第3讲牛顿运动定律与曲线运动一、单项选择题1.(·福建卷,13)设太阳质量为M,某行星绕太阳公转周期为T,轨道可视作半径为r的圆.已知万有引力常量为G,则描述该行星运动的上述物理量满足().A.GM=B.GM=C.GM=D.GM=解析太阳对行星的引力提供向心力,即=mr,整理可得GM=r3,故A正确.答案A2
如图1-3-19所示,一根跨越光滑定滑轮的轻绳,两端各有一杂技演员(可视为质点),a站于地面,b从图示的位置由静止开始向下摆动,运动过程中绳始终处于伸直状态,当演员b摆至最低点时,a刚好对地面无压力,则演员a的质量与演员b的质量之比ma∶mb为().图1-3-19A.1∶1B.2∶1C.3∶1D.4∶1解析演员b摆至最低点过程中,由动能定理得mbgl(1-cos60°)=mbv,在最低点对b受力分析,由牛顿第二定律得FT-mbg=mb,对a由平衡条件得FT=mag,解以上各式得=,选项B正确.答案B3.如图1-3-20所示,两次渡河时船相对水的速度大小和方向都不变,已知第一次实际航程为A至B,位移为s1,实际航速为v1,所用时间为t1
由于水速增大,第二次实际航程为A至C,位移为s2,实际航速为v2,所用时间为t2,则().图1-3-20A.t2>t1v2=B.t2>t1v2=C.t2=t1v2=D.t2=t1v2=解析设河宽为d,船自身的速度为v,与河岸下游的夹角为θ,对垂直河岸的分运动,过河时间t=,则t1=t2,对合运动,过河时间t==,故C正确.答案C4
如图1-3-21所示A行星运行轨道半径为R0,周期为T0,经长期观测发现其实际运行轨道与圆轨道总存在一些偏离,且周期性地每隔t0时间发生一次最大偏离.如图所示,天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知行星B,则行星B运动轨道半径为().图1-3-21A.R=R0B.R=R0C.R=R0D