萬有引力與航天(1)

1、萬有引力與航天班級 姓名一、選擇題（共17題，每小題3分，共51分） TOC o 1-5 h z 1、關(guān)于開普勒第三定律中的公式 = k，下列說法中正確的是 （）T2適用于所有天體B.適用于圍繞地球運行的所有衛(wèi)星C.適用于圍繞太陽運行的所有行星D.以上說法均錯誤2、關(guān)于人造地球衛(wèi)星所受向心力與軌道半徑的關(guān)系，下列說法中正確的是（）由f = G虹可知，向心力與2成反比B.由F = m可知，向心力與,成反比 ,2rC.由F = mrco 2可知，向心力與r成正比D.由F = mv（）可知，向心力與r無關(guān)3、已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,若高空中某處的重力加速度為* g,則該處距地面球

2、表面的高度為（）（很1） RB. R C. 42 RD. 2R4、2005年7月4日13時52分，美國宇航局“深度撞擊”號探測器釋放的撞擊器“擊中”目標一一“坦普爾一號”彗星。假設(shè)“坦普爾一號”彗星繞太陽運行的軌道是一個橢圓，其軌 道周期為5.74年，則下列關(guān)于“坦普爾一號”彗星的說法中正確的是（）繞太陽運動的角速度不變近日點處線速度大于遠日點處線速度近日點處加速度大于遠日點處加速度其橢圓軌道半長軸的立方與周期的平方之比是一個與太陽質(zhì)量有關(guān)的常數(shù)5、地球的半徑為R,地球表面處物體所受的重力為mg,近似等于物體所受的萬有引力，關(guān)于物體在下列位置所受萬有引力大小的說法中，正確的是（）離地面高度人處

3、為4mgB.離地面高度A處為；mgC.離地面高度27?處為* mgD.離地面高度*7?處為4mg6、已知下面的哪組數(shù)據(jù)，可以算出地球的質(zhì)量（引力常量G已知）（）月球繞地球運動的周期I及月球到地球中心的距離&地球繞太陽運行周期7；及地球到太陽中心的距離線人造衛(wèi)星在地面附近的運行速度和運行周期匕地球繞太陽運行的速度4及地球到太陽中心的距離人47、萬有引力定律首先揭示了自然界物體間的基本相互作用的規(guī)律，則 （）物體的重力不是地球?qū)ξ矬w的萬有引力引起的人造地球衛(wèi)星離地球越遠，受到地球的萬有引力越大人造地球衛(wèi)星繞地球運動的向心力由地球?qū)λ娜f有引力提供宇宙飛船內(nèi)的宇航員處于失重狀態(tài)是由于沒有受到萬有引力

4、的作用8、搭載“勇氣”號火星車的美國火星著陸探測器，于北京時間2003年6月11日凌晨1時58 分成功升空，經(jīng)過了 206個晝夜、長達4億8千萬千M漫長的星際旅行，于北京時間2004 年1月4日12時35分終于成功登陸在火星表面的復(fù)環(huán)性山，剛一 “親吻”到火星土地的它， 興奮地在火星表面彈跳著，似乎是在表達它的自豪和喜悅。關(guān)于火星探測器的發(fā)射原理，下 列說法正確的是（）發(fā)射速度只要大于第一宇宙速度即可發(fā)射速度只有達到第三宇宙速度才可以發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度，但不需要達到第三宇宙速度發(fā)射后應(yīng)使探測器進入一個橢圓的行星軌道，它的遠日點軌道和火星的運轉(zhuǎn)軌道相切， 且和火星同時到達軌道上的切點附近

5、位置才可以在火星上著陸9、兩顆人造地球衛(wèi)星A和B的軌道半徑分別為7?a和#b，則它們的速率勺和，角速度9k 和刃R,向心加速度和。R，運動周期和之間的關(guān)系為CA- VA : VB=Rb :旺B.oA oA o/a /4 r rrA B B V B /aC. aA：aB=R：RD.TaT=R J a : RD A A B B10、“神舟六號”的發(fā)射成功，可以預(yù)見，隨著航天員在軌道艙內(nèi)停留時間的增加，體育鍛煉成 了一個必不可少的環(huán)節(jié)，下列器材適宜航天員在軌道艙中進行鍛炫的是（）A.啞鈴B.彈簧拉力器C.單杠D.跑步機11、人造地球衛(wèi)星在科研、國防等方面都起著不可替代的作用。只要發(fā)射的技術(shù)高，就能使

6、人 造地球衛(wèi)星（）A.B.C.D.在地球赤道面離地面任意高度的軌道上，并且相對于地面永遠是靜止的在與地球赤道共面的圓軌道上做勻速圓周運動，但相對地面不一定是靜止的有可能在地球任一緯度線所決定的平面內(nèi)，繞地球做勻速圓周運動始終在某一經(jīng)度圈所在的平面內(nèi)運動且軌道與該經(jīng)度圈為同心圓，衛(wèi)星相對地面靜止12、人造地球衛(wèi)星繞地球表面附近做勻速圓周運動，設(shè)地球半徑為R,地面處的重力加速度為g, 則人造地球衛(wèi)星（）A.繞行的線速度最大為勾底B.繞行的周期小于2兀jR/gC.在距地面高為R處的繞行速度為（Rg/2 D.在距地面高為R處的周期為2兀2R/g4兀 2R2g213、一顆在地球赤道上空繞地球運轉(zhuǎn)的同步衛(wèi)

7、星，距地面高度為已知地球半徑為R,自轉(zhuǎn)周 期為地面重力加速度為g,則這顆衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)速度的大小是（）A.（R + h）竺 B. r ! C. |四性 D.T R + h T14、宇航員在月球上做自由落體實驗，將某物體由距月球表面高處釋放，經(jīng)時間/后落到月球 表面（設(shè)月球半徑為人）。據(jù)上述信息推斷，飛船在月球表面附近繞月球做勻速圓周運動所必須具有的速率為（）a2-J Rh口72Rh -： Rh 八V RhA. B.C. D.tttIt15、同步衛(wèi)星在赤道上空同步軌道上定位以后，由于受到太陽、月球及其他天體的引力作用而使B適當減速 使B適當加速 使C適當減速 使C適當加速影響，會產(chǎn)生漂移運動而偏離原

8、來的位置，當偏離達到一定程度，就要發(fā)動衛(wèi)星上的小發(fā)動 機進行修正。圖中實線A為同步軌道，若B和C為兩個已經(jīng)偏離軌道但仍在赤道平面內(nèi)運 行的同步衛(wèi)星，要使它們回到正確的同步軌道上來，應(yīng)開動B的小發(fā)動機向前噴氣，開動B的小發(fā)動機向后噴氣，開動C的小發(fā)動機向前噴氣，開動C的小發(fā)動機向后噴氣，16、經(jīng)長期觀測人們在宇宙中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了 “雙星系統(tǒng)”?！半p星系統(tǒng)”由兩顆相距較近的恒星組 成，每個恒星的線度遠小于兩個星體之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠離其他天體。如圖， 兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上的0點做周期相同的勻速圓 周運動?，F(xiàn)測得兩顆星之間的距離為L,質(zhì)量之比為：”2=3：2

9、,則可知（）me ”2做圓周運動的線速度之比為3 ： 2 me ”2做圓周運動的角速度之比為3 ： 2A.B.%做圓周運動的半徑為普LD.”2做圓周運動的半徑為注17、如圖所示，a、b、c是地球大氣層外圓形軌道上運行的三顆人造地球衛(wèi)星，a、小質(zhì)量相同，且小于c的質(zhì)量，則（）一a、 TOC o 1-5 h z Z?所需向心力最小容、C周期相等，且大于Q的周期 I地球 ,、c的向心加速度相等，且大于。的向心加速度-. C如C的線速度大小相等，且小于Q的線速度一 N二、填空題（共5小題，每空2分,共22分）18、已知繞中心天體做勻速圓周運動的星體的軌道半徑,，運動周期為（1）若中心天體的半徑為R,則

10、其平均密度p=；（2）若星體在中心天體表面附近做勻速圓周運動，則其平均密度p=；（3）已知地球表面的重力加速度為g,地球半徑為R,引力常量為G,如果不考慮地球自轉(zhuǎn)的 影響，用以上各量表示地球的平均密度為o19、已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g, 一宇宙飛船正在離地面高A處的軌道上繞地球做勻速圓周運動，則該宇宙飛船的向心加速度 ,在飛船內(nèi)用彈簧秤懸 掛一個質(zhì)量為m的物體，則彈簧秤的讀數(shù)為o20、月球半徑約為地球半徑的土，月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的土，地球表面的重力加速度取貌 410m/s2,第一宇宙速度為7.9km/s,貝上m/s2；（1）月球表面的重力加速度大約是（2）在月球上要發(fā)射一

11、顆環(huán)月衛(wèi)星，則最小發(fā)射率速度為m/s；（3）美國的“阿波羅II號”宇宙飛船登月成功時，宇航員借助一計時表測出近月飛船繞月球 一周時間則可得到月球的平均密度的表達式為。（用字母表示）21、某行星半徑為R以其第一宇宙速度運行的衛(wèi)星繞該行星的周期為如果在該行星上發(fā)射 一顆同步衛(wèi)星，并在其同步軌道上以速度u作勻速圓周運動時，可以與該行星自轉(zhuǎn)同步。則 同步衛(wèi)星的軌道半徑為，該行星的自轉(zhuǎn)周期為。22、宇航員在月球上自高7?處以初速度水平拋出一物體，測出物體的水平射程為乙（月面平坦）。已知月球半徑為R,若在月球上發(fā)射一顆月球衛(wèi)星，它在月球表面附近環(huán)繞月球運行 的周期為 o三、計算題（共3小題，每題9分，共2

12、7分）23、猜想、檢驗是科學探究的兩個重要環(huán)節(jié)。月一地檢驗為萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)提供了事實依 據(jù)。請你完成如下探究內(nèi)容（地球半徑7?=6400km,地球表面的重力加速度g=10m/s2）：（1）已知地球中心到月球中心的距離r=60R,計算月球由于受到地球的萬有引力而產(chǎn)生的加 速度礦；（2）已知地球中心到月球中心的距離r=6QR,月球繞地球運轉(zhuǎn)的周期為27天，計算月球繞 地球運動的向心加速度a；（3）比較礦 和a的大小，你能得出什么結(jié)論？24、在某星球表面以初速度豎直上拋一個物體，如果僅考慮物體受該星球的引力作用，忽略 其他力的影響，物體上升的最大高度為已知該星球的直徑為若發(fā)射一顆在該星球表 面附近繞該星球做勻速圓周運動的衛(wèi)星，求這顆衛(wèi)星的速度。25、已知地球半徑為地球表面的重力加速度為g,地球自轉(zhuǎn)的周期為乙試求地球同步衛(wèi)星 的向心加速度大小。萬有引力與航天參考答案123456789BCAABCDcACcCDABD10ii121314151617BBACABCBADcABD3兀,33兀3g18