人教版高中物理必修2第六章萬有引力與航天測試題

1、第六章萬有引力與航天測試題一、單選題（每小題只有一個正確答案）1人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，假如衛(wèi)星的加速度減小為原來的，衛(wèi)星仍做勻速圓周運動，則（）A衛(wèi)星的速度減小為原來的 B衛(wèi)星的角速度減小為原來的C衛(wèi)星的周期增大為原來的2倍 D衛(wèi)星受到的引力減小為原來的2下列對天體的認識正確的是（）A由 可知，兩物體間距離r減小時，它們之間的引力增大，距離r趨于零時，萬有引力無限大B行星繞太陽橢圓軌道運動時，太陽位于橢圓軌道的一個焦點處C宇宙飛船內(nèi)的宇航員處于失重狀態(tài)是由于沒有受到萬有引力的作用D根據(jù)開普勒第二定律可知，行星在近日點的速度小于在遠日點的速度32018年11月1日，第四十一顆北斗導(dǎo)航

2、衛(wèi)星成功發(fā)射。此次發(fā)射的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星是北斗三號系統(tǒng)的首顆地球靜止軌道（GEO）衛(wèi)星，也是第十七顆北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星。該衛(wèi)星大幅提升了我國北斗系統(tǒng)的導(dǎo)航精度。已知靜止軌道（GEO）衛(wèi)星的軌道高度約36000km，地球半徑約6400km，地球表面的重力加速度為g，請你根據(jù)所學(xué)的知識分析該靜止軌道（GEO）衛(wèi)星處的加速度最接近多少（ ）A B C D4“神舟八號”飛船與“天宮一號”目標(biāo)飛行器的成功對接和順利返回，顯示了我國航天事業(yè)取得的巨大成就。對接前，二者的運動均看作繞地球的勻速圓周運動，“天宮一號”目標(biāo)飛行器比“神舟八號”飛船離地球更遠，則（ ）A“天宮一號”比“神舟八號”的速度大B“天宮一號”比

3、“神舟八號”的周期長C“天宮一號”與“神舟八號”的速度相同D“天宮一號”與“神舟八號”的角速度相同5宇航員在某星球表面做了如圖甲所示的實驗，將一插有風(fēng)帆的滑塊放置在傾角為的粗糙斜面上由靜止開始下滑，帆在星球表面受到的空氣阻力與滑塊下滑的速度成正比，即F=kv，k為已知常數(shù)。宇航員通過傳感器測量得到滑塊下滑的加速度a與速度v的關(guān)系圖象如圖乙所示，已知圖中直線在縱軸與橫軸的截距分別為a0、v0，滑塊與足夠長斜面間的動摩擦因數(shù)為，星球的半徑為R，引力常量為G，忽略星球自轉(zhuǎn)的影響，由上述條件可判斷出（）A滑塊的質(zhì)量為 B星球的密度為C星球的第一宇宙速度 D該星球近地衛(wèi)星的周期為6地球同步衛(wèi)星、赤道上的

4、物體、近地衛(wèi)星運動的線速度大小分別為 v1、v2、v3；角速度大小分別為、；向心加速度大小分別為 a1、a2、a3；所受向心力大小分別為 F1、F2、F3。則下列關(guān)系一定不正確的是（）Av3 v1 v2B a1 a2DF3 F1 F27要計算出月球的質(zhì)量，除知道引力常量G外，還需知道（）A月球繞地球運行的周期及月地距離B月球繞地球運行的速度和地球的質(zhì)量C月球半徑及登月艙在月面附近的繞行周期D月球半徑及登月艙的質(zhì)量8設(shè)行星的質(zhì)量為m，太陽的質(zhì)量為M，行星到太陽的距離為r。牛頓在研究太陽與行星間的引力過程中（ ）A先得出的行星對太陽的引力，再得出太陽對行星的引力B先得出的行星對太陽的引力，再得出太

5、陽對行星的引力C先得出的太陽對行星的引力，再得出行星對太陽的引力D先得出的太陽對行星的引力，再得出行星對太陽的引力9行星繞恒星運動的軌道可近似認為是圓形，行星運動周期的平方與軌道半徑的三次方之比，為常數(shù)，則關(guān)于此常數(shù)的大?。?）A與行星質(zhì)量有關(guān) B與恒星質(zhì)量和行星質(zhì)量均有關(guān)C與恒星質(zhì)量有關(guān) D與行星運動的速度有關(guān)10太空110軌道康復(fù)者”可以對衛(wèi)星在太空中補充能源，使衛(wèi)星的壽命延長10年或更長。假設(shè)“軌道康復(fù)者”正在地球赤道平面內(nèi)的圓周軌道上運動，且軌道半徑為地球同步衛(wèi)星的，且運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。下列說法正確的是（）A“軌道康復(fù)者”運行的重力加速度等于其所在軌道處的向心加速度B“軌道康

6、復(fù)者”運行的速度等于同步衛(wèi)星運行速度的5倍C站在地球赤道上的人觀察到“軌道康復(fù)者”向西運動D“軌道康復(fù)者”可以從高軌道加速從而對低軌道上的衛(wèi)星進行拯救11我國發(fā)射“天宮一號”時，先將實驗艙發(fā)送到一個橢圓軌道上，其近地點M距地面200km，遠地點N距地面362km進入該軌道正常運行時，其周期為T1，通過M、N點時的速率分別是v1、v2加速度分別為a1、a2,當(dāng)某次通過N點時，地面指揮部發(fā)出指令，點燃實驗艙上的發(fā)動機，使在短時間內(nèi)加速后進入離地面362km的圓形軌道，開始繞地球做勻速圓周運動，周期為T2，這時實驗艙的速率為v3,加速度為a3,比較在M、N、P三點正常運行時（不包括點火加速階段）的速

7、率大小和加速度大小，及在兩個軌道上運行的周期，下列結(jié)論正確的是（ ） Av1v3Bv2v1Ca3a2DT1 T212水星或金星運行到地球和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)稱為“行星凌日”。已知地球的公轉(zhuǎn)周期為365天，若將水星、金星和地球的公轉(zhuǎn)軌道視為同一平面內(nèi)的圓軌道，理論計算得到水星相鄰兩次凌日的時間間隔為116天，金星相鄰兩次凌日的時間間隔為584天，則下列判斷合理的是（ ）A地球的公轉(zhuǎn)周期大約是水星的2倍B地球的公轉(zhuǎn)周期大約是金星的16倍C金星的軌道半徑大約是水星的3倍D實際上水星、金星和地球的公轉(zhuǎn)軌道平面存在一定的夾角，所以水星或金星相鄰兩次凌日的實際時間間隔均大于題干

8、所給數(shù)據(jù)13我國計劃于2020年發(fā)射“火星探測器”，若探測器繞火星的運動、地球和火星繞太陽的公轉(zhuǎn)視為勻速圓周運動，相關(guān)數(shù)據(jù)見表格，則下列判斷正確的是（）行星行星半徑/m行星質(zhì)量/kg行星公轉(zhuǎn)軌道半徑行星公轉(zhuǎn)周期地球6.41066.01024R地=1.51011mT地火星3.41066.41023R火=2.31011mT火AT地T火B(yǎng)火星的“第一宇宙速度”小于地球的第一宇宙速度C火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度D探測器繞火星運動的周期的平方與其軌道半徑的立方之比與相等14為探測暗物質(zhì)，我國發(fā)射了一顆被命名為“悟空”的暗物質(zhì)探測衛(wèi)星，并成功進入高500公里預(yù)定軌道，已知地球的半徑為64

9、00千米，同步衛(wèi)星的高度為36000千米，則下列判斷正確的是A“悟空”的運行周期大于同步衛(wèi)星轉(zhuǎn)動的周期B“悟空”的運行線速度大于地球的第一宇宙速度C“悟空”的向心加速度等于地球表面的重力加速度D“悟空”的向心加速度大于地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度15全球定位系統(tǒng)(GPS)有24顆衛(wèi)星分布在繞地球的6個軌道上運行，距地面的高度都為2萬千米已知地球同步衛(wèi)星離地面的高度為3.6萬千米，地球半徑約為6 400 km，則全球定位系統(tǒng)的這些衛(wèi)星的運行速度約為( )A3.1 km/s B3.9 km/s C7.9 km/s D11.2 km/s二、多選題（每小題至少有兩個正確答案）16已知下列哪些

10、數(shù)據(jù)，可以計算出地球質(zhì)量，引力常數(shù)G已知（ ）A地球繞太陽運動的周期及地球離太陽的距離B人造地球衛(wèi)星在地面附近上空繞行的速度和運行周期C月球繞地球運行的周期及地球半徑D若不考慮地球自轉(zhuǎn)，已知地球半徑和重力加速度17已知下列那組數(shù)據(jù)，可計算出地球的質(zhì)量：（）A地球繞太陽運行的周期T地及地球離太陽中心的距離R地日B月球繞地球運行的周期T月及月球離地球中心的距離R月地C人造地球衛(wèi)星在地球表面附近繞行時的速度V和運行周期T衛(wèi)D若不考慮地球的自轉(zhuǎn)，已知地球的半徑及重力加速度18地球赤道上有一物體隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運動，向心加速度為a1，線速度為v1，角速度為1；同步通信衛(wèi)星的向心加速度為a2，線速度為

11、v2，角速度為2；“神州”六號飛船（距地面高度343km）的向心加速度為a3，線速度為v3，角速度為3則（）ABCD19在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過時間小球落回原地。若在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過時間小球落回原處。已知該星球的半徑與地球半徑之比為，地球表面重力加速度為，設(shè)該星球表面附近的重力加速度為，空氣阻力不計。則（ ）A BC D20已知某行星的半徑為，該行星的一顆衛(wèi)星圍繞行星做勻速圓周運動，環(huán)繞周期為，衛(wèi)星到行星表面的距離也等于，引力常量為，不考慮行星的自轉(zhuǎn)，則下列說法正確的是（ ）A行星表面的重力加速度為 B行星的質(zhì)量為C該行星的第一宇宙速度為 D衛(wèi)

12、星繞行星做圓周運動的線速度為三、實驗題21通常情況下，地球上的兩個物體之間的萬有引力是極其微小以至于很難被直接測量，人們在長時間內(nèi)無法得到引力常量的精確值在牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律一百多年以后的1789年，英國物理學(xué)家卡文迪許巧妙地利用如圖所示的扭秤裝置，才第一次在實驗室里比較精確地測出了萬有引力常量（1）在圖所示的幾個實驗中，與“卡文迪許扭秤實驗”中測量微小量的思想方法最相近的是_（選填“甲”“乙”或“丙”）（2）引力常量的得出具有重大意義，比如：_（說出一條即可）四、解答題22雙星系統(tǒng)由兩顆恒星組成，兩恒星在相互引力的作用下，分別圍繞其連線上的某一點做周期相同的勻速圓周運動. 研究發(fā)現(xiàn)，雙星系

13、統(tǒng)演化過程中，兩星的總質(zhì)量、距離和周期均可能發(fā)生變化. 若某雙星系統(tǒng)中兩星做圓周運動的周期為T，經(jīng)過一段時間演化后，兩星總質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼膋倍，兩星之間的距離變?yōu)樵瓉淼膎倍，則此時圓周運動的周期為多少？23一宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面上沿水平方向以速度從高h處拋出一個小球，測得小球落地時的水平位移為，已知該星球半徑為，引力常量為.求：（1）該星球表面的重力加速度；（2）該星球的質(zhì)量；（3）該星球的密度24宇航員在月球表面完成下面的實驗：在一固定的豎直光滑圓軌道內(nèi)部有一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)，如圖所示.當(dāng)在最高點給小球一瞬間的速度v時，剛好能使小球在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動，已知圓弧的軌道半徑為r，月球的半徑為R，引力常量為G.求：(1)若在月球表面上發(fā)射一顆環(huán)月衛(wèi)星，所需最小發(fā)射速度為多大？(2) 月球的平均密度為多大？(3) 軌道半徑為2R的環(huán)月衛(wèi)星周期