第六章 萬有引力與航天 單元測試

1、第六章 萬有引力與航天一、單項選擇題1對于萬有引力定律的表達(dá)式FG，下列說法中正確的是()公式中G為引力常量，它是由卡文迪許扭秤實驗測得的；當(dāng)r趨于零時，萬有引力趨于無窮大；m1與m2受到的引力大小總是相等的，與m1、m2是否相等無關(guān)；m1與m2受到的引力是一對平衡力；用該公式可求出任何兩個物體之間的萬有引力A B C D2人造地球衛(wèi)星在繞地球運(yùn)行時，它的軌道半徑R與周期T的關(guān)系是()AR與T成正比 BR3與T2成正比 CR2與T3成正比 DR與T無關(guān)3關(guān)于地球同步通信衛(wèi)星的說法，正確的是()A為避免通信衛(wèi)星在軌道上相撞，應(yīng)使它們運(yùn)行在不同的軌道上B通信衛(wèi)星定點在地球上空某處，各個通信衛(wèi)星的角

2、速度不同，但線速度大小相同C不同國家發(fā)射通信衛(wèi)星的地點不同，這些衛(wèi)星軌道不一定在同一平面內(nèi)D通信衛(wèi)星只能運(yùn)行在赤道上空某一恒定的高度上4隨著“神舟”七號的發(fā)射成功，中國航天員在軌道艙內(nèi)停留的時間將增加，體育鍛煉成了一個必不可少的環(huán)節(jié)，下列在地面上正常使用的未經(jīng)改裝的器材最適宜航天員在軌道艙中進(jìn)行鍛煉的是()A啞鈴 B彈簧拉力器 C單杠 D徒手跑步機(jī)5(2013·安徽名校聯(lián)考)北京時間2012年10月25日23時33分，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號丙”運(yùn)載火箭，成功將第16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射升空并送入預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道第16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星是一顆地球靜止軌道衛(wèi)星，它將與先期發(fā)射的15顆北

3、斗導(dǎo)航衛(wèi)星組網(wǎng)運(yùn)行，形成區(qū)域服務(wù)能力根據(jù)計劃，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將于2013年初向亞太大部分地區(qū)提供服務(wù)下列關(guān)于這顆衛(wèi)星的說法正確的是()A該衛(wèi)星正常運(yùn)行時一定處于赤道正上方，角速度小于地球自轉(zhuǎn)角速度B該衛(wèi)星正常運(yùn)行時軌道也可以經(jīng)過地球兩極C該衛(wèi)星的速度小于第一宇宙速度D如果知道該衛(wèi)星的周期與軌道半徑可以計算出其質(zhì)量6若取地球的第一宇宙速度為8 km/s，某行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的6倍，半徑是地球半徑的1.5倍，則這顆行星上的第一宇宙速度約為()A16 km/s B32 km/s C4 km/s D2 km/s7.“嫦娥”一號探月衛(wèi)星沿地月轉(zhuǎn)移軌道到達(dá)月球，在距月球表面200 km的P點進(jìn)行第一次

4、“剎車制動”后被月球捕獲，進(jìn)入橢圓軌道繞月飛行，如圖所示之后，衛(wèi)星在P點經(jīng)過幾次“剎車制動”，最終在距月球表面200 km的圓形軌道上繞月球做勻速圓周運(yùn)動用T1、T2、T3分別表示衛(wèi)星在橢圓軌道、和圓形軌道的周期，用a1、a2、a3分別表示衛(wèi)星沿三個軌道運(yùn)動到P點的加速度，則下面說法正確的是()AT1>T2>T3 BT1<T2<T3Ca1>a2>a3 Da1<a2<a3二、多項選擇題82010年12月18日，我國成功發(fā)射了第七顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，關(guān)于北斗導(dǎo)航地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是()A運(yùn)行速度大于7.9 km/sB離地面高度一定，相對地面靜止

5、C衛(wèi)星運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大D向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等9關(guān)于人造地球衛(wèi)星與宇宙飛船的下列說法中，正確的是()A如果知道人造地球衛(wèi)星的軌道半徑和它的周期，再利用萬有引力常量，就可算出地球的質(zhì)量B兩顆人造地球衛(wèi)星，只要它們的繞行速率相等，不管它們的質(zhì)量、形狀差別有多大，它們的繞行半徑和繞行周期就一定是相同的C原來在同一軌道上沿同一方向繞行的人造衛(wèi)星一前一后，若要后一衛(wèi)星追上前一衛(wèi)星并發(fā)生碰撞，只要將后者的速率增大一些即可D一艘繞火星飛行的宇宙飛船，宇航員從艙內(nèi)慢慢走出，并離開飛船，飛船因質(zhì)量減小，所受萬有引力減小，故飛行速度減小10若各國的人造地球衛(wèi)星都在高

6、度不同的軌道上做勻速圓周運(yùn)動，設(shè)地球的質(zhì)量為M，地球的半徑為R地則下述判斷正確的是()A各國發(fā)射的人造地球衛(wèi)星在軌道上做勻速圓周運(yùn)動的運(yùn)行速度都不超過vm B各國發(fā)射的人造地球衛(wèi)星在軌道上做勻速圓周運(yùn)動的運(yùn)行周期都不超過Tm2R地C衛(wèi)星在軌道上做勻速圓周運(yùn)動的圓心必定與地心重合D地球同步衛(wèi)星可相對地面靜止在北京的正上空11關(guān)于第一宇宙速度，下列說法中正確的是()A它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度 B它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行速度C它是能使衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度D它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時近地點的速度12火星與地球的質(zhì)量之比為a，半徑之比為b，下列說法中正確的是()A火

7、星表面的第一宇宙速度與地球表面的第一宇宙速度之比為B火星表面的重力加速度與地球表面的重力加速度之比為C火星表面附近運(yùn)動的衛(wèi)星與地球表面附近運(yùn)動的衛(wèi)星的周期之比為D火星和地球上空運(yùn)行的衛(wèi)星其的比值為13關(guān)于人造地球衛(wèi)星及其中物體的超重、失重問題，下列說法中正確的是()A在發(fā)射過程中向上加速時產(chǎn)生超重現(xiàn)象B在降落過程中向下減速時產(chǎn)生超重現(xiàn)象C進(jìn)入軌道時做勻速圓周運(yùn)動，產(chǎn)生失重現(xiàn)象D失重是由于地球?qū)πl(wèi)星內(nèi)物體的作用力減小而引起的14(2013·河南鄭州聯(lián)考)宇航員在地球表面以一定期初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過時間t小球落回原處；若他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5t小

8、球落回原處已知該星球的半徑與地球半徑之比R星R地14，地球表面重力加速度為g，設(shè)該星球表面重力加速度為g，地球的質(zhì)量為M地，該星球的質(zhì)量為M星空氣阻力不計則()Agg51 Bgg15 CM星M地120 DM星M地18015(2013·揚(yáng)州高一檢測)有一宇宙飛船到了某行星附近(該行星沒有自轉(zhuǎn)運(yùn)動)，以速度v接近行星表面勻速環(huán)繞，測出運(yùn)動的周期為T，已知引力常量為G，則可得()A該行星的半徑為 B該行星的平均密度為C無法求出該行星的質(zhì)量 D該行星表面的重力加速度為三、非選擇題16英國物理學(xué)家卡文迪許第一個在實驗室中測出了引力常量，使得萬有引力定律有了使用價值(1)僅用引力常量G，地球半徑

9、R和重力加速度g，求地球的質(zhì)量；(2)已知地球半徑R6.4×106 m，g取10 m/s2，210，G6.7×1011 N·m2/kg2，計算繞地球做圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星的最小周期T.17天文學(xué)家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運(yùn)行的兩顆恒星稱為雙星，雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍，利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運(yùn)動特征可推算出它們的總質(zhì)量已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星繞它們連線上的某一固定點分別做勻速圓周運(yùn)動，周期均為T，兩顆恒星之間的距離為r，試推算這個雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量(引力常量為G)18某星球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的9倍，半徑為地球半徑的一半，若從地球表面高為h處平拋一物體，水平射

10、程為60 m，則在該星球上從同樣高度以同樣的初速度平拋同一物體，水平射程為多少？19我國“嫦娥一號”月球探測器在繞月球成功運(yùn)行之后，為進(jìn)一步探測月球的詳細(xì)情況，又發(fā)射了一顆繞月球表面飛行的科學(xué)實驗衛(wèi)星假設(shè)該衛(wèi)星繞月球做圓周運(yùn)動，月球繞地球也做圓周運(yùn)動，且軌道都在同一平面內(nèi)已知衛(wèi)星繞月球運(yùn)動的周期T0，地球表面處的重力加速度g，地球半徑R0，月心與地心間的距離r，引力常量G，試求：(1)月球的平均密度；(2)月球繞地球運(yùn)動的周期T.20. 2012年6月16日，我國成功發(fā)射“神舟九號”飛船假設(shè)“神舟九號”飛船返回艙內(nèi)有一體重計，體重計上放一物體，火箭點火前，宇航員劉洋觀察到體重計的示數(shù)為F0.在

11、“神舟九號”載人飛船隨火箭豎直向上勻加速升空的過程中，當(dāng)飛船離地面高度為H時劉洋觀察到體重計的示數(shù)為F，設(shè)地球半徑為R，第一宇宙速度為v，求：(1)該物體的質(zhì)量(2)火箭上升時的加速度第六章綜合檢測1D2.B3.D 4B解析：在軌道艙內(nèi)處于完全失重狀態(tài)，與視重有關(guān)的器材均不能正常使用，因此B正確5.C 6.A 7.A 8BC解析：由題目可以看出北斗導(dǎo)航衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星，運(yùn)行速度要小于7.9 km/s，而他的位置在赤道上空，高度一定，A錯B對由可知，C對由a可知，D錯9AB10.AC11.BC12.AB 13.ABC 14.BD 15.AB16(19分)解：(1)由地球表面上的物體，重力等于萬

12、有引力Gmg 得M. (2)由Gm·r T2當(dāng)r最小時，T有最小值 即T 代入數(shù)據(jù)得T5.1×103 s.17(17分)解：設(shè)兩顆恒星的質(zhì)量分別為m1、m2，做圓周運(yùn)動的半徑分別為r1、r2，周期分別為T1、T2，根據(jù)題意 r1r2r T1T2T根據(jù)萬有引力及牛頓運(yùn)動定律有Gm12r1 Gm22r2聯(lián)立各式解得m1m2r3.18.解析：平拋運(yùn)動水平位移xv0t(1分) 豎直位移hgt2(1分)解以上兩式得xv0·(1分) 由mgG得(2分)g(1分) 所以()29×36(2分)，x星x地10 m(2分) 答案：10 m19解析：(1)設(shè)月球質(zhì)量為m，衛(wèi)星質(zhì)量為m，月球的半徑為Rm，對于繞月球表面飛行的衛(wèi)星，由萬有引力提供向心力有mRm，解得m(3分) 又根據(jù)解得.(3分)(2)設(shè)地球的質(zhì)量為M，對于在地球表面的物體m表有m表g，即GMRg(3分)月球繞地球做圓