萬有引力與航天單元測(cè)試

金壇市第四中學(xué)物理組 業(yè)精于勤，荒于嬉；行成于思，毀于隨萬有引力與航天單元測(cè)試1一、單項(xiàng)選擇題（本題共6小題，每小題3分,共18分,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確)1.同步衛(wèi)星是指相對(duì)地面不動(dòng)的人造地球衛(wèi)星 （ ） A.可以在地面上任一點(diǎn)的正上方,且離地心的距離可按需要選擇不同值B.可以在地面上任一點(diǎn)的正上方,且離地心的距離是一定的C.只能在赤道的的正上方,但離地心的距離可按需要選擇不同值D.只能在赤道的的正上方,且離地心的距離是一定的2太陽(yáng)系中的九大行星,與太陽(yáng)之間距離最大的行星,它繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間 （ ）A.最長(zhǎng) B.最短C.相等D.無法確定3一個(gè)物體在地球表面所受的重力為G，則在距地面高度為地球半徑的2倍時(shí)，所受引力為 ( )AG/2BG/3CG/4DG/94.兩顆人造地球衛(wèi)星的質(zhì)量之比為2:1，周期之比為:1，則它們繞地球運(yùn)行的半徑之比為 ( ) A 2:1 B. 1:2 C. 4:1 D. 1:45一宇宙飛船繞火星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)周期為T，引力常量為G，則火星的平均密度為 ( ) A GT2/3B 3/GT2CD6某同學(xué)這樣來計(jì)算第一宇宙速度：v = =km/s=0.465km/s這一結(jié)果與正確的值相差很大，這主要是由于他在近似處理中錯(cuò)誤地假設(shè)( )A. 衛(wèi)星的軌道是圓 B. 衛(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期C. 衛(wèi)星的軌道半徑等于地球的半徑 D. 衛(wèi)星的向心力等于它在地面上時(shí)所受的地球引二、多項(xiàng)選擇題（本題共5小題,每小題4分,共20分,每小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得4分,選不全的得2分,選錯(cuò)或不答的得0分）7.當(dāng)人造衛(wèi)星已進(jìn)入預(yù)定運(yùn)行軌道后，下列敘述中不正確的是 （ ）A. 衛(wèi)星及衛(wèi)星內(nèi)的物體均不受重力作用B. 不可用彈簧秤稱出衛(wèi)星內(nèi)物體的重力C. 在衛(wèi)星內(nèi)釋放的物體將做自由落體運(yùn)動(dòng) D. 衛(wèi)星中的物體受平衡力作用8.一顆正在繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，由于受到空氣阻力作用，軌道半徑逐漸減小，則衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的：（ ）A線速度變大 B周期變大C角速度變大 D衛(wèi)星受的萬有引力減小9地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，一顆質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星，在離地面高度為R的圓形軌道上運(yùn)行，則人造衛(wèi)星 （ ）A. 運(yùn)轉(zhuǎn)的角速度為 B. 運(yùn)轉(zhuǎn)的周期為C.受到地球的引力為mg/4 D. 運(yùn)轉(zhuǎn)的線速度為bac地球10如圖所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的3顆衛(wèi)星，下列說法正確的是：（ ）Ab、c的線速度大小相等，且小于a的線速度Bb、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度Cc加速可追上同一軌道上的b，b減速可等候同一軌道上的cDa衛(wèi)星的速度與自身的質(zhì)量無關(guān) 11發(fā)射地球同步衛(wèi)星，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)。如圖所示，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上運(yùn)行時(shí)，以下說法正確的有 （ ）PQ123A衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度C衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度D衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度小于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)的速度三、填空題（本題共4小題,共17分）12.許多科學(xué)家在天體運(yùn)動(dòng)的研究中作出了巨大的貢獻(xiàn),其中 發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律, 第一次在實(shí)驗(yàn)里測(cè)出了萬有引力常量.13.已知地球表面重力加速度為g,地球半徑為R,萬有引力常量為G,用以上各量表示地球質(zhì)量M= 14.地球衛(wèi)星到地心的距離r可由求出，已知式中a的單位是米，b的單位是秒，則c的單位為 ，a代表 ，c代表 15.有兩顆人造地球衛(wèi)星，它們的質(zhì)量之比是m1m2=12，運(yùn)行速度之比是v1v2=12a它們周期之比T1T2=_b它們軌道半徑之比r1r2=_c向心加速度之比a1a2=_d所受向心力之比F1F2=_四、計(jì)算題(本題共45分，解答時(shí)寫出必要的文字說明。)16.月球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的1/6，地球半徑是月球半徑的4倍，那么登月艙靠近月球表面環(huán)繞月球運(yùn)行的速度是多少？已知人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度為v1。17.如果地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，萬有引力恒量為G，請(qǐng)估算地球的平均密度。18.神舟五號(hào)載人飛船在繞地球飛行的第5圈進(jìn)行變軌，由原來的橢圓軌道變成距地面高度h=340km的圓形軌道.已知地球半徑R=6.4103km,地面處的重力加速度g=10m/s2.試導(dǎo)出飛船在上述圓軌道上運(yùn)行的周期T的公式（用h，R，g表示）,然后計(jì)算周期T的數(shù)值（保留兩位有效數(shù)字）19.宇宙飛船以g/2的加速度勻加速豎直上升，在飛船中用彈簧秤測(cè)得質(zhì)量為10kg的物體的重為75N，若地球半徑為6400km，地球表面的重力加速度為10 m/s2，求測(cè)量時(shí)飛船所在處距地面的高度。20. 已知物體從地球上的逃逸速度（第二宇宙速度）v2=,其中G、m、R分別是引力常量、地球的質(zhì)量和半徑.已知G=6.6710-11Nm2/kg2,c=2.9979108 m/s.求下列問題：（1）逃逸速度大于真空中光速的天體叫作黑洞，設(shè)某黑洞的質(zhì)量等于太陽(yáng)的質(zhì)量m=1.981030 kg，求它的可能最大半徑；（2）在目前天文觀測(cè)范圍內(nèi)，物質(zhì)的平均密度為10-27 kg/m3，如果認(rèn)為我們的宇宙是這樣一個(gè)均勻大球體，其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c，因此任何物體都不能脫離宇宙，問宇宙的半徑至少多大？ 答案：1、D 2、A 3、D 4、A 5、B 6、B7、ACD 8、AC 9、AC 10、ABD 11、BCD12、牛頓 卡文迪許 13、gR2/G14、m/s2 地球半徑 地球表面的重力加速度、15、8:1 4:1 1:16 1:3216、17、18、 T=1.5h19、h=R20、R= （1）2.93 km （2） 41026 m= 4.231010光年一本細(xì)節(jié)決定成敗讓我豪情萬丈，一