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

答案：C

14.如图所示，A、B为两颗不在同一轨道上绕地球做匀速圆周运动的卫星，则( )

A．两颗卫星角速度相等

B．当卫星B经过一个周期时，A超前于B C．当卫星B经过一个周期时，A落后于B D．无法判断上述结论是否正确 解析：由G2＝mrω可知ω＝π

Mmr2

GM2π

＝23，可见两者角速度不相等，A错误；由T＝

rω

r33

，得T∝r，可知半径越大，周期越大，B正确，C、D错误． GM答案：B

15．(2015·中山模拟)在地面上发射飞行器，如果发射速度大于7.9 km/s，而小于11.2

km/s，则它将( )

A．围绕地球做圆周运动 B．围绕地球做椭圆运动 C．挣脱地球的束缚绕太阳运动 D．挣脱太阳的束缚飞离太阳系

解析：发射速度大于7.9 km/s，而小于11.2 km/s，飞行器围绕地球做椭圆运动． 答案：B

二、单项选择题Ⅱ(在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求)

16．我国于2007年10月24日成功发射了“嫦娥一号”探月卫星．若卫星在半径为r绕月圆形轨道上运行的周期为T，则其线速度大小是( )(导学号 57230091)

A. C.

TrrTB.D.

2πr2πr TTs2πr解析：卫星做圆周运动的线速度等于通过的弧长与时间的比值．因此v＝＝.

tT答案：D

17．某宇宙飞船围绕地球在半径为r的圆形轨道上运行周期为T，则其角速度大小是( )

A.2π

T B.

2πr T 5

C.

T2πr D.

T2π

θ＝

解析：卫星做圆周运动的角速度等于单位时间内围绕圆心通过的角度．因此w＝2π. 答案：A

tT18．所有地球同步卫星都在离地心距离相同的轨道上，但各同步卫星质量不同，则各同步卫星所受到的地球引力( )

A．相等

B．质量越大，所受到的引力越小 C．质量越大，所受到的引力越大 D．缺少条件，无法比较引力大小

解析：各卫星所受万有引力大小为F＝G2，由于各同步卫星离地心距离相等，所以卫星质量m越大，受到地球引力越大．

答案：C

19．已知地球质量为M，万有引力常量为G，某质量为m的飞船围绕地球做匀速圆周运动的运行半径为r，则它的线速度大小为( )(导学号 57230092)

A. C. MmrGMm rGM rB. GMm r2Mmr D．G2 Mmv2

解析：根据牛顿第二定律得G2＝m，得判断线速度大小与运行半径的关系v＝ rr答案：C

GM. r20．已知地球质量为M，万有引力常量为G，某质量为m的飞船围绕地球做匀速圆周运动的运行半径为r，则它的向心加速度大小为( )(导学号 57230093)

A．零 C．G2

解析：根据牛顿第二定律G答案：C

21．关于地球的同步卫星，下列说法正确的是( ) A．同步卫星离地面的高度是一个定值

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B．G D．G2 MrMrMmrMmM2＝man，得an＝G2. rrB．同步卫星相对地面静止，处于平衡状态

C．同步卫星运行的速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度

D．同步卫星运行的向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等

解析：同步卫星定轨道、定周期、定速度，所以同步卫星离地面的高度是一个定值，A正确．同步卫星在做匀速圆周运动，其加速度不为零，不可能处于平衡状态，故B错误．第一宇宙速度又是最大环绕速度，同步卫星的速度约是3 km/s，小于第一宇宙速度，故C错误．由a＝rω可知同步卫星运行的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度，D错误．

答案：A

22．下列关于万有引力大小的计算式F＝G57230094)

A．当两物体之间的距离r→0时，F→∞

B．若两位同学质心之间的距离远大于它们的尺寸，则这两位同学之间的万有引力的大小可用上式近似计算

C．公式中的G是一个没有单位的常量

D．两物体之间的万有引力大小跟它们的质量、距离有关，跟它们的运动状态有关 解析：当两物体距离趋近零时，万有引力是存在的，但是该公式不适用，A错．G是有单位的常量，C错．两物体之间的万有引力大小跟它们的质量、距离有关，跟它们的运动状态无关，D错．

答案：B

23．地球质量大约是月球质量的81倍，在登月飞船通过月、地之间的某一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到月球中心和地球中心的距离之比为( )

A．1∶27 C．1∶3

B．1∶9 D．9∶1

2

m1m2

的说法正确的是( )(导学号 r2解析：设登月飞船质量为m，由月球和地球对登月飞船的引力大小相等，可得GM月m＝r2月

GM地mr月

＝2，因此r地r地

答案：B

M月1

＝，B正确． M地9

24．同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星，则( )

A．它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同的值 B．它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的 C．它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同的值 D．它只能在亦道的正上方，且离地心的距离是一定的

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解析：非同步的人造卫星其轨道平面可与地轴间有任意夹角，但同步卫星的轨道平面一定与地轴垂直．当卫星绕地轴转动的角速度与地球自转的角速度相同时，卫星即相对地面不动．而与地轴垂直的平面又有无限多个，由于卫星受地球的引力指向地心，在地球引力的作用下同步卫星就不可能停留在与赤道平面平行的其他平面上．因此，同步卫星的轨道平面一定与赤道共面，卫星位于赤道的正上方．设地球自转的角速度为ω，同步卫星离地心的距3GMMm2

离为r，由牛顿第二定律有G2＝mωr，则r＝2.可见，同步卫星离地心的距离是一定

rω的，且线速度v＝rω也是一定的．

答案：D

25．(2015·广州模拟)下列说法正确的是( ) A．经典力学不适用于宏观低速运动 B．伽利略发现了万有引力定律 C．牛顿通过实验测出了万有引力常量

D．开普勒对第谷的几千个观察数据经过长期研究得出了行星运行三定律

解析：经典力学适用于宏观低速运动，A错．牛顿发现万有引力定律，B错．卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，C错．

答案：D

三、多项选择题(在每小题列出的四个选项中，至少有2个选项符合题目要求) 26．对于万有引力定律的表达式F＝Gm1m2

，下列说法正确的是( )(导学号 57230095) r2

A．公式中G为引力常数，它是由实验测得的，而不是人为规定的 B．两物体是球体时，r是指两球体表面的距离

C．两物体受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关 D．两物体受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力 解析：表达式F＝Gm1m2

中r表示两质点间的距离，两物体受到的引力作用，总是大小相r2

等、方向相反，是一对作用力与反作用力．

答案：AC

27．由下列哪一组物理量结合引力常数可以计算地球的质量( )(导学号 57230096) A．月球的轨道半径和月球的公转周期 B．月球的半径和月球的自转周期 C．卫星的质量和卫星的周期

D．卫星离地面高度、卫星的周期和地球的半径

解析：只要知道天体的一颗卫星或行星的周期和轨道半径，就可以计算中心天体的质量，

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