萬(wàn)有引力全章測(cè)試題

1、讀書(shū)破萬(wàn)卷下筆如有神萬(wàn)有引力全章測(cè)試題一選擇題(本題共10小題，每小題4分, 共40分)1.兩個(gè)質(zhì)量相等的球形物體， 兩球心相距r， 它們之間的萬(wàn)有引力為 F,若它們的質(zhì)量都加倍，兩球心的距離也加倍，它們之 間的作用力為()A . 4F1B. FC.F4D.1F2 .行星繞恒星運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸R的三次方與周期T的平方的比值為常量,A B C DR3設(shè)一=k，貝U k的大小()T2.只與恒星的質(zhì)量有關(guān).與恒星的質(zhì)量及行星的質(zhì)量有關(guān)系.只與行量的質(zhì)量有關(guān)系.與恒星的質(zhì)量及行星的速度有關(guān)系3 .人造衛(wèi)星中的物體處于失重狀態(tài)是指物體(A .不受地球引力作用B .受到的合力為零C .對(duì)支持它的物體

2、沒(méi)有壓力D .不受地球引力，也不受衛(wèi)星對(duì)它的 引力4 .可以發(fā)射一顆這樣的人造地球衛(wèi)星，使其圓軌道( )A .與地球表面上某一緯度線(非赤道)是共面同心圓B .與地球表面上某一經(jīng)度線所決定的圓 是共面同心圓C .與地球表面上的赤道線是共面同心 圓，且衛(wèi)星相對(duì)地球表面是靜止的D .與地球表面上的赤道線是共面同心 圓，但衛(wèi)星相對(duì)地球表面是運(yùn)動(dòng)的5 .關(guān)于地球同步通迅衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是：()A .它一定在赤道上空運(yùn)行B .各國(guó)發(fā)射的這種衛(wèi)星軌道半徑都一樣C .它運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速 度D .它運(yùn)行的線速度介于第一和第二宇宙速度之間6 .最近，科學(xué)家在望遠(yuǎn)鏡中看到太陽(yáng)系外某一恒星有一行星

3、，并測(cè)得它圍繞該恒 星運(yùn)行一周所用的時(shí)間為 1200年，它與 該恒星的距離為地球到太陽(yáng)距離的100倍。假定該行星繞恒星運(yùn)行的軌道和地 球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道都是圓周，僅利用以上兩個(gè)數(shù)據(jù)可以求出的量有()A .恒星質(zhì)量與太陽(yáng)質(zhì)量之比B .恒星密度與太陽(yáng)密度之比C.行星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比D .行星運(yùn)行速度與地球公轉(zhuǎn)速度之比7 .若把地球視為密度均衡的球體，設(shè)想從地面挖一個(gè)小口徑深井直通地心，將一 個(gè)小球從井口自由下落， 不計(jì)其他阻力， 有關(guān)小球的運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中，正確的是()A .小球做勻速下落B .小球做加速運(yùn)動(dòng)，但加速度減小C .小球先加速下落，后減速下落D. 小球的加速度增大，速度也增大8.某人造地

4、球衛(wèi)星因受高空稀薄空氣的阻力作用繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道會(huì)慢慢減小。 每次測(cè)量中，衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)均可近似看作 圓周運(yùn)動(dòng)，則它受到的萬(wàn)有引力、線速度及運(yùn)動(dòng)周期的變化情況是()A .變大、變小、變大B.變小、變大、變小C .變大、變大、變小D.變小、變小、變大9 .一名宇航員來(lái)到某一星球上，如果該星 球質(zhì)量為地球的一半，它的直徑也為地 球的一半，那么這名宇航員在該星球上 的重力是它在地球上重力的()A . 4 倍 B . 0.5 倍C . 0.25 倍 D . 2 倍10如果引力常量 G值為已知，地球質(zhì)量的數(shù)量級(jí)也就成為可知，若已知引力常量G=6.67 X 10 11N- mi/kg 2，重力加速度 g=9.

5、8m/ s2,地球半徑 R=6.4X1 06m,則 可知地球質(zhì)量的數(shù)量級(jí)是（）1820.A . 10 kgB. 10 kg2224C . 10 kgD. 10 kg二填空題（本題共5小題，共20分）11. 已知地球的質(zhì)量為M萬(wàn)有引力恒量為 G,地球半徑為 R.用以上各量表示，在地 球表面附近運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星的第一 宇宙速度：=12. 萬(wàn)有引力恒量是利用如圖5-8-3所示的扭稱(chēng)裝置測(cè)得的裝置中A是,B是T形架，放入兩個(gè)等質(zhì)量的球M后,由于M對(duì)m的引力作用，T形架旋轉(zhuǎn)，當(dāng) 力矩跟力矩相平衡時(shí)，T形架停止不動(dòng)，可根據(jù)小鏡N反射的光在其刻度尺上移動(dòng)的距離求出 ,進(jìn)而求得萬(wàn)有引力 F,再測(cè)出m M和兩

6、 球球心間的距離 T即可算出引力常量（地球半徑R=6.37 X 106m,重力加速度2g=9.8m/s ）15. 已知地球半徑約為 6. 4X1 06m又知月 球繞地球運(yùn)動(dòng)可以近似地看作勻速圓周 運(yùn)動(dòng)，則可估算出月球到地心的距離約 為 m .（結(jié)果只保留一位有效數(shù) 字）三.綜合題（本題第16、17、題各5分， 其余各題均7分，計(jì)40分）16. 試求赤道上空同步衛(wèi)星離地面的高度h和運(yùn)動(dòng)線速度u各是多少？（已知地球質(zhì)量6.01024kg地球的赤道半徑R=6.4105m,引力常量22G=6.671。- N m / kg ,地球自轉(zhuǎn)周期T=24h ）17. 地球是一個(gè)不規(guī)則的橢球，它的極半徑為6357

7、km,赤道半徑為6378km,質(zhì)量24M=5.98X1 0 kg,（1）物體在兩極受的引力與在赤道所受 的引力之比值是多少？（2）在赤道、兩極附近用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量 質(zhì)量為Ikg的物體重力時(shí)，示數(shù)分別是 多少？圖 5 8 3G.13. 已知一顆人造衛(wèi)星在某行星表面繞行星 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，衛(wèi)星的路 程為s,衛(wèi)星與行星的中心連線掃過(guò)的角 度是1弧度，那么該衛(wèi)星的環(huán)繞周期T=，設(shè)萬(wàn)有引力恒量為 G該行星的質(zhì)量為 M=。14. 無(wú)人飛船“神州二號(hào)”曾在離地面高度H=3.4 X 105m的圓軌道運(yùn)動(dòng)了 47h，求在 這段時(shí)間里它繞地球 少周？18. 設(shè)想有一宇航員在某行星的極地上著陸 時(shí)，發(fā)現(xiàn)

8、在當(dāng)?shù)氐闹亓κ峭晃矬w在地 球上重力的0.01倍，而該行星一晝夜的 時(shí)間與地球相同，物體在它的赤道時(shí)恰 好失重，若存在這樣的星球，它的半徑R 應(yīng)是多大？果大大高出早先的一些估算.地球內(nèi)部是一種層狀結(jié)構(gòu)，由表及 里分別劃分為地殼、地幔和地核，主要 由鐵元素組成的地核又細(xì)分為液態(tài)外核 和固態(tài)內(nèi)核，其中外核距地球表面約為 2900km,地核距地球表面如此之深，直接19.某人在一星球上以速度.0豎直上拋一物 體，設(shè)t秒鐘后物體落回手里，已知星 球的半徑為R,那么至少要用多大的速度 沿星球表面拋出，才能使物體不再落回 星球表面？測(cè)量其溫度幾乎是不可能的，為此科學(xué) 家提出，如果能估計(jì)出地核主要成分鐵 元素

9、的熔點(diǎn)，特別是固態(tài)內(nèi)核和液態(tài)外 核交界處的熔融溫度，那么就可以間接 得出地核溫度的高低.地核中鐵元素處于極高壓力環(huán)境中，其熔點(diǎn)比其位于地表時(shí)的1800C.要高出許多，倫敦大學(xué)學(xué)院的研究人員在 研究中采用了新的研究方法，來(lái)估算巨 大壓力下鐵的熔點(diǎn)變化情況，研究人員 最終估算認(rèn)為，地核的實(shí)際溫度可能在 5500C.20. 21世紀(jì)，我國(guó)某宇航員踏上一半徑為 R 的球狀星體，該宇航員在該星體上能否 用常規(guī)方法測(cè)量出該星球的質(zhì)量？如果能，需要何種常用器材 ？(1)至少提出三個(gè)與此文有關(guān)的物理 知識(shí)或方法的問(wèn)題(不必回答問(wèn)題，提 問(wèn)要簡(jiǎn)單明了，每一問(wèn)不超過(guò)15字)(2)若地核的體積約為整個(gè)地球體積的a

10、%,地核質(zhì)量約為地球質(zhì)量的 b%,試估算 地核的平均密度為(可提供的數(shù)據(jù)還有：地球自轉(zhuǎn)角速度 3 ,地球自轉(zhuǎn) 周期T,地球半徑 R,地球表面處的重力加 速度g,萬(wàn)有引力常量.21.兩個(gè)星球組成雙星，它們?cè)谙嗷ブg的萬(wàn)有引力作用下，繞連線上某點(diǎn)做周期 相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)測(cè)得兩星中心 距離為R,其運(yùn)動(dòng)周期為T(mén),求兩星的總 質(zhì)量.22.閱讀下列材料，并提出和解決問(wèn)題.據(jù)科技日?qǐng)?bào) 報(bào)道：英國(guó)倫敦大 學(xué)科學(xué)家最新測(cè)算表明，被稱(chēng)為地核的 地球最內(nèi)層的溫度可達(dá) 5500OC,這一結(jié)讀書(shū)破萬(wàn)卷下筆如有神4. C D 5. A BD 10 . D參考答案:1. B 2. A 3. CC 6. A D 7.

11、B 8. C 9.22.解：第問(wèn)是開(kāi)放，創(chuàng)新，探究式問(wèn) 題，無(wú)確切答案，只要是與題目提供的材料 相關(guān)的知識(shí)或方法類(lèi)問(wèn)題，都在要求范圍2321.211.Gm12.A是倒掛在支架上的石英絲M對(duì)m的萬(wàn)有引力的力矩；屬絲）的扭轉(zhuǎn)力矩平衡；石英絲 （或金屬 絲）扭轉(zhuǎn)的角度（或扭轉(zhuǎn)力矩）s313. 2 n t ；2Gt2（或金屬絲）; 石英絲（或金內(nèi).可提出以下問(wèn)題：液態(tài)外核內(nèi)還會(huì)有固態(tài)的內(nèi)核嗎 為什么地核中壓力極高 ？ 鐵的熔點(diǎn)隨壓強(qiáng)是如何變化的?液態(tài)外核會(huì)影響地球的白轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)嗎強(qiáng)大壓力和流動(dòng)的液態(tài)是地震產(chǎn)生 的原因嗎？14.31周815. 3X 10 m16. 衛(wèi)星離地面的高度為3.59107 m同步衛(wèi)星的線速度為 3.08 x 103m/s 鐵元素的熔點(diǎn)為什么和壓力有關(guān) 地球內(nèi)部的壓力是怎樣產(chǎn)生的 采用了什么新的研究方法來(lái)估算巨 大壓力下鐵的熔點(diǎn)變化情況 ？3bg4RaG17. （1） 1.0066：1（2）在兩極附近測(cè)力計(jì)示數(shù)T等于地球的引力9.8701N ;赤道附近測(cè)力計(jì)示數(shù)T為9.4682N18. 1.85 x 107m19.20.解：實(shí)驗(yàn)原理：用常規(guī)方