内容发布更新时间 : 2024/11/15 11:01:27星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

【解答】解：第一宇宙速度，这是卫星绕地球做圆周运动的最小发射速度7.9km/s，若7.9 km/s≤v＜11.2 km/s，物体绕地球运行（环绕速度）；

第二宇宙速度，这是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度11.2km/s，若11.2km/s≤v＜16.7 km/s，物体绕太阳运行（脱离速度）；

第三宇宙速度，这是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度16.7km/s，若v≥16.7 km/s，物体将脱离太阳系在宇宙空间运行（逃逸速度）． 故答案为：7.9；11.2；16.7

【点评】理解三种宇宙速度，特别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．

12．已知地球的质量为 M，万有引力恒量为G，地球半径为R．用以上各量表示，在地球表面附近运行的人造地球卫星的第一宇宙速度v=

．

【考点】万有引力定律及其应用． 【专题】万有引力定律的应用专题．

【分析】卫星绕地球表面运行，即卫星轨道半径等于地球半径时的速度是地球的第一宇宙速度； 卫星绕地球做圆周运动的向心力由地球对它的万有引力提供， 由万有引力公式及向心力公式列方程，可以求出地球的第一宇宙． 【解答】解：设卫星的质量是m， 地球的第一宇宙速度是v， 由牛顿第二定律可得： G

=m

，

解得：v=故答案为：

； ．

【点评】本题考查了求地球的第一宇宙速度，知道第一宇宙速度的概念、熟练应用万有引力公式及向心力公式即可正确解题．

13．火星的半径是地球半径的一半，其质量是地球质量的，一宇航员的质量是72kg，则他在火星上所受的重力为 320 N．（地球表面的重力加速度取10m/s） 【考点】万有引力定律及其应用． 【专题】万有引力定律的应用专题．

【分析】物体所含物质的多少叫做质量，质量是物体的属性，不随形状、状态、位置的改变而改变； 根据万有引力等于重力结合万有引力定律表示出重力．

根据行星和地球的质量、半径关系求出行星上的重力和地球上重力关系． 【解答】解：根据万有引力等于重力得：

=mg

2

火星半径为地球半径的一半，火星质量约为地球质量的．

一个物体在此火星上的重力和地球上重力之比． 所以火星表面的重力加速度为：g′=×10=

m/s

2

质量是物体的属性，不随形状、状态、位置的改变而改变，在火星上其质量仍为72kg， 在火星上重力是：G′=mg′=72×

=320N．

故答案为：320．

【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，再进行之比．

三、计算题 15．（2010秋?南关区校级期末）假设在火星上，实验小球做自由落体运动，在2s内下落的位移为16m；求：

（1）火星表面上的重力加速度为大；

（2）在开始自由下落第3s内的位移为大． 【考点】自由落体运动． 【专题】自由落体运动专题． 【分析】（1）物体在星球表面做自由落体运动，加速度即为火星上的重力加速度，根据自由落体运动的位移公式

求解；

（2）开始自由下落第3s内的位移等于前3s内的位移减去前2秒的位移． 【解答】解：（1）假设火星上的重力加速度大小为g，根据自由落体运动公式有：故g=

=

=8m/s

=

=36m

2

（2）小球前3s内的位移为h′=

故得第3s内的位移：H=36﹣16=20m

2

答：（1）火星表面上的重力加速度为8m/s； （2）在开始自由下落第3s内的位移为20m．

【点评】本题是自由落体运动规律的应用问题，比较简单，关键掌握位移公式

16．地球围绕太阳的运动可以视为匀速圆周运动，若地球距太阳的距离为 r，地球绕太阳公转周期为 T，若已知万有引力常量为 G，那么太阳的质量是多少？ 【考点】万有引力定律及其应用．

【专题】计算题；定量思想；模型法；万有引力定律的应用专题．

【分析】地球围绕太阳做匀速圆周运动，由太阳的万有引力充当向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式结合列式，可求得太阳的质量．

【解答】解：设地球质量为m，太阳质量为M，根据万有引力定律得地球所受万有引力为： F=G

地球围绕太阳做匀速圆周运动，由万有引力充当向心力，则有：

G=mr

解得：M=

答：太阳的质量是．

【点评】解决本题的关键是建立地球关于太阳的匀速圆周运动模型，掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用．本题属于基础题 17．（2011秋?湄潭县校级期末）地球中心和月球中心距离为地球半径的60倍，一登月密封舱在离月球表面112km的空中沿圆形轨道绕月球飞行，周期为T1=120.5min，月球半径1740km，则地球受月球的吸引力

2

是多少？（地面上的重力加速度为g=10m/s，R地=6400km）（其中T2为月球公转周期，约为30天） 【考点】万有引力定律及其应用． 【专题】万有引力定律的应用专题．

【分析】先根据登月舱所受月球的吸引力提供登月舱圆周的向心力求出月球质量的表达式，然后根据万有引力定律公式求出月球与地球的吸引力． 【解答】解：登月舱围绕月球做圆周运动时，应有

，

所以

地球对月球的引力等于月球对地球的引力的大小，设为F， 则

那么，

20

代入数值运算得F=2×10 N

20

答：地球受月球的吸引力是2×10 N．

【点评】本题考查了中心天体质量的计算和万有引力定律公式的应用，属于中档题目，难度不是很大．

18．已知火星表面附近的重力加速度为g，火星半径为R，火星自转周期为T．万有引力常量为G．求： （1）火星上卫星的第一宇宙速度；

（2）火星的同步卫星距行星表面的高度h．

【考点】万有引力定律及其应用；第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度． 【专题】万有引力定律的应用专题．

【分析】根据已知量，地球表面的物体受到的重力等于万有引力列出等式， 地球的同步卫星的万有引力提供向心力，可以求出地球同步卫星的高度． 【解答】解：（1）设质量为m的卫星绕火星表面飞行速度为v，万有引力提供向心力

=m ①

=mg ②

又由于

得v=

（2）其同步卫星的周期等于其自转周期T 则对其同步卫星有：

=m

（R+h） ③

联立②③解得：h=﹣R

；

﹣R．

答：（1）火星上卫星的第一宇宙速度是（2）火星的同步卫星距行星表面的高度

【点评】解答此题要清楚地球表面的物体受到的重力等于万有引力，地球的同步卫星的万有引力提供向心力．

新人教版必修2《第7章 机械能守恒定律》

单元测试卷

一、选择题（共15小题．在每小题给出的四个选项中，1～12小题只有一个选项正确，13～15小题有多个选项正确；） 1．（3分）下列说法中正确的是（ ）

A．物体受力的同时又有位移发生，则该力对物体做的功等于力乘以位移 B．力很大，位移很大，这个力所做的功一定很多 C．机械做功越多，其功率越大

D．汽车以恒定功率上坡的时候，司机必须换挡，其目的是减小速度，得到较大的牵引力

2．一小石子从高为10m处自由下落，经一段时间后小石子的动能恰好等于它的重力势能（以地面为参考

2

平面），g=10m/s，则该时刻小石子的速度大小为（ ） A．5m/s B．10m/s C．15m/s D．20m/s 3．（3分）从空中以30m/s的初速度水平抛出一个重10N的物体，物体在空中运动4s落地，不计空气阻力，

2

g取10m/s，则物体落地时重力的瞬时功率为（ ） A．400 W B．500 W C．300 W D．700 W

4．将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v﹣t图象如图所示．以下判断正确的是（ ）

A．前3s内货物处于失重状态 B．最后2s内货物只受重力作用

C．前3s内与最后2s内货物的平均速度相同

D．第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒

5．如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为零势能面而且不计空气阻力，则其中正确的是（ ）

A．物体到海平面时的势能为mgh B．重力对物体做的功为mgh C．物体在海平面上的动能为mvD．物体在海平面上的机械能为mv

+mgh

6．如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）．初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态．剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块（ ）

A．速率的变化量不同 B．机械能的变化量不同

C．重力势能的变化量相同 D．重力做功的平均功率相同

7．质量为m1、m2的两物体，静止在光滑的水平面上，质量为m的人站在m1上用恒力F拉绳子，经过一段时间后，两物体的速度大小分别为v1和v2，位移分别为s1和s2，如图所示．则这段时间内此人所做的功的大小等于（ ）

A．Fs2 B．Fs1