物理必修ⅱ人教新課標(biāo)第五章萬(wàn)有引力與航天單元測(cè)試

1、萬(wàn)有引力與宇宙航行 復(fù)習(xí)題一、選擇題。1下列說(shuō)法符合史實(shí)的是( )A牛頓發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律B開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律C卡文迪許第一次在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)出了萬(wàn)有引力常量D牛頓發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星2. 下列說(shuō)法正確的是（ ）A第一宇宙速度是人造衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的速度B 第一宇宙速度是人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的速度C如果需要，地球同步通訊衛(wèi)星可以定點(diǎn)在地球上空的任何一點(diǎn)D地球同步通訊衛(wèi)星的軌道可以是圓的也可以是橢圓的3. 關(guān)于環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的人造地球衛(wèi)星，有如下幾種說(shuō)法，其中正確的是（ ）A軌道半徑越大，速度越小，周期越長(zhǎng)B.軌道半徑越大，速度越大，周期越短C軌道半徑越大，速度越大

2、，周期越長(zhǎng)D軌道半徑越小，速度越小，周期越長(zhǎng)4同步衛(wèi)星是指相對(duì)于地面不動(dòng)的人造地球衛(wèi)（ ） A它可以在地面上任一點(diǎn)的正上方，且離地心的距離可按需要選擇不同值B它可以在地面上任一點(diǎn)的正上方，但離地心的距離是一定的C它只能在赤道的正上方，但離地心的距離可按需要選擇不同值PQD它只能在赤道的正上方，且離地心的距離是一定的5如圖，P、Q為質(zhì)量均為m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，分別置于地球表面不同緯度上，如果把地球看成是一個(gè)均勻球體，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）AP、Q受地球引力大小相等BP、Q作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小相等CP、Q的重力大小相等DP、Q作圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等6. 下列幾組數(shù)

3、據(jù)中能算出地球質(zhì)量的是（萬(wàn)有引力常量G是已知的）（ ）A.地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期T和地球中心離太陽(yáng)中心的距離rB.月球繞地球運(yùn)行的周期T和地球的半徑rC.月球繞地球運(yùn)動(dòng)的角速度和月球中心離地球中心的距離rD.月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期T和軌道半徑r7兩行星A、B各有一顆衛(wèi)星a和b ，衛(wèi)星的圓軌道接近各自行星表面，如果兩行星質(zhì)量之比MA:MB=p，兩行星半徑之比RA:RBq則兩個(gè)衛(wèi)星周期之比Ta:Tb為 ( )AB.C. D. 8兩個(gè)行星各有一個(gè)衛(wèi)星繞其表面運(yùn)行，已知兩個(gè)衛(wèi)星的周期之比為12，兩行星半徑之比為21 ，則（ ）A兩行星密度之比為41 B兩行星質(zhì)量之比為161 C兩行星表面處重力加速度之比為

4、81 D兩衛(wèi)星的速率之比為419一宇宙飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，飛船原來(lái)的線速度是v1，周期是T1，假設(shè)在某時(shí)刻它向后噴氣做加速運(yùn)動(dòng)后，進(jìn)入新軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的線速度是v2，周期是T2，則（ ）Av1v2，T1T2Bv1v2，T1T2Cv1v2，T1T2 Dv1v2，T1T210關(guān)于開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)的公式，以下理解正確的是（ ）Ak是一個(gè)與行星無(wú)關(guān)的常量B若地球繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)軸為R地，周期為T地；月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的長(zhǎng)半軸為R月，周期為T月，則CT表示行星運(yùn)動(dòng)的自轉(zhuǎn)周期DT表示行星運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期11兩顆靠得較近的天體叫雙星，它們以兩者重心連線上的某點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，因而不至于

5、因引力作用而吸引在一起，以下關(guān)于雙星的說(shuō)法中正確的是 （ ）A 它們做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度與其質(zhì)量成反比B 它們做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與其質(zhì)量成反比C 它們所受向心力與其質(zhì)量成反比D 它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與其質(zhì)量成反比12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（ ）AF1=F2F3 Ba1

6、=a2=ga3 Cv1=v2=vv3 D1=3213組成星球的物質(zhì)是靠引力吸引在一起的，這樣的星球有一個(gè)最大的自轉(zhuǎn)速率如果超過(guò)了該速率，星球的萬(wàn)有引力將不足以維持其赤道附近的物體做圓周運(yùn)動(dòng)。由此能得到半徑為R、密度為、質(zhì)量為M且均勻分布的星球的最小自轉(zhuǎn)周期T。下列表達(dá)式中正確的是（ ）A. B. C. D. 二. 填空題。14一宇宙飛船在離地為h高的圓軌道上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量為m 的物塊用彈簧稱掛起相對(duì)于飛船靜止，則此物塊所受的合外力的大小為_(kāi)（已知地球半徑為R，地球表面處的重力加速度為g）15右圖中，有兩顆人造地球衛(wèi)星圍繞地球運(yùn)動(dòng)，它們運(yùn)行的軌道可能是_,不可能是_.三、解答題。16離地球

7、表面和月球表面高處都用v0 =20m/s的初速度水平拋出一顆石子，求：石子分別在地球上和月球上飛行的水平距離。（已知M地=81M月，R地=3.8 R月，取地球表面g =10m/s2）17蕩秋千是大家喜愛(ài)的一項(xiàng)體育活動(dòng)。隨著科技的迅速發(fā)展，將來(lái)的某一天，同學(xué)們也許會(huì)在其它星球上享受蕩秋千的樂(lè)趣。假設(shè)你當(dāng)時(shí)所在星球的質(zhì)量是M、半徑為R,可將人視為質(zhì)點(diǎn)，秋千質(zhì)量不計(jì)、擺長(zhǎng)不變、擺角小于90°，萬(wàn)有引力常量為G。那么，（1）該星球表面附近的重力加速度g星等于多少？（2）若經(jīng)過(guò)最低位置的速度為v0，你能上升的最大高度是多少？18某物體在地球表面上受到的重力為160 N；將它放置在衛(wèi)星中，在衛(wèi)星

8、以加速度a=g/2隨火箭加速上升的過(guò)程中，當(dāng)物體與衛(wèi)星中的支持物的相互擠壓力為90 N，求此時(shí)衛(wèi)星此時(shí)距地面的高度為多少？（已知地球的半徑R=6.4×103 km，取g=10 m/s2）19宇宙中存在一些離其它恒星較遠(yuǎn)的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)，通常可忽略其它星體對(duì)它們的引力作用。已觀測(cè)到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式：一種是三顆星位于同一直線上，兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運(yùn)行；另一種形式是三顆星位于等邊三角形的三個(gè)項(xiàng)點(diǎn)上，并沿外接于等邊三角形的圓形軌道運(yùn)行。設(shè)每個(gè)星體的質(zhì)量均為。（1）試求第一種形式下，星體運(yùn)動(dòng)的線速度和周期。（2）假設(shè)兩種形式星體的運(yùn)

9、動(dòng)周期相同，第二種形式下星體之間的距離應(yīng)為多少？萬(wàn)有引力與宇宙航行復(fù)習(xí)題 參考答案題號(hào)12345678910111213答案CBADBCCDAACDBADBDDAD14 ；15 ， ；16 17(1)設(shè)人的質(zhì)量為m,在星球表面附近的重力等于萬(wàn)有引力，有 解得 設(shè)人能上升的最大高度為h,由功能關(guān)系得 解得 18解：設(shè)此時(shí)火箭上升到離地球表面的高度為h，火箭上物體受到的支持力為N,物體受到的重力為mg，據(jù)牛頓第二定律. Nmg=ma在h高處 在地球表面處 把代入得 F2F1R19 解：（1）第一種形式下，以某個(gè)運(yùn)動(dòng)星體為研究對(duì)象，由萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律，得：F1G F2G F1F2m 則運(yùn)動(dòng)星體的