曲線運(yùn)動(dòng)、萬有引力練習(xí)題

曲線運(yùn)動(dòng)、萬有引力練習(xí)題1、受熱帶風(fēng)暴“風(fēng)神”的影響，2008年6月26日白天至27日早上廣東省河源市多個(gè)縣市持續(xù)強(qiáng)降雨，江河暴漲，道路受毀，村莊受浸，山塘水庫(kù)溢流．災(zāi)情就是命令，危急時(shí)刻，武警廣東總隊(duì)河源市支隊(duì)官兵聞災(zāi)而動(dòng)，支隊(duì)先后派出搶險(xiǎn)突擊隊(duì)2批70多名官兵及時(shí)趕到現(xiàn)場(chǎng)用沖鋒舟、橡皮艇或是簡(jiǎn)陋的輪胎、木板等工具，一天內(nèi)轉(zhuǎn)移被洪水圍困的群眾8500在抗洪搶險(xiǎn)中，時(shí)間就是生命．假如你是一名戰(zhàn)士，在救人的地點(diǎn)、船速和水速大小一定的情況下，你應(yīng)如何駕駛沖鋒舟才能在最短的時(shí)間內(nèi)將人送上岸？2、某人站在自動(dòng)扶梯上不動(dòng)，扶梯正常運(yùn)行，人經(jīng)時(shí)間t1由一樓升到二樓；如果自動(dòng)扶梯不動(dòng)，人從一樓沿扶梯走到二樓所用的時(shí)間為t2．現(xiàn)在扶梯正常運(yùn)行，人也保持原來的速率沿扶梯向上走，則人從一樓到二樓所用的時(shí)間是多少？3、湘西有座美麗的鳳凰古城，它是文學(xué)大師沈從文的故鄉(xiāng)．古城外有條美麗的沱江，“沱江泛舟”是每位游客不可缺少的活動(dòng)．坐上小木船，蕩漾在清澈見底的沱江上，放眼兩岸盡是帶有濃厚土家族民族風(fēng)情的吊腳樓，真是有種“人在畫中游”的感覺．設(shè)船相對(duì)于水的速率不變，當(dāng)在你順流而下時(shí)不小心將草帽掉入水中，10min后到達(dá)終點(diǎn)并立即返航，如果船速不變，請(qǐng)問你再經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間能撈到漂來的草帽？4、1997年6月1日，柯受良駕駛質(zhì)量為1491kg的白色三菱跑車，從黃河?xùn)|岸的山西省境內(nèi)，沿臨時(shí)搭建的長(zhǎng)為264m跑道凌空飛越壺口，躍入了黃河西岸的陜西省境內(nèi)．他以驚、奇、險(xiǎn)的s，成功飛越50m寬的黃河壺口瀑布，從而獲得了“如果柯受良所駕駛的跑車在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的空氣阻力可以忽略，你能求出它離開跑道的水平速度嗎？5、用水槍從地面使水斜向上噴出，當(dāng)空氣阻力不計(jì)時(shí)，水流的運(yùn)動(dòng)在空中形成斜拋運(yùn)動(dòng)的拋物線，在保證噴出的水的初速度不變時(shí)，改變噴射角θ，將會(huì)看到的現(xiàn)象是()A．射程隨θ的增大而增大B．射程隨θ的增大而減小C．隨著θ的增大，射程先增大后減小D．射程不隨θ而變化6、如圖所示，倒置的飲料瓶?jī)?nèi)裝著水，瓶塞內(nèi)插著兩根兩端開口的細(xì)管，其中的一根彎成水平，且在水平端加接一段更細(xì)的硬管作為噴嘴．水從噴嘴中射出，在空中形成彎曲的細(xì)水柱，它顯示了平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，粗看就是一個(gè)“不動(dòng)”的平拋運(yùn)動(dòng)．實(shí)際上，由于各個(gè)水滴都在重復(fù)同一個(gè)平拋運(yùn)動(dòng)，同一時(shí)刻在平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡上的任意一點(diǎn)都分布有水滴，于是便形成了一條“不動(dòng)”的軌跡．這條“不動(dòng)”的軌跡便于平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究．插入瓶中的另一根細(xì)管的作用是保持從噴嘴射出的水流的速度，使其不隨瓶?jī)?nèi)水面的下降而減?。虼?，在水面降到A處以前的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，都可以得到穩(wěn)定的細(xì)水柱．請(qǐng)你思考：得到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡的方法有很多，你是否有不同的方法？7、在皮帶傳動(dòng)裝置里，發(fā)動(dòng)機(jī)和工作機(jī)的軸上各裝有一個(gè)皮帶輪，輪上緊套著一圈或并列的幾圈皮帶(如圖所示)．發(fā)動(dòng)機(jī)軸上的皮帶輪A叫做主動(dòng)輪，工作機(jī)軸上的皮帶輪B叫做從動(dòng)輪．主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依靠摩擦力的作用使皮帶運(yùn)動(dòng)，皮帶的運(yùn)動(dòng)又帶動(dòng)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)．一般在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不允許皮帶打滑．在圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置中，如果皮帶輪B是主動(dòng)輪，你能否確定從動(dòng)輪A的轉(zhuǎn)動(dòng)方向？這兩個(gè)輪邊緣上的各點(diǎn)的線速度是否相等？8、圖示為一種早期的自行車，這種不帶鏈條傳動(dòng)系統(tǒng)的自行車前輪的直徑很大，這樣的設(shè)計(jì)在當(dāng)時(shí)主要是為了()A．提高速度 B．提高穩(wěn)定性C．騎行方便 D．減小阻力9、飛機(jī)做曲線運(yùn)動(dòng)表演時(shí)的初速度為v1，經(jīng)時(shí)間t后速度變?yōu)関2，速度變化量Δv與v1和v2的方向關(guān)系如圖所示，其中正確的是()A．① B．② C．③ D．都不正確10、如圖所示，甲是一個(gè)被固定在轉(zhuǎn)軸上的半徑為r的輪子；乙是一個(gè)被支撐起來的中空的輪環(huán)，內(nèi)半徑為2r，外半徑為3r，甲帶動(dòng)乙轉(zhuǎn)動(dòng)，接觸處不打滑．當(dāng)甲的角速度為ω時(shí)，輪環(huán)外壁N點(diǎn)的線速度是________，向心加速度是________．11、地球在自轉(zhuǎn)的過程中，站在赤道上的人A和站在北緯45°位置的人B，隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，A和B隨地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比為________，A和B隨地球轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度之比為________，A、B的向心加速度之比為________．12、如圖甲所示是一種叫“飛椅”的游樂項(xiàng)目的示意圖，長(zhǎng)為L(zhǎng)的鋼繩一端系著坐椅，另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣，轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)．當(dāng)轉(zhuǎn)盤盤以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為θ，不計(jì)鋼繩的重力，求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω與夾角θ的關(guān)系．13、雜技演員表演“水流星”時(shí)，在長(zhǎng)為1.6m的細(xì)繩的一端系一個(gè)總質(zhì)量m＝0.5kg的盛有水的容器(可視為質(zhì)點(diǎn))，以繩的一端為圓心，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，“水流星”在最高點(diǎn)至少要多大的速度？(取g＝10m/s2)14、如圖所示，半徑為R的半球形金屬球殼開口向上立于水平桌面，質(zhì)量為m的物體沿金屬球殼內(nèi)滑下，滑到最低點(diǎn)時(shí)速度大小為v．若物體與球殼之間的摩擦因數(shù)為μ，則物體在最低點(diǎn)時(shí)，下列說法正確的是()A．物塊受到的向心力為B．物塊受到的摩擦力為C．物塊受到的摩擦力為D．物塊受到的合力方向斜向左上方15、瓦特節(jié)速器上有裝有重球的兩根棒，每根棒長(zhǎng)20cm(棒的重力不計(jì))，兩棒與豎直桿間的夾角會(huì)隨著機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度的增大而增大．設(shè)機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，棒與豎直轉(zhuǎn)動(dòng)軸AB間的夾角為60°，如圖所示．求此節(jié)速器的轉(zhuǎn)速．(g取10m/s2)16、如圖所示，從一根內(nèi)壁光滑的空心豎直圓柱形鋼管A的上端邊緣，沿直徑方向向管內(nèi)水平拋入一鋼球，球與管壁多次相碰后落地(球與管壁相碰前后的速度大小不變，時(shí)間不計(jì))．若換一根等高但內(nèi)徑更大的內(nèi)壁光滑的鋼管B，用同樣的方法拋入此鋼球，則()A．在A管中的球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)B．在B管中的球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)C．兩管中的球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一樣長(zhǎng)D．無法確定17、海王星離太陽的距離大約是地球離太陽的距離的30倍，那么海王星繞太陽的公轉(zhuǎn)周期大約是多少？(海王星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道可視為圓形軌道)18、1990年4月25日，科學(xué)家將哈勃天文望遠(yuǎn)鏡送上距地球表面約600km的高空，使得人類對(duì)宇宙中星體的觀測(cè)與研究有了極大的進(jìn)展．假設(shè)哈勃望遠(yuǎn)鏡沿圓軌道繞地球運(yùn)行．已知地球半徑為×106m，利用地球同步衛(wèi)星與地球表面的距離為×A．小時(shí) B．小時(shí)C．小時(shí) D．24小時(shí)19、地球繞太陽公轉(zhuǎn)，地球本身繞地軸自轉(zhuǎn)，因此形成了一年四季．下列說法正確的是()A．春分時(shí)，地球的公轉(zhuǎn)速率最小B．夏至?xí)r，地球的公轉(zhuǎn)速率最小C．秋分時(shí)，地球的公轉(zhuǎn)速率最小D．冬至?xí)r，地球的公轉(zhuǎn)速率最小20、一行星繞太陽做橢圓運(yùn)動(dòng)，已知其軌道近日點(diǎn)與太陽的距離為a，遠(yuǎn)日點(diǎn)與太陽的距離為b，則該行星在近日點(diǎn)的速率va和遠(yuǎn)日點(diǎn)的速率vb的比值．21、關(guān)于太陽對(duì)行星的引力，下列說法中正確的是()A．太陽對(duì)行星的引力大小等于行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小B．太陽對(duì)行星的引力大小與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間的距離成反比C．太陽對(duì)行星的引力規(guī)律是由實(shí)驗(yàn)得出的D．太陽對(duì)行星的引力規(guī)律是由開普勒定律和行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推導(dǎo)出來的22、在下面括號(hào)內(nèi)列舉的科學(xué)家中，對(duì)發(fā)現(xiàn)和完善萬有引力定律有貢獻(xiàn)的是_________________．(安培、牛頓、焦耳、第谷、卡文迪許、麥克斯韋、開普勒、法拉第)23、在討論地球潮汐成因時(shí)，地球繞太陽運(yùn)行軌道與月球繞地球運(yùn)行軌道可視為圓軌道．已知太陽質(zhì)量約為月球質(zhì)量的×107倍，地球繞太陽運(yùn)行的軌道半徑約為月球繞地球運(yùn)行的軌道半徑的400倍．關(guān)于太陽和月球?qū)Φ厍蛏舷嗤|(zhì)量海水的引力，以下說法正確的是()A．太陽引力遠(yuǎn)大于月球引力B．太陽引力與月球引力相差不大C．月球?qū)Σ煌瑓^(qū)域海水的吸引力大小相等D．月球?qū)Σ煌瑓^(qū)域海水的吸引力大小有差異24、地球表面的重力加速度g＝9.8m/s2，半徑R＝6400km，地球的平均密度ρ＝kg/m3。25、以M表示某天體的質(zhì)量，以m表示此天體的一個(gè)衛(wèi)星的質(zhì)量，以r表示它們間的距離，以T表示衛(wèi)星繞天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期．則中心天體的質(zhì)量M＝，中心天體的平均密度ρ＝。26、已知土星的公轉(zhuǎn)軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的9倍，土星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的750倍．那么，太陽對(duì)土星的吸引力約為它對(duì)地球吸引力的倍。27、人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星所受萬有引力F與軌道半徑r的關(guān)系是()A．由F＝F向＝mω2r知，F(xiàn)與r成正比B．由F＝F向＝mv2/R知，F(xiàn)與r成反比C．F與r2成正比D．F與r2成反比28、某星球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的9倍，半徑約為地球半徑的一半．若從距地球表面h高處平拋一物體，射程為60m，則在該星球上，從同樣高度以同樣的初速度平拋同一物體，射程應(yīng)為()A．10m B．15m C．90m D．360m29、兩個(gè)大小相同的實(shí)心小鐵球緊靠在一起，它們之間的萬有引力為F．若將兩個(gè)用同種材料制成的半徑是小鐵球2倍的實(shí)心大鐵球緊靠在一起，則兩大鐵球之間的萬有引力為()A．2F B．4F C．8F30、月亮在逃離地球當(dāng)你看著下圖遙想月球時(shí)，月球正在悄悄地從地球身邊溜走！月球和地球通過相互吸引，地球自轉(zhuǎn)的能量被月球一點(diǎn)點(diǎn)地“偷”走了，每1年，月球都從地球上吸取一點(diǎn)自轉(zhuǎn)能量，并利用這些能量來使自己在軌道上向外偏離3.75cm，因此每100年地球的自轉(zhuǎn)周期就要減慢ms．天文學(xué)家指出，在月球剛形成的時(shí)候，它與地球的距離僅僅是22530km，而現(xiàn)在的距離已經(jīng)拉大到了400000km，而且隨著時(shí)間的推移，月球會(huì)走得越來越遠(yuǎn)！請(qǐng)你思考：1．若月球繞地球的運(yùn)行可以看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，為什么月球向外偏離時(shí)，其運(yùn)行周期會(huì)增大？2．你能否根據(jù)上面提供的數(shù)據(jù)估算出月球的年齡？31、天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)了太陽系外的一顆行星．這顆行星的體積是地球的倍，質(zhì)量是地球的25倍．已知某一近地衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期約為，引力常量G＝×10－11N·m2/kg2，由此估