【薦】萬有引力定律綜合習(xí)題.doc

萬有引力定律單元檢測卷 一、單項選擇題1下列說法中正確的是A日心說的代表人物是托勒密B丹麥天文學(xué)家第谷通過對行星運動的觀測研究得出了行星運動的規(guī)律C牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測出了引力常量的數(shù)值D海王星是利用萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的一顆行星，被人們稱為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”2兩個質(zhì)量均為M的星體，其連線的垂直平分線為HN，O為其連線的中點，如圖所示，一個質(zhì)量為m的物體從O沿OH方向運動，則它受到的萬有引力大小變化情況是A一直增大 B一直減小C先增大，后減小 D先減小，后增大3月球繞地球做勻速圓周運動的向心加速度大小為a，設(shè)月球表面的重力加速度大小為g1，在月球繞地球運行的軌道處由地球引力產(chǎn)生的加速度大小為g2，則Ag1=a Bg2=a Cg1+ g2=a Dg2- g1 =a 4“探路者”號宇宙飛船在宇宙深處飛行過程中，發(fā)現(xiàn)A、B兩顆天體各有一顆靠近表面飛行的衛(wèi)星，并測得兩顆衛(wèi)星的周期相等，以下判斷錯誤的是A天體A、B表面的重力加速度與它們的半徑成正比B天體A、B的平均密度一定相等 C天體A、B的質(zhì)量可能相等D兩顆衛(wèi)星的線速度一定相等5已知地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍。若某行星的平均密度為地球平均密度的一半，它的同步衛(wèi)星距其表面的高度是其半徑的2.5倍，則該行星的自轉(zhuǎn)周期約為A6小時 B 12小時 C24小時 D 36小時6已知地球半徑是6.4106m，地球自轉(zhuǎn)的角速度是7.2710-5rad/s ，地面的重力加速度是9.8m/s2，月地中心間距離是3.84108m。假設(shè)地球上有一棵蘋果樹長到了月球那么高，則當(dāng)蘋果脫離蘋果樹后，將A飛向茫茫宇宙 B落向地面C成為地球的“蘋果月亮” D成為地球的同步“蘋果衛(wèi)星”7火星探測項目是我國繼神舟載人航天工程、嫦娥探月工程之后又一個重大太空探索項目。假設(shè)火星探測器在火星表面附近圓形軌道運行周期為T1，“神舟”飛船在地球表面附近圓形軌道運行周期為T2，火星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為p，火星半徑與地球半徑之比為q，則T1、T2之比為A B C D 8地球質(zhì)量M可由表達式M=求出，式中G為引力常量，a的單位是m/s，b是a的冪次，c的單位是m/s2，以下判斷正確的是Aa是同步衛(wèi)星繞地球運動的速度，b=4，c是地球表面重力加速度Ba是赤道上物體的自轉(zhuǎn)速度，b=2，c是地球表面重力加速度Ca是第一宇宙速度，b=4，c是地球表面重力加速度Da是月球繞地球運動的速度，b=4，c是月球表面的自由落體加速度9為了對火星及其周圍的空間環(huán)境進行探測，我國預(yù)計于2011年10月發(fā)射第一顆火星探測器“螢火一號”。假設(shè)探測器在離火星表面高度分別為h1和h2的圓軌道上運動時，周期分別為T1和T2?；鹦强梢暈橘|(zhì)量分布均勻的球體，且忽略火星的自轉(zhuǎn)影響，萬有引力常量為G。僅利用以上數(shù)據(jù)，可以計算出A火星的密度和火星表面的重力加速度B火星的質(zhì)量和火星對“螢火一號”的引力C火星的半徑和“螢火一號”的質(zhì)量D火星表面的重力加速度和火星對“螢火一號”的引力102008年9月25日我國成功發(fā)射了“神舟七號”載人飛船，隨后航天員圓滿完成了太空出艙任務(wù)并釋放了“伴飛”小衛(wèi)星若小衛(wèi)星和飛船在同一圓軌道上，相隔一段距離一前一后沿同一方向繞行下列說法正確的是A由飛船的軌道半徑、周期和引力常量可以算出飛船質(zhì)量B航天員踏在飛船表面進行太空漫步時，對表面的壓力等于航天員的重力C飛船只需向后噴出氣體，就可以在短時間內(nèi)和小衛(wèi)星對接D小衛(wèi)星和飛船的加速度大小相等二、多項選擇題11人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運動，假如衛(wèi)星的線速度減小到原來的1/2，衛(wèi)星仍做圓周運動，則以下敘述中正確的是A衛(wèi)星的角速度減小到原來的1/2 B衛(wèi)星的向心加速度減小到原來的1/16C衛(wèi)星的周期增大到原來的2倍 D衛(wèi)星的周期增大到原來的8倍12同步衛(wèi)星距地心間距為r，運行速率為v1，加速度為a1；地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2，地球半徑為R；第一宇宙速度為v2，則下列比值中正確的是ABCD13我國“神舟”七號載人飛船發(fā)射升空，進入預(yù)定軌道后繞地球自西向東做勻速圓周運動，每90 min轉(zhuǎn)一圈。航天員在軌道艙做了許多科學(xué)實驗，著地前1.5 m返回艙底座發(fā)動機開始向下噴氣，使返回艙減速下降，實現(xiàn)軟著陸，“神舟”七號航天實驗圓滿完成。下列關(guān)于“神舟”七號的說法正確的是A“神舟”七號的軌道高度小于地球同步衛(wèi)星的軌道高度 B“神舟”七號的圓軌道與首都北京所在緯度線是共面同心圓C“神舟”七號繞地球做勻速圓周運動的速度略大于第一宇宙速度D在著地前1.5 m內(nèi)宇航員處于超重狀態(tài)142009年5月，航天飛機在完成對哈勃空間望遠鏡的維修任務(wù)后，在A點從圓形軌道進入橢圓軌道，B為軌道上的一點，如圖所示，關(guān)于航天飛機的運動，下列說法中正確的有A在軌道上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度B在軌道上經(jīng)過A的動能小于在軌道上經(jīng)過A 的動能C在軌道上運動的周期小于在軌道上運動的周期D在軌道上經(jīng)過A的加速度小于在軌道上經(jīng)過A的加速度15木星是太陽系中最大的行星，它有眾多衛(wèi)星觀察測出：木星繞太陽作圓周運動的半徑為r1、 周期為T1；木星的某一衛(wèi)星繞木星作圓周運動的半徑為r2、 周期為T2已知萬有引力常量為G，則根據(jù)題中給定條件 A能求出木星的質(zhì)量 B能求出木星與衛(wèi)星間的萬有引力C能求出太陽與木星間的萬有引力 D可以斷定16 宇宙飛船以周期為T繞地球作圓周運動時，由于地球遮擋陽光，會經(jīng)歷“日全食”過程，如圖所示。已知地球的半徑為R，地球質(zhì)量為M，引力常量為G，地球自轉(zhuǎn)周期為T0 。太陽光可看作平行光，宇航員在A點測出地球的張角為，則ROAA一天內(nèi)飛船經(jīng)歷“日全食”的次數(shù)為T/T0B飛船繞地球運動的線速度為C飛船每次“日全食”過程的時間為D飛船周期為T=三、填空題：17 一彈簧秤，在地面上稱某鐵塊重900N，則此彈簧秤在離地高度為2R（R為地球半徑）的衛(wèi)星中稱這塊鐵，讀數(shù)為 ，此時鐵塊受的地球引力為 。18某行星繞太陽運動可近似看作勻速圓周運動，已知行星運動的軌道半徑為R，周期為T，萬有引力恒量為G，則該行星的線速度大小為 ；太陽的質(zhì)量可表示為 。19在某星球表面以初速度v0堅直上拋一個物體，若物體只受該星球引力作用，物體上升的最大高度為h。該星球表面的重力加速度為 ；已知該星球的半徑R，如果要在這個星球上發(fā)射一顆繞它運行的衛(wèi)星，其做勻速圓周運動的最小周期為 20已知地球的半徑為R，自轉(zhuǎn)角速度為，地球表面的重力加速度為g，在赤道上空一顆相對地球靜止的同步衛(wèi)星離地面的高度是_ _(用以上三個量表示)21一探月衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運行，某一時刻正好處于地心和月心的連線上，衛(wèi)星在此處所受地球引力與月球引力之比為41已知地球與月球的質(zhì)量之比約為811，則該處到地心與到月心的距離之比約為 .四、計算題22地球半徑R=6400km，地面上的重力加速度g=9.8m/s2，地核的體積約為整個地球體積的16%，地核的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的34%試估算地核的平均密度(G=6.671011Nm2/kg2，結(jié)果取兩位有效數(shù)字)23“神舟”六號載人飛船在空中環(huán)繞地球做勻速圓周運動，某次經(jīng)過赤道的正上空時，對應(yīng)的經(jīng)度為1（實際為西經(jīng)157.5），飛船繞地球轉(zhuǎn)一圈后，又經(jīng)過赤道的正上空，此時對應(yīng)的經(jīng)度為2（實際為180）已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)的周期為T0求飛船運行的圓周軌道離地面高度h的表達式（用1、2、T0、g和R表示） 24三個質(zhì)量均為m的質(zhì)點A、B、C組成一邊長為a的等邊三角形，如圖所示，質(zhì)點之間有萬有引力作用，為使此三角形保持不變，三個質(zhì)點都應(yīng)以角速度繞通過它們的質(zhì)心（即三角形的重心）O，并沿垂直于三角形平面的軸勻速轉(zhuǎn)動，試求此角速度的大小。25在勇氣號火星探測器著陸的最后階段，著陸器降落到火星表面上，再經(jīng)過多次彈跳才停下來假設(shè)著陸器第一次落到火星表面彈起后，到達最高點時高度為h，速度方向是水平的，速度大小為v0，求它第二次落到火星表面時速度的大小，計算時不計大氣阻力已知火星的一個衛(wèi)星的圓軌道的半徑為r，周期為T火星可視為半徑為r0的均勻球體BAr1r226要發(fā)射一顆人造地球衛(wèi)星，使它在半徑為r2的預(yù)定軌道上繞地球做勻速圓周運動，為此先將衛(wèi)星發(fā)射到半徑為r1的近地暫行軌道上繞地球做勻速圓周運動如圖所示，在A點，使衛(wèi)星速度增加，從而使衛(wèi)星進入一個橢圓的轉(zhuǎn)移軌道上，當(dāng)衛(wèi)星到達轉(zhuǎn)移軌道的遠地點B時，再次改變衛(wèi)星速度，使它進入預(yù)定軌道運行，試求衛(wèi)星從A點到B點所需的時間已知地球表面的重力加速度大小為g，地球的半徑為R備 選 試 題1銀河系恒星中大約有四分之一是雙星。某雙星由質(zhì)量不等的星球A和B組成，兩星球在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點P做勻速圓周運動。已知A和B的質(zhì)量分別為m1和m2，且m1：m2=2：1，則 （ ）AA、B兩星球的角速度之比為2：1 BA、B兩星球的線速度之比為2：1CA、B兩星球的半徑之比為1：2 DA、B兩星球的加速度之比為2：1答案 C解：A、B兩星球的角速度之比為1：1，A錯；設(shè)A、B 到P點的距離分別為r1、r2 ， 由萬有引力定律和牛頓第二定律可得，選項C正確；由v=r得A、B兩星球的線速度之比為1：2，B錯；由a=2r得加速度之比為1：2，D錯。2如圖所示A、B、C是在地球大氣層外圓形軌道上運行的三顆人造衛(wèi)星，B、C離地面的高度小于A離地面的高度，A、B的質(zhì)量相等且大于C的質(zhì)量。下列說法中正確的是（ ）AB、C的線速度大小相等，且大于A的線速度BB、C的向心加速度大小相等，且小于A的向心加速度CB、C運行周期相同，且小于A的運行周期DB的向心力大于A和C的向心力答案 ACD3設(shè)地球繞太陽做勻速圓周運動，軌道半徑為R，速率為v，則太陽的質(zhì)量可用v、R和引力常量G表示為 。太陽圍繞銀河系中心的運動可視為勻速圓周運動，其運動速率約為地球公轉(zhuǎn)速率的7倍，軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的2109倍。為了粗略估算銀河系中恒星的數(shù)目，可認為銀河系中所有恒星的質(zhì)量都集中在銀河系中心，且銀河系中各恒星的平均質(zhì)量約等于太陽質(zhì)量，則銀河系中恒星數(shù)目約為 。答案 4偵察衛(wèi)星在通過地球兩極上的圓軌道上運行，它的運行軌道距地面高度為h，要使衛(wèi)星在一天的時間內(nèi)將地面上赤道各處在日照條件的情況下全都拍攝下來，衛(wèi)星在通過赤道上空時，衛(wèi)星上的攝像機至少應(yīng)拍攝地面上赤道圓周的弧長是多少？設(shè)地球半徑為R，地面處的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)的周期為T 。解析：如果周期是12小時，每天能對同一地區(qū)進行兩次觀測。如果周期是6小時，每天能對同一緯度的地方進行四次觀測。如果周期是小時，每天能對同一緯度的地方進行n次觀測。設(shè)衛(wèi)星運行周期為T1，則有物體處在地面上時有 解得：在一天內(nèi)衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)過的圈數(shù)為，即在日照條件下有次經(jīng)過赤道上空，所以每次攝像機拍攝的赤道弧長為，