高中物理-萬(wàn)有引力定律專題測(cè)試

1、高中物理-萬(wàn)有引力定律專題測(cè)試一.選擇題1甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)有引力大小為F，若甲物體的質(zhì)量不變，乙物體的質(zhì)量增加到原來(lái)的2倍，同時(shí)，它們之間的距離減為原來(lái)的1/2，則甲、乙兩物體間的萬(wàn)有引力大小將變?yōu)?)AF BF/2 C8F D4F解析：選C.由萬(wàn)有引力定律可知，甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)之間的力，與質(zhì)量成正比，與距離的平方成反比，故C對(duì)2.第一宇宙速度是物體在地球表面附近環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度,則有（）A.被發(fā)射的物體質(zhì)量越大,第一宇宙速度越大B.被發(fā)射的物體質(zhì)量越小,第一宇宙速度越大C.第一宇宙速度與被發(fā)射物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)D.第一宇宙速度與地球的質(zhì)量有關(guān)解析：選CD.第一宇宙速度與地球質(zhì)量M有關(guān)

2、，與被發(fā)射物體質(zhì)量無(wú)關(guān).3由于通信和廣播等方面的需要，許多國(guó)家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的()A質(zhì)量可以不同B軌道半徑可以不同C軌道平面可以不同D速率可以不同解析：選A.同步衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)，萬(wàn)有引力提供向心力，eq f(GMm,r2)meq f(42,T2)rmeq f(v2,r)，故有eq f(r3,T2)eq f(GM,42)，veq r(f(GM,r)，由于同步衛(wèi)星運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，故同步衛(wèi)星的軌道半徑大小是確定的，速度v也是確定的，同步衛(wèi)星的質(zhì)量可以不同要想使衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，軌道平面一定是赤道平面故只有選項(xiàng)A正確4質(zhì)量為m的探月航天器在接近月球表面的軌道上飛行，其運(yùn)動(dòng)視

3、為勻速圓周運(yùn)動(dòng)已知月球質(zhì)量為M，月球半徑為R，月球表面重力加速度為g，引力常量為G，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，則航天器的()A線速度veq r(f(GM,R)B角速度eq r(gR)C運(yùn)行周期T2eq r(f(R,g)D向心加速度aeq f(Gm,R2)解析：選AC.由eq f(GMm,R2)meq f(v2,R)m2Rmeq f(42,T2)Rmgma得veq r(f(GM,R)，A對(duì)；eq r(g/R)，B錯(cuò)；T2eq r(f(R,g)，C對(duì)；aeq f(GM,R2)，D錯(cuò)5.一宇宙飛船繞地心做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，飛船艙內(nèi)有一質(zhì)量為m的人站在可稱體重的臺(tái)秤上.用R表示地球的半徑，g表示地球

4、表面處的重力加速度，g表示宇宙飛船所在處的地球引力加速度，F(xiàn)N表示人對(duì)臺(tái)秤的壓力，這些說(shuō)法中，正確的是()A.g=0B.C.FN=0D.解析：選BC.處在地球表面處的物體所受重力近似等于萬(wàn)有引力，所以有,即GM=gR2，處在半徑為r的軌道上的物體所受重力和萬(wàn)有引力相等，所以有,即GM=gr2,所以有g(shù)r2=gR2,即,B對(duì)，A錯(cuò)；當(dāng)宇宙飛船繞地心做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬(wàn)有引力提供向心力，物體處于完全失重狀態(tài)，所以對(duì)臺(tái)秤的壓力為零，C對(duì)，D錯(cuò).6宇宙飛船要與環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道空間站對(duì)接，飛船為了追上軌道空間站，可采取的措施是()A只能從較低軌道上加速B只能從較高軌道上加速C只能從與空間站同

5、一高度軌道上加速D無(wú)論在什么軌道上，只要加速就行解析：選A.飛船的速度由軌道半徑?jīng)Q定，所以要求空間站對(duì)接只能從低軌道加速，使飛船離心做橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，從而與較高軌道上的空間站對(duì)接.7.我國(guó)于1986年2月1日成功發(fā)射了一顆實(shí)驗(yàn)地球同步衛(wèi)星,于1999年11月20日又成功地發(fā)射了“神舟”號(hào)實(shí)驗(yàn)飛船,飛船在太空中飛行了21h,環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)了14圈,又順利地返回地面,那么此衛(wèi)星與飛船兩者相比較（）A.衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)周期比飛船大B.衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)速率比飛船大C.衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)加速度比飛船大D.衛(wèi)星離地高度比飛船大解析：選AD.同步衛(wèi)星的周期為24h,飛船的周期小得多,說(shuō)明半徑也小,線速度大,故A對(duì)、B錯(cuò).衛(wèi)星的高度大,加

6、速度小,C錯(cuò)、D對(duì).二.計(jì)算題8.用火箭把宇航員送到月球上，如果他已知月球的半徑，那么他用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)和一個(gè)已知質(zhì)量的砝碼，能否測(cè)出月球的質(zhì)量？應(yīng)該怎樣測(cè)定？解析：將砝碼掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，由F=mg月，得在月球上，砝碼的重量應(yīng)等于月球的引力，則將代入，解得.9圖64如圖64所示，A是地球的同步衛(wèi)星，另一衛(wèi)星B的圓軌道位于赤道平面內(nèi)，離地面高度為h.已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)角速度為0，地球表面的重力加速度為g，O為地球中心(1)求衛(wèi)星B的運(yùn)行周期；(2)如衛(wèi)星B繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，某時(shí)刻A、B兩衛(wèi)星相距最近(O、B、A在同一直線上)，則至少經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，它們?cè)?/p>

7、一次相距最近？解析：(1)由萬(wàn)有引力定律和向心力公式得Geq f(Mm,Rh2)meq f(42,Toal(2,B)(Rh)(3分)在地球表面處有Geq f(Mm,R2)mg(2分)聯(lián)立得TB2eq r(f(Rh3,gR2)(2分)(2)B轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大于A，因此當(dāng)A、B再次相距最近時(shí)，B比A多轉(zhuǎn)一周，即多轉(zhuǎn)2弧度，故(BA)t2(2分)又Beq f(2,TB)eq r(f(gR2,Rh3)(3分)把代入得teq f(2,r(f(gR2,Rh3)0).(2分)答案：(1)2eq r(f(Rh3,gR2)(2)eq f(2,r(f(gR2,Rh3)0)10宇航員站在一星球表面上某高處，沿水平方向

8、拋出一個(gè)小球經(jīng)過(guò)時(shí)間t，小球落到星球表面，測(cè)得拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng).若拋出時(shí)初速度增大為原來(lái)的2倍則拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為eq r(3)L.已知兩落地點(diǎn)在同一水平面上，該星球的半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，求該星球的質(zhì)量M.解析：設(shè)拋出點(diǎn)的高度為h，由平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可得：2eq r(L2h2)eq r(r(3)L2h2)，(3分)設(shè)該星球上的重力加速度為g，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：heq f(1,2)gt2(3分)由萬(wàn)有引力定律與牛頓第二定律得mgGeq f(Mm,R2)(4分)聯(lián)立以上各式得Meq f(2r(3)LR2,3Gt2).(2分)答案：eq f(2r(3)LR2,3Gt2)11.據(jù)報(bào)道，美國(guó)航空航天局2008年10月發(fā)射“月球勘測(cè)軌道器（LRO）”，LRO每天在100km的高度穿越月球兩極上空12次，已知月球的半徑為1.74106m.現(xiàn)假設(shè)從LRO上無(wú)初速釋放一物體,物體將做什么運(yùn)動(dòng)?若讓該物體做自由落體運(yùn)動(dòng),需經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間落到月球表面?解析：物體從LRO上無(wú)初速釋放,由于慣性,相對(duì)于月球必定和LRO具有