高一物理萬有引力定律測試題詳細(xì)解答

1、高一物理第六章萬有引力定律測試題一、選擇題1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(dòng)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(dòng)的周期T和軌道半徑r2某人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(dòng)，則： （ ） A根據(jù)，可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將增大到原來的n倍。B根據(jù)，可知衛(wèi)星受到的向心力將減小到原來的倍。C根據(jù)，可知地球給衛(wèi)星提供的向心力將減小到原來的倍。D根據(jù)，可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將減小到原來的倍

2、。3關(guān)于第一宇宙速度，下列說法正確的是（ ）A、它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度B、它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行速度C、它是能使衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度D、它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最大環(huán)繞速度4可以發(fā)射這樣的一顆人造衛(wèi)星，使其圓軌道（ ）A. 與地球表面上某一緯線（不包括赤道）是共面同心圓。B. 與地球表面上某一經(jīng)線（不包括赤道）是共面同心圓。C. 與地球表面上赤道線是共面同心圓，衛(wèi)星相對地面是靜止的。D. 與地球表面上赤道線是共面同心圓，衛(wèi)星相對地面是運(yùn)動(dòng)的。5宇航員在月球上做自由落體實(shí)驗(yàn)，將某物體由距月球表面高h(yuǎn)處釋放，經(jīng)時(shí)間t后落到月球表面（設(shè)月球半徑為R）.據(jù)

3、上述信息推斷，飛船在月球表面附近繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的速率為（ ）A. B. C. D.6有一宇宙飛船到了某行星上(該行星沒有自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))，以速度v接近行星表面勻速飛行，測出運(yùn)動(dòng)的周期為T，已知引力常量為G，則可得 ()A該行星的半徑為 B該行星的平均密度為C無法測出該行星的質(zhì)量 D該行星表面的重力加速度為7兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，周期之比為TA:TB=1:8，則軌道半徑之比和運(yùn)動(dòng)速率之比分別為（ ）A. RA:RB=4:1 VA:VB=1:2B.RA:RB=4:1 VA:VB=2:1C.RA:RB=1:4 VA:VB=2:1D.RA:RB=1:4 VA:VB=1:28據(jù)報(bào)

4、道，我國數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號01星”于2008年4月25日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，經(jīng)過4次變軌控制后，于5月1日成功定點(diǎn)在東經(jīng)77°赤道上空的同步軌道關(guān)于成功定點(diǎn)后的“天鏈一號01星”，下列說法正確的是 A運(yùn)行速度大于7.9 km/sB離地面高度一定，相對地面靜止C繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大D向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等9.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，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），則當(dāng)衛(wèi)星分別在1，2，3，軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下

5、說法正確的是（）A衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道上的速率B衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道上的角速度C衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道2上經(jīng) 過Q點(diǎn)時(shí)的加速度D衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度2,4,610設(shè)同步衛(wèi)星離地心的距離為r，運(yùn)行速率為v1，加速度為a1；地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2，第一宇宙速度為v2，地球的半徑為R，則下列比值正確的是 （ ）A= B= C= D=二、填空題（共4分,每題8分）11火星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的，火星半徑是地球半徑的，地球的第一宇宙速度是7.9km/s，則火星的第一宇宙速度為_。12已知地球的半徑

6、為R，自傳角速度為，地球表面處的重力加速度為g，在赤道上空一顆相對地面靜止的同步衛(wèi)星離開地面的高度h= （用以上三個(gè)量表示）。三、計(jì)算題(共35分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要步驟，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）。o13. （12分）兩個(gè)靠得很近的天體，離其它天體非常遙遠(yuǎn)，它們以其連線上某一點(diǎn)O為圓心各自做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，兩者的距離保持不變，科學(xué)家把這樣的兩個(gè)天體稱為“雙星”，如圖642所示。已知雙星的質(zhì)量為和，它們之間的距離為。求雙星運(yùn)行軌道半徑和，以及運(yùn)行的周期。14.（15分）宇航員站在一星球表面上的某高處，以初速度沿水平方向拋出一個(gè)小

7、球，經(jīng)過時(shí)間t，球落到星球表面，小球落地時(shí)的速度大小為。已知該星球的半徑為R，引力常量為G，求：（1）小球落地時(shí)豎直方向的速度（2）該星球的質(zhì)量M（3）若該星球有一顆衛(wèi)星，貼著該星球的表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求該衛(wèi)星的周期T15（15分）如圖所示，A是地球的同步衛(wèi)星，另一衛(wèi)星B的圓形軌道位于赤道平面內(nèi)，離地面高度為h，已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)角速度為，地球表面的重力加速度為g，O為地球中心（1）求衛(wèi)星B的運(yùn)行周期；ABOh（2）如果衛(wèi)星B繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，某時(shí)刻A、B兩衛(wèi)星相距最近（O、B、A在同一直線上），則至少經(jīng)過多長時(shí)間，它們再一次相距最近？高一物理萬有引力定律答案一、選擇題1.

8、解析：已知地球繞太陽運(yùn)行的周期和地球的軌道半徑只能求出太陽的質(zhì)量，而不能求出地球的質(zhì)量，所以A項(xiàng)不對已知月球繞地球運(yùn)行的周期和地球的半徑，不知道月球繞地球的軌道半徑，所以不能求地球的質(zhì)量，所以B項(xiàng)不對已知月球繞地球運(yùn)動(dòng)的角速度和軌道半徑，由可以求出中心天體地球的質(zhì)量，所以C項(xiàng)正確由求得地球質(zhì)量為，所以D項(xiàng)正確答案：D2CD3.BCD 解析：第一宇宙速度是從地球表面發(fā)射人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最大環(huán)繞速度，也是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行速度所以BCD正確4.解析：衛(wèi)星在圓軌道上繞地球運(yùn)行時(shí)，一個(gè)最明顯的特點(diǎn)是軌道的圓心是地心，而萬有引力總是地心與衛(wèi)星連線方向上

9、的，所以衛(wèi)星軌道平面必過地心。A是錯(cuò)的。衛(wèi)星通過南北極上空，某時(shí)刻在某一經(jīng)線上，由于地球的自轉(zhuǎn)下一時(shí)刻衛(wèi)星將不在原來的經(jīng)線上，B是錯(cuò)的。C、D是正確的。答案：CD5.B 解析：物體自由落體運(yùn)動(dòng)，設(shè)地球表面重力加速度為g，,，飛船做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則，.所以B選項(xiàng)正確.6.解析：由T可得：R，A正確；由m可得：M，C錯(cuò)誤；由MR3·得：，B正確；由mg得：g，D正確答案：ABD7.解析：由可得衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期與軌道半徑的立方的平方根成正比，由TA:TB=1:8可得軌道半徑RA:RB=1:4，然后再由得線速度VA:VB=2:1。所以正確答案為C項(xiàng)答案：C8.解析：由萬有引力提供向心力得：，v

10、，即線速度v隨軌道半徑 r的增大而減小，v7.9 km/s為第一宇宙速度，即圍繞地球表面運(yùn)行的速度；因同步衛(wèi)星軌道半徑比地球半徑大很多，因此其線速度應(yīng)小于7.9 km/s，故A錯(cuò)；因同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，即T、相同，因此其相對地面靜止，由公式m(Rh)2得：hR，因G、M、R均為定值，因此h一定為定值，故B對；因同步衛(wèi)星周期T同24小時(shí)，月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)周期T月27天，即T同T月，由公式得同月，故C對；同步衛(wèi)星與靜止在赤道上的物體具有共同的角速度，由公式a向r2，可得：，因軌道半徑不同，故其向心加速度不同，D錯(cuò)誤答案：BC9.BD10B解析：地球同步衛(wèi)星的角速度和地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，由, 可得，=，B項(xiàng)正確；對于地球同步衛(wèi)星和以第一宇宙速度運(yùn)動(dòng)的近地衛(wèi)星，由萬有引力提供加速度，即，得=， D項(xiàng)正確。二、填空題11. 3.53km/s12.解析：設(shè)地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，則有 在地球表面，有聯(lián)立以上兩式得答案：三、計(jì)算題13. (16分) , o解析:如圖，設(shè)雙星中質(zhì)量為的天體軌道半徑為，質(zhì)量為的天體軌道半徑為據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律，得： 由聯(lián)立解得： 再由：