章末檢測(cè)：萬有引力與航天

1、萬有引力章末檢測(cè)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(18為單項(xiàng)選擇題，912為多項(xiàng)選擇題每小題5分，共60分)1在物理學(xué)理論建立的過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說法正確的是()A卡文迪許通過實(shí)驗(yàn)比較準(zhǔn)確地測(cè)出了引力常量的數(shù)值B第谷通過對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)期觀察，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三定律C開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律D牛頓提出了“日心說”2如圖1所示，火星和地球都在圍繞著太陽旋轉(zhuǎn)，其運(yùn)行軌道是橢圓根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知()圖1A火星繞太陽運(yùn)行過程中，速率不變B地球靠近太陽的過程中，運(yùn)行速率減小C火星遠(yuǎn)離太陽過程中，它與太陽的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積逐漸增大D火星

2、繞太陽運(yùn)行一周的時(shí)間比地球的長(zhǎng)3澳大利亞科學(xué)家近日宣布，在離地球約14光年的紅矮星wolf 1061周圍發(fā)現(xiàn)了三顆行星b、c、d，它們的公轉(zhuǎn)周期分別是5天、18天、67天，公轉(zhuǎn)軌道可視為圓，如圖2所示已知萬有引力常量為G.下列說法不正確的是()圖2A可求出b、c的公轉(zhuǎn)半徑之比B可求出c、d的向心加速度之比C若已知c的公轉(zhuǎn)半徑，可求出紅矮星的質(zhì)量D若已知c的公轉(zhuǎn)半徑，可求出紅矮星的密度42015年12月29日，“高分四號(hào)”對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星升空這是中國(guó)“高分”專項(xiàng)首顆高軌道高分辨率、設(shè)計(jì)使用壽命最長(zhǎng)的光學(xué)遙感衛(wèi)星，也是當(dāng)時(shí)世界上空間分辨率最高、幅寬最大的地球同步軌道遙感衛(wèi)星下列關(guān)于“高分四號(hào)”地球同步

3、衛(wèi)星的說法中正確的是()A該衛(wèi)星定點(diǎn)在北京上空B該衛(wèi)星定點(diǎn)在赤道上空C它的高度和速度是一定的，但周期可以是地球自轉(zhuǎn)周期的整數(shù)倍D它的周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同，但高度和速度可以選擇，高度增大，速度減小5地球的某一極地衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)行周期為8小時(shí)，則()A它的軌道平面一定與赤道平面在同一平面內(nèi)B它的軌道半徑是地球同步衛(wèi)星軌道半徑的C它運(yùn)動(dòng)的速度一定小于7.9 km/sD該衛(wèi)星處的重力加速度為9.8 m/s26天文學(xué)家如果觀察到一個(gè)星球獨(dú)自做圓周運(yùn)動(dòng)，那么就想到在這個(gè)星球附近存在著一個(gè)看不見的星體黑洞若星球與黑洞由萬有引力的作用組成雙星，以兩者連線上某點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么()

4、A它們做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度與其質(zhì)量成反比B它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期與其質(zhì)量成反比C它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與其質(zhì)量成反比D它們所需的向心力與其質(zhì)量成反比7若在某行星和地球上相對(duì)于各自的水平地面附近相同的高度處、以相同的速率平拋一物體，它們?cè)谒椒较蜻\(yùn)動(dòng)的距離之比為2.已知該行星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的7倍，地球的半徑為R，由此可知，該行星的半徑約為()A.R B.RC2R D.R8. “嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星沿地月轉(zhuǎn)移軌道到達(dá)月球，在距月球表面200 km 的P點(diǎn)進(jìn)行第一次“剎車制動(dòng)”后被月球捕獲，進(jìn)入橢圓軌道繞月飛行，如圖3所示之后，衛(wèi)星在P點(diǎn)經(jīng)過幾次“剎車制動(dòng)”，最終在距月球表面200 km的圓形軌道上繞月球

5、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)用T1、T2、T3分別表示衛(wèi)星在橢圓軌道、和圓形軌道的周期，用a1、a2、a3分別表示衛(wèi)星沿三個(gè)軌道運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的加速度，則下面說法正確的是() 圖3AT1>T2>T3 BT1<T2<T3Ca1>a2>a3 Da1<a2<a39有一種衛(wèi)星的軌道是圓形，并且通過地球的南北極上空，這種衛(wèi)星稱為“極地衛(wèi)星”它繞地球運(yùn)行周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，下面關(guān)于它的說法正確的是()A它每次從南向北經(jīng)過赤道上空時(shí)，都經(jīng)過地球上同一地點(diǎn)的上空B極地衛(wèi)星的軌道平面相對(duì)于太陽每天轉(zhuǎn)一圈C極地衛(wèi)星的軌道平面相對(duì)于地球每天轉(zhuǎn)一圈D極地衛(wèi)星的軌道平面相對(duì)于地球每天可以

6、轉(zhuǎn)幾圈10一些星球由于某種原因而發(fā)生收縮，假設(shè)該星球的直徑縮小到原來的四分之一，若收縮時(shí)質(zhì)量不變，則與收縮前相比()A同一物體在星球表面受到的重力增大到原來的4倍B同一物體在星球表面受到的重力增大到原來的16倍C星球的第一宇宙速度增大到原來的4倍D星球的第一宇宙速度增大到原來的2倍11“天宮一號(hào)”是我國(guó)第一個(gè)目標(biāo)飛行器和空間實(shí)驗(yàn)室已知“天宮一號(hào)”繞地球的運(yùn)動(dòng)可看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間約為90分鐘關(guān)于“天宮一號(hào)”，下列說法正確的是()A“天宮一號(hào)”離地面的高度一定比地球同步衛(wèi)星離地面的高度小B“天宮一號(hào)”的線速度一定比靜止于赤道上的物體的線速度小C“天宮一號(hào)”的角速度約為地球同步衛(wèi)星

7、角速度的16倍D當(dāng)宇航員站立于“天宮一號(hào)”內(nèi)不動(dòng)時(shí)，他所受的合力為零12如圖4所示，三顆質(zhì)量均為m的地球同步衛(wèi)星等間隔分布在半徑為r的圓軌道上，設(shè)地球質(zhì)量為M，半徑為R.下列說法正確的是()圖4A地球?qū)σ活w衛(wèi)星的引力大小為B一顆衛(wèi)星對(duì)地球的引力大小為C兩顆衛(wèi)星之間的引力大小為D三顆衛(wèi)星對(duì)地球引力的合力大小為二、計(jì)算題(本題共4小題，共40分要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)13(10分)宇航員在某星球表面以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)物體，物體上升的最大高度為h.已知該星球的半徑為R，且物體只受該星球的引力作用求：(1)該星球表面的重力加速度；(2)從這個(gè)星球上發(fā)射衛(wèi)星的第一

8、宇宙速度14(10分)“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星在空中的運(yùn)動(dòng)可簡(jiǎn)化為如圖5所示的過程，衛(wèi)星由地面發(fā)射后，經(jīng)過發(fā)射軌道進(jìn)入停泊軌道，在停泊軌道經(jīng)過調(diào)速后進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，再次調(diào)速后進(jìn)入工作軌道已知衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道運(yùn)行的半徑分別為R和R1，地球半徑為r，月球半徑為r1，地球表面重力加速度為g，月球表面重力加速度為.求：圖5(1)衛(wèi)星在停泊軌道上運(yùn)行的線速度大??；(2)衛(wèi)星在工作軌道上運(yùn)行的周期15.(10分)某星球的質(zhì)量約為地球的9倍，半徑約為地球的一半，若從地球上高h(yuǎn)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，問：(g地取10 m/s2)(1)該星球表面的重力加速度g是多少？(2)射程應(yīng)為多少？16(10分)由于銀河系外某雙黑洞系統(tǒng)的合并，北京時(shí)間2016年2月11日，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NSF)宣布人類首次直接探測(cè)到了引力波，印證了愛因斯坦的預(yù)言其實(shí)中國(guó)重大引力波探測(cè)工程“天琴計(jì)劃”也已經(jīng)于2015年7月份正式啟動(dòng)