(完整版)萬有引力測(cè)試題含答案,推薦文檔

1、萬有引力與航天測(cè)試題(用時(shí)：60 分鐘滿分：100 分)一、選擇題(本題共 10 小題，每小題 6 分，共 60 分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，17 小題只有一項(xiàng)符合題目要求，810 題有多項(xiàng)符合題目要求全部選對(duì)的得 6 分，選對(duì)但不全的得 3 分，有選錯(cuò)的得 0 分)1. 宇宙中兩個(gè)星球可以組成雙星，它們只在相互間的萬有引力作用下，繞兩星球球心連線的某點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)根據(jù)宇宙大爆炸理論，雙星間的距離在不斷緩慢增加，設(shè)雙星仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是 ()a雙星相互間的萬有引力增大 b雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度不變 c雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期增大 d雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的速度增大2. 宇航員

2、王亞平在“天宮 1 號(hào)”飛船內(nèi)進(jìn)行了我國(guó)首次太空授課，演示了一些完全失重狀態(tài)下的物理現(xiàn)象若飛船質(zhì)量為 m，距地面高度為 h，地球質(zhì)量為 m，半徑為 r，引力常量為 g，則飛船所在處的重力加速度gmgmmgm大小為()a0b.（rh）2c.（rh）2dh23. 假設(shè)地球和火星都繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球到太陽(yáng)的距離小于火星到太陽(yáng)的距離，那么() a地球公轉(zhuǎn)周期大于火星的周期公轉(zhuǎn)b地球公轉(zhuǎn)的線速度小于火星公轉(zhuǎn)的線速度c地球公轉(zhuǎn)的加速度小于火星公轉(zhuǎn)的加速度 d地球公轉(zhuǎn)的角速度大于火星公轉(zhuǎn)的角速度4. 如圖 1 所示，a 為靜止于地球赤道上的物體，b 為繞地球沿橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，c 為繞地球做圓

3、周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，p 為 b、c 兩衛(wèi)星軌道的交點(diǎn)已知 a、b、c 繞地心運(yùn)動(dòng)的周期相同，相對(duì)于地心，下列說法中正確的是( ) a物體 a 和衛(wèi)星 c 具有相同大小的線速度b物體 a 和衛(wèi)星 c 具有相同大小的加速度c衛(wèi)星 b在 p 點(diǎn)的加速度與衛(wèi)星 c 在該點(diǎn)的加速度一定不相同 d可能出現(xiàn)在每天的某一時(shí)刻衛(wèi)星 b 在 a 的正上方5. 同步衛(wèi)星位于赤道上方，相對(duì)地面靜止不動(dòng)如果地球半徑為 r，自轉(zhuǎn)角速度為 r2，地球表面的重力加速度為 g.那么，同步衛(wèi)星繞地球的運(yùn)行速度為()3rga.b rgc.d3 r2g6. 在物理學(xué)建立、發(fā)展的過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了人類歷史的進(jìn)步關(guān)于科學(xué)家和

4、他們的貢獻(xiàn)，下列說法中錯(cuò)誤的是()a德國(guó)天文學(xué)家開普勒對(duì)他的導(dǎo)師第谷觀測(cè)的行星數(shù)據(jù)進(jìn)行了多年研究，得出了開普勒三大行星運(yùn)動(dòng)定律 b英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許利用“卡文迪許扭秤”首先較準(zhǔn)確的測(cè)定了萬有引力常量 c伽利略用“月地檢驗(yàn)”證實(shí)了萬有引力定律的正確性 d牛頓認(rèn)為在足夠高的高山上以足夠大的水平速度拋出一物體，物體就不會(huì)再落在地球上7. 恒星演化發(fā)展到一定階段，可能成為恒星世界的“侏儒”中子星中子星的半徑較小，一般在720 km，但它的密度大得驚人若某中子星的半徑為 10 km，密度為 1.21017 kg/m3，那么該中子星上的第一宇宙速度約為( ) a7.9 km/sb16.7 km/sc2.

5、9104 km/s d5.8104 km/s探8. 北京時(shí)間 2005 年 7 月 4 日下午 1 時(shí) 52 分(美國(guó)東部時(shí)間 7 月 4 日凌晨 1 時(shí) 52 分) 測(cè)器成功撞擊“坦普爾一號(hào)”彗星，投入彗星的懷抱，實(shí)現(xiàn)了人類歷史上第一次對(duì)彗星的“大對(duì)撞”，如圖 2 所示假設(shè)“坦普爾一號(hào)”彗星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道是一個(gè)橢圓，其運(yùn)動(dòng)周期為 5.74 年，則關(guān)于“坦普爾一號(hào)”彗星的下列說法中正確的是()a繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的角速度不變 b近日點(diǎn)處線速度大于遠(yuǎn)日點(diǎn)處線速度 c近日點(diǎn)處加速度大于遠(yuǎn)日點(diǎn)處加速度d其橢圓軌道半長(zhǎng)軸的立方與周期的平方之比是一個(gè)與太陽(yáng)質(zhì)量有關(guān)的常數(shù)92013 年 6 月 11 日 17

6、時(shí) 38 分，我國(guó)利用“神舟十號(hào)”飛船將聶海勝、張曉光、王亞平三名宇航員送入太空設(shè)宇航員測(cè)出自己繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為 t，離地高度為h，地球半徑為r，則根據(jù)t、h、r 和引力常量g，能計(jì)算出的物理量是()a地球的質(zhì)量 b地球的平均密度 c飛船所需的向心力 d飛船線速度的大小10迄今發(fā)現(xiàn)的二百余顆太陽(yáng)系外行星大多不適宜人類居住，繞恒星“gliese581”運(yùn)行的行星“g1581c”卻很值得我們期待該行星的溫度在 0到 40之間，質(zhì)量是地球的 6 倍、直徑是地球的 1.5 倍， 公轉(zhuǎn)周期為 13 個(gè)地球日“gliese581”的質(zhì)量是太陽(yáng)質(zhì)量的 0.31 倍設(shè)該行星與地球均視為質(zhì)量分布均勻

7、的 球體，繞其中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則()a在該行星和地球上發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度相同 b如果人2到了該行星，其體重是地球上的 2 3倍 c該行星與“gliese581”的距離是日地距離的度角速度比地球大13365倍 d該行星公轉(zhuǎn)速11(12 分)已知太陽(yáng)的質(zhì)量為 m，地球的質(zhì)量為 m1，月球的質(zhì)量為 m2，當(dāng)發(fā)生日全食時(shí)，太陽(yáng)、月球、地球幾乎在同一直線上，且月球位于太陽(yáng)與地球之間，如圖所示設(shè)月球到太陽(yáng)的距離為 a，地球到月球的距離為 b，則太陽(yáng)對(duì)地球的引力 f1 和對(duì)月球的吸引力 f2 的大小之比為多少？12(12 分)2007 年 10 月 24 日 18 時(shí)，“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星星箭成功分

8、離，衛(wèi)星進(jìn)入繞地軌道在繞地運(yùn)行時(shí)，要經(jīng)過三次近地變軌：12 小時(shí)橢圓軌道24 小時(shí)橢圓軌道48 小時(shí)橢圓軌道地月轉(zhuǎn)移軌道.11 月 5 日 11 時(shí)，當(dāng)衛(wèi)星經(jīng)過距月球表面高度為 h 的 a 點(diǎn)時(shí)，再一次實(shí)施變軌，進(jìn)入 12 小時(shí)橢圓軌道，后又經(jīng)過兩次變軌，最后進(jìn)入周期為 t 的月球極月圓軌道.如圖 4 所示已知月球半徑為 r.(1)請(qǐng)回答：“嫦娥一號(hào)”在完成三次近地變軌時(shí)需要加速還是減速？(2)寫出月球表面重力加速度的表達(dá)式13(16 分)我國(guó)志愿者王躍曾與俄羅斯志愿者一起進(jìn)行“火星500”的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)假設(shè)王躍登陸火星后，11測(cè)得火星的半徑是地球半徑的2，質(zhì)量是地球質(zhì)量的9.已知地球表面的重力加

9、速度是 g，地球的半徑為 r，忽略火星以及地球自轉(zhuǎn)的影響，求：(1) 火星表面的重力加速度 g的大小；(2) 王躍登陸火星后，經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)火星上一晝夜的時(shí)間為 t，如果要發(fā)射一顆火星的同步衛(wèi)星，它正常運(yùn)行時(shí)距離火星表面將有多遠(yuǎn)？1 c2b3d4d5d6c7d8bcd9abd10bd11 由太陽(yáng)對(duì)行星的引力滿足m fr2知太陽(yáng)對(duì)地球的引力 mm1 f1g（ab）2太陽(yáng)對(duì)月球的引力mm2 f2g a2 m1a2故 f1/f2m2（ab）2.m1a2【答案】 m2（ab）212 (1)加速(2)設(shè)月球表面的重力加速度為 g 月，在月球表面有mm gr2mg 月mm2衛(wèi)星在極月圓軌道有 g（rh）2m(

10、42（rh）3t )2(rh)解得 g 月t2r2.42（rh）3【答案】(1)加速(2)t2r213 (1)在地球表面，萬有引力與重力相等，gmm0gmm04r2 m0g對(duì)火星 r2 m0g聯(lián)立解得 g9g.(2)火星的同步衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由火星的萬有引力提供，且運(yùn)行周期與火星自轉(zhuǎn)周期相同設(shè)衛(wèi)星離火星表面的高度為 h，則gmm02（rh）2m0( t )2(rh)解出同步衛(wèi)星離火星表面高度 h3 gr2t2 13622r.4【答案】(1)9g(2)3 gr2t2 13622r“”“”at the end, xiao bian gives you a passage. minand

11、once said, people who learn to learn are very happy people. in every wonderful life, learning is an eternal theme. as a professional clerical and teaching position, i understand the importance of continuous learning, life is diligent, nothing can be gained, only continuous learning can achieve better self. only by constantly learning and mastering the latest relevant knowledge, can employees from all walks of life keep up with the pace of enterprise development and i