萬有引力與航天單元測試題

第六章萬有引力與航天單元測試題 (時(shí)間：70分鐘，滿分：100分)班級： 姓名： 一、選擇題（每小題4分，共48分）1下列說法符合史實(shí)的是（ ）A牛頓發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 B開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律C卡文迪許第一次在實(shí)驗(yàn)室里測出了引力常量 D牛頓發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星2下列說法正確的是（ ）A第一宇宙速度是人造衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的速度B第一宇宙速度是人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的速度C如果需要，地球同步通訊衛(wèi)星可以定點(diǎn)在地球上空的任何一點(diǎn)D地球同步通訊衛(wèi)星的軌道可以是圓的也可以是橢圓的3關(guān)于環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的人造地球衛(wèi)星，有如下幾種說法，其中正確的是（ ）A 軌道半徑越大，速度越小，周期越長 B 軌道半徑越大，速度越大，周期越短C 軌道半徑越大，速度越大，周期越長 D 軌道半徑越小，速度越小，周期越長4 兩顆質(zhì)量之比的人造地球衛(wèi)星，只在萬有引力的作用之下，環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)。如果它們的軌道半徑之比，(已知物體的動(dòng)能Ek=mv2/2) 那么它們的動(dòng)能之比Ek1：Ek2為（ ）A 8：1B 1：8C 2：1D 1：25 推測太陽系的第十顆行星就在地球的軌道上，從地球上看，它永遠(yuǎn)在太陽的 背面，人類一直未能發(fā)現(xiàn)它，可以說是“隱居”著的地球的“孿生兄弟”由以上信息可以確定（ ） A這顆行星的公轉(zhuǎn)周期與地球相等 B這顆行星的半徑等于地球的半徑C這顆行星的密度等于地球的密度 D這顆行星上同樣存在著生命6(多選)關(guān)于開普勒行星運(yùn)動(dòng)的公式k，以下理解正確的是（ ）Ak是一個(gè)與行星無關(guān)的常量B若地球繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的半長軸為R地，周期為T地；月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的長半 軸為R月，周期為T月，則CT表示行星運(yùn)動(dòng)的自轉(zhuǎn)周期 DT表示行星運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期7 若已知行星繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑為r，公轉(zhuǎn)的周期為T，萬有引力恒量為G，則由此可求出 的物理量有（ ）A某行星的質(zhì)量 B太陽的質(zhì)量 C某行星的密度 D太陽的密度8(多選)已知下面的哪組數(shù)據(jù)，可以算出地球的質(zhì)量M（引力常量G為已知）（ ）A月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期T及月球到地球中心的距離R1B地球繞太陽運(yùn)行周期T2及地球到太陽中心的距離R2C人造衛(wèi)星在地面附近的運(yùn)行速度v3和運(yùn)行周期T3D地球繞太陽運(yùn)行的速度v4及地球到太陽中心的距離R49下列說法中正確的是（ ）A天王星偏離萬有引力計(jì)算的軌道，是由于天王星受到軌道外面其他行星的引力作用B只有海王星是人們依據(jù)萬有引力定律計(jì)算軌道而發(fā)現(xiàn)的C天王星是人們依據(jù)萬有引力定律計(jì)算軌道而發(fā)現(xiàn)的 D以上均不正確10 歐洲航天局由衛(wèi)星觀測發(fā)現(xiàn)銀河系中心存在一個(gè)超大型黑洞，命名為MCG63015， 由于黑洞的強(qiáng)大引力，周圍物質(zhì)大量掉入黑洞，假定銀河系中心僅此一個(gè)黑洞，已知太 陽系繞銀河系中心勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，下列哪一組數(shù)據(jù)可估算該黑洞的質(zhì)量（ ）A地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期和速度 B太陽的質(zhì)量和運(yùn)行速度C太陽質(zhì)量和到黑洞的距離 D太陽運(yùn)行速度和到黑洞的距離11地球半徑為R，距地面高為h處有一顆同步衛(wèi)星，今赤道上一物體和同步衛(wèi)星一起隨地球自轉(zhuǎn)，則它們轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度之比為（ ）A.V物：V衛(wèi)= B. V物：V衛(wèi)=C. V物：V衛(wèi)= D. V物：V衛(wèi)=12一物體靜置在平均密度為的球形天體表面的赤道上已知萬有引力常量為G，若由于天體自轉(zhuǎn)使物體對天體表面壓力恰好為零，則天體自轉(zhuǎn)周期為()A B C D 二、填空題（每題6分，共18分）13兩顆人造衛(wèi)星A、B的質(zhì)量之比mAmB=12，軌道半徑之比rArB=13，某一時(shí)刻它們的連線通過地心，則此時(shí)它們的線速度之比vAvB= ，向心加速度之比aAaB= ，向心力之比FAFB= 。14.地球繞太陽運(yùn)行的半長軸為1.51011 m，周期為365 天；月球繞地球運(yùn)行的軌道半長軸為3.82108m，周期為27.3 天，則對于繞太陽運(yùn)行的行星；R3T2的值為_m3s2，對于繞地球運(yùn)行的物體，則R3T2_ m3/s2.15.地核的體積約為整個(gè)地球體積的16%，地核的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的34%.經(jīng)估算，地核平均密度為_kg/m3.（已知地球半徑為6.4106 m，地球表面重力加速度為9.8 m/s2，萬有引力常量為6.71011Nm2/kg2，結(jié)果取兩位有效數(shù)字） 萬有引力與航天單元測試題 答卷姓名 班級 得分 一、選擇題答案題號12345678910 1112答案二、填空題（每題6分，共18分）13. 14. 15. 三、計(jì)算題（共34分）16（10分）宇航員駕駛一飛船在靠近某行星表面附近的圓形軌道上運(yùn)行，已知飛船運(yùn)行的周期為T，行星的平均密度為。試證明（萬有引力恒量G為已知，是恒量）17（12分）在某個(gè)半徑為的行星表面，對于一個(gè)質(zhì)量kg的砝碼，用彈簧稱量，其示數(shù)為。請您計(jì)算該星球的第一宇宙速度是多大？（注：第一宇宙速度，也即近地、最大環(huán)繞速度；本題可以認(rèn)為物體重力大小與其萬有引力的大小相等。） 18（12分）神舟五號載人飛船在繞地球飛行的第5圈進(jìn)行變軌，由原來的橢圓軌道變?yōu)榫嗟孛娓叨萮=342km的圓形軌道。已知地球半徑 R=6.37103 km，地面處的重力加速度g=10 m/s2，試導(dǎo)出飛船在上述圓軌道上運(yùn)行的周期T的公式（用h、R、g表示），然后計(jì)算周期的數(shù)值（保留兩位有效數(shù)字）。參考答案1C 2B 3.A 4B 5A6AD 7B 8AC 9A 10 D 11.C 12.C13；9：1；9：2 143.41018；1.01013 151.2104【解析】 要計(jì)算地核密度，就要計(jì)算地球密度，由條件知核2.125而要求地球密度只有R和g為已知量，可以根據(jù)地球表面重力近似等于萬有引力來求： 即：g而即：5.46103 kg/m3核1.2104 kg/m316設(shè)行星半徑為R、質(zhì)量為M，飛船在靠近行星表面附近的軌道上運(yùn)行時(shí)，有 即 （6分）又行星密度 （2分） 將代入得 證畢（2分）17.解：由重量和質(zhì)量的關(guān)系知： 所