高中物理萬有引力測(cè)試題(附答案)

1、讀書破萬卷下筆如有神萬有引力測(cè)試題一、選擇題（本題包括 12 小題，每小題 4 分，共 48 分每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確）1關(guān)于公式R3/T2=k, 下列說法中正確的是A圍繞同一星球運(yùn)行的行星或衛(wèi)星，k 值不相等B不同星球的行星或衛(wèi)星，k 值均相等C公式只適用于圍繞太陽運(yùn)行的行星D以上說法均錯(cuò)2地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，若高空中某處的重力加速度為g/2 ，則該處距地面球表面的高度為：A（ -1 ）RBRC RD2R32005 年北京時(shí)間 7 月 4 日 13 時(shí) 52 分，美國(guó)宇航局 " 深度撞擊 " 號(hào)探測(cè)器釋放的撞擊

2、器 " 擊中 " 目標(biāo) -" 坦普爾一號(hào) " 彗星假設(shè) " 坦普爾一號(hào) " 彗星繞太陽運(yùn)行的軌道是一個(gè)橢圓， 其軌道周期為 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)與太陽質(zhì)量有關(guān)的常數(shù)4設(shè)月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為27 天, 則地球的同步衛(wèi)星到地球中心的距離r 與月球中心到地球中心的距離R之比 r/R為A 1:3B 1:9C 1:27D 1:185、人造

3、地球衛(wèi)星在繞地球運(yùn)行的過程中，由于高空稀薄空氣的阻力影響，將很緩慢地逐漸向地球靠近，在這個(gè)過程，衛(wèi)星的A機(jī)械能逐漸減小B動(dòng)能逐漸減小C運(yùn)行周期逐漸減小D加速度逐漸減小6. 如圖所示，發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火將衛(wèi)星送入橢圓軌道 2，然后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步軌道3.軌道 1、2相切于 Q點(diǎn)， 2、3 相切于 P點(diǎn)，則當(dāng)衛(wèi)星分別在 1、2、 3 軌道上正常運(yùn)行時(shí)，下列說法中正確的是A衛(wèi)星在軌道 3上的速率大于在軌道1 上的速率B衛(wèi)星在軌道 3上的角速度大于在軌道1 上的角速度C衛(wèi)星在軌道 1上經(jīng)過 Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道2 上經(jīng)過Q 點(diǎn)時(shí)的加速度D衛(wèi)星在軌道

4、2 上經(jīng)過 P 點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3 上經(jīng)過P 點(diǎn)時(shí)的加速度、7同步衛(wèi)星在赤道上空同步軌道上定位以后，由于受到太陽、 月球及其他天體的引力作用影響，會(huì)產(chǎn)生漂移運(yùn)動(dòng)而偏離原來的位置，當(dāng)偏離達(dá)到一定程度，就要發(fā)動(dòng)衛(wèi)星上的小發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行修正。圖中實(shí)線 A 為同步軌道，若 B 和 C 為兩個(gè)已經(jīng)偏離軌道但仍在赤道平面內(nèi)運(yùn)行的同步衛(wèi)星，要使它們回到正確的同步軌道上來，應(yīng)A開動(dòng) B 的小發(fā)動(dòng)機(jī)向前噴氣，使B 適當(dāng)減速B開動(dòng) B 的小發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴氣，使B 適當(dāng)加速C開動(dòng) C 的小發(fā)動(dòng)機(jī)向前噴氣，使C 適當(dāng)減速D開動(dòng) C 的小發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴氣，使C 適當(dāng)加速讀書破萬卷下筆如有神8經(jīng)長(zhǎng)期觀測(cè)人們?cè)谟钪嬷幸呀?jīng)發(fā)

5、現(xiàn)了" 雙星系統(tǒng) " 。"雙星系統(tǒng) " 由兩顆相距較近的恒星組成，每個(gè)恒星的線度遠(yuǎn)小于兩個(gè)星體之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體。如圖，兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上的O點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)測(cè)得兩顆星之間的距離為 L，質(zhì)量之比為 m1:m2=3:2, 則可知A m1、 m2做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比為 3： 2B m1、 m2做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為3： 2C m1做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為D m2做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為9三顆人造地球衛(wèi)星 A、B、C 在同一平面內(nèi)沿不同的軌道繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且繞行方向相同，已知RA RB

6、RC 。若在某一時(shí)刻，它們正好運(yùn)行到同一條直線上，如圖所示。那么再經(jīng)過衛(wèi)星A 的四分之一周期時(shí)，衛(wèi)星A、B、 C 的位置可能是10地球赤道上有一物體隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動(dòng)，所受的向心力為F1，向心加速度為a1，線速度為v1，角速度為 1，繞地球表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星（高度忽略）所受的向心力為 F2，向心加速度為a2, 線速度為v2，角速度為 2；地球同步衛(wèi)星所受的向心力為F3，向心加速度為a3, 線速度為 v3，角速度為 3；地球表面重力加速度為g，第一宇宙速度為v，假設(shè)三者質(zhì)量相等，則A. F1=F2 F3B. 1= 3 2C. v1=v2=v v3D. a1=a2=g a311物體

7、在兩個(gè)相互垂直的力作用下運(yùn)動(dòng)，力 F1 對(duì)物體做功 6J，物體克服力F2 做功 8J，則F1、 F2 的合力對(duì)物體做功為A 14JB10J C2J D 2J12一質(zhì)量為 1.0kg 的滑塊， 以 4m/s 的初速度在光滑水平面上向左滑行，從某一時(shí)刻起一向右水平力作用于滑塊，經(jīng)過一段時(shí)間，滑塊的速度方向變?yōu)橄蛴?，大小?m/s，則在這段時(shí)間內(nèi)水平力所做的功為（）A0 B 8J C 16J D 32J二、填空題：（每空 3 分，共 21 分）13一顆人造衛(wèi)星環(huán)繞某行星作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間 t ，衛(wèi)星運(yùn)行的路程為s，衛(wèi)星與行星的中心連線轉(zhuǎn)過的角度是 弧度（ < 2 ）。那么該衛(wèi)星環(huán)繞行星運(yùn)

8、動(dòng)的線速度大小v=_，該行星的質(zhì)量M=_ _。（萬有引力恒量為 G）14已知繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的星體的軌道半徑r ，運(yùn)動(dòng)周期為T。(1) 若中心天體的半徑為 R，則其平均密度 =_(2) 已知地球表面的重力加速度為g，地球半徑為 R，萬有引力恒量為 G，如果不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，用以上各量表示地球的平均密度為_15宇宙飛船正在離地面高度H=R的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，宇宙飛船的向心加速度為 _g ， 在 飛 船 內(nèi) 用 彈 簧 秤 懸 掛 一 個(gè) 質(zhì) 量 為m 的 物 體 ， 則 彈 簧 秤 的 讀 數(shù)為。16如圖所示，在距一質(zhì)量為M、半徑為 R、密度均勻的球體R 處有一質(zhì)量為m的質(zhì)

9、點(diǎn)，此時(shí)球體對(duì)質(zhì)點(diǎn)的萬有引力為F1. 當(dāng)從球體中挖去一半徑為R/2的球體時(shí)，剩下部分對(duì)質(zhì)點(diǎn)的萬有引力為F2， 則 F1:F2=三計(jì)算題（共 31 分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能給分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須寫出明確的數(shù)值和單位）17（ 6 分）在某個(gè)半徑為的行星表面，對(duì)于一個(gè)質(zhì)量 m=1Kg的砝碼，用彈簧稱量，其重力的大小為 G=1.6N。請(qǐng)計(jì)算該星球的第一宇宙速度是多大？18（ 6 分）宇航員在月球表面附近自h 高處以初速度v0 水平拋出一個(gè)小球，測(cè)出小球的水讀書破萬卷下筆如有神平射程為L(zhǎng)，已知月球半徑為R，若在月球上發(fā)射一顆衛(wèi)星，它在月球表面附

10、近繞月球作圓周運(yùn)動(dòng)的周期多大?19（ 7 分）發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至距地面高度為h1 的近地軌道上，在衛(wèi)星經(jīng)過 A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火，實(shí)施變軌，進(jìn)入遠(yuǎn)地點(diǎn)為B 的橢圓軌道上，最后在B 點(diǎn)再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步軌道， 如圖所示。 已知同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期為T，地球的半徑為R，地球表面重力加速度為 g，求：（ 1）衛(wèi)星在近地點(diǎn)A 的加速度大??；（ 2）遠(yuǎn)地點(diǎn)B距地面的高度。20（ 7 分）火箭載著宇宙探測(cè)器飛向某行星，火箭內(nèi)平臺(tái)上還放有測(cè)試儀器，如圖所示?；鸺龔牡孛嫫痫w時(shí)， 以加速度豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng) (g0 為地面附近的重力加速度 ) ，已知地球半徑為 R。(1) 升到某一高度時(shí)， 測(cè)試

11、儀器對(duì)平臺(tái)的壓力剛好是起飛前壓力的，求此時(shí)火箭離地面的高度h；(2) 探測(cè)器與箭體分離后， 進(jìn)入行星表面附近的預(yù)定軌道， 進(jìn)行一系列科學(xué)實(shí)驗(yàn)和測(cè)量， 若測(cè)得探測(cè)器環(huán)繞該行星運(yùn)動(dòng)的周期為T0，試問：該行星的平均密度為多少？( 假定行星為球體，且已知萬有引力常量為G)21（ 5 分）如圖， P、Q為某地區(qū)水平地面上的兩點(diǎn)， 在 P 點(diǎn)正下方一球形區(qū)域內(nèi)儲(chǔ)藏有石油，假定區(qū)域周圍巖石均勻分布，密度為；石油密度遠(yuǎn)小于，可將上述球形區(qū)域視為空腔。如果沒有這一空腔，則該地區(qū)重力加速度（正常值）沿豎直方向；當(dāng)存在空腔時(shí)，該地區(qū)重力加速度的大小和方向會(huì)與正常情況有微小偏離。重力加速度在原堅(jiān)直方向（即 PO方向）上的投影相對(duì)于正常值的偏離叫做" 重力加速度反常" 。為了探尋石油區(qū)域的位置和石油儲(chǔ)量，常利用 P 點(diǎn)附近重力加速度反?，F(xiàn)象。已知引力常數(shù)為G。（ 1）設(shè)球形空腔體積為V，球心深度為d（遠(yuǎn)小于地球半徑） ， =x，求空腔所引起的Q點(diǎn)處的重力加速度反常（ 2）若在水平地面上半徑L 的范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)：重力加速度反常值在與（k>1）之間變化，且重力加速度反常的最大值出現(xiàn)在半為L(zhǎng) 的范圍的中心 , 如果這種反常是由于地下存在某一球形空腔造成的，試求此球形空腔球心的深度和空腔的體積。答案 1D 2A 3BCD 4B 5AC 6D 7 AD8C9C10 B11 D