1、2012-2013学年甘肃省甘谷县甘谷一中高一下学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 对曲线运动的速度，下列说法正确的是： ( ) A速度的大小与方向都在时刻变化 B速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化 C质点在某一点的速度方向是在这一点的受力方向 D质点在某一点的速度方向是在曲线的这一点的切线方向 答案： D 试题分析：曲线运动的速度方向一定改变，但速度大小不一定变化，比如匀速圆周运动，故 A 错误；曲线运动的速度方向一定改变，但速度大小不一定变化，比如匀速圆周运动，故 B错误；质点在某一点的速度方向是在曲线的这一点的切线方向 ,C错误， D正确 故选 D 考点：考查曲线
2、运动的速度方向 点评：曲线运动的轨迹是弯曲的，速度的方向时刻在改变，某点的切线方向即为速度方向 （宏志班）设同步卫星离地心的距离为 r，运行速率为 v1，加速度为 a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为 a2，第一宇宙速度为 v2，地球的半径为 R，则下列比值正确的是（ ） A = B = C = D = 答案： AD 试题分析：同步卫星和地球自转周期相等，即角速度相等，同步卫星的向心加速度为 ，物体随地球自转时的向心加速度为 ，所以根据可得 ，故 B正确； D错误； 由公式 得 ，所以 ， ，故可得， C正确； A错误 故选 BC 考点：考查了万有引力定律的应用 点评：求一个物理量之
3、比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再进行之比解决本题的关键掌握万有引力提供向心力以及知道同步卫星与地球赤道上的物体具有相同的角速度 （普通班）如图所示 a、 b、 c是在地球大气层外圆形轨道上运动的 3颗卫星，下列说法正确的是（ ） A b、 c的线速度大小相等，且大于 a的线速度； B b、 c的向心加速度大小相等，且大于 a的向心加速度； C c加速可追上同一轨道上的 b， b减速可等候同一轨道上的 c； D a卫星由于某种原因，轨道半径变小，其线速度将变大 答案： D 试题分析： a、 b、 c是在地球大气层外圆形轨道上运动的 3颗卫星，根据万有引力提供向心力 可知 ，
4、，故 bc的半径相同，且大于 a的，所以 b、 c的线速度大小相等，且小于 a的线速度， b、 c的向心加速度大小相等，且小于 a的向心加速度， AB错误； c加速，万有引力不够提供向心力，做离心运动，离开原轨道， b减速，万有引力大于所需向心力，卫星做近心运 动，离开原轨道，所以不会与同轨道上的卫星相遇故 C错误卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，万有引力做正功，动能增加，则线速度增大故D正确 故选 D 考点：万有引力定律的应用 点评：本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度、加速度的表达式，再进行讨论 （宏志班）我国于 2007年 10月 24日发射的 “嫦娥一号 ”探月卫星简化后
5、的路线示意图如图所示卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道，卫星开始对月球进行探测已知地球与月球的质量之比为 a，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为 b，卫星在停泊轨道与工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，则 ( ) A卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度 B卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为 C卫星在停泊轨道和工作轨道运行的向心加速度之比为 D卫星在停泊轨道和工作轨道 运行的速度之比为 答案： D 试题分析：第一宇宙速度是贴着地球表面做匀速圆周运动的速度，半径越大，线速度越小，在停泊轨道上运行的速度小于第一
6、宇宙速度故 A错误根据万有引力提供向心力： ，周期与中心天体的质量、轨道半径有关所以在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为 故 B 错误；根据公式 ，可得 ，所以卫星在停泊轨道和工作轨道运行的向心加速度之比为： ， C错误；根据万有引力提供向心力：，线速度与中心天体的质量、轨道半径有关，已知地球与月球的质量之比为 a，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为 b，所以在停泊轨 道和工作轨道运行的速度之比 故 D正确； 故选 D 考点：万有引力定律的应用 点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力 ，以及理解第一宇宙速度 关于重力和万有引力的关系，下列说法 错误 的是（ ） A地面附近物体所受到重力就
7、是万有引力 B重力是由于地面附近的物体受到地球吸引而产生的 C在不太精确的计算中，可以近似认为其重力等于万有引力 D严格说来重力并不等于万有引力，除两极处物体的重力等于万有引力外，在地球其他各处的重力都略小于万有引力 答案： A 试题分析：万有引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用任何两个物体之间都存在这种吸引作用物体之间的这种吸引作用普遍存在于宇宙万物之间，称为万有引力重力，就是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的，重力只是万有引力的一个分力 故 A错误重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的，故 B正确在不太精确的计算中，可以认为物体的重力等于万有引力，故 C正
8、确严格来说重力并不等于万有引力，除两极处物体的重力等于万有引力外，在地球其他各处的重力都略小于万有引力，故 D正确 本题选错误的，故选 A 考点：万有引力定律及其应用 点评：物体由于地球的吸引而受到的力叫重力知道重力只是万有引力的一个分力，忽略地球的自转，我们可以认为物体的重力等于万有引力 2008年 9月 25日至 28日我国成功实施了 “神舟 ”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点 343 千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为 343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为 90分钟。下列判断正确的是（ ） A飞船变轨前后的速度相等 B飞船在圆轨道上时
9、航天员出舱前后都处于超重状态 C飞船在此圆轨 道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度 D飞船变轨前通过椭圆轨道远地点 P时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度 答案： BC 试题分析：变轨需要加速，所以速度发生变化， A错误；飞船在圆轨道上时万有引力来提供向心力，航天员出舱前后都处于失重状态，故 B正确飞船在此圆轨道上运动的周期 90分钟小于同步卫星运动的周期 24小时，根据 可知，飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度，故 C正确飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时只有万有引力来提供加速度，变轨后沿圆轨道运动也是只有万有引力来提供加速度， 而两个位置的轨道半径相等，所以飞船变
10、轨前通过椭圆轨道远地点时万有引力与沿圆轨道运动时万有引力相等，即加速度相等，故 D错误 故选 BC 考点：万有引力定律及其应用； 点评：星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定能够根据圆周运动知识来解决问题 （普通班）设地球半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，则在距离地面高度 H=R的地方，下列说法正确的是（ ） A质量为 m的物体在该处的重力大小为 mg B通过该处绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的运动的线速度为 C通过该处绕地 球做匀速圆周运动的人造卫星的运动的角速度为 D通过该处绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的运动的周期为 2 答案： A 试题分析：研究
11、卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式： ，解得： 其中 r=2R 忽略地球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式： ，解得： 由 得：卫星的速度大小 ， B正确；根据圆周运动知识得： ，所以此点物体的重力为 故 A错误根据圆周运动知识得： ， C错误；根据圆周运动知识得： ，故D错误 故选 B 考点：万有引力定律的应用 点评：向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用 运用黄金代换式 求出问题是考试中常见的方法 （宏志班） 1990年 5月，紫金山天文台将他们发现的第 2752号小行星命名为昊键雄星，该小行星的半径为 16km。若将此小行星和地球
12、均看成质量分布均匀的球体，小行星密度与地球相同。已知地球半径 R=6400km，地球表面重力加速度为 g。这个小行星表面的重力加速度为 A 400g B gC 20g D g答案： B 试题分析：由于小行星密度与地球相同，所以小行星质量与地球质量之比为， 根据星球表面万有引力等于重力，列出等式： 得： ，所以小行星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为 ， 所以这个小行星表面的重力加速度为 故选 B 考点：万有引力定律及其应用 点评：求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再根据表达式进行比较 （普通班）若地球表面处的重力加速度为 g，而物体在距地球表面 3R（
13、R为地球半径）处，由于地球作用而产生的加速度为 g，则 g/g为 （ ） A 1 B 1/9 C 1/16 D 1/4 答案： B 试题分析：根据万有引力等于重力，列出等式： ，其中 M是地球的质量， r应该是物体在某位置到球心的距离 故选 C 考点：万有引力定律及其应用 点评：公式中的 r应该是物体在某位置到球心的距离求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再进行作比 （宏志班）一个半径是地球的 3倍，质量是地球的 36倍的行星，它表面的重力加速度是地球表面的重力加速度（ ） A 6倍 B 18倍 C 4倍 D 135倍 答案： C 试题分析：由 可知： 所以行星表面
14、的重力加速度是地面重力加速度的 )4倍。故选 C 考点：万有引力定律及其应用 点评：求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再根据表达式进行比较 地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为 F1，向心加速度为 a1，线速度为 v1，角速度为 1，绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所受的向心力为 F2，向心加速度为 a2,线速度为 v2，角速度为2；地球同步卫星所受的向心力为 F3，向心加速度为 a3,线速度为 v3，角速度为3；地球表面重力加速度为 g，第一宇宙速度为 v，假设三者质量相等，则 A F1=F2 F3 B a1=a2=g a3
15、C v1=v2=v v3 D 1=3 2 答案： D 试题分析：题中涉及三个物体：地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体 1、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星 2、地球同步卫星 3；物体 1与人造卫星 2转动半径相同，物体 1与同步卫星 3转动周期相同，人造卫星 2与同步卫星 3 同是卫星，都是万有引力提供向心力；分三种类型进行比较分析即可 根据题意三者质量相等，万有引力公式 ，向心力公式 ，轨道半径 ，物体 1与人造卫星 2比较，由于赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力，而近地卫星、地球同步卫星只受万有引力，故 ， ，故 A错误；由选项 A的分析知道向心力，故由牛顿第二定律，可知
16、，故 B错误；由 A选项的分析知道向心力 ，根据向心力公式 ，由于 m、 R一定，故 ，故 C错误；同步卫星与地球自转同步，故 ，根据周期公式 可知，卫星轨道半径越大，周期越大，故 ，再根据 ，有 ，故 D 正确； 故选 D 考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用 点评：本题关键要将物体 1、人造卫星 2、同步卫星 3分为三组进行分析比较 ，最后再综合；一定不能将三个物体当同一种模型分析，否则会使问题复杂化 （普通班）关于地球同步通讯卫星，下列说法中正确的是（ ） A它可以定点在北京上空 B各国发射的这种卫星轨道半径大小都一样 C它运行的线速度一定小于第一宇宙速度 D它
17、运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间 答案： BC 试题分析：地球同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道，与赤道平面重合，故 A错误；地球同步卫星距离地球的高度约为 36000 km，半径一样，所以各国发射的这种卫星轨道半径都一样，故 B正确；地球同步卫星在轨 道上的绕行速度约为 3.1千米 /秒，小于 7.9km/s，故 C正确 D错误； 故选 BC； 考点：本题考查了同步卫星 点评：地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心；同步卫星有四个 “定 ”：定轨道、定高度、定速度、定周期本题难度不大，属于基础题 关于第一宇宙速度，下列
18、说法正确的是（ ） A它是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最大速度。 B它是人造地球卫星在圆形轨道上的最小运行速度。 C它是能使卫星绕地球运行的最小发射速度。 D它是人造卫星绕地球作椭圆轨道运行时在近地点的速度。 答案： AC 试题分析：人造卫星在圆轨道上运行时，运行速度 ，轨道半径越大，速度越小，故第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度，故 A正确， B错误；物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，在地面附近发射飞行器，如果速度等于 7.9km/s，飞行器恰好做匀速圆周运动，如果速度小于 7.9km/s，就出现万有引力大于飞行器做圆周运动所需的向心力，做近心运动而落地
19、，所以发射速度不能小于 7.9km/s；故 C正确 D错误； 故选 AC 考点：考查了第 一宇宙速度 点评：注意第一宇宙速度有三种说法： 它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度 它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度 它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度 某行星的卫星，在靠近行星表面轨道上运行若要计算行星的密度，唯一要测量出的物理量是 A行星的半径 B卫星的半径 C卫星运行的线速度 D卫星运行的周期 答案： AD 试题分析：根据万有引力提供向心力，列出等式 ，解得：,根据公式知 ,故只需要知道卫星的运行周期，即可 故选 D 考点：考查了万有引力定律的应用 点评：关键是根据公式列出密度的表
20、达式，根据表达式分析 关于运动的合成和分解，说法正确的是（ ） A合运动的方向就是物体实际运动的方向 B由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小 C两个分运动是直线运动，则它们的合运动不一定是直线运动 D合运动与分运动具有等时性 答案： ACD 试题分析：物体的运动方向即为合运动的方向， A正确；速度是矢量，在求解矢量和的时候不仅需要大小还需要方向， B错误；平抛运动的两个分运动都是直线运动，而平抛运动是曲线运动， C正确；、合运动与分运动具有等时性故 D正确 故选 ACD 考点：运动的合成和分解 点评：解决本题的关键知道合运动是直线运动还是曲线运动取决于合速度方向与合加速度方向是否在同一条直
21、线上以及会根据平行四边形定则判断合速度与分速度的大小关系 小球在水平桌面上做匀速直线运动，当它受到如图所示的力的方向作用时，小球可能运动的方向是： （ ） A Oa B Ob C Oc D Od 答案： D 试题分析：由图可知，在没有受到外力作用时小球在水平桌面上做匀速直线运动，当有外力作用时，并且力的方向向下，应该指向圆弧的内侧，故小球的运动方向可能是 Od； 故选 D 考点：物体做曲线运动的条件 点评：本题主要是考查学生对曲线运动的理解，根据向心力和物体做曲线运动轨迹的弯曲方向间的关系，来判断物体的运动轨迹 如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的汽车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若汽车和
22、被吊物体在同一时刻的速度分别为 v1 和 v2，则下面说法正确的是（ ） A物体做匀速运动，且 v2=v1 B物体做加速运动，且 v2v1 C物体做加速运动，且 v2v1 D物体做减速运动，且 v2v1 答案： C 试题分析：将汽车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于重物的速度大小 重物的速度 ，所以 ，汽车向右匀速行驶，则 减小，则 cos增大，所以重物的速度增大，物体在做加速运动故 C正确， ABD错误 故选 C 考点：运动的合成和分解 点评：解决本题的关键将汽车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，知道沿绳子方向的速度等于重物的速度大小 在不计空气阻力的情况下，
23、从同一高度以大小不同的速度同时水平抛出两个质量不同的物体，以下说法正确的是： （ ） A速度大的物体先落地 B质量大的物 体先落地 C它们同时落地 D它们不同时落地 答案： C 试题分析：两个物体在抛出后都做平抛运动，根据 得： ，又因为从同一高度抛出，所以物体在空中运动的时间相同又是同时抛出，所以两个石子同时落地 故选 C 考点：平抛运动 点评：物体做平抛运动的时间由高度决定跟水平初速度和质量无关 如图所示的皮带传动装置中，轮 A和 B同轴， A、 B、 C分别是三个轮边缘的质点，且 RA=RC=2RB，则三质点的向心加速度之比 aA： aB： aC等于 （ ） A.4： 2： 1 B.2：
24、 1： 2 C.1： 2： 4 D.4： 1： 4 答案： A 试题分析：由于 B轮和 C轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故 ， 由于 A轮和 B轮共轴，故两轮角速度相同，即 ，故 由角速度和线速度的关系式 可得 所以又因为 ，根据 得： 故选 A 考点：匀速圆周运动 点评：解决传动类问题要分清是摩擦传动（包括皮带传动，链传动，齿轮传动，线速度大小相同）还是轴传动（角速度相同） 有一种杂技表演叫 “飞车走壁 ”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁，做匀速圆周运动 .图 2中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹 ，轨迹离地面的高度为 h.下列说法中
25、正确的是（ ） A h越高，摩托车对侧壁的压力将不变 B h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大 C h越高，摩托车做圆周运动的周期将越小 D h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大 答案： AD 试题分析：摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力 mg 和支持力 F的合力，设圆台侧壁与竖直方向的夹角为 ，侧壁对摩托车的支持力不变，则摩托车对侧壁的压力不变故 A 正确向心力 ，m， 不变，向心力大小不变故 B错误根据牛顿第二定律得 ，h越高， r越大， 不变， 则 T越大故 C错误根据牛顿第二定律得， h越高， r越大， 不变，则 v越大故 D正确 故选 AD 考点：牛顿第二定律；向心
26、力 点评：本题考查应用物理规律分析实际问题的能力，是圆锥摆模型，关键是分析物体的受力情况，研究不变量 对于做匀速圆周运动的物体，以下说法正确的是： （ ） A速度和加速度均不变 B速度不变，角速度为零 C速度和加速度均改变 D速度改变，加速度不变 答案： C 试题分析：匀速圆周运动的线速度和加速度的大小不变，方向时刻改变所以速度和加速度均改变 故选 C 考点：匀速圆周运动 点评：解决本题的关键知道匀速圆周运动的线速度的大小不变，方向时刻改变 根据开普勒对第谷观测记录的研究发现，关于行星的运动，判断下列论述正确的是：（ ） A行星绕太阳做匀速圆周运动 B在公式 k中， R是行星中心到太阳中心的距
27、离 C在公式 k中， k是行星中心到太阳中心的距离 D以上三点均不正确 答案： B 试题分析：行星绕太阳做椭圆轨道的运动， A错误； 中 R表示行星中心到太阳中心的距离，即轨道半径， B正确； k表示一个定值和中心天体的质量有关， C错误；综上所述， D错误 故选 B 考点：考查了对开普勒三定律的理解 点评：对于公式 需要知道，当绕行中心天体是同一个时才适用， 对于质量 m1和质量为 m2的两个物体间的万有引力的表达式 ，下列说法正确的是（ ） A.m1和 m2所受引力总是大小相等的 B当两物体间的距离 r趋于零时，万有引力无穷大 C.当有第三个物体 m3放入之间时， m1和 m2间的万有引力
28、将不变 D.所受的引力性质可能相同，也可能不同 答案： AC 试题分析：两物体间的万有引力是一对相互作用力，大小相等， A正确；万有引力应用条件是质点间的作用力，当两物体间的距离 r趋于零时，两个物体不能看做质点，万有引力不适用， B错误；第三物体的介入对两物体间的万有引力没有影响， C正确；万有引力的性质都是相同的， D错误 故选 AC 考点：考查了对万有引力公式的理解 点评：本题易错的为 B选项，需要知道万有引力应用条件是质点间的作用力，当两物体间的距离 r趋于零时，两个物体不能看做质点，万有引力不适用 设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动 ,若测得土星到太阳的距离为 R,土星绕太阳运动的周期
29、为 T,万有引力常量 G已知 ,根据这些数据 ,能够求出的量有 ( ) A土星线速度的大小 B土星加速度的大小 C土星的质量 D太阳的质量 答案： ABD 试题分析：根据圆周运动的线速度和周期公式 得：土星线速度的大小，故 A正确根据圆周运动的向心加速度公式 得：土星加速度的大小 ，故 B正确根据题中条件，土星质量在计算过程中相互抵消，土星的质量无法求解，故 C错误研究土星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式 ，解得： 故 D 正确 故选 ABD 考点：考查了万有引力在天体中的应用， 点评：解题的关键在于找出向心力的来源，并能列出等式解题向心力的公式选取要根据题目提供的已知物
30、理量或所求解的物理量选取应用 实验 题 在 “探究平抛运动的运动规律 ”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下： A让小球多次从 _位置自由滚下，在一张印有小方格的纸记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置，如右图中 a、 b、 c、 d所示。 B按图安装好器材，注意调节斜槽末端切线 _，记下平抛初位置 O点和过 O 点的竖直线。 C取下白纸以 O 为原点，以竖直线为 y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。 (1)完成上述步骤，将正确的答案：填在横线上。 (2)已知图中小方格的边长 L 1.25cm，则小球平 抛的初速度为 v0 _（取 g 9.80m/s2），小球在 b点
31、的速率 _（保留三位有效数字）。 答案：步骤 A:相同（同一）步骤 B:水平 （ 2） 0.7 0.875 试题分析：（ 1）该是实验中要保证每次小球做平抛运动的轨迹相同，这就要求小球平抛的初速度相同，而且初速度是水平的，因此在具体实验操作中要调整斜槽末端水平，同时让小多次从同一位置无初速度的释放 （ 2）由图可知 a、 b、 c、 d之间的时间间隔是相同的，因此根据匀变速直线运动的规律有： ，由题可知 ，带入解得： ； 解得：，带入数据解得： ，竖直方向自由落体运动，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：考点：研究平抛物体的运动 点评：本题不但考查了平抛运动的规律，
32、还灵活运用了匀速运动和匀变速运动的规律，是一道考查基础知识的好题目 填空题 在 发现万有引力定律一百年以后，才有 巧妙的利用扭称实验，第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量。 答案：牛顿 卡文迪许 试题分析：牛顿根据行星的运动规律推导出了万有引力定律，经过 100 多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量； 考点：万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定 点评：由行星的运动规律推导出万有引力表达式，是典型的已知运动情况判断受力情况，最初由牛顿发现了万有引力的规律，并提出了著名的万有引力定律，经过 100多年后，由英国物理学家
33、卡文迪许测量出万有引力常量 计算题 某一行星有一质量为 m的卫星，以半径 r，周期 T做匀速圆周运动，求： （ 1）行星的质量； （ 2）卫星的加速度； （ 3）若测得行星的半径恰好是卫星运 行半径的 1 10,则行星表面的重力加速度是多少？ 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）设行星的质量为 M，由行星对卫星的万有引力提供向心力得 （ 2分） 解得 （ 1分） （ 2）卫星的加速度 （ 3分） （ 3）设行星表面的重力加速度为 g，行星半径为 R，则行星表面物体的重力等于行星对物体的万有引力，即 （ 2分） （ 1分） 考点：本题考查了万有引力在天体中的应用， 点评：解题的
34、关键在于找出向心力的来源，并能列出等式解题向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用 一宇 航员站在某质量分布均匀的星球表面上沿竖直方向以初速度 抛出一个小球，测得小球经时间 t落回抛出点，已知该星球半径为 R，万有引力常量为 G，求： （ 1）该星球的密度 （ 2）该星球的第一宇宙速度 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：（ 1） （ 1分） 解得 （ 1分） 由 得 （ 2分） 还知道 ，联立可得： （ 1分） (2)由 可得： 考点：万有引力定律及其应用； 点评：重力加速度 g是天体运动研究和天体表面宏观物体运动研究联系的物理量本题要求学生掌握两种等式：一是物体所
35、受重力等于其吸引力；二是物体做匀速圆周运动其向心力由引力提供 据中国月球探测计划的有关负责人披露，未来几年如果顺利实现把宇航员送入太空的目标 ,中国可望在 2010年以前完成首次月球探测 .一位勤于思考的同学为探月宇航员设计了如下实验 :在距月球表面高 h处以初速度 v0水平抛出一个物体 ,然后测量该平抛物体的水平位移为 x,通过查阅资料知道月球的半径为 R,引力常量为 G,若物体只受月球引力的作用 ,请你求出 : (1)月球表面的重力加速 度 . (2)月球的质量 . (3)环绕月球表面运动的宇宙飞船的速率是多少。 答案：（ 1） （ 2） （ 3）试题分析： (1)在水平方向上有： 在竖直方向上有： 联立可得： (2) 根据公式可得： 解得： （ 3）根据公式可得 ; 解得： 考点：考查应用万有引力定律解决实际问题的能力， 点评：本题关键要建立模型，理清思路重力加速度 g是联系天体运动和星球表面物体的运动的桥梁
