萬有引力與航天試題附答案

1、萬有引力與航天單元測試題、選擇題1關(guān)于日心說被人們接受的原因是()A太陽總是從東面升起，從西面落下B.若以地球為中心來研究的運(yùn)動有很多無法解決的問題C若以太陽為中心許多問題都可以解決，對行星的描述也變得簡單D.地球是圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的2.有關(guān)開普勒關(guān)于行星運(yùn)動的描述，下列說法中正確的是()A.所有的行星繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上B.所有的行星繞太陽運(yùn)動的軌道都是圓，太陽處在圓心上C.所有的行星軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等D.不同的行星繞太陽運(yùn)動的橢圓軌道是不同的3.關(guān)于萬有引力定律的適用范圍，下列說法中正確的是()A.只適用于天體，不適用于地面物體B.

2、只適用于球形物體，不適用于其他形狀的物體C只適用于質(zhì)點，不適用于實際物體D適用于自然界中任意兩個物體之間4已知萬有引力常量G,要計算地球的質(zhì)量還需要知道某些數(shù)據(jù)，現(xiàn)在給出下列各組數(shù)據(jù)可以計算出地球質(zhì)量的是()A地球公轉(zhuǎn)的周期及半徑B月球繞地球運(yùn)行的周期和運(yùn)行的半徑C人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期和速率C人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期和速率D.地球半徑和同步衛(wèi)星離地面的高度B.速度減小，周期減小，動能減小D.速度增大，周期減小，動能增大2倍，質(zhì)量是地球的25倍，則它表面的重力加速度是5. 人造地球衛(wèi)星由于受大氣阻力，軌道半徑逐漸變小，則線速度和周期變化情況是()A.速度減小，周期增大，動能減小C.速度增大，

3、周期增大，動能增大6. 一個行星，其半徑比地球的半徑大地球表面重力加速度的()A.6倍B.4倍C.25/9倍D.12倍2倍仍做圓周運(yùn)動，則()7. 假如一個做圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來的A.根據(jù)公式v=可知，衛(wèi)星運(yùn)動的線速度將增加到原來的2倍B.根據(jù)公式F=mv2/r可知，衛(wèi)星所需向心力減小到原來的1/2C.根據(jù)公式F=GMm/r2可知，地球提供的向心力將減小到原來的1/4D根據(jù)上述B和C中給出的公式，可知衛(wèi)星運(yùn)動的線速度將減小到原來的,2/2&假設(shè)在質(zhì)量與地球質(zhì)量相同，半徑為地球半徑兩倍的天體上進(jìn)行運(yùn)動比賽，那么與在地球上的比賽成績相比，下列說法正確的是（）A跳高運(yùn)動員的

4、成績會更好B用彈簧秤稱體重時，體重數(shù)值變得更大C從相同高度由靜止降落的棒球落地的時間會更短些D用手投出的籃球，水平方向的分速度變化更慢9. 在地球大氣層外有很多太空垃圾繞地球做勻速圓周運(yùn)動，每到太陽活動期，由于受太陽的影響，地球大氣層的厚度開始增加，使得部分垃圾進(jìn)入大氣層開始做靠近地球的近心運(yùn)動，產(chǎn)生這一結(jié)果的初始原因是（）A由于太空垃圾受到地球引力減小而導(dǎo)致做近心運(yùn)動B由于太空垃圾受到地球引力增大而導(dǎo)致做近心運(yùn)動C.由于太空垃圾受到空氣阻力而導(dǎo)致做近心運(yùn)動D地球引力提供了太空垃圾做勻速圓周運(yùn)動所需的向心力故產(chǎn)生向心運(yùn)動的結(jié)果與空氣阻力無關(guān)10“東方一號”人造地球衛(wèi)星A和“華衛(wèi)二號”人造衛(wèi)星B

5、,它們的質(zhì)量之比為mA：mB=1:2,它們的軌道半徑之比為2:1,則下面的結(jié)論中正確的是（）A.它們受到地球的引力之比為Fa:Fb=1:1B.它們的運(yùn)行速度大小之比為va:vb=1:2C.它們的運(yùn)行周期之比為Ta:Tb=2'、2:1D.它們的運(yùn)行角速度之比為a:b=32:111.西昌衛(wèi)星發(fā)射中心的火箭發(fā)射架上，有一待發(fā)射的衛(wèi)星，它隨地球自轉(zhuǎn)的線速度為v1、加速度為a1；發(fā)射升空后在近地軌道上做勻速圓周運(yùn)動，線速度為V2、加速度為a2；實施變軌后，使其在同步衛(wèi)星軌道上做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動的線速度為v3、加速度為a3。貝yV1、V2、V3的大小關(guān)系和a1、a2、a3的大小關(guān)系是（）A.V2

6、>V3>V1；a2<a3<a1B.V2>V3<V1;a2>a3>a11，然后使其沿橢圓軌12發(fā)射地球同步衛(wèi)星要經(jīng)過三個階段：先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道道2運(yùn)行，最后將衛(wèi)星送入同步圓軌道3軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，如圖1所示當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時，以下說法正確的是（）PP12Q3A.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度B.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的動能等于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的動能C.衛(wèi)星在軌道3上的動能小于它在軌道1上的動能D.衛(wèi)星在軌道3上的引力勢能小于它在軌道1上的引力勢能二、填

7、空題13. 地球繞太陽運(yùn)行的軌道半長軸為1.50>1011m，周期為365天；月球繞地球運(yùn)行的軌道半長軸為3.8>l08m，周期為27.3天；則對于繞太陽運(yùn)動的行星R3/T2的值為，對于繞地球運(yùn)動的衛(wèi)星R3/T2的值為14. 木星到太陽的距離約等于地球到太陽距離的5.2倍，如果地球在軌道圖2圖2上的公轉(zhuǎn)速度為30km/s，則木星在其軌道上公轉(zhuǎn)的速度等于。15. 如圖2,有A、B兩顆行星繞同一恒星0做圓周運(yùn)動，旋轉(zhuǎn)方向相同，A行星的周期為T1,B行星的周期為T2,在某一時刻兩行星第一次相遇（即兩顆行星相距最近），則經(jīng)過時間打=時兩行星第二次相遇，經(jīng)過時間t2=時兩行星第一次相距最遠(yuǎn)。

8、16. 把火星和地球視為質(zhì)量均勻分布的球，它們繞太陽做圓周運(yùn)動，已知火星和地球繞太陽運(yùn)動的周期之比為T1/T2,火星和地球各自表面處的重力加速度之比為gl/g2,火星和地球半徑之比為rl/2。則火星和地球繞太陽運(yùn)動的動能之比為E1/E2=。二、計算題17. 太陽系中除了有九大行星外，還有許多圍繞太陽運(yùn)行的小行星，其中一顆名叫谷神”的小行星，質(zhì)量為1.00>1021kg,它運(yùn)行的軌道半徑是地球的2.77倍，試求出它繞太陽一周所需要的時間是多少年？18.某星球的質(zhì)量約為地球的9倍，半徑為地球的一半，若從地球上高h(yuǎn)處平拋一物體，射程為60m,則在該星球上以同樣高度、以同樣初速度平拋同一物體，射

9、程為多少19. 伽利略”號木星探測器從1989年10月進(jìn)入太空起，歷經(jīng)6年，行程37億千米，終于到達(dá)木星周圍，此后要在2年內(nèi)繞木星運(yùn)行11圈，對木星及其衛(wèi)星進(jìn)行考察，最后進(jìn)入木星大氣層燒毀設(shè)這11圈都是繞木星在同一個圓周上運(yùn)行，試求探測器繞木星運(yùn)行的軌道半徑和速率（已知木星質(zhì)量為1.9>1027kg）20. 宇宙飛船在一顆直徑2.2km,平均密度2.2103kg/m3的小行星上著路，這顆小行星在緩慢地自轉(zhuǎn)，宇航員計劃用2.0小時的時間在這顆小行星表面沿著赤道步行一圈，通過計算說明這計劃是否能夠?qū)崿F(xiàn)？（引力常量G6.71011Nm2/kg2）21用不同的方法估算銀河系的質(zhì)量，所得結(jié)果也不相

10、同。以下是諸多估算方法中的一種。根據(jù)觀測結(jié)果估計，從銀河系中心到距離為R=3x1O9Ro（Ro表示地球軌道半徑）的范圍內(nèi)集中了質(zhì)量M1=1.5x1O11Mo（Mo表示太陽的質(zhì)量）。在上面所指的范圍內(nèi)星體運(yùn)轉(zhuǎn)的周期為T=3.75X108年。求銀河系“隱藏”的質(zhì)量，即在半徑為R的球體內(nèi)未被觀察到的物質(zhì)的質(zhì)量，計算中可以認(rèn)為銀河系的質(zhì)量都集中在其中心。22.A、B兩顆人造衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動，它們的圓軌道在同一平面內(nèi)，周期之比是33。T?22若兩顆衛(wèi)星最近距離等于地球半徑R,求這兩顆衛(wèi)星的周期各是多少？從兩顆衛(wèi)星相距最近開始計時到兩顆衛(wèi)星相距最遠(yuǎn)至少經(jīng)過多少時間？已知在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動的衛(wèi)星

11、的周期為To?！緟⒖即鸢浮恳?、選擇題5.D6.C7.CD8.A9.C2R木V木,砥V地、2V地（）得2目地v木v木乞5.22R地R地VB1.C2.ACD3.D4.BC10. BC11.C12.AC二、填空題13. 3.4X018；1.0X01314. 13km/sR3T2提示：由開普勒第三定律-木木2R地T地解得v木13mmss15.15.TiT2T1T22(TiT2)提示：經(jīng)過一段時間兩行星再次相遇，則兩行星轉(zhuǎn)過的角度之差應(yīng)該是2Kn;當(dāng)兩行星相距提示：經(jīng)過一段時間兩行星再次相遇，則兩行星轉(zhuǎn)過的角度之差應(yīng)該是2Kn;當(dāng)兩行星相距最遠(yuǎn)時，則兩行星轉(zhuǎn)過的角度之差應(yīng)該是(2K+1)n,而行星轉(zhuǎn)過的

12、角度為0=2n-，由此列T式即可求得。16.EiE2解析：設(shè)火星、地球和太陽的質(zhì)量分別為解析：設(shè)火星、地球和太陽的質(zhì)量分別為m、m2和M，火星和地球到太陽的距離分別為R-i和r2，火星和地球繞太陽運(yùn)動的速度分別為和r2，火星和地球繞太陽運(yùn)動的速度分別為Vi和V2，根據(jù)萬有引力定律和牛頓定律可知m121m121g1，m22g2m1MR12m1V12R1Y2m2MR；V22m2m2R2(2T2)2聯(lián)立上式解得，動能之比E2二、計算題17.4.60年解：設(shè)地球公轉(zhuǎn)半徑為解：設(shè)地球公轉(zhuǎn)半徑為R0,周期為To,由開普勒第三定律R。1R2.77T0=1年18.10m解：物體做平拋運(yùn)動，水平位移x=vot，

13、豎直位移12十一y2gt，重力等于萬有引力，mgGMmR2解得XVohR2GM其中h、Vo、G相同，所以仝X地（2）2（9）291x地1Wm69319.r=4.7X0m,v=5.2X0m/s解：由題意可知探測器運(yùn)行周期為2365243600s11萬有引力提供向心力，即gMr2，整理得r3TGMT2其中M為木星質(zhì)量，兩式聯(lián)立，解得r=4.7Xl09m.又由20.該計劃不能實現(xiàn)。解:若飛船繞行星表面旋轉(zhuǎn)時的周期為T,則有:rA解得Tv=5.2X03m/sGMmmRT2由得:T.G2.22h宇航員行走一圈所用時間比繞行星表面旋轉(zhuǎn)一周時間還要長，所以該計劃不能實現(xiàn)。21.解析:對于地球繞太陽轉(zhuǎn)動有：G比0Rom（T）2RoT0即Mo=42Ro3GTo2設(shè)題述銀河系的半徑為R的范圍內(nèi)的總質(zhì)量為M，則同上應(yīng)有42R3GT2由、兩式可解得