文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 2011届福建高考物理60天冲刺训练4:曲线运动 万有引力与航天

2011届福建高考物理60天冲刺训练4:曲线运动 万有引力与航天

2011届福建高考物理60天冲刺训练4:曲线运动 万有引力与航天
2011届福建高考物理60天冲刺训练4:曲线运动 万有引力与航天

4-1

4-2

4-3

2011届福建高考物理60天冲刺训练(四):曲线运动 万有引力与航天

时量:60分钟 满分:100分

一、本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不选的得0分.

1.如图4-1所示,在竖直平面内有水平向右的匀强电场,同一竖直平面内水平拉直的绝缘细线一端系一带正电的小球,另一端固定于0点,已知带电小球受到的电场力大于重力,小球由静止释放,到达图中竖直虚线前小球做(C ) A .平抛运动 B .圆周运动

C .匀加速直线运动

D .匀变速曲线运动

2.在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A 和B , 其运动轨迹如图4-2所示,不计空气阻力。要使两球在空中相 遇,则必须(C )

A .先抛出A 球

B .先抛出B 球

C .同时抛出两球

D .使两球质量相等

3.某绕地运行的航天探测器因受高空稀薄空气的阻力作用,绕地球运转的轨道会慢慢改变,

每次测量中探测器运动可近似看做是圆周运动.某次测量探测器的轨道半径为r 1,后来变为r 2,r 1< r 2。以E k1、E k2表示探测器在这两个轨道上的动能,T 1、T 2表示探测器在这两个轨道上绕地运动的周期,则( C )

A .E k2

B .E k2T 1

C .E k2>E k1,T 2

D .

E k2>E k1,T 2 >T 1 4.如图4-3所示,物块在水平圆盘上,与圆盘一起绕固定轴飞速转

动,下列说法中正确的是 ( B ) A .物块处于平衡状态 B .物块受三个力作用

C .在角速度一定时,物块到转轴距离越远,物块越不容易脱离圆盘

D .在物块到转轴距离一定时,物块运动周期越小,越不容易脱离圆盘

C

4-4 4-5

4-6

5.如图所示,A 为静止于地球赤道上的物体,B 为绕地球做椭圆轨道运行的卫星,C 为绕地

球做圆周运动的卫星,P 为B 、C 两卫星轨道的交点.已知A 、B 、C 绕地心运动的周期相同.相对于地心,下列说法中不正确...的是( A ) A .物体A 和卫星C 具有相同大小的加速度 B .卫星C 的运行速度大于物体A 的速度

C .可能出现:在每天的某一时刻卫星B 在A 的正上方

D .卫星B 在P 点的运行加速度与卫星C 相同

6.据报道,美国航空航天局计划在2008年10月发射“月球勘测轨道器”(LRO ),LRO 每天

在50km 的高度穿越月球两极上空10次。若以T 表示LRO 在离月球表面高度h 处的轨道上做匀速圆周运动的周期,以R 表示月球的半径,则( BD ) A .LRO 运行时的向心加速度为2

24T

R

π

B .LRO 运行时的向心加速度2

2

)(4T

h R +π

C .月球表面的重力加速度为2

24T

R

π

D .月球表面的重力加速度为2

2

3

2

)

(4R

T h R +π

7.如图4-5所示,半径为R 的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球,现给小球一个冲击使其在瞬时得到一个水平初速v 0,若v 0≤gR

3

10,则有关小球能够上升到最大高度(距

离底部)的说法中正确的是(BC ) A .一定可以表示为2

2v g

B .可能为

3

R

C .可能为R

D .可能为3

5R

8.甲、乙、丙三小球分别位于如图4-6所示的竖直平面内,甲、乙在同一条竖直线上,甲、丙在同一条水平线上,水平面上的P 点在丙的正下方,在同一时刻甲、乙、丙开始运动,甲以水平速度v 0平抛,乙以水平速度v 0沿水平向右做 匀速直线运动,丙做自由落体运动。则 ( AB ) A .若甲、乙、丙三球同时相遇,则一定发生在P 点 B .若甲、丙二球在空中相遇,此时乙球一定在P 点 C .若只有甲、乙二球在水平面上相遇,此时丙球还未着地

D .无论初速度v 0大小如何,甲、乙、丙三球一定会同时在P 点相遇

二.本题共2小题,共16分.把答案填在相应的横线上或按题目要求做答.

9.(6分)在探究平抛运动的规律时,可以选用下列图4-7各种装置图,以下操作合理的

4-7

装置装置装置

是 A .选用装置图1研究平抛物体竖直分运动,应该用眼睛看A 、B 两球是否同时落地 B .选用装置图2要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹,竖直管上端A 一定要低于水面

C .选用装置图3要获得钢球的平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球

D .除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨迹

10.(10分)如图4-8甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在

电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动.在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器.

(1)请将下列实验步骤按先后排序: 。

① 使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触 ② 接通电火花计时器的电源,使它工作起来 ③ 启动电动机,使圆形卡纸转动起来

④ 关闭电动机,拆除电火花计时器;研究卡纸上留下的一段痕迹(如图4-8乙所示),写出角速度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值。

(2)要得到角速度ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是( )

A .秒表

B .毫米刻度尺

C . 圆规

D .量角器

(3)写出ω的表达式,并指出表达式中各个物理量的意义: 。 (4)为了避免在卡纸连续转动的过

程中出现打点重叠,在电火花计时 器与盘面保持泉好接触的同时,可 以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡 纸半径方向向卡纸中心移动.则卡 纸上打下的点的分布曲线不是一个

圆,而是类似一种螺旋线,如图4-8

丙所示.这对测量结果有影响吗? 。

三.本题共3个小题,每小题12分,共36分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位. 11.(10分)如图4-9所示,一玩滚轴溜冰的小孩(可视作质点)质量为m=30kg ,他在左侧平台上滑行一段距离后平抛,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A 点进入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑,A 、B 为圆弧两端点,

其连线水平.已知圆弧半径为R=1.0m ,对应圆心角为θ=1060

,平台与AB 连线的高度差为h=0.8m .(计算中取g=10m/s 2,sin530=0.8,cos530=0.6)求: (1)小孩平抛的初速度

(2)小孩运动到圆弧轨道最低点O 时对轨道的压力

12.(12分)我国于2004年启动“绕月工程”,2007年发射了绕月飞行的飞船.已知月球半径R=1.74×106m ,月球表面的重力加速度g=1.62m/s 2. 如果飞船关闭发动机后绕月球做匀速圆周运动,距离月面的高度h=260km ,求飞船速度的大小.

13.(14分)如图4-10所示,质量为m 的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R 的匀速圆周运动,问:

4-9

4-9

(1)要使盒子在最高点时盒子与小球之间刚好无作用力,则该盒子做匀速圆周运动的周期为多少?

(2)若盒子以第(1)问中周期的

12

做匀速圆周运动,则当盒子运动到图示与O 点位于同一

水平面位置时,小球对盒子的哪些面有作用力,作用力为多大?(已知重力加速度为g )

(四)

1.C 2.C 3.C 4.B 5.A 6.BD 7.BC 8.AB 9.BD

10.(1)①③②④ (2)D (3)

(1)n t

θ

-,θ是n 个点对应的圆心角,t 是电火花计时器的打点时间间隔。

(4)没有影响

11.【解析】(1)由于小孩无碰撞进入圆弧轨道,即小孩落到A 点时速度方向沿A 点切线方向,则

tan tan 53

y x

v gt v v α=

==

又由2

12

h

gt

=

得0.4t s

=

而4/y v gt m ==联立以上各式得03/v m s =

(2)设小孩到最低点的速度为,由机械能守恒,有2

20011

(1cos 53)2

2

x

m v

m v m g h R ??-

=+-??

m

4-10

在最低点,据牛顿第二定律,有2

x N

v F

m g m

R

-=

代入数据解得F N =1290N

由牛顿第三定律可知,小孩对轨道的压力为1290N . 12.【解析】在月球表面mg

R

Mm G

=2

在高空

h

R v

m

h R Mm G

+=+2

2

)

( ②

联立①和②式,解得h

R g R

v +=

s

m /10

26.010

74.162

.110

74.16

6

6

?+??

?=

)/1057.1(/15663

s m s m ?=或

13.【解析】(1)设此时盒子的运动周期为T 0,因为在最高点时盒子与小球之间刚好无作用力,因此小球仅受重力作用.根据牛顿运动定律得:

2

v

mg m

R

=

2R v T π=

解之得:g

R T

π

20

=

(2)设此时盒子的运动周期为T ,则此时小球的向心加速度为:R T

a n 2

2

4π=

由第一问知:R

T g

2

24π=

且2

0T T =

由上述三式知:g

a

n

4=

设小球受盒子右侧面的作用力为F ,受上侧面的作用力为N ,根据牛顿运动定律知: 在水平方向上:n F

m a =

即:4F mg =

在竖直方向上:0N mg += 即:

N mg

=-

因为F 为正值、N 为负值,所以小球对盒子的右侧面和下侧面有作用力.

m

4-10

万有引力与航天试题附答案

万有引力与航天单元测试题 一、选择题 1.关于日心说被人们接受的原因是( ) A.太阳总是从东面升起,从西面落下 B.若以地球为中心来研究的运动有很多无法解决的问题 C.若以太阳为中心许多问题都可以解决,对行星的描述也变得简单 D.地球是围绕太阳运转的 2.有关开普勒关于行星运动的描述,下列说法中正确的是( ) A.所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上 B.所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆,太阳处在圆心上 C.所有的行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 D.不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的 3.关于万有引力定律的适用范围,下列说法中正确的是( ) A.只适用于天体,不适用于地面物体 B.只适用于球形物体,不适用于其他形状的物体 C.只适用于质点,不适用于实际物体D.适用于自然界中任意两个物体之间 4.已知万有引力常量G,要计算地球的质量还需要知道某些数据,现在给出下列各组数据,可以计算出地球质量的是( ) A.地球公转的周期及半径B.月球绕地球运行的周期和运行的半径 C.人造卫星绕地球运行的周期和速率D.地球半径和同步卫星离地面的高度 5.人造地球卫星由于受大气阻力,轨道半径逐渐变小,则线速度和周期变化情况是( ) A.速度减小,周期增大,动能减小B.速度减小,周期减小,动能减小 C.速度增大,周期增大,动能增大D.速度增大,周期减小,动能增大 6.一个行星,其半径比地球的半径大2倍,质量是地球的25倍,则它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的( ) A.6倍B.4倍C.25/9倍D.12倍 7.假如一个做圆周运动的人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍仍做圆周运动,则( )

最新高考物理万有引力与航天解题技巧及经典题型及练习题(含答案)

最新高考物理万有引力与航天解题技巧及经典题型及练习题(含答案) 一、高中物理精讲专题测试万有引力与航天 1.如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P 点沿水平方向以初速度v 0抛出一个小球,测得小球经时间t 落到斜坡上另一点Q ,斜面的倾角为α,已知该星球半径为R ,万有引力常量为G ,求: (1)该星球表面的重力加速度; (2)该星球的质量。 【答案】(1)02tan v g t θ= (2)202tan v R Gt θ 【解析】 【分析】 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据平抛运动的规律求出星球表面的重力加速度;根据万有引力等于重力求出星球的质量; 【详解】 (1)根据平抛运动知识可得 2 00 122gt y gt tan x v t v α=== 解得02v tan g t α = (2)根据万有引力等于重力,则有 2 GMm mg R = 解得2202v R tan gR M G Gt α == 2.宇宙中存在一些离其他恒星较远的三星系统,通常可忽略其他星体对它们的引力作用,三星质量也相同.现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星做囿周运动,如图甲所示;另一种是三颗星位于等边三角形的三个顶点上,并沿外接于等边三角形的囿形轨道运行,如图乙所示.设这三个 星体的质量均为 m ,且两种系统中各星间的距离已在图甲、图乙中标出,引力常量为 G , 则: (1)直线三星系统中星体做囿周运动的周期为多少? (2)三角形三星系统中每颗星做囿周运动的角速度为多少?

【答案】(1)3 45L Gm 23 3Gm L 【解析】 【分析】 (1)两侧的星由另外两个星的万有引力的合力提供向心力,列式求解周期; (2)对于任意一个星体,由另外两个星体的万有引力的合力提供向心力,列式求解角速度; 【详解】 (1)对两侧的任一颗星,其它两个星对它的万有引力的合力等于向心力,则: 222 222()(2)Gm Gm m L L L T π+= 3 45L T Gm ∴=(2)三角形三星系统中星体受另外两个星体的引力作用,万有引力做向心力,对任一颗 星,满足:2 222cos30()cos30L Gm m L ω?=? 解得:3 3Gm L ω 3.一宇航员在某未知星球的表面上做平抛运动实验:在离地面h 高处让小球以某一初速度水平抛出,他测出小球落地点与抛出点的水平距离为x 和落地时间t ,又已知该星球的半径为R ,己知万有引力常量为G ,求: (1)小球抛出的初速度v o (2)该星球表面的重力加速度g (3)该星球的质量M (4)该星球的第一宇宙速度v (最后结果必须用题中己知物理量表示) 【答案】(1) v 0=x/t (2) g=2h/t 2 (3) 2hR 2/(Gt 2) (4) 2hR t 【解析】 (1)小球做平抛运动,在水平方向:x=vt , 解得从抛出到落地时间为:v 0=x/t (2)小球做平抛运动时在竖直方向上有:h= 12 gt 2 ,

高一下册万有引力与宇宙单元测试卷附答案(1)

一、第七章 万有引力与宇宙航行易错题培优(难) 1.组成星球的物质是靠引力吸引在一起的,这样的星球有一个最大的自转的速率,如果超出了该速率,星球的万有引力将不足以维持其赤附近的物体随星球做圆周运动,由此能得到半径为R,密度为ρ、质量为M 且均匀分布的星球的最小自转周期T ,下列表达式正确的是:( ) A .332R T GM π= B .32R T GM π= C .3T G πρ = D .T G πρ = 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】 AB.当周期小到一定值时,压力为零,此时万有引力充当向心力,即 2224m GMm R R T π= 解得: 32R T GM π = ① 故B 正确,A 错误; CD. 星球的质量 34 3 M ρV πρR == 代入①式可得: 3T G πρ = 故C 正确,D 错误. 2.2009年5月,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A 点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,B 为轨道Ⅱ上的一点,如图所示,关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有 A .在轨道Ⅱ上经过A 的速度小于经过 B 的速度 B .在轨道Ⅱ上经过A 的动能小于在轨道Ⅰ上经过A 的动能

C.在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期 D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度 【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】 本题考查人造地球卫星的变轨问题以及圆周运动各量随半径的变化关 系. 2 2 v Mm m G r r = ,得v= 的距离减小而增大,所以远地点的线速度比近地点的线速度小,v A

曲线运动万有引力与航天测试题带答案

第4章曲线运动万有引力与航天 一、选择题(本大题共15小题) 1.一个物体受到恒定的合力作用而做曲线运动,则下列说法正确的是 A.物体的速率可能不变 B.物体一定做匀变速曲线运动,且速率一定增大 C.物体可能做匀速圆周运动 D.物体受到的合力与速度的夹角一定越来越小,但总不可能为零 2.一物体在光滑的水平桌面上运动,在相互垂直的x方向和y方向上的分运动速度随时间变化的规律如图1所示.关于物体的运动,下列说法正确的是 图1 A.物体做曲线运动 B.物体做直线运动 C.物体运动的初速度大小是50 m/s D.物体运动的初速度大小是10 m/s 3.小船过河时,船头偏向上游与水流方向成α角,船相对静水的速度为v,其航线恰好垂直于河岸.现水流速度稍有增大,为保持航线不变,且准时到达对岸,下列措施中可行的是 A.增大α角,增大船速v B.减小α角,增大船速v C.减小α角,保持船速v不变 D.增大α角,保持船速v不变 4.(2011·上海市闸北调研)质量为2 kg的质点在x-y平面上做曲线运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图2所示,下列说法正确的是

图2 A .质点的初速度为5 m/s B .质点所受的合外力为3 N C .质点初速度的方向与合外力方向垂直 D .2 s 末质点速度大小为6 m/s 5.如图3所示,甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦转动,相互之间不打滑,其半径分别为r 1、r 2、r 3.若甲轮的角速度为ω1,则丙轮的角速度为 图3 A.r 1ω1r 3 B.r 3ω1 r 1 C. r 3ω1r 2 D.r 1ω1 r 2 6.如图4所示,轻杆的一端有一个小球,另一端有光滑的固定轴O.现给球一初速度,使球和杆一起绕O 轴在竖直面内转动,不计空气阻力,用F 表示球到达最高点时杆对小球的作用力.则F 图4 A .一定是拉力 B .一定是推力 C .一定等于0 D .可能是拉力,可能是推力,也可能等于0

高考物理万有引力定律的应用的技巧及练习题及练习题(含答案)及解析

高考物理万有引力定律的应用的技巧及练习题及练习题(含答案)及解析 一、高中物理精讲专题测试万有引力定律的应用 1.一宇航员在某未知星球的表面上做平抛运动实验:在离地面h 高处让小球以某一初速度水平抛出,他测出小球落地点与抛出点的水平距离为x 和落地时间t ,又已知该星球的半径为R ,己知万有引力常量为G ,求: (1)小球抛出的初速度v o (2)该星球表面的重力加速度g (3)该星球的质量M (4)该星球的第一宇宙速度v (最后结果必须用题中己知物理量表示) 【答案】(1) v 0=x/t (2) g=2h/t 2 (3) 2hR 2/(Gt 2) (4) t 【解析】 (1)小球做平抛运动,在水平方向:x=vt , 解得从抛出到落地时间为:v 0=x/t (2)小球做平抛运动时在竖直方向上有:h=12 gt 2 , 解得该星球表面的重力加速度为:g=2h/t 2; (3)设地球的质量为M ,静止在地面上的物体质量为m , 由万有引力等于物体的重力得:mg=2 Mm G R 所以该星球的质量为:M=2 gR G = 2hR 2/(Gt 2); (4)设有一颗质量为m 的近地卫星绕地球作匀速圆周运动,速率为v , 由牛顿第二定律得: 2 2Mm v G m R R = 重力等于万有引力,即mg=2Mm G R , 解得该星球的第一宇宙速度为:v = = 2.一颗在赤道平面内飞行的人造地球卫星,其轨道半径为3R .已知R 为地球半径,地球表面处重力加速度为g. (1)求该卫星的运行周期. (2)若卫星在运动方向与地球自转方向相同,且卫星角速度大于地球自转的角速度ω0.某时刻该卫星出现在赤道上某建筑物的正上方,问:至少经过多长时间,它会再一次出现在该建筑物的正上方?

高中物理万有引力与航天练习题及答案及解析

高中物理万有引力与航天练习题及答案及解析 一、高中物理精讲专题测试万有引力与航天 1.天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星.双星系统在银河系中很普遍.利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量.已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动,周期均为T ,两颗恒星之间的距离为r ,试推算这个双星系统的总质量.(引力常量为G ) 【答案】 【解析】 设两颗恒星的质量分别为m 1、m 2,做圆周运动的半径分别为r 1、r 2,角速度分别为w 1,w 2.根据题意有 w 1=w 2 ① (1分) r 1+r 2=r ② (1分) 根据万有引力定律和牛顿定律,有 G ③ (3分) G ④ (3分) 联立以上各式解得 ⑤ (2分) 根据解速度与周期的关系知 ⑥ (2分) 联立③⑤⑥式解得 (3分) 本题考查天体运动中的双星问题,两星球间的相互作用力提供向心力,周期和角速度相同,由万有引力提供向心力列式求解 2.人类第一次登上月球时,宇航员在月球表面做了一个实验:将一片羽毛和一个铁锤从同一个高度由静止同时释放,二者几乎同时落地.若羽毛和铁锤是从高度为h 处下落,经时间t 落到月球表面.已知引力常量为G ,月球的半径为R . (1)求月球表面的自由落体加速度大小g 月; (2)若不考虑月球自转的影响,求月球的质量M 和月球的“第一宇宙速度”大小v . 【答案】(1)22h g t =月 (2)2 2 2hR M Gt =;2hR v = 【解析】

【分析】 (1)根据自由落体的位移时间规律可以直接求出月球表面的重力加速度; (2)根据月球表面重力和万有引力相等,利用求出的重力加速度和月球半径可以求出月球的质量M ; 飞行器近月飞行时,飞行器所受月球万有引力提供月球的向心力,从而求出“第一宇宙速度”大小. 【详解】 (1)月球表面附近的物体做自由落体运动 h =1 2 g 月t 2 月球表面的自由落体加速度大小 g 月=2 2h t (2)若不考虑月球自转的影响 G 2 Mm R =mg 月 月球的质量 2 2 2hR M Gt = 质量为m'的飞行器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动m ′g 月=m ′2 v R 月球的“第一宇宙速度”大小 v 【点睛】 结合自由落体运动规律求月球表面的重力加速度,根据万有引力与重力相等和万有引力提供圆周运动向心力求解中心天体质量和近月飞行的速度v . 3.宇航员在某星球表面以初速度v 0竖直向上抛出一个物体,物体上升的最大高度为h .已知该星球的半径为R ,且物体只受该星球的引力作用.求: (1)该星球表面的重力加速度; (2)从这个星球上发射卫星的第一宇宙速度. 【答案】(1)202v h (2) v 【解析】 本题考查竖直上抛运动和星球第一宇宙速度的计算. (1) 设该星球表面的重力加速度为g ′,物体做竖直上抛运动,则2 02v g h =' 解得,该星球表面的重力加速度20 2v g h '= (2) 卫星贴近星球表面运行,则2 v mg m R '= 解得:星球上发射卫星的第一宇宙速度v v = =

第六章万有引力定律单元测试含答案

第六章单元测试 (时间:90分钟 满分:100分) 一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分.有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内) 1.万有引力定律首次揭示了自然界中物体间一种相互作用的基本规律,以下说法正确的是( ) A .物体的重力不是地球对物体的万有引力引起的 B .人造地球卫星离地球越远,受到地球的万有引力越大 C .人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供 D .宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用 解析:选C.由重力的定义由于地球的吸引(万有引力)而使物体受到的力,可知选项A 错 误;根据F 万=GMm r2可知卫星离地球越远,受到的万有引力越小,则选项B 错误;卫星绕地球做圆周运动.其所需的向心力由万有引力提供,选项C 正确;宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于万有引力用来提供他自身做圆周运动所需要的向心力,选项D 错误. 2.地球上有两位相距非常远的观察者,都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星,相对自己静止不动,则这两位观察者的位置以及两颗人造卫星到地球中心的距离可能是( ) A .一人在南极,一人在北极,两卫星到地球中心的距离一定相等 B .一人在南极,一人在北极,两卫星到地球中心的距离可以相等也可不等 C .两人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离一定相等 D .两人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离可能相等也可能不等 解析:选C.两卫星是同步卫星. 3.如图所示,三颗质量均为m 的地球同步卫星等间隔分布在半径为r 的圆轨道上,设地球质量为M 、半径为R .下列说法正确的是( ) A .地球对一颗卫星的引力大小为错误! B .一颗卫星对地球的引力大小为GMm r2 C .两颗卫星之间的引力大小为Gm23r2 D .三颗卫星对地球引力的合力大小为3GMm r2

第六章《万有引力与航天》测试题(含详细解答)

《万有引力与航天》测试题 一、选择题(每小题4分,全对得4分,部分对的得2分,有错的得0分,共48分。) 1.第一次通过实验比较准确的测出引力常量的科学家是( ) A . 牛顿 B . 伽利略 C .胡克 D . 卡文迪许 2.如图1所示a 、b 、c 是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星,下列说法正确的是( ) A .b 、c 的线速度大小相等,且大于a 的线速度; B .b 、c 的向心加速度大小相等,且大于a 的向心加速度; C .c 加速可追上同一轨道上的b ,b 减速可等候同一轨道上的c ; D .a 卫星由于某种原因,轨道半径变小,其线速度将变大 3.宇宙飞船为了要与“和平号“轨道空间站对接,应该:( ) A.在离地球较低的轨道上加速 B.在离地球较高的轨道上加速 C.在与空间站同一高度轨道上加速 D.不论什么轨道,只要加速就行 4、 发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火, 使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3,轨道1、2相切于Q 点,轨道2、3相切于P 点,如图2所示。则在卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是:( ) A .卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率。 B .卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度。 C .卫星在轨道1上经过Q 点时的速度大于它在轨道2 上经过Q 点时的速度。 D .卫星在轨道2上经过P 点时的加速度等于它在轨道3 b a c 地球 图1

上经过P 点时的加速度 5、 宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中会处于完全失重中,下列说法中正确的是 ( ) A.宇航员仍受重力的作用 B.宇航员受力平衡 C.宇航员受的重力正好充当向心力 D.宇航员不受任何作用力 6.某星球质量为地球质量的9倍,半径为地球半径的一半,在该星球表面从某一高度以10 m/s 的初 速度竖直向上抛出一物体,从抛出到落回原地需要的时间为(g 地=10 m/s 2 )( ) A .1s B . 91s C .18 1 s D . 36 1 s 7.假如地球自转速度增大,关于物体重力,下列说法正确的是( ) A 放在赤道地面上的万有引力不变 B 放在两极地面上的物体的重力不变 C 放在赤道地面上物体的重力减小 D 放在两极地面上的物体的重力增加 8、设想把质量为m 的物体放在地球的中心,地球的质量为M ,半径为R ,则物体与地球间的万有引力是( ) A.零 B.无穷大 C.2 GMm R D.无法确定 9.对于质量m 1和质量为m 2的两个物体间的万有引力的表达式12 2m m F G r ,下列说法正确的是 ( ) 和m 2所受引力总是大小相等的 B 当两物体间的距离r 趋于零时,万有引力无穷大 C.当有第三个物体m 3放入之间时,m 1和m 2间的万有引力将增大 D.所受的引力性质可能相同,也可能不同 10地球赤道上的重力加速度为g ,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a ,要使赤道上物 体“飘” 起来,则地球的转速应为原来转速的( )

高考物理万有引力定律的应用答题技巧及练习题(含答案)含解析

高考物理万有引力定律的应用答题技巧及练习题(含答案)含解析 一、高中物理精讲专题测试万有引力定律的应用 1.2018年是中国航天里程碑式的高速发展年,是属于中国航天的“超级2018”.例如,我国将进行北斗组网卫星的高密度发射,全年发射18颗北斗三号卫星,为“一带一路”沿线及周边国家提供服务.北斗三号卫星导航系统由静止轨道卫星(同步卫星)、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成.图为其中一颗静止轨道卫星绕地球飞行的示意图.已知该卫星做匀速圆周运动的周期为T ,地球质量为M 、半径为R ,引力常量为G . (1)求静止轨道卫星的角速度ω; (2)求静止轨道卫星距离地面的高度h 1; (3)北斗系统中的倾斜同步卫星,其运转轨道面与地球赤道面有一定夹角,它的周期也是T ,距离地面的高度为h 2.视地球为质量分布均匀的正球体,请比较h 1和h 2的大小,并说出你的理由. 【答案】(1)2π=T ω;(2)2 3124GMT h R π (3)h 1= h 2 【解析】 【分析】 (1)根据角速度与周期的关系可以求出静止轨道的角速度; (2)根据万有引力提供向心力可以求出静止轨道到地面的高度; (3)根据万有引力提供向心力可以求出倾斜轨道到地面的高度; 【详解】 (1)根据角速度和周期之间的关系可知:静止轨道卫星的角速度2π=T ω (2)静止轨道卫星做圆周运动,由牛顿运动定律有:2 1 212π=()()()Mm G m R h R h T ++ 解得:2 312 =4π GMT h R

(3)如图所示,同步卫星的运转轨道面与地球赤道共面,倾斜同步轨道卫星的运转轨道面与地球赤道面有夹角,但是都绕地球做圆周运动,轨道的圆心均为地心.由于它的周期也是T ,根据牛顿运动定律,2 2 22 2=()()()Mm G m R h R h T π++ 解得:2 322 =4GMT h R π - 因此h 1= h 2. 故本题答案是:(1)2π=T ω;(2)2312=4GMT h R π - (3)h 1= h 2 【点睛】 对于围绕中心天体做圆周运动的卫星来说,都借助于万有引力提供向心力即可求出要求的物理量. 2.如图所示,假设某星球表面上有一倾角为θ=37°的固定斜面,一质量为m =2.0 kg 的小物块从斜面底端以速度9 m/s 沿斜面向上运动,小物块运动1.5 s 时速度恰好为零.已知小物块和斜面间的动摩擦因数为0.25,该星球半径为R =1.2×103km.试求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) (1)该星球表面上的重力加速度g 的大小. (2)该星球的第一宇宙速度. 【答案】(1)g=7.5m/s 2 (2)3×103m/s 【解析】 【分析】 【详解】 (1)小物块沿斜面向上运动过程00v at =- 解得:26m/s a = 又有:sin cos mg mg ma θμθ+= 解得:2 7.5m/s g = (2)设星球的第一宇宙速度为v ,根据万有引力等于重力,重力提供向心力,则有: 2 mv mg R =

高考(2015-2019)物理真题分项B4版——专题(五)万有引力与航天(试题版)

专题五 万有引力与航天 1、(2019全国Ⅰ卷)在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上,把物体P轻放在弹簧上端,P 由静止向下运动,物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。在另一星球N上用完全相同的弹簧,改用物体Q完成同样的过程,其a–x关系如图中虚线所示,假设两星球均为质量均匀分布的球体。已知星球M的半径是星球N的3倍,则() A.M与N的密度相等 B.Q的质量是P的3倍 C.Q下落过程中的最大动能是P的4倍 D.Q下落过程中弹簧的最大压缩量是P的4倍 2、(2019全国Ⅱ卷)2019年1月,我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆,在探测器“奔向”月球的过程中,用h表示探测器与地球表面的距离,F表示它所受的地球引力,能够描述F随h变化关系的图像是() 3.(2019全国Ⅲ卷)金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动,它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火,它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火。已知它们的轨道半径R金a地>a火B.a火>a地>a金C.v地>v火>v金D.v火>v地>v金 4、(2019北京卷)2019年5月17日,我国成功发射第45颗北斗导航卫星,该卫星属于地球静止轨道卫星(同步卫星)。该卫星() A.入轨后可以位于北京正上方B.入轨后的速度大于第一宇宙速度 C.发射速度大于第二宇宙速度 D.若发射到近地圆轨道所需能量较少 5、(2019天津卷)2018年12月8日,肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射,“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测,率先在月背刻上了中国足迹”。已知月球的质量为M、半径为R,探测器的质量为m,引力常量为G,嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时,探测器的() A.周期为 23 4πr GM B.动能为 2 GMm R C.角速度为 3 Gm r D.向心加速度为 2 GM R 6、(2019 江苏卷)1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星,该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动.如图所示,设卫星在近地点、远地点的速度分别为v1、v2,近地点到地心的距离为r,地球质量为M,引力常量为G.则() A. r GM v v v= > 1 2 1 ,B. r GM v v v> > 1 2 1 , C. r GM v v v= < 1 2 1 , D. r GM v v v> > 1 2 1 , 7、(2018全国Ⅰ卷)2017年,人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程,在两颗中子星合并前约100 s时,它们相距约400 km,绕二者连线上的某点每秒转动12圈,将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体,由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识,可以估算出这一时刻两颗中子星() A. 质量之积 B. 质量之和 C. 速率之和 D. 各自的自转角速度 1

苏版万有引力定律与航天单元测试

苏版万有引力定律与航天单元测试 【一】选择题〔本大题共8小题,每题5分,共40分。在每题给出的四个选项中. 1 6题只有一项符合题目要求;7 8题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。〕 1.由于受太阳系中辐射出的高能射线和卫星轨道所处的空间存在极其稀薄的大气影响,对我国神州飞船与天宫目标飞行器在离地面343km 的近圆形轨道上的载人空间交会对接.下面说法正确的选项是〔 〕 A 、如不加干预,在运行一段时间后,天宫一号的动能可能会减小 B 、如不加干预,天宫一号的轨道高度将缓慢降低 D 、航天员在天宫一号中处于失重状态,说明航天员不受地球引力作用 2.如下图,〝嫦娥三号〞的环月轨道可近似看成是圆轨道,观察〝嫦娥三号〞在环月轨道上的运动,发现每经过时间t 通过的弧长为l ,该弧长对应的圆心角为θ弧度.万有引力常量为G ,那么月球的质量是〔 〕 A 、l2G θ3t B 、θ3Gl2t C 、l3G θt2 D 、t2 G θl3 3.据报道,有 学家支持让在2019年被除名的冥王星重新拥有〝行星〞称号。下表是关于冥王星的一些物理量〔万有引力常量G 〕,可以判断以下说法正确的选项是〔 〕 A 、冥王星绕日公转的线速度比地球绕日公转的线速度大 B 、冥王星绕日公转的加速度比地球绕日公转的加速度大 C 、根据所给信息,可以估算太阳的体积的大小 D 、根据所给信息,可以估算冥王星表面重力加速度的大小 4.甲、乙、丙为三颗围绕地球做圆周运动的人造地球卫星,轨道半径之比为1:4:9,那么: A 、甲、乙、丙三颗卫星围绕地球的线速度之比为1:2:3 B 、甲、乙、丙三颗卫星围绕地球的角速度之比为1:81 : 27 1 C 、甲、乙、丙三颗卫星围绕地球的周期之比为1:21 :31 D 、甲、乙、丙三颗卫星围绕地球的向心加速度之比为1:41 :91

高考物理万有引力定律知识点总结-学生版

万有引力定律知识点总结 一.开普勒行星运动规律: 行星轨道视为圆处理 则3 2r K T =(K 只与中心天体质量M 有关) 二、万有引力定律 (1)内容:宇宙间的一切物体都是互相吸引的,两个物体间的引力大小,跟它们的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比. (2)公式:F =G 2 21r m m ,其中2 211/1067.6kg m N G ??=-,叫做引力常量。 (3)适用条件:此公式适用于质点间的相互作用.当两物体间的距离远远大于物体本身的大小时,物体可视为质点.均匀的球体可视为质点,r 是两球心间的距离. 三.万有引力定律的应用 (1).万有引力=向心力 (一个天体绕另一个天体作圆周运动时,r=R+h ) G M m R h m ()+=2 V R h m R hm T R h 22 2 224()()()+=+=+ωπ 人造地球卫星(只讨论绕地球做匀速圆周运动的人造卫星r GM v = ,r 越大,v 越小;3 r GM = ω,r 越大,ω越小;GM r T 3 24π= ,r 越大,T 越大; 2 n GM a r = , r 越大,n a 越小。 (2)、用万有引力定律求中心星球的质量和密度 求质量:①天体表面任意放一物体重力近似等于万有引力:mg = G M m R 2 →2 gR M G = M ,半径为R ,环绕星球质量为m ,线速 度为v ,公转周期为T ,两星球相距r ,由万有引力定律有:2 222? ? ? ??==T mr r mv r GMm π,可得出中心天 体的质量:23 2 2 4GT r G r v M π== 求密度: 34/3M M V R ρπ== 地面物体的重力加速度:mg = G M m R 2 高空物体的重力加速度:mg ‘‘ = G 2 )(h R Mm + 黄金替换式: 即mg R Mm G =2 从而得出2 gR GM = (g 是表面的重力加速度) 四、三种宇宙速度

高中物理 第三章 万有引力定律及其应用单元测试 粤教版必修2

第三章 万有引力定律及其应用 章末综合检测(粤教版必修2) (时间:90分钟,满分:100分) 一、单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的) 1.有一个星球的密度与地球的密度相同,但它表面处的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍,则该星球的质量是地球质量的( ) A.1 4 B .4倍 C .16倍 D .64倍 解析:选D.设它们的密度为ρ,星球和地球的半径分别为R 1、R 2,在其表面质量为m 的物体重力等于万有引力,即4mg =GM 星m R 21,mg =GM 地m R 22,而M 星=ρ·43πR 31,M 地=ρ·43 πR 3 2, 由此可得R 1=4R 2,M 星∶M 地=64∶1,D 正确. 2.(2011年梅州联考)万有引力定律首次揭示了自然界中物体间的一种基本相互作用.以下说法正确的是( ) A .物体的重力不是地球对物体的万有引力引起的 B .人造地球卫星离地球越远,受到地球的万有引力越大 C .人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供 D .宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用 解析:选C.物体的重力是地球的万有引力产生的,万有引力的大小与质量的乘积成正比,与距离的平方成反比,所以A 、B 错;人造地球卫星绕地球运动的向心力是万有引力提供的,宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是因为宇航员受到的万有引力全部提供了宇航员做圆周运动所需的向心力,所以C 对、D 错. 3.(2011年高考福建卷)嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星.若测得“嫦娥二号”在月球(可视为密度均匀的球体)表面附近圆形轨道运行的周期为T ,已知引力常量 为G ,半径为R 的球体体积公式V =43 πR 3 ,则可估算月球的( ) A .密度 B .质量 C .半径 D .自转周期 解析:选A.对“嫦娥二号”由万有引力提供向心力可得:GMm R 2=m 4π2 T 2R ,故月球的质量 M = 4π2R 3 GT 2 ,因“嫦娥二号”为近月卫星,故其轨道半径为月球的半径R ,但由于月球半径未 知,故月球质量无法求出,月球质量未知,则月球的半径R 也无法求出,故B 、C 项均错; 月球的密度ρ=M V =4π2R 3GT 243 πR 3=3π GT 2,故A 正确. 4.(2011年南通模拟)我国自行研制发射的“风云一号”、“风云二号”气象卫星的飞行轨道是不同的,“风云一号”是极地圆形轨道卫星,其轨道平面与赤道平面垂直,周期为T 1=12 h ;“风云二号”是同步卫星,其轨道平面就是赤道平面,周期为T 2=24 h ;两颗卫星相比( ) A .“风云一号”离地面较高 B .“风云一号”每个时刻可观察到的地球表面范围较大 C .“风云一号”线速度较大 D .若某时刻“风云一号”和“风云二号”正好同时在赤道上某个小岛的上空.那么再过12小时,它们又将同时到达该小岛的上空 解析:选C.因T 1

(完整版)高中物理万有引力部分知识点总结

高中物理——万有引力与航天 知识点总结 一、开普勒行星运动定律 (1)所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上。 (2)对于每一颗行星,太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积。 (3)所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。 二、万有引力定律 1.内容:宇宙间的一切物体都是互相吸引的,两个物体间的引力大小,跟它们的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比. 2.公式:F=Gm1m2/r^2,其中G=6.67×10-11 N·m2/kg2,称为万有引力常量。 3.适用条件: 严格地说公式只适用于质点间的相互作用,当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时,公式也可近似使用,但

此时r应为两物体重心间的距离。对于均匀的球体,r是两球心间的距离。 三、万有引力定律的应用 1.解决天体(卫星)运动问题的基本思路 (1)把天体(或人造卫星)的运动看成是匀速圆周运动,其所需向心力由万有引力提供,关系式: F=Gm1m2/r^2=mv^2/r=mω2r=m(2π/T)2r (2)在地球表面或地面附近的物体所受的重力等于地球对物体的万有引力,即mg=Gm1m2/r^2,gR2=GM. 2.天体质量和密度的估算 通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T,轨道半径r,由万有引力等于向心力,即G r2(Mm)=m T2(4π2)r,得出天体质量M=GT2(4π2r3). (1)若已知天体的半径R,则天体的密度 ρ=V(M)=πR3(4)=GT2R3(3πr3) (2)若天体的卫星环绕天体表面运动,其轨道半径r等于天体半径R,则天体密度ρ=GT2(3π) 可见,只要测出卫星环绕天体表面运动的周期,就可求得天体的密度. 3.人造卫星 (1)研究人造卫星的基本方法

高考物理万有引力与航天基础练习题

高考物理万有引力与航天基础练习题 一、高中物理精讲专题测试万有引力与航天 1.如图所示,返回式月球软着陆器在完成了对月球表面的考察任务后,由月球表面回到绕月球做圆周运动的轨道舱.已知月球表面的重力加速度为g ,月球的半径为R ,轨道舱到月球中心的距离为r ,引力常量为G ,不考虑月球的自转.求: (1)月球的质量M ; (2)轨道舱绕月飞行的周期T . 【答案】(1)G gR M 2 = (2)2r r T R g π=【解析】 【分析】 月球表面上质量为m 1的物体,根据万有引力等于重力可得月球的质量;轨道舱绕月球做圆周运动,由万有引力等于向心力可得轨道舱绕月飞行的周期; 【详解】 解:(1)设月球表面上质量为m 1的物体,其在月球表面有:11 2Mm G m g R = 1 12 Mm G m g R = 月球质量:G gR M 2 = (2)轨道舱绕月球做圆周运动,设轨道舱的质量为m 由牛顿运动定律得: 2 2Mm 2πG m r r T ??= ??? 222()Mm G m r r T π= 解得:2r r T R g π= 2.如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P 点沿水平方向以初速度v 0抛出一个小球,测得小球经时间t 落到斜坡上另一点Q ,斜面的倾角为α,已知该星球半径为R ,万有引力常量为G ,求:

(1)该星球表面的重力加速度; (2)该星球的质量。 【答案】(1)02tan v g t θ= (2)202tan v R Gt θ 【解析】 【分析】 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据平抛运动的规律求出星球表面的重力加速度;根据万有引力等于重力求出星球的质量; 【详解】 (1)根据平抛运动知识可得 2 00 122gt y gt tan x v t v α=== 解得02v tan g t α = (2)根据万有引力等于重力,则有 2 GMm mg R = 解得2202v R tan gR M G Gt α == 3.a 、b 两颗卫星均在赤道正上方绕地球做匀速圆周运动,a 为近地卫星,b 卫星离地面高度为3R ,己知地球半径为R ,表面的重力加速度为g ,试求: (1)a 、b 两颗卫星周期分别是多少? (2) a 、b 两颗卫星速度之比是多少? (3)若某吋刻两卫星正好同时通过赤道同--点的正上方,则至少经过多长时间两卫星相距最远? 【答案】(1)2R g ,16R g (2)速度之比为2 87R g π 【解析】 【分析】根据近地卫星重力等于万有引力求得地球质量,然后根据万有引力做向心力求得运动周期;卫星做匀速圆周运动,根据万有引力做向心力求得两颗卫星速度之比;由根据相距最远时相差半个圆周求解; 解:(1)卫星做匀速圆周运动,F F =引向, 对地面上的物体由黄金代换式2Mm G mg R =

天体运动单元测试(万有引力定律)

1.发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是() A.开普勒、卡文迪许B.牛顿、伽利略 C.牛顿、卡文迪许D.开普勒、伽利略 2.若已知太阳的一个行星绕太阳运转的轨道半径为r,周期为'T,引力常量为G,则可求得()A.该行星的质量B.太阳的质量 C.该行星的平均密度D.太阳的平均密度 3.我国是世界上能够发射地球同步卫星的少数国家之一,关于同步卫星正确的说法是()A.可以定点在南京上空 B.运动周期与地球自转周期相同的卫星肯定是同步卫星 C.同步卫星内的仪器处于超重状态 D.同步卫星轨道平面与赤道平面重合 4.地球上有两位相距非常远的观察者,都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星,相对自己而言静止不动,则这两位观察者的位置以及两颗人造地球卫星到地球中心的距离可能是() A.一人在南极,一人在北极,两卫星到地球中心的距离一定相等 B.一人在南极,一个在北极,两卫星到地球中心的距离可以不等,但应成整数倍 C.两人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离一定相等 D.两人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离可以不等,但应成整数倍 5.地球赤道上的物体重力加速度为g,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a,要使赤道上物体“飘”起来,则地球的转速应为原来的( ) A.g a B C D 6.火星有两颗卫星,分别是火卫一和火卫二,它们的轨道近似为圆。已知火卫一的周期为7小时39分,火卫二的周期为30小时18分,则两颗卫星相比() A.火卫一距火星表面较近B.火卫二的角速度较大 C.火卫一的运动速度较大D.火卫二的向心加速度较大 7.两个行星A和B各有一颗卫星a和b。卫星的圆轨道接近各自行星的表面。如果两行星质量之比M A : M B = p,两行星半径之比R A : R B = q,则两卫星周期之比T a : T b为() A .B .C .D 8.已知地球和火星的质量之比:8:1 M M= 地火,半径比:2:1 R R= 地火 ,表面动摩擦因数均为0.5,用一根绳在地 球上拖动一个箱子,箱子能获得10m/s2的最大加速度,将此箱和绳送上火星表面,仍用该绳子拖动木箱(使用同样大的力),则木箱产生的最大加速度为() A.10m/s2B.12.5m/s2C.7.5m/s2D.15m/s2 9.2003年2月1日美国“哥伦比亚”号航天飞机在返回途中解体,造成人类航天史上又一悲剧。若“哥伦比亚”号航天飞机是在赤道上空飞行,轨道半径为r,飞行方向与地球的自转方向相同。设地球的自转角速度为ω0,地球半径为R,地球表面重力加速度为g。在某时刻航天飞机通过赤道上某建筑物的上方,则到它下次通过该建筑物上方所需时间为() A . 2/) πωB . 1 2) π ω C .2D . 2/) πω 10.地球绕太阳公转的轨道半径r = 1.49×1011m,公转周期T = 3.16×107s,万有引力恒量G = 6.67×10-11N·m2/kg2。 则太阳质量的表达式M = __________,其值约为_________kg。(取一位有效数字) 11.空间探测器进入某行星引力范围以后,在靠近该行星表面的上空做圆周运动。测得运动周期为T,则这个

《万有引力与航天》测试题含答案#(精选.)

《万有引力与航天》单元测试 一、选择题 1.星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为第二宇宙速度.星球的第二宇宙速度v 2与第一宇宙速度v 1的关系是v 2=2v 1.已知某星球的半径为r ,它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g 的1 6 ,不计其他星球的影响,则该星球的第二宇宙速度为( ) A.gr B. 16 gr C. 1 3 gr D.13 gr 解析:由题意v 1=g ′r = 1 6 gr ,v 2=2v 1= 1 3 gr ,所以C 项正确. 答案:C 2.太阳能电池是将太阳能通过特殊的半导体材料转化为电能,在能量的利用中,它有许多优点,但也存在着一些问题,如受到季节、昼夜及阴晴等气象条件的限制.为了能尽量地解决这些问题,可设想把太阳能电池送到太空中并通过一定的方式让地面上的固定接收站接收电能,太阳能电池应该置于( ) A .地球的同步卫星轨道 B .地球大气层上的任一处 C .地球与月亮的引力平衡点 D .地球与太阳的引力平衡点 解析:太阳能电池必须与地面固定接收站相对静止,即与地球的自转同步.

答案:A 3.据媒体报道,“嫦娥”一号卫星绕月工作轨道为圆轨道,轨道距月球表面的高度为200 km ,运行周期为127 min.若要求出月球的质量,除上述信息外,只需要再知道( ) A .引力常量和“嫦娥”一号的质量 B .引力常量和月球对“嫦娥”一号的吸引力 C .引力常量和地球表面的重力加速度 D .引力常量和月球表面的重力加速度 解析:对“嫦娥”一号有G Mm (R +h )2=m 4π2T 2(R +h ),月球的质量为M =4π2GT 2(R +h )3,在月球表面g =G M R 2,故选项D 正确. 答案:D 4.地球同步卫星轨道半径约为地球半径的6.6倍,设月球密度与地球相同,则绕月心在月球表面附近做圆周运动的探月探测器的运行周期约为( ) A .1 h B .1.4 h C .6.6 h D .24 h 解析:因月球密度与地球的相同,根据ρ=m 4πR 3/3,可知m 地m 月=R 3 地R 3月 , 又Gm 地m 卫(6.6R 地)2 =m 卫4π2T 2卫×6.6R 地,Gm 月m 探R 2月=m 探4π2 T 2探R 月,已知T 卫=24 h ,联立解得T 探≈1.4 h. 答案:B 5.

相关文档
相关文档 最新文档