萬有引力與航天試題附答案

1、萬有引力與航天單元測試題一、選擇題1關(guān)于日心說被人們接受的原因是()A太陽總是從東面升起，從西面落下B若以地球為中心來研究的運動有很多無法解決的問題C若以太陽為中心許多問題都可以解決，對行星的描述也變得簡單D地球是圍繞太陽運轉(zhuǎn)的2有關(guān)開普勒關(guān)于行星運動的描述，下列說法中正確的是( )A所有的行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上B所有的行星繞太陽運動的軌道都是圓，太陽處在圓心上C所有的行星軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等D不同的行星繞太陽運動的橢圓軌道是不同的3關(guān)于萬有引力定律的適用范圍，下列說法中正確的是( )A只適用于天體，不適用于地面物體B只適用于球形物

2、體，不適用于其他形狀的物體C只適用于質(zhì)點，不適用于實際物體 D適用于自然界中任意兩個物體之間4已知萬有引力常量G，要計算地球的質(zhì)量還需要知道某些數(shù)據(jù)，現(xiàn)在給出下列各組數(shù)據(jù),可以計算出地球質(zhì)量的是()A地球公轉(zhuǎn)的周期及半徑 B月球繞地球運行的周期和運行的半徑C人造衛(wèi)星繞地球運行的周期和速率 D地球半徑和同步衛(wèi)星離地面的高度5人造地球衛(wèi)星由于受大氣阻力，軌道半徑逐漸變小，則線速度和周期變化情況是( )A速度減小，周期增大，動能減小 B速度減小，周期減小，動能減小C速度增大，周期增大，動能增大 D速度增大，周期減小，動能增大6一個行星，其半徑比地球的半徑大2倍，質(zhì)量是地球的25倍，則它表面的重力加速

3、度是地球表面重力加速度的( )A6倍B4倍C25/9倍D12倍7假如一個做圓周運動的人造衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來的2倍仍做圓周運動，則( )A根據(jù)公式v=r可知，衛(wèi)星運動的線速度將增加到原來的2倍B根據(jù)公式F=mv2r可知，衛(wèi)星所需向心力減小到原來的1/2C根據(jù)公式F=GMmr2可知，地球提供的向心力將減小到原來的1/4D根據(jù)上述B和C中給出的公式，可知衛(wèi)星運動的線速度將減小到原來的/28假設(shè)在質(zhì)量與地球質(zhì)量相同，半徑為地球半徑兩倍的天體上進行運動比賽，那么與在地球上的比賽成績相比，下列說法正確的是（）A跳高運動員的成績會更好 B用彈簧秤稱體重時，體重數(shù)值變得更大C從相同高度由靜止降落的棒球落

4、地的時間會更短些D用手投出的籃球，水平方向的分速度變化更慢9在地球大氣層外有很多太空垃圾繞地球做勻速圓周運動，每到太陽活動期，由于受太陽的影響，地球大氣層的厚度開始增加，使得部分垃圾進入大氣層開始做靠近地球的近心運動，產(chǎn)生這一結(jié)果的初始原因是（ ）A由于太空垃圾受到地球引力減小而導致做近心運動B由于太空垃圾受到地球引力增大而導致做近心運動C由于太空垃圾受到空氣阻力而導致做近心運動D地球引力提供了太空垃圾做勻速圓周運動所需的向心力，故產(chǎn)生向心運動的結(jié)果與空氣阻力無關(guān)10“東方一號”人造地球衛(wèi)星A和“華衛(wèi)二號”人造衛(wèi)星B,它們的質(zhì)量之比為mA：mB=1：2,它們的軌道半徑之比為2：1，則下面的結(jié)論

5、中正確的是（ ）A它們受到地球的引力之比為FA：FB=1：1B它們的運行速度大小之比為vA：vB=1：C它們的運行周期之比為TA：TB=：1D它們的運行角速度之比為A：B=：111西昌衛(wèi)星發(fā)射中心的火箭發(fā)射架上，有一待發(fā)射的衛(wèi)星，它隨地球自轉(zhuǎn)的線速度為v1、加速度為a1；發(fā)射升空后在近地軌道上做勻速圓周運動，線速度為v2、加速度為a2；實施變軌后，使其在同步衛(wèi)星軌道上做勻速圓周運動，運動的線速度為v3、加速度為a3。則v1、v2、v3的大小關(guān)系和a1、a2、a3的大小關(guān)系是（ ）Av2>v3>v1；a2<a3<a1 Bv2>v3< v1；a2>a3&g

6、t;a1 Cv2>v3>v1；a2>a3>a1 Dv3> v2>v1；a2>a3>a112發(fā)射地球同步衛(wèi)星要經(jīng)過三個階段：先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后使其沿橢圓軌道2運行，最后將衛(wèi)星送入同步圓軌道3軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，如圖1所示當衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是（ ）圖112 3 QA衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度等于它在軌道2 上經(jīng)過Q點時的加速度B衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的動能等于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的動能C衛(wèi)星在軌道3上的動能小于它在軌道1上的動能D衛(wèi)星在軌道3上的引力勢能小于它在軌道1

7、上的引力勢能二、填空題13地球繞太陽運行的軌道半長軸為1.50×1011m，周期為365天；月球繞地球運行的軌道半長軸為3.8×l08m，周期為27.3天；則對于繞太陽運動的行星R3T2的值為_，對于繞地球運動的衛(wèi)星R3T2的值為_。圖214木星到太陽的距離約等于地球到太陽距離的5.2倍，如果地球在軌道上的公轉(zhuǎn)速度為30km/s，則木星在其軌道上公轉(zhuǎn)的速度等于_。15如圖2，有A、B兩顆行星繞同一恒星O做圓周運動，旋轉(zhuǎn)方向相同，A行星的周期為T1，B行星的周期為T2，在某一時刻兩行星第一次相遇(即兩顆行星相距最近)，則經(jīng)過時間t1_時兩行星第二次相遇，經(jīng)過時間t2_時兩行星

8、第一次相距最遠。16把火星和地球視為質(zhì)量均勻分布的球，它們繞太陽做圓周運動，已知火星和地球繞太陽運動的周期之比為T1/T2，火星和地球各自表面處的重力加速度之比為gl/g2，火星和地球半徑之比為rlr2。則火星和地球繞太陽運動的動能之比為E1E2= 。（動能公式為：E=）三、計算題17太陽系中除了有九大行星外，還有許多圍繞太陽運行的小行星，其中一顆名叫“谷神”的小行星，質(zhì)量為1.00×1021kg，它運行的軌道半徑是地球的2.77倍，試求出它繞太陽一周所需要的時間是多少年? 18某星球的質(zhì)量約為地球的9倍，半徑為地球的一半，若從地球上高h處平拋一物體，射程為60m，則在該星球上以同樣

9、高度、以同樣初速度平拋同一物體，射程為多少?19“伽利略”號木星探測器從1989年10月進入太空起，歷經(jīng)6年，行程37億千米，終于到達木星周圍，此后要在2年內(nèi)繞木星運行11圈，對木星及其衛(wèi)星進行考察，最后進入木星大氣層燒毀設(shè)這11圈都是繞木星在同一個圓周上運行，試求探測器繞木星運行的軌道半徑和速率(已知木星質(zhì)量為1.9×1027kg)20宇宙飛船在一顆直徑2.2km，平均密度kg/m3的小行星上著路，這顆小行星在緩慢地自轉(zhuǎn)，宇航員計劃用2.0小時的時間在這顆小行星表面沿著赤道步行一圈，通過計算說明這計劃是否能夠?qū)崿F(xiàn)？（引力常量/kg2）21A、B兩顆人造衛(wèi)星繞地球做圓周運動，它們的圓

10、軌道在同一平面內(nèi)，周期之比是。若兩顆衛(wèi)星最近距離等于地球半徑R，求這兩顆衛(wèi)星的周期各是多少？從兩顆衛(wèi)星相距最近開始計時到兩顆衛(wèi)星相距最遠至少經(jīng)過多少時間？已知在地面附近繞地球做圓周運動的衛(wèi)星的周期為T0。【參考答案】一、選擇題1C 2ACD 3D 4BC 5D 6C 7CD 8A 9C10BC 11C 12AC 二、填空題133.4×1018；1.0×1013 1413km/s提示：由開普勒第三定律得解得13km/s 15提示：經(jīng)過一段時間兩行星再次相遇，則兩行星轉(zhuǎn)過的角度之差應該是2K；當兩行星相距最遠時，則兩行星轉(zhuǎn)過的角度之差應該是（2K+1），而行星轉(zhuǎn)過的角度為=2，

11、由此列式即可求得。 16解析：設(shè)火星、地球和太陽的質(zhì)量分別為、和M，火星和地球到太陽的距離分別為和，火星和地球繞太陽運動的速度分別為和，根據(jù)萬有引力定律和牛頓定律可知 ， 聯(lián)立上式解得，動能之比: 三、計算題 174.60年 解：設(shè)地球公轉(zhuǎn)半徑為R0，周期為T0，由開普勒第三定律 T0=1年 聯(lián)立、三式解得T=4.60年 1810m解：物體做平拋運動，水平位移x=v0t，豎直位移，重力等于萬有引力，解得其中h、v0、G相同，所以，10m19r=4.7×109m,v=5.2×103m/s解：由題意可知探測器運行周期為s 萬有引力提供向心力，即,整理得 其中M為木星質(zhì)量，兩式聯(lián)立，解得r=4.7×109m又由 解得v=5.2×103m