，由牛顿第二定律有m，得 v .想追上同轨道GMmR2v2RGMR上的空间站，直接加速会导致飞船轨道半径增大，由上式知飞船在一 个新轨道上运行时速度比空间站的速度小，无法对接，故 A 错飞船 若

6、先减速，它的轨道半径减小，但速度增大了，故在低轨道上飞船可 接近或超过空间站，如图所示当飞船运动到合适的位置后再加速，则其轨道半径增大， 同时速度减小当刚好运动到空间站所在轨道处时停止加速，则飞船的速度刚好等于空间 站的速度，可完成对接若飞船先加速到一个较高轨道，其速度小于空间站速度，此时空 间站比飞船运动快，当二者相对运动一周后，使飞船减速，轨道半径减小又使飞船速度增 大，仍可追上空间站，但这种方法易造成飞船与空间站碰撞，不是最好办法，且空间站追 上飞船不合题意综上所述，应选 B. 二、多项选择题 6(2014济南高一检测)关于人造地球卫星及其中物体的超重、失重问题，下列说法中 正确的是(

7、) 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进入轨道后做匀速圆周运动，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 解析：选 ABC.超、失重是一种表象，是从重力和弹力的大小关系而定义的当向上 加速时超重，向下减速时(a 方向向上)也超重，故 A、B 正确卫星做匀速圆周运动时，万 有引力完全提供向心力，卫星及卫星内的物体皆处于完全失重状态，故 C 正确失重的原 因是重力(或万有引力)使物体产生了加速度，故 D 错 7(2014成都高一检测)已知地球半径为 R，质量为 M，自转角速度为 ，地面重力加 速度为 g，万有引力常量为 G，地球同步

8、卫星的运行速度为 v，则第一宇宙速度的值可表示 为( )A. B. Rgv3RC. DRGMR解析：选 ABC.第一宇宙速度等于近地卫星运行的速度，由 mg，解得第GMmR2mv2 1R一宇宙速度 v1，A、C 项正确；对同步卫星，设运行半径为 r，由 vr，gRGMR，结合m得 v1，B 项正确GMmr2mv2rGMmR2v2 1Rv3R8如图所示的圆 a、b、c，其圆心均在地球自转轴线上，b、c 的圆心与地心重合，圆 b 的平面与地球自转轴垂直对环绕地球做匀 速圆周运动的卫星而言( ) A卫星的轨道可能为 a B卫星的轨道可能为 b C卫星的轨道可能为 c D同步卫星的轨道一定为与 b 在

9、同一平面内的 b 的同心圆 解析：选 BCD.物体做圆周运动时，物体所受的合外力方向一定要指向圆心对于这 些卫星而言，就要求所受的万有引力指向圆心，而卫星所受的万有引力都指向地心，所以 A 选项错误，B、C 选项正确；对于同步卫星来说，由于相对地球表面静止，所以同步卫 星应在赤道的正上空，因此 D 选项正确 9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卫星距地面的高度为 3GMT242B卫星的运行速度小于第一宇宙速度C卫星运行时受到的向心力大小为 GMmR2 D卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 解

10、析：选 BD.天体运动的基本原理为万有引力提供向心力，地球的引力使卫星绕地球做匀速圆周运动，即 F引F向m.当卫星在地表运行时，F引mg(此时v2r42mrT2GMmR2R 为地球半径)，设同步卫星离地面高度为 h，则 F引F向ma向mg，所以 CGMmRh2错误，D 正确由得，v ，B 正确，由GMmRh2mv2RhGMRhGMR，得 Rh，即 hR，A 错GMmRh242mRhT23GMT2423GMT24210.在发射同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道 1，然后再次点 火进入椭圆形的过渡轨道 2，最后将卫星送入同步轨道 3.轨道 1、2 相切 于 Q 点，2、3 相切于 P 点，则当卫

11、星分别在 1、2、3 轨道上正常运行时， 以下说法正确的是( ) A卫星在轨道 3 上的速率大于在轨道 1 上的速率 B卫星在轨道 3 上的角速度大于在轨道 1 上的角速度 C卫星在轨道 2 上经过 P 点时的加速度等于它在轨道 3 上经过 P 点时的加速度 D卫星在轨道 3 上的加速度小于在轨道 1 上的加速度解析：选 CD.由 Gmmr2得，v ， ，由于 r1r3，所以Mmr2v2rGMrGMr3v1v3，13，A、B 错误；轨道 1 上的 Q 点与轨道 2 上的 Q 点是同一点，到地心的距 离相同，根据万有引力定律及牛顿第二定律知，卫星在轨道 1 上经过 Q 点时的加速度等于 它在轨道

12、 2 上经过 Q 点时的加速度，同理，卫星在轨道 2 上经过 P 点时的加速度等于它在轨道 3 上经过 P 点时的加速度，C 正确由 a 知，D 正确GMr2 三、非选择题 11在某个半径 R105 m 的行星表面，对于一个质量 m1 kg 的砝码，用弹簧测力计 称量，其重力的大小 G1.6 N则：(1)请计算该星球的第一宇宙速度 v1；(2)请计算该星球的平均密度(球体积公式 V R3，G6.671011 Nm2/kg2，结果43 保留两位有效数字)解析：(1)g 1.6 m/s2，Gm对于近地卫星，有 mgmv2 1R 解得 v1400 m/s.gR(2)由 mgG得 MMmR2gR2G又

13、 V R343故 MV3g4GR 代入数据解得 5.7104 kg/m3. 答案：(1)400 m/s (2)5.7104 kg/m3 12. 如图所示，A 是地球的同步卫星，另一卫星 B 的圆形轨道位于赤道平面内，离 地面高度为 h.已知地球半径为 R，地球自转角速度为 0，地球表面的重力加速度为 g，O 为地球中心(1)求卫星 B 的运行周期 (2)如卫星 B 绕行方向与地球自转方向相同，某时刻 A、B 两卫星相距最近(O、B、A 在 同一直线上)，则至少经过多长时间，他们再一次相距最近？ 解析：(1)由万有引力定律和向心力公式得Gm(Rh)MmRh242T2 BGmgMmR2联立得 TB2 .Rh3gR2(2)由题意得(B0)t2由得 B gR2Rh3由得 t.2gR2Rh30答案：(1)2 (2)Rh3gR22gR2Rh30