高一物理學(xué)年總復(fù)習(xí)萬有引力定律及其應(yīng)用

1、高一物理學(xué)年總復(fù)習(xí)（三）萬有引力定律及其應(yīng)用班級 姓名 座號一、選擇題（ ）1、有關(guān)人造地球衛(wèi)星的說法中正確的是： A第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球運行的最小速度 B第一宇宙速度是近地圓軌道上人造衛(wèi)星運行速度 C第一宇宙速度是能使衛(wèi)星進入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度 D衛(wèi)星環(huán)繞地球的角速度與地球半徑R成反比（ ）2、環(huán)繞地球在圓形軌道上運行的人造地球衛(wèi)星，其周期可能是： A60分鐘 B80分鐘 C180分鐘 D25小時（ ）3、地球可近似看成球形，由于地球表面上物體都隨地球自轉(zhuǎn)，所以有： A物體在赤道處受的地球引力等于兩極處，而重力小于兩極處 B赤道處的角速度比南緯300大C地球上物體的向心加速度都指

2、向地心，且赤道上物體的向心加速度比兩極處大 D地面上的物體隨地球自轉(zhuǎn)時提供向心力的是重力（ ）4、A、B兩顆行星，各有一顆衛(wèi)星，衛(wèi)星軌道接近各自的行星表面，如果兩行星的質(zhì)量比為MA：MB=p，兩行星的半徑比為RA：RB=q，則兩衛(wèi)星的周期之比為： A Bq Cp Dq （ ）5、已知地球和火星的質(zhì)量比，半徑比，表面動摩擦因數(shù)均為0.5，用一根繩在地球表面上水平拖一個箱子，由于繩子的所能承受的拉力的限制，箱子能獲得的最大加速度為10m/s2。將此箱子和繩子送上火星表面，仍用該繩子水平拖木箱，則木箱產(chǎn)生的最大加速度為（地球表面的重力加速度為10m/s2） A. 10m/s2 B. 12.5m/s2

3、 C. 7.5m/s2 D. 15m/s2（ ）6、繞地球作勻速圓周運動的人造地球衛(wèi)星內(nèi)，其內(nèi)物體處于完全失重狀態(tài)，物體 A不受地球引力作用 B所受引力全部用來產(chǎn)生向心加速度 C加速度為零 D物體可在飛行器懸?。?）7、宇宙飛船要與環(huán)繞地球運轉(zhuǎn)的軌道空間站對接，飛船為了追上軌道空間站 A從較高軌道上加速 B從較低軌道上加速C從與空間站同一軌道上加速D無論在什么軌道，只要加速即可（ ）8、已知引力常數(shù)G與下列哪些數(shù)據(jù)，可以計算出地球密度： A地球繞太陽運動的周期及地球離太陽的距離 B月球繞地球運行的周期及月球繞地球轉(zhuǎn)的軌道半徑 C人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行運行周期 D若不考慮地球自轉(zhuǎn)，已知地球半

4、徑和重力加速度（ ）9、同步衛(wèi)星相對地面靜止，尤如懸在高空中，下列說法中正確的是： A同步衛(wèi)星可能處于不同的軌道上 B同步衛(wèi)星的速率是唯一的 C同步衛(wèi)星加速度大小是唯一的 D各國的同步衛(wèi)星都在同一圓周上運行（ ）10、2003年8月29日，火星、地球和太陽處于三點一線，上演“火星沖日”的天象奇觀這是6萬年來火星距地球最近的一次，與地球之間的距離只有5576萬公里，為人類研究火星提供了最佳時機圖示為美國宇航局最新公布的“火星沖日”的虛擬圖則有 春分點雙女座寶瓶座火星地球太陽A2003年8月29日，火星的線速度大于地球的線速度B2003年8月29日，火星的線速度小于地球的線速度C2004年8月29

5、日，火星又回到了該位置D2004年8月29日，火星還沒有回到該位置二填空題 11兩顆人造衛(wèi)星A、B的質(zhì)量之比mAmB=12，軌道半徑之比rArB=13，某一時刻它們的連線通過地心，則此時它們的線速度之比vAvB= ，向心加速度之比aAaB= ，向心力之比FAFB= 。122003年10月15日9時整，我國第一艘載人飛船“神舟五號”由“長征二號F”運載火箭從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，10多分鐘后，成功進入預(yù)定軌道我國首位航天員楊利偉帶著國人的千年企盼夢圓太空，中國成為世界上第三個能夠獨立實現(xiàn)載人航天的國家（1）火箭在加速上升時機械能 （填“增大” “減小” 或“不變”），這個能量是由 能轉(zhuǎn)化而來

6、的由于地球自西向東不停的自轉(zhuǎn)，為節(jié)省燃料，火箭升空后應(yīng)向 方向飛行（填“偏東”或“偏西”）；（2）楊利偉在太空中飛行21小時，繞地球14圈，在此過程中他能看到次日出；（3）若在“神舟五號”飛船的軌道艙中進行物理實驗，下列實驗儀器中仍然可以正常使用的是：（填序號）（附電子秤原理：當(dāng)物體放在秤盤上時，壓力施給傳感器，該傳感器發(fā)生形變，輸出一個變化的模擬信號該信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號再經(jīng)CPU處理后將這種結(jié)果輸出到顯示器）密度計；物理天平；電子秤；擺鐘；水銀氣壓計；水銀溫度計；多用電表（4）目前，中國正在實施“常娥一號”登月工程，已知月球上沒有空氣，引力為地球的1/6，假如你登上月球，你能夠?qū)崿F(xiàn)的愿望是A

7、輕易將100kg物體舉過頭頂B放飛風(fēng)箏C做一個同地面上一樣的標(biāo)準(zhǔn)籃球場，在此籃球場打球，發(fā)現(xiàn)自己成為扣籃高手二、計算題13繼神秘的火星之后，土星也成了全世界關(guān)注的焦點！經(jīng)過近7年35.2億公里在太空中風(fēng)塵仆仆的穿行后，美航空航天局和歐航空航天局合作研究的“卡西尼”號土星探測器于美國東部時間2004年6月30日（北京時間7月1日）抵達預(yù)定軌道，開始“拜訪”土星及其衛(wèi)星家族。這是人類首次針對土星及其31顆已知衛(wèi)星最詳盡的探測！若“卡西尼”號探測器進入繞土星飛行的軌道，在半徑為R的土星上空離土星表面高的圓形軌道上繞土星飛行，環(huán)繞周飛行時間為。試計算土星的質(zhì)量和平均密度。14. 火星和地球繞太陽的運動

8、可以近似看作為同一平面內(nèi)同方向的勻速圓周運動，已知火星的軌道半徑，地球的軌道半徑，從如圖所示的火星與地球相距最近的時刻開始計時，估算火星再次與地球相距最近需多少地球年？（保留兩位有效數(shù)字）15如圖所示，火箭平臺上放有測試儀器，火箭從地面起動后，以加速度g/2豎直向上勻加速運動，升到某一高度時，測試儀器對平臺的壓力為起動前壓力的17/18，已知地球半徑為R，求火箭此時離地面的高度（g為地面附近的重力加速度）16.我國發(fā)射的“神州”六號飛船于2005年10月12日上午9：00在酒泉載人航天發(fā)射場發(fā)射升空，按預(yù)定計劃在太空飛行近115小時，環(huán)繞地球77圈，在完成預(yù)定空間科學(xué)和技術(shù)實驗任務(wù)后于北京時間

9、10月17日4時32分在內(nèi)蒙古中部地區(qū)準(zhǔn)確著陸。（1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算飛船的軌道半徑是地球同步衛(wèi)星軌道半徑的多少倍？（保留 根號）（2）當(dāng)返回艙降落距地球10km時，回收著陸系統(tǒng)啟動，彈出傘艙蓋，連續(xù)完成拉出引導(dǎo)傘、減速傘和主傘動作，主傘展開面積足有1200m2，由于空氣阻力作用有一段減速下落過程，若空氣阻力與速度平方成正比，并已知返回艙的質(zhì)量為8×103kg，這一過程最終勻速時的收尾速度為14m/s，則當(dāng)返回艙速度為42m/s時的加速度為多大？（g取10m/s2）（3）當(dāng)返回艙在距地面1m時，點燃反推火箭發(fā)動機，最后以不大于3.5m/s的速度實現(xiàn)軟著陸，這一過程中反推火箭產(chǎn)生的反推

10、力至少等于多少？（設(shè)反推火箭發(fā)動機點火后，空氣阻力不計，可以認為返回艙做勻減速直線運動）四附加題17. 計劃發(fā)射一顆距離地面高度為地球半徑R0的圓形軌道地球衛(wèi)星,衛(wèi)星軌道平面與赤道面重合，已知地球表面重力加速度為g.（1）求出衛(wèi)星繞地心運動周期T（2）設(shè)地球自轉(zhuǎn)周期T0,該衛(wèi)星繞地旋轉(zhuǎn)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，則在赤道上一點的人能連續(xù)看到該衛(wèi)星的時間是多少？（不考慮夜晚的影響）答案：1.BC 2.CD 3.A 4.D 5.B 6.BD 7.B 8.CD 9. BCD 10. BD 11.；9：1；9：2 12 (1)增大、內(nèi)（化學(xué)）、偏東(2)14 (3) (4)AC 13. 14. 2.3年

11、15. 16.（1） （2）80m/s2（3） 17.（1）（2）答案：1.BC 2.CD 3.A 4.D 5.B 6.BD 7.B 8.CD 9. BCD 10. BD 11.；9：1；9：2 12 (1)增大、內(nèi)（化學(xué)）、偏東(2)14 (3) (4)AC 13.解答：設(shè)“卡西尼”號的質(zhì)量為m，土星的質(zhì)量為M. “卡西尼”號圍繞土星的中心做勻速圓周運動，其向心力由萬有引力提供.，其中，所以：又， 14解：設(shè)行星質(zhì)量m，太陽質(zhì)量為M，行星與太陽的距離為r，根據(jù)萬有引力定律，行星受太陽的萬有引力（2分）行星繞太陽做近似勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律有（2分） （1分） 以上式子聯(lián)立 故（1分）

12、地球的周期年，（1分） 火星的周期（2分）年=1.8年 （1分）設(shè)經(jīng)時間t兩星又一次距離最近，根據(jù)（2分）則兩星轉(zhuǎn)過的角度之差（2分） （2分，答“2.2年”同樣給分）15. 16.（1）飛船的運行周期約為T11.5h，（1分）飛船繞地球飛行的過程中，萬有引力提供向心力，則：（2分）得：（為常量） 對同步衛(wèi)星：其半徑r2，周期T224h 同理應(yīng)有： 所以： （1分） （2分）（2）經(jīng)分析，當(dāng)飛船達到收尾速度1=14m/s時，其重力等于阻力，即：mg=k12 （2分）當(dāng)飛船的速度為2=42m/s時，由牛頓第二定律得：k12mg= ma （2分）聯(lián)立式得： （2分）（3）當(dāng)軟著陸速度為3=3.5m/s時，反推力最小