萬有引力與航天單元測試卷

萬有引力與航天單元測試卷萬有引力與航天單元測試卷萬有引力與航天單元測試卷萬有引力與航天單元測試卷編制僅供參考審核批準生效日期地址：電話：傳真:郵編:高一本部物理復(fù)習(xí)卷：萬有引力與航天一、單選題（本大題共10小題，共分）某行星繞太陽運行的橢圓軌道如圖所示，F(xiàn)1和F2是橢圓軌道的兩個焦點，行星在A點的速率比在B點的速率大，則太陽是位于（）A.F2 B.A C.F1 D.B太陽系中的8大行星的軌道均可以近似看成圓軌道．下列4幅圖是用來描述這些行星運動所遵從的某一規(guī)律的圖象．圖中坐標系的橫軸是lg（），縱軸是lg（）；這里T和R分別是行星繞太陽運行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑，TO和R0分別是水星繞太陽運行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑．下列4幅圖中正確的是（）A. B.

C. D.假設(shè)月球均勻帶負電，在探月過程中發(fā)現(xiàn)有一電子粉塵懸浮在距月球表面100km的地方不動。如果將同樣的電子粉塵帶到距月球表面500km的地方，相對月球無初速釋放，則此電子粉塵A.向月球下落 B.仍在原處懸浮 C.向太空運動 D.無法判斷“北斗”系統(tǒng)中兩顆工作衛(wèi)星1和2在同一軌道上繞地心O沿順時針方向做勻速圓周運動，軌道半徑為r，某時刻它們分別位于軌道上的A，B兩位置，如圖所示，已知地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，不計衛(wèi)星間的相互作用力，以下判斷正確的是（）A.這兩顆衛(wèi)星的向心加速度大小為

B.這兩顆衛(wèi)星的角速度大小為

C.衛(wèi)星1由位置A運動至位置B所需時間為

D.如果使衛(wèi)星1加速，它就一定能追上衛(wèi)星2兩個可視為質(zhì)點物體相距為R時，其相互作用的萬有引力大小為F。若將兩個物體間的距離增大為2R，其相互作用的萬有引力大小變?yōu)?)A.4F B.2F C.F/2 D.F/4如圖所示，有M和N兩顆質(zhì)量相等的人造地球衛(wèi)星，都繞地球做勻速圓周運動。兩顆衛(wèi)星相比較（）A.N受到的萬有引力較大

B.M的角速度較大

C.N的周期較大

D.M的線速度較大“三號衛(wèi)星”的工作軌道為地球同步軌道，離地高度為h，設(shè)地球半徑為R，則關(guān)于地球赤道上靜止的物體、地球近地環(huán)繞衛(wèi)星和“三號衛(wèi)星”的有關(guān)物理量下列說法中正確的是A.赤道上物體與“三號衛(wèi)星”的線速度之比為＝

B.近地衛(wèi)星與“三號衛(wèi)星”的角速度之比為＝()2

C.近地衛(wèi)星與“三號衛(wèi)星”的周期之比為＝

D.赤道上物體與“三號衛(wèi)星”的向心加速度之比為＝()2設(shè)地球表面重力加速度為g0，物體在距地心4R（R是地球半徑）處，由于地球的作用而產(chǎn)生的加速度為g，則g／g0為（

）A.1 B. C. D.2015年7月14日，“新視野號”探測器飛掠冥王星，成為人類首顆造訪冥王星的探測器.在探測器飛赴冥王星的過程中，隨著它與冥王星間距離的減小，冥王星對它的萬有引力()A.變小 B.變大 C.先變小后變大 D.先變大后變小發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，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，如圖所示，則當衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是（）A.在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度

B.在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度小于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度

C.在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率

D.在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度二、多選題（本大題共5小題，共分）人造地球衛(wèi)星可在高度不同的軌道上運轉(zhuǎn)，已知地球質(zhì)量為M、半徑為R、表面重力加速度為g，萬有引力常量為G，則下述關(guān)于人造地球衛(wèi)星的判斷正確的是（）A.各國發(fā)射的所有人造地球衛(wèi)星的運行速度都不超過

B.各國發(fā)射的所有人造地球衛(wèi)星的運行周期都應(yīng)小于

C.地球同步衛(wèi)星一定在赤道上方一定高度處

D.地球同步衛(wèi)星可相對地面靜止在北京的正上空如圖所示，a、b兩個飛船在同一平面內(nèi)，在不同軌道繞某行星順時針做勻速圓周運動。若己知引力常量為G，a、b兩飛船距該行星表面高度分別為h1、h2（h1＜h2），運行周期分別為T1、T2，則以下說法正確的是A.飛船a運行速度小于飛船b運行速度

B.飛船a加速可能追上飛船b

C.利用以上數(shù)據(jù)可計算出該行星的半徑

D.利用以上數(shù)據(jù)可計算出該行星的自轉(zhuǎn)周期太陽系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運動。當?shù)厍蚯『眠\行到某地外行星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)稱為“行星沖日”。據(jù)報道，2014年各行星沖日時間分別是：1月6日木星沖日；4月9日火星沖日；5月11日土星沖日；8月29日海王星沖日；10月8日天王星沖日。已知地球及各地外行星繞太陽運動的軌道半徑如下表所示，則下列判斷正確的是（

）

地球火星木星土星天王星海王星軌道半徑（AU）1930A.各地外行星每年都會出現(xiàn)沖日現(xiàn)象

B.在2015年內(nèi)一定會出現(xiàn)木星沖日

C.天王星相鄰兩次沖日的時間間隔為土星的一半

D.地外行星中，海王星相鄰兩次沖日的時間間隔最短已知引力常量為G，根據(jù)下列所給條件能估算出地球質(zhì)量的是（）A.月球繞地球的運行周期T和月球中心到地球中心間距離R

B.人造地球衛(wèi)星在地面附近運行的速度v和運行周期T

C.地球繞太陽運行的周期T和地球中心到太陽中心的距離R

D.地球半徑R和地球表面重力加速度g宇宙兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用相互繞轉(zhuǎn)，稱之為雙星系統(tǒng)．設(shè)某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動，如圖所示．若AO＞OB，則（）A.星球A的質(zhì)量小于星球B的質(zhì)量

B.星球A的線速度大于星球B的線速度

C.星球A受到的向心力大于星球B受到的向心力

D.星球A的向心加速度小于星球B的向心加速度三、計算題（本大題共3小題，共分）兩個行星各有一個衛(wèi)星繞其表面運行，已知兩個衛(wèi)星的周期之比為1：3，兩行星半徑之比為3：1，則：

（1）兩行星密度之比為多少

（2）兩行星表面處重力加速度之比為多少

由三顆星體構(gòu)成的系統(tǒng)，忽略其它星體對它們的作用，存在著一種運動形式：三顆星體在相互之間的萬有引力作用下，分別位于等邊三角形的三個頂點上，繞某一共同的圓心O在三角形所在的平面內(nèi)做相同角速度的圓周運動（圖示為A、B、C三顆星體質(zhì)量不相同時的一般情況）．若A星體質(zhì)量為2m，B、C兩星體的質(zhì)量均為m，三角形的邊長為a，求：

（1）A星體所受合力大小FA；

（2）B星體所受合力大小FB；

（3）C星體的軌道半徑RC；

（4）三星體做圓周運動的周期T．某地球同步通信衛(wèi)星的質(zhì)量為m，h為該衛(wèi)星離地面的高度、R0表示地球的半徑、g0表示地球表面處的重力加速度．求：

（1）地球同步通信衛(wèi)星的環(huán)繞速度v；

（2）地球同步通信衛(wèi)星的運行周期T．宇航員站在星球表面，從高h處以初速度v0水平拋出一個小球，小球落到星球表面時，與拋出點的水平距離是x，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，求該星球的質(zhì)量M．

答案【答案】1.A 2.B 3.B 4.C 5.D 6.A 7.C

8.D 9.B 10.D 11.AC 12.BC 13.BD 14.ABD

15.AB 16.解：（1）人造地球衛(wèi)星的萬有引力充當向心力，即

=m，r=R

密度ρ==

所以兩行星密度之比為9：1，

（2）忽略行星自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)萬有引力等于重力列出等式=m=mg

g=

所以兩行星表面處重力加速度之比為27：1，

答：（1）兩行星密度之比為9：1，

（2）兩行星表面處重力加速度之比為27：1，

17.解：（1）由萬有引力定律，A星受到B、C的引力的大小：

方向如圖，則合力的大小為：

（2）同上，B星受到的引力分別為：，，方向如圖；

沿x方向：

沿y方向：

可得：=

（3）通過對于B的受力分析可知，由于：，，合力的方向經(jīng)過BC的中垂線AD的中點，所以圓心O一定在BC的中垂線AD的中點處．所以：

（4）由題可知C的受力大小與B的受力相同，對C星：

整理得：

答：（1）A星體所受合力大小是；（2）B星體所受合力大小是；（3）C星體的軌道半徑是；（4）三星體做圓周運動的周期T是．

18.解：（1）同步衛(wèi)星圓周運動由萬有引力提供向心力，有：

G=m

得：v==

設(shè)質(zhì)量為m′的物體，在地球表面附近有：

且：GM=

得：v=

（