第六章 萬有引力與航天 單元檢測(人教版必修2)

PAGEPAGE1第頁共4頁第六章章末檢測(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10個小題，每小題4分，共40分)1．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動的速度，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)量無關(guān)D．第一宇宙速度與地球的質(zhì)量有關(guān)2．美國的“大鳥”偵察衛(wèi)星可以發(fā)現(xiàn)地面上邊長僅為0.36m的方形物體，它距離地面高度僅有16km，理論和實踐都表明：衛(wèi)星離地面越近，它的分辨率就越高，那么分辨率越高的衛(wèi)星()A．向心加速度一定越大 B．角速度一定越小C．周期一定越大 D．線速度一定越大3．衛(wèi)星在到達預(yù)定的圓周軌道之前，運載火箭的最后一節(jié)火箭仍和衛(wèi)星連接在一起(衛(wèi)星在前，火箭在后)，先在大氣層外某一軌道a上繞地球做勻速圓周運動，然后啟動脫離裝置，使衛(wèi)星加速并實現(xiàn)星箭脫離，最后衛(wèi)星到達預(yù)定軌道b，關(guān)于星箭脫離后，下列說法正確的是()A．預(yù)定軌道b比某一軌道a離地面更高，衛(wèi)星速度比脫離前大B．預(yù)定軌道b比某一軌道a離地面更低，衛(wèi)星的運行周期變小C．預(yù)定軌道b比某一軌道a離地面更高，衛(wèi)星的向心加速度變小D．衛(wèi)星和火箭仍在同一軌道上運動，衛(wèi)星的速度比火箭大4．火星有兩顆衛(wèi)星，分別是火衛(wèi)一和火衛(wèi)二，它們的軌道近似為圓．已知火衛(wèi)一的周期為7小時39分，火衛(wèi)二的周期為30小時18分，則兩顆衛(wèi)星相比()A．火衛(wèi)一距火星表面較近 B．火衛(wèi)二的角速度較大C．火衛(wèi)一的運動速度較大 D．火衛(wèi)二的向心加速度較大5．火星探測項目是我國繼神舟載人航天工程、嫦娥探月工程之后又一個重大太空探索項目．假設(shè)火星探測器在火星表面附近圓形軌道運行的周期為T1，神舟飛船在地球表面附近的圓形軌道運行周期為T2，火星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為p，火星半徑與地球半徑之比為q，則T1和T2之比為()A.eq\r(qp3) B.eq\r(\f(1,pq3)) C.eq\r(\f(p,q3)) D.eq\r(\f(q3,p))6．把火星和地球都視為質(zhì)量均勻分布的球體．已知地球半徑約為火星半徑的2倍，地球質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍．由這些數(shù)據(jù)可推算出()A．地球表面和火星表面的重力加速度之比為5∶1B．地球表面和火星表面的重力加速度之比為10∶1C．地球和火星的第一宇宙速度之比為eq\r(5)∶1D．地球和火星的第一宇宙速度之比為eq\r(10)∶17．有兩顆質(zhì)量相同的人造衛(wèi)星，其軌道半徑分別是rA、rB，且rA＝rB/4，那么下列判斷中正確的是()A．它們的周期之比TA∶TB＝1∶4 B．它們的線速度之比vA∶vB＝8∶1C．它們所受的向心力之比FA∶FB＝8∶1D．它們的角速度之比ωA∶ωB＝8∶18．已知萬有引力常量為G，在太陽系中有一顆行星的半徑為R，若在該星球表面以初速度v0豎直上拋一物體，則該物體上升的最大高度為H.已知該物體所受的其他力與行星對它的萬有引力相比較可忽略不計．則根據(jù)這些條件，可以求出的物理量是()A．該行星的密度 B．該行星的自轉(zhuǎn)周期C．該星球的第一宇宙速度 D．該行星附近運行的衛(wèi)星的最小周期9．2009年2月11日，一顆美國商業(yè)衛(wèi)星與一顆俄羅斯廢棄的軍用通信衛(wèi)星在俄羅斯的西伯利亞北部上空790km處發(fā)生碰撞，兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量分別為450kg和560kg，若近似認為這兩顆衛(wèi)星的軌道為勻速圓周運動軌道，且相撞前兩顆衛(wèi)星都在各自預(yù)定的軌道上運行．則關(guān)于這兩顆衛(wèi)星的描述正確的是()A．這兩顆衛(wèi)星均為地球同步衛(wèi)星B．這兩顆衛(wèi)星的運行速度均大于7.9km/sC．這兩顆衛(wèi)星的運行周期是相同的D．這兩顆衛(wèi)星的向心加速度的大小是相同的10.圖1如圖1所示，衛(wèi)星A、B、C在相隔不遠的不同軌道上，以地心為中心做勻速圓周運動，且運動方向相同，若某時刻三顆衛(wèi)星恰好在同一直線上，則當衛(wèi)星B經(jīng)過一個周期時，下列關(guān)于三顆衛(wèi)星的位置說法中正確的是()A．三顆衛(wèi)星的位置仍然在同一條直線上B．衛(wèi)星A位置超前于B，衛(wèi)星C位置滯后于BC．衛(wèi)星A位置滯后于B，衛(wèi)星C位置超前于BD．由于缺少條件，無法確定它們的位置關(guān)系題號12345678910答案二、填空題(本題共2個小題，每小題8分，共16分)11．火星的半徑是地球半徑的1/2，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/10，忽略火星和地球的自轉(zhuǎn)，如果地球上質(zhì)量為60kg的人到火星上去，則此人在火星表面的質(zhì)量是________kg，所受的重力是________N；在火星表面上由于火星的引力產(chǎn)生的加速度是________m/s2.在地球表面上可舉起60kg杠鈴的人，到火星上用同樣的力可舉起質(zhì)量是________kg的杠鈴．(g取9.8m/s2)12．1969年7月21日，美國宇航員阿姆斯特朗在月球上留下了人類第一只腳印，邁出了人類征服月球的一大步．在月球上，如果阿姆斯特朗和同伴奧爾德林用彈簧秤稱量出質(zhì)量為m的儀器的重力為F；而另一位宇航員科林斯駕駛指令艙，在月球表面附近飛行一周，記下時間為T，根據(jù)這些數(shù)據(jù)寫出月球質(zhì)量的表達式M＝________.三、計算題(本題共4個小題，共44分)13.(10分)2008年10月我國發(fā)射的“月球探測軌道器”LRO，每天在距月球表面50km的高空穿越月球兩極上空10次．若以T表示LRO在離月球表面高h處的軌道上做勻速圓周運動的周期，以R表示月球的軌道半徑，求：(1)LRO運行時的加速度a；(2)月球表面的重力加速度g.14．(10分)已知一只靜止在赤道上空的熱氣球(不計氣球離地高度)繞地心運動的角速度為ω0，在距地面h高處圓形軌道上有一顆人造地球衛(wèi)星．設(shè)地球質(zhì)量為M，半徑為R，熱氣球的質(zhì)量為m，人造地球衛(wèi)星的質(zhì)量為m1.根據(jù)上述條件，有一位同學列出了以下兩個式子：對熱氣球有：Geq\f(Mm,R2)＝mωeq\o\al(2,0)R對人造地球衛(wèi)星有：Geq\f(Mm1,R＋h2)＝m1ω2(R＋h)進而求出了人造地球衛(wèi)星繞地球運行的角速度ω.你認為這個同學的解法是否正確？若認為正確，請求出結(jié)果；若認為不正確，請補充一個條件后，再求出ω.15.(12分)2005年10月12日，我國成功地發(fā)射了“神舟六號”載人飛船，飛船進入軌道運行若干圈后成功實施變軌進入圓軌道運行，經(jīng)過了近5天的運行后，飛船的返回艙順利降落在預(yù)定地點．設(shè)“神舟六號”載人飛船在圓軌道上繞地球運行n圈所用的時間為t，若地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，求：(1)飛船的圓軌道離地面的高度；(2)飛船在圓軌道上運行的速率．16．(12分)A、B兩顆衛(wèi)星在同一軌道平面內(nèi)繞地球做勻速圓周運動．地球半徑為R，A衛(wèi)星離地面的高度為R，B衛(wèi)星離地面高度為3R，則：(1)A、B兩衛(wèi)星周期之比TA∶TB是多少？(2)若某時刻兩衛(wèi)星正好通過地面同一點的正上方，則A衛(wèi)星至少經(jīng)過多少個周期兩衛(wèi)星相距最遠？第六章萬有引力與航天1．CD2．AD3．C4．AC5．D6．C7．D8．ACD9．CD10．B11．60235.23.9215012.eq\f(T4F3,16π4Gm3)13．(1)(R＋h)eq\f(4π2,T2)(2)eq\f(4π2R＋h3,T2R2)14．見解析解析不正確．熱氣球不同于人造衛(wèi)星，熱氣球靜止在空中是因為浮力與重力平衡，它繞地心運動的角速度應(yīng)等于地球自轉(zhuǎn)的角速度．(1)若補充地球表面的重力加速度為g，可以認為熱氣球受到的萬有引力近似等于其重力，則有Geq\f(Mm,R2)＝mg與第二個等式聯(lián)立可得ω＝eq\f(R,R＋h)