【#高一# 导语】进入高中后,很多新生有这样的心理落差,比自己成绩优秀的大有人在,很少有人注意到自己的存在,心理因此失衡,这是正常心理,但是应尽快进入学习状态。©文档大全网高一频道为正在努力学习的你整理了《高一物理课时作业及答案》,希望对你有帮助!
1.关于我国发射的“亚洲一号”地球同步通讯卫星的说法,正确的是()
A.若其质量加倍,则轨道半径也要加倍
B.它在北京上空运行,故可用于我国的电视广播
C.它以第一宇宙速度运行
D.它运行的角速度与地球自转角速度相同
解析:选D.由GMmr2=mv2r知轨道半径与卫星质量无关,A错;同步卫星轨道必须和赤道平面重合,即卫星只能在赤道上空,不能在北京上空,B错;其运行速度小于第一宇宙速度,C错;同步卫星必和地球自转的角速度相同,D对.
2.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()
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.
3.2013年6月我国发射的“神舟十号”飞船与目标飞行器“天宫一号”成功完成交会对接.若二者对接前在各自稳定圆周轨道运行的示意图如图所示,二者运行方向相同,视为做匀速圆周运动,下列说法中正确的是()
A.为使“神舟十号”与“天宫一号”对接,可在当前轨道位置对“神舟十号”适当加速
B.“天宫一号”所在处的重力加速度比“神舟十号”大
C.“天宫一号”在发射入轨后的椭圆轨道运行阶段,近地点的速度大于远地点的速度
D.在“天宫一号”内,太空健身器、体重计、温度计都可以正常使用
解析:选AC.神舟十号适当加速后做离心运动可与天宫一号对接,选项A正确.由于天宫一号距地面较远,所以天宫一号所在处的重力加速度比神舟十号小,选项B错.由机械能守恒定律可知,“天宫一号”在发射入轨后的椭圆轨道运行阶段,近地点的速度大于远地点的速度,选项C正确.在“天宫一号”内,处于完全失重状态,体重计不可以正常使用,选项D错.
4.研究表明,地球自转在逐渐变慢,3亿年前地球自转的周期约为22小时.假设这种趋势会持续下去,地球的其他条件都不变,未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比()
A.距地面的高度变大B.向心加速度变大
C.线速度变大D.角速度变大
解析:选A.A.地球的自转周期变大,则地球同步卫星的公转周期变大.由GMmR+h2=m4π2T2(R+h),得h=3GMT24π2-R,T变大,h变大,A正确.
B.由GMmr2=ma,得a=GMr2,r增大,a减小,B错误.
C.由GMmr2=mv2r,得v=GMr,r增大,v减小,C错误.
D.由ω=2πT可知,角速度减小,D错误.
5.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,下列说法正确的是()
A.根据v=gR,可知三颗卫星的线速度vA B.根据万有引力定律,可知三颗卫星受到的万有引力FA>FB>FC C.三颗卫星的向心加速度aA>aB>aC D.三颗卫星运行的角速度ωA<ωB<ωC 解析:选C.由GMmr2=mv2r得v=GMr,故vA>vB>vC,选项A错误;卫星受的万有引力F=GMmr2,但三颗卫星的质量关系不知道,故它们受的万有引力大小不能比较,选项B错误;由GMmr2=ma得a=GMr2,故aA>aB>aC,选项C正确;由GMmr2=mω2r得ω=GMr3,故ωA>ωB>ωC,选项D错误. 6.“嫦娥二号”成功发射后,探月成为同学们的热门话题.一位同学为了测算卫星在月球表面附近做匀速圆周运动的环绕速度,提出了如下实验方案:在月球表面以初速度v0竖直上抛一个物体,测出物体上升的高度h,已知月球的半径为R,便可测算出绕月卫星的环绕速度.按这位同学的方案,绕月卫星的环绕速度为() A.v02hRB.v0h2R C.v02RhD.v0R2h 解析:选D.绕月卫星的环绕速度即第一宇宙速度,v=gR,对于竖直上抛的物体有v20=2gh,所以环绕速度为v=gR=v202h•R=v0R2h,选项D正确. 7.某次发射同步卫星的过程如下: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1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D.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 解析:选D.由GMmr2=mv2r=mrω2得,v=GMr,ω=GMr3,由于r1 8.假设某飞船在离地球表面高h处的轨道上做周期为T的匀速圆周运动,地球的质量和半径分别为M和R,引力常量为G,在该轨道上,飞船() A.运行的线速度大小为πR+hT B.运行的线速度小于第一宇宙速度 C.运行时的向心加速度大小为GMR+h D.宇航员太空行走时速度很小,可认为没有加速度 解析:选B.由公式v=st=2πR+hT,故A项错误;设飞船质量为m,由公式GMmR+h2=mv2R+h得v=GMR+h,而第一宇宙速度v1=GMR,故B项正确;因为GMmR+h2=ma向,所以a向=GMR+h2,故C项错误;宇航员相对于飞船速度很小,但相对于地球,其行走速度很大,存在向心加速度,故D项错误. ☆9.2013年6月13日13时18分,天宫一号目标飞行器与神舟十号飞船成功实现交会对接.若对接前两者在同一轨道上运动,下列说法正确的是() A.对接前“天宫一号”的运行速率大于“神舟十号”的运行速率 B.对接前“神舟十号”的向心加速度小于“天宫一号”的向心加速度 C.“神舟十号”先加速可实现与“天宫一号”在原轨道上对接 D.“神舟十号”先减速后加速可实现与“天宫一号”在原轨道上对接 解析:选D.由万有引力定律和牛顿第二定律列式v=GMr,a=GMr2,在同一轨道上的速度和加速度相等,所以选项A、B错误,加速做离心运动,只能实现低轨道与高轨道对接,所以选项C错.“神舟十号”先减速到低轨道后加速做离心运动,可实现两者在原轨道对接.所以选项D正确. 二、非选择题 10.某人在某星球上做实验,在星球表面水平放一长木板,在长木板上放一木块,木板与木块之间的动摩擦因数为μ,现用一弹簧测力计拉木块.当弹簧测力计示数为F时,经计算发现木块的加速度为a,木块质量为m.若该星球的半径为R,则在该星球上发射卫星的第一宇宙速度是多少? 解析:设该星球表面重力加速度为g′.在木板上拉木块时,由牛顿第二定律有F-μmg′=ma,解得 g′=F-maμm. 人造卫星的向心力由重力提供,即mg′=mv2R,所以卫星的第一宇宙速度为v=g′R=F-maμm•R. 答案:F-maμm•R 11.某卫星在赤道上空做匀速圆周运动,轨道平面与赤道平面重合,运行方向与地球的自转方向相同,轨道半径为r=2R,地球半径为R,地球的自转角速度为ω0,地球表面重力加速度为g.在某时刻该卫星正通过赤道上某建筑物的正上方,试求到它下该建筑物正上方所需时间t多长. 解析:万有引力提供向心力:GMm2R2=mω2(2R) 地表处万有引力近似等于物体重力得:mg=GMmR2 卫星与建筑物两次相遇,圆心角关系:ωt-ω0t=2π 解得t=2πg8R-ω0. 答案:2πg8R-ω0 ☆12.如图是发射地球同步卫星的简化轨道示意图,先将卫星发射至距地面高度为h1的近地轨道Ⅰ上,在卫星经过A点时点火实施变轨,进入远地点为B的椭圆轨道Ⅱ上,最后在B点再次点火,将卫星送入同步轨道Ⅲ.已知 地球表面重力加速度为g,地球自转周期为T,地球的半径为R.求: (1)近地轨道Ⅰ上的速度大小; (2)远地点B距地面的高度. 解析:(1)设地球的质量为M,卫星的质量为m,近地轨道Ⅰ上的速度为v1 在圆周轨道Ⅰ上GMmR+h12=mv21R+h1.① 在地球表面GMmR2=mg.② 由①②得:v1=gR2R+h1.③ (2)设B点距地面高度是h2 GMmR+h22=m2πT2(R+h2),④ 由②④得h2=3gR2T24π2-R. 答案:(1)gR2R+h1(2)3gR2T24π2-R
1.如图所示,拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法.如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100m,那么下列说法正确的是()
A.轮胎受到地面的摩擦力做了负功
B.轮胎受到的重力做了正功
C.轮胎受到的拉力不做功
D.轮胎受到地面的支持力做了正功
解析:选A.根据力做功的条件,轮胎受到的重力和地面的支持力都与位移垂直,这两个力均不做功,B、D错误;轮胎受到地面的摩擦力与位移反向,做负功,A正确;轮胎受到的拉力与位移夹角小于90°,做正功,C错误.
2.一物体静止在粗糙水平地面上.现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v.若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v.对于上述两个过程,用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功,Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则()
A.WF2>4WF1,Wf2>2Wf1
B.WF2>4WF1,Wf2=2Wf1
C.WF2<4WF1,Wf2=2Wf1
D.WF2<4WF1,Wf2<2Wf1
解析:选C.根据x=v+v02t得,两过程的位移关系x1=12x2,根据加速度的定义a=v-v0t,得两过程的加速度关系为a1=a22.由于在相同的粗糙水平地面上运动,故两过程的摩擦力大小相等,即f1=f2=f,根据牛顿第二定律F-f=ma得,F1-f1=ma1,F2-f2=ma2,所以F1=12F2+12f,即F1>F22.根据功的计算公式W=Fl,可知Wf1=12Wf2,WF1>14WF2,故选项C正确,选项A、B、D错误.
3.如图所示,物块A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做匀速直线运动的过程中,关于A与地面间的滑动摩擦力和A、B间的静摩擦力做功的说法,正确的是()
A.静摩擦力都做正功,滑动摩擦力都做负功
B.静摩擦力都不做功,滑动摩擦力都做负功
C.有静摩擦力做正功,有滑动摩擦力不做功
D.有静摩擦力做负功,有滑动摩擦力做正功
解析:选C.物块A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做匀速直线运动,根据平衡条件得知,A对B的静摩擦力与拉力F平衡,地面对A的滑动摩擦力与B对A的静摩擦力平衡,则地面对A的滑动摩擦力方向向左,对A做负功,物块A对地面的滑动摩擦力不做功,A对B的静摩擦力做负功,B对A的静摩擦力做正功,因此,选项C正确,其他选项均错.
4.起重机以1m/s2的加速度将质量为1000kg的货物由静止开始匀加速向上提升,若g取10m/s2,则在1s内起重机对货物所做的功是()
A.500JB.4500J
C.5000JD.5500J
解析:选D.货物的加速度向上,由牛顿第二定律有F-mg=ma,起重机的拉力F=mg+ma=11000N,货物上升的位移是x=12at2=0.5m,做功为5500J.
5.如图所示,在平行于斜面向上的F=50N的拉力作用下,使质量为m=2kg的物体沿着长为L=2m,倾角为α=30°的斜面从底端向上滑到顶端,物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.2,分别求作用在物体上的各力对物体所做的功(g取10m/s2).
解析:
(1)拉力F对物体所做的功为WF=FLcos0°=50×2×1J=100J
拉力F对物体做正功.
(2)重力mg对物体所做的功为
WG=mgLcos(90°+α)=-mgLsinα
=-2×10×2×12J=-20J
“负号”表示物体克服重力做功.
(3)摩擦力f对物体做的功为
Wf=f•Lcos180°=-μmgLcosα
=-0.2×2×10×2×32J=-43J
“负号”表示物体克服摩擦力做功,摩擦力是阻力.
(4)弹力N对物体做的功为
WN=NLcos90°=0J
表示弹力对物体不做功.
答案:拉力做功100J重力做功-20J摩擦力做功-43J支持力做功0J
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