萬有引力與航天單元測試

1、萬有引力與航天檢測題一、選擇題（本題包括15小題，每小題4分，共計(jì)60分。每小題有一個或多個選項(xiàng)符合題意， 選錯得0分，選不全得2分。）1、對于萬有引力定律的表述式F Gm塔，下面說法中不正確的是（）rA.公式中G為引力常量，它是由實(shí)驗(yàn)測得的，而不是人為規(guī)定的B.當(dāng)r趨近于零時，萬有引力趨于無窮大m與由受到的引力總是大小相等的，方向相反，是一對作用力與反作用力m與m2受到的引力總是大小相等的，而與 m、m2是否相等無關(guān) TOC o 1-5 h z 2、甲、乙兩個物體分別放在廣州和北京，它們隨地球一起轉(zhuǎn)動時，下面說法正確的是（）A.甲的線速度大，乙的角速度小 B .甲的線速度大，乙的角速度大C.

2、甲和乙的線速度相等D .甲和乙的角速度相等3、關(guān)于行星的運(yùn)動，以下說法不正確的是（）A.行星軌道的半長軸越長，自轉(zhuǎn)周期就越小 B.行星軌道的半長軸越長，公轉(zhuǎn)周期就越大C.水星的半長軸最短，公轉(zhuǎn)周期最大 D .海王星離太陽“最遠(yuǎn)”，其公轉(zhuǎn)周期最長4、地球可近似看成球形，由于地球表面上物體都隨地球自轉(zhuǎn)，所以有：（）A.物體在赤道處受的地球引力等于兩極處，而重力小于兩極處B.赤道處的角速度比南緯300大C.地球上物體的向心加速度都指向地心，且赤道上物體的向心加速度比兩極處大D.地面上的物體隨地球自轉(zhuǎn)時提供向心力的是重力5、一艘宇宙飛船繞一個不知名的行星表面飛行，要測定該行星的密度，僅僅需要測定（）A

3、.運(yùn)行周期T B .環(huán)繞半徑r C .行星的體積V D .運(yùn)行速度V TOC o 1-5 h z 6、人造衛(wèi)星在太空繞地球運(yùn)行中，若天線偶然折斷，天線將 （）A.繼續(xù)和衛(wèi)星一起沿軌道運(yùn)行B.做平拋運(yùn)動，落向地球C.由于慣性，沿軌道切線方向做勻速直線運(yùn)動D .做自由落體運(yùn)動，落向地球7、兩顆人造衛(wèi)星A B繞地球做圓周運(yùn)動，周期之比為Ta：Tb 1:8,則軌道半徑之比和運(yùn)動 速率之比分別為（）A.RA:Rb4:1,vA:vB1:2B.RA :RB4:1,vA:vB2:1C.RA:RB1:4,vA : vB2:1D.RA :RB1: 4,vA : vB1: 28、某星球的質(zhì)量約為地球的9倍，半球約為

4、地球的一半，若從地球上高 h處平拋一物體，射程為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，射程應(yīng)為（）A.10m B.15 m C.90 m D.360 m9、某人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，假如它的軌道半徑增加到原來的n倍后，仍能夠繞地球做勻速圓周運(yùn)動，則：（）A根據(jù)v r ,可知衛(wèi)星運(yùn)動的線速度將增大到原來的 n倍。 TOC o 1-5 h z B .根據(jù)F mv-,可知衛(wèi)星受到的向心力將減小到原來的 1倍。 rnC.根據(jù)f GMm,可知地球給衛(wèi)星提供的向心力將減小到原來的4倍。rn21d .根據(jù)GMm m土，可知衛(wèi)星運(yùn)動的線速度將減小到原來的4倍。 r r. n

5、10、下列幾組數(shù)據(jù)中能算出地球質(zhì)量的是（萬有引力常量G是已知的）（）A.地球繞太陽運(yùn)行的周期T和地球中心離太陽中心的距離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)動的周期T和軌道半徑r11、關(guān)于“亞洲一號”地球同步通訊衛(wèi)星，下述說法正確的是（）A.已知它的質(zhì)量是1.24 t ,若將它的質(zhì)量增為2.84 t ,其同步軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?倍B.它的運(yùn)行速度為7.9 km/sC.它可以繞過北京的正上方，所以我國能利用其進(jìn)行電視轉(zhuǎn)播D.它距地面的高度約為地球半徑的 5倍,所以衛(wèi)星的向心加速度約為其下方地面上物體的重力加速度的3612

6、、理論和實(shí)踐證明，開普勒定律不僅適用于太陽系中的天體運(yùn)動，而且對一切天體（包括R3.衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動）都適用。下面對于開普勒第三定律的公式產(chǎn) K ,下列說法正確的是（）A、公式只適用于軌道是橢圓的運(yùn)動R式中的K值，對于所有行星（或衛(wèi)星）都相等G式中的K值，只與中心大體有關(guān)，與繞中心天體旋轉(zhuǎn)的行星（或衛(wèi)星）無關(guān)D若已知月球與地球之間的距離，根據(jù)公式可求出地球與太陽之間的距離13、設(shè)在地球上和某天體上以相同的初速度豎直上拋一物體的最大高度之比為k（均不計(jì)空氣阻力），且已知地球和該大體的半徑之比也為 k,則地球質(zhì)量與大體的質(zhì)量之比為 （）A. 1 B. K C.K2D. 1/K14、星球上的物體脫離

7、星球引力所需的最小速度稱為第二宇宙速度.星球的第二宇宙速度v2與第一宇宙速度v1,的關(guān)系是v2=、/2 v1.已知某星球的半徑為r ,它表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的6,不計(jì)其他星球的影響，則該星球的第二宇宙速度（）A. VgrB. I C. J，D. 3 gr15、神舟六號載人航天飛船經(jīng)過115小時32分鐘的太空飛行，繞地球飛行77圈，飛船返回 艙終于在2005年10月17日凌晨4時33分成功著陸，航天員費(fèi)俊龍、聶海勝安全返回。 已知萬有引力常量G,地球表面的重力加速度g,地球的半徑R。神舟六號飛船太空飛近似 為圓周運(yùn)動。則下列論述正確的是（）A.可以計(jì)算神舟六號飛船繞地球的太空飛

8、行離地球表面的高度hB.可以計(jì)算神舟六號飛船在繞地球的太空飛行的加速度C.飛船返回艙打開減速傘下降的過程中，飛船中的宇航員處于失重狀態(tài)D.神舟六號飛船繞地球的太空飛行速度比月球繞地球運(yùn)行的速度要小題號12345678910答案題號1112131415答案二、計(jì)算題：本大題共5小題，共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步 驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。16、（8分）繼神秘的火星之后，今年土星也成了世界關(guān)注的焦點(diǎn) .經(jīng)過近7年時間在太空 中風(fēng)塵仆仆的穿行后，美航天局和歐航天局合作研究出“卡西尼”號土星探測器于美國東 部時間6月30日（北

9、京時間7月1日）抵達(dá)預(yù)定軌道，開始“拜訪土星及其衛(wèi)星家族.這 是人類首次針對土星及其31顆已知衛(wèi)星最詳盡的探測.若“卡西尼”號土星探測器進(jìn)入土 星飛行的軌道，在半徑為 R的土星上空離土星表面高h(yuǎn)的圓形軌道上繞土星飛行，環(huán)繞 n 周飛行時間為t.求土星的質(zhì)量和平均密度17、（8分）已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,地球自轉(zhuǎn)的周期為T,試求地 球同步衛(wèi)星的向心加速度大小。18、(8分)我國已啟動“登月工程”，計(jì)劃2010年左右實(shí)現(xiàn)登月飛行.設(shè)想在月球表面上, 宇航員測出小物塊自由下落h高度所用的時間為t.當(dāng)飛船在靠近月球表面圓軌道上飛行時， 測得其環(huán)繞周期是T,已知引力常量為G根據(jù)上述各

10、量，試求：月球表面的重力加速度；月球的質(zhì)量.(2004年全國理綜第23題，8分)在勇氣號火星探測器著陸的最后階段，著陸器降 落到火星表面上，再經(jīng)過多次彈跳才停下來。假設(shè)著陸器第一次落到火星表面彈起后，到達(dá) 最高點(diǎn)時高度為h,速度方向是水平的，速度大小為 V0,求它第二次落到火星表面時速度的 大小，計(jì)算時不計(jì)火星大氣阻力。已知火星的一個衛(wèi)星的圓軌道的半徑為r,周期為To火星可視為半徑為r0的均勻球體。(8分)已知萬有引力常量 G地球半徑R,月球與地球間距離r,同步衛(wèi)星距地面 的高度h,月球繞地球的運(yùn)轉(zhuǎn)周期Ti,地球自轉(zhuǎn)周期T2,地球表面的重力加速度g。某同學(xué)根據(jù) 以上條件，提出一種估算地球質(zhì)量

11、M的方法：_， 2. 3同步衛(wèi)星繞地心做圓周運(yùn)動，由 GMm m(2y)2h得M 4- h2T2GT22(1)請判斷上面的結(jié)果是否正確，并說明理由。如不正確，請給出正確的解法和結(jié)果。 (2)請根據(jù)已知條件再提出兩種估算地球質(zhì)量的方法，并解得結(jié)果。17、解析：月球表面的重力加速度;h3T42G 丁萬有引力與航天檢測題答案題號12345678910答案BDACAAAACDCDD題號1112131415答案CBDCCABg2hF月球的質(zhì)量.18、解析：土星對探測器的引力提供探測器運(yùn)行的向心力:心m(R (R h) Th)探測器運(yùn)行的周期:得土星的質(zhì)量為：M4 2n2(R h)3Gt2土星的平均密度:3 n2(R h)3Gt2R3mz19.解析：以g/表示火星表面附近的重力加速度，M表示火星的質(zhì)量，m表示火星的衛(wèi)星的質(zhì)量,表示火星表面出某一物體的質(zhì)量，由萬有引力定律和牛頓第二定律，有c MmMm,2 、2G mg ；G m()r ror2T設(shè)v表示著陸器第二次落到火星表面時的速度,它的豎直分量為 vi,水平分量仍為V0,有v12 2g hv , v12V2由以上各式解得vc 2,38 hr2Vo