2018高中物理专题五经典力学的成就与局限学业水平过关检测

专题五 经典力学的成就与局限

一、单项选择题Ⅰ(在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求)

1．宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，若从宇宙飞船上与宇宙飞船相对静止释放一个物体，关于物体的运动情况，下列说法正确的是( )(导学号 57230087)

A．物体做匀速直线运动 B．物体做平抛运动 C．物体做自由落体运动 D．物体做匀速圆周运动

解析：由于物体的速度与宇宙飞船相同，所受引力等于所需的向心力，因此做匀速圆周运动．

答案：D

2．两个质量均匀的球体相距r，它们之间的万有引力为10N，若它们的质量、距离都增加为原来的3倍，则它们之间的万有引力为( )(导学号 57230088)

A．4×10N C．2×10N

解析：由万有引力定律得F＝G－8－8

－8

B．10N D．8×10N

－8

－8

m1m2

，当它们的质量、距离都增加为原来的三倍后，它们r23m1·3m2m1m2

之间的万有引力变为F1＝G＝F. 2＝G（3r）r2

答案：B

3．如图所示，在同一轨道平面上的几颗人造地球卫星A、B、C，在某一时刻恰好在同一直线上，下列说法中正确的是( )

A．根据万有引力定律，可知vA＜vB＜vC B．根据万有引力定律，可知FA＞FB＞FC C．向心加速度aA＞aB＞aC D．运动一周后，C先回到原地点

Mmv2

解析：由G2＝m得v＝ rrGM，即轨道半径越大，绕行速度越小，A项错误；由F＝rMmMmG2知，A、B、C质量关系未知，不能比较万有引力大小，B项错误，C项正确；由G2＝4rrmrπ2得T＝2π T2

r3

，知轨道半径越大，绕行周期越大，D项错误． GM1

答案：C

4．对于不同的地球同步卫星来说，它们一定具有相同的( ) A．质量 C．向心力

B．高度 D．万有引力

解析：所有的地球同步卫星都有相同的周期、环绕速度、角速度及运动轨道(高度)． 答案：B

5．当人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动时，下列说法正确的是( )(导学号 57230089)

A．在同一轨道上，卫星质量越大，运动速度越大 B．同质量的卫星，轨道半径越大，向心力越大 C．轨道半径越大，运动周期越大 D．轨道半径越大，运动速度越大

Mmv2

解析：由G2＝m得v＝ rrGM，即卫星的运动速度与其质量无关，A错误．由F向＝rMmMm?2π?2G2可知，同质量的卫星，轨道半径越大的卫星，向心力越小，B错误．由G2＝m??rrr?T?

得T＝ 4πr23

GM，所以轨道半径越大的卫星，运动周期越大，C正确．由v＝ GM可知，r轨道半径越大的卫星，运动速度越小，D错误．

答案：C

6．甲、乙两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道，以下判断正确的是( )(导学号 57230090)

A．甲的周期小于乙的周期 B．乙的速度大于第一宇宙速度 C．甲的加速度小于乙的加速度 D．甲在运行时能经过北极的正上方

解析：地球卫星绕地球做圆周运动时，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律知G2＝4πrm2，得T＝2π 2

MmrTr3

，r甲＞r乙，故T甲＞T乙，A错误．贴近地表运行的卫星的速度称GMGM，r乙＞R地，故v乙比第一宇宙速度小，B错误．由rMmmv2

为第一宇宙速度，由G2＝知v＝

rrMmGMG2＝ma，知a＝2，r甲＞r乙，故a甲＜a乙，C正确．同步卫星在赤道正上方运行，故不能rr通过北极正上方，D错误．

2

答案：C

7．下列关于经典力学的说法不正确的是( ) A．自由落体运动规律属于经典力学 B．行星运动定律属于经典力学 C．牛顿运动定律属于经典力学

D．经典力学没有局限性，适用于所有领域

解析：经典力学适用于宏观低速的运动，对于微观高速领域则不适用，A、B、C中都属于宏观低速运动，故选D.

答案：D

8．假若你乘坐的飞船以接近光速飞行，你看到接近球形的天体时，看到的天体应当是( )

A．球形的

B．椭球形的，在飞船运动方向的直径变短 C．橄榄球形，在运动方向变长 D．以上结论都不对

解析：由于相对论效应，在运动的方向上距离会变短，所以球形天体也会变成椭球，在运动的方向直径变短．

答案：B

9．在某次科学实验中，接收到的高能粒子寿命比科学家已知的粒子寿命长了许多，这是因为( )

A．粒子在进入大气层时寿命变长了 B．科学家已知粒子的寿命的值是不准确的

C．根据相对论理论，运动的时钟变慢，所以观测和已知的数据都是正确的 D．以上结论都不对

解析：根据爱因斯坦的相对论效应，运动的时钟会变慢，这也间接的验证了相对论效应是存在的．

答案：C

10．假设月球和同步卫星都是绕地心做匀速圆周运动的，则下列说法不正确的是( ) A．同步卫星的线速度大于月球的线速度 B．同步卫星的角速度大于月球的角速度 C．同步卫星的向心加速度大于月球的向心加速度 D．同步卫星的轨道半径大于月球的轨道半径

解析：月球和同步卫星都是绕地心做匀速圆周运动的，由于月球的周期大于同步卫星的周期，所以同步卫星的角速度大于月球的角速度，同步卫星的轨道半径小于月球的轨道半径，

3

Mmv2

故B正确，D错误；由于月球的轨道半径大于同步卫星的轨道半径，根据G2＝m可知，同

rr步卫星的线速度大于月球的线速度，A正确；再根据G2＝ma可知，同步卫星的向心加速度大于月球的向心加速度，C正确．

答案：D

11．我国发射的“神舟六号”载人飞船，与“神舟五号”飞船相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法正确的是( )

Mmr

A．“神舟六号”的速度较小

B．“神舟六号”的速度与“神舟五号”的速度相同 C．“神舟六号”的周期更短

D．“神舟六号”的周期与“神舟五号”的周期相同

解析：从题图可知， “神舟六号”轨道半径大于“神舟五号”轨道半径，结合v＝

GM2πr和T＝＝2π rv答案：A

r3

进行判断． GM12．(2015·湛江模拟)人从行驶的汽车上跳下来后容易( ) A．向汽车行驶的方向跌倒 B．向汽车行驶的反方向跌倒 C．向车右侧方向跌倒 D．向车左侧方向跌倒

解析：人从车上跳下来时，脚和地面接触时，因摩擦力而停止运动，身体由于惯性而继续向前运动，故容易向车行驶的方向跌倒．

答案：A

13．下列关于第一宇宙速度的说法正确的是( ) A．第一宇宙速度又称为逃逸速度 B．第一宇宙速度的数值是11.2 km/s C．第一宇宙速度的数值是7.9 km/s

D．第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最小线速度

解析：第一宇宙速度又称为环绕速度，数值为7.9 km/s，第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最大线速度．

4