格物学 力学圆周运动

向心力-圆周运动知识点月考基础自测题解析-广西壮族自治区等高中物理,平均正确率68.0%

2025-06-05
向心力-圆周运动知识点月考基础自测题解析-广西壮族自治区等高中物理,平均正确率68.0%
2、['万有引力定律的常见应用', '向心力', '人造卫星的运行规律']

正确率40.0%天和号核心舱在轨运行可近似为圆周运动,将地球看作半径为$${{R}}$$的均匀球体,核心舱距离地面的高度为$${{H}}$$。忽略地球自转,地面处的重力加速度大小为$${{g}}$$,则可以求出$${{(}{)}}$$

C

A.核心舱内的重力加速度大小$$\frac{R} {R+H} g$$

B.核心舱的运行速度为$$\sqrt{g ( R+H )}$$

C.核心舱的运行周期为$$\frac{2 \pi} {R} \sqrt{\frac{( R+H )^{3}} {g}}$$

D.地球的密度为$$\frac{3 g} {4 \pi R}$$

6、['万有引力定律的简单计算', '向心力']

正确率40.0%某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用,绕地球运转的轨道会慢慢改变,某次测量卫星的轨道半径为$${{r}_{1}}$$,后来变为$$\boldsymbol{r}_{2} \ ( \boldsymbol{r}_{2} < \boldsymbol{r}_{1} )$$,用$$E_{k 1}, \ E_{k 2}$$表示卫星在这两个轨道上的动能,$${{T}_{1}{、}{{T}_{2}}}$$表示卫星在这两个轨道上的运行周期,则(

B

A.$$E_{k 2} < E_{k 1}, \, \, T_{2} < T_{1}$$

B.$$E_{k 2} > E_{k 1}, \, \, T_{2} < T_{1}$$

C.$$E_{k 2} < E_{k 1}, \ T_{2} > T_{1}$$

D.$$E_{k 2} > E_{k 1}, \, \, T_{2} > T_{1}$$

7、['水平面内的圆周运动', '向心力']

正确率60.0%某列火车线路只有一个弯道,运行时按规定速度$$4 0 m / s$$转弯时,内$${、}$$外轨对车轮皆无侧压力,若某次火车在该弯道实际运行速度为$$3 0 m / s$$,到站后工作人员检查(

A

A.仅车轮内侧有损坏

B.仅车轮外侧有损坏

C.车轮内外侧均有损坏

D.车轮内外侧均没有有损坏

8、['向心力']

正确率60.0%下列关于向心力的说法中错误的是(

A

A.向心力总是沿半径指向圆心,且大小不变,向心力是一个恒力

B.向心力是沿着半径指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果命名的

C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力,也可以是其中某个力的分力

D.向心力只改变物体线速度的方向,不可能改变物体线速度的大小

10、['万有引力定律的常见应用', '向心力']

正确率40.0%$${{2}{0}{2}{0}}$$年$${{1}{2}}$$月$${{1}}$$日,嫦娥五号探测器实施月面“挖土”成功,“挖土”采用了钻取和表取两种模式。假设月球可看作质量分布均匀的球体,其质量为$${{M}}$$,半径为$${{R}}$$。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零,万有引力常量为$${{G}}$$。某次钻取中质量为$${{m}}$$的钻尖进入月球表面以下$${{h}}$$深处,则此时月球对钻尖的万有引力为$${{(}{)}}$$

D

A.$${{0}}$$

B.$$G \frac{M m} {R^{2}}$$

C.$$G \frac{M m} {( R-h ) R^{2}}$$

D.$$G \frac{( R-h ) M m} {R^{3}}$$

2、天和号核心舱问题解析

A选项:核心舱内的重力加速度由万有引力提供,公式为 $$g' = \frac{GM}{(R+H)^2}$$。地面重力加速度 $$g = \frac{GM}{R^2}$$,联立得 $$g' = \frac{R^2}{(R+H)^2} g$$,与选项 $$\frac{R}{R+H} g$$ 不符,故A错误。

B选项:核心舱做圆周运动的速度由 $$v = \sqrt{\frac{GM}{R+H}}$$ 决定,代入 $$g = \frac{GM}{R^2}$$ 得 $$v = \sqrt{\frac{g R^2}{R+H}}$$,与选项 $$\sqrt{g(R+H)}$$ 不符,故B错误。

C选项:周期公式为 $$T = 2\pi \sqrt{\frac{(R+H)^3}{GM}}$$,代入 $$g = \frac{GM}{R^2}$$ 得 $$T = \frac{2\pi}{R} \sqrt{\frac{(R+H)^3}{g}}$$,与选项一致,故C正确。

D选项:地球密度 $$\rho = \frac{M}{\frac{4}{3}\pi R^3}$$,结合 $$g = \frac{GM}{R^2}$$ 得 $$\rho = \frac{3g}{4\pi G R}$$,选项漏掉 $$G$$,故D错误。

答案:C

6、卫星轨道变化问题解析

卫星轨道半径减小($$r_2 < r_1$$)时:

动能:由 $$E_k = \frac{GMm}{2r}$$ 知,半径越小动能越大,故 $$E_{k2} > E_{k1}$$。

周期:由开普勒第三定律 $$T^2 \propto r^3$$ 知,半径越小周期越短,故 $$T_2 < T_1$$。

答案:B

7、火车转弯问题解析

规定速度 $$v_0 = 40\,\text{m/s}$$ 时,内外轨无侧压力,说明向心力完全由重力和支持力的合力提供。实际速度 $$v = 30\,\text{m/s} < v_0$$ 时,所需向心力减小,火车轮缘挤压内侧轨道,导致内侧车轮损坏。

答案:A

8、向心力说法错误选项解析

A选项:向心力方向始终变化,是变力而非恒力,故A错误。

B、C、D选项均正确描述向心力的特性。

答案:A

10、钻尖万有引力问题解析

月球对壳内物体的万有引力仅由半径 $$R-h$$ 以内的质量提供。内部质量 $$M' = \frac{(R-h)^3}{R^3} M$$,万有引力为 $$F = G \frac{M'm}{(R-h)^2} = G \frac{Mm(R-h)}{R^3}$$。

答案:D

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