万有引力与航天单元测试

金坛市第四中学物理组 业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随万有引力与航天单元测试1一、单项选择题（本题共6小题，每小题3分,共18分,每小题只有一个选项正确)1.同步卫星是指相对地面不动的人造地球卫星 （ ） A.可以在地面上任一点的正上方,且离地心的距离可按需要选择不同值B.可以在地面上任一点的正上方,且离地心的距离是一定的C.只能在赤道的的正上方,但离地心的距离可按需要选择不同值D.只能在赤道的的正上方,且离地心的距离是一定的2太阳系中的九大行星,与太阳之间距离最大的行星,它绕太阳公转一周所用的时间 （ ）A.最长 B.最短C.相等D.无法确定3一个物体在地球表面所受的重力为G，则在距地面高度为地球半径的2倍时，所受引力为 ( )AG/2BG/3CG/4DG/94.两颗人造地球卫星的质量之比为2:1，周期之比为:1，则它们绕地球运行的半径之比为 ( ) A 2:1 B. 1:2 C. 4:1 D. 1:45一宇宙飞船绕火星表面做匀速圆周运动，运转周期为T，引力常量为G，则火星的平均密度为 ( ) A GT2/3B 3/GT2CD6某同学这样来计算第一宇宙速度：v = =km/s=0.465km/s这一结果与正确的值相差很大，这主要是由于他在近似处理中错误地假设( )A. 卫星的轨道是圆 B. 卫星的周期等于地球自转的周期C. 卫星的轨道半径等于地球的半径 D. 卫星的向心力等于它在地面上时所受的地球引二、多项选择题（本题共5小题,每小题4分,共20分,每小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,选错或不答的得0分）7.当人造卫星已进入预定运行轨道后，下列叙述中不正确的是 （ ）A. 卫星及卫星内的物体均不受重力作用B. 不可用弹簧秤称出卫星内物体的重力C. 在卫星内释放的物体将做自由落体运动 D. 卫星中的物体受平衡力作用8.一颗正在绕地球转动的人造卫星，由于受到空气阻力作用，轨道半径逐渐减小，则卫星绕地球运动的：（ ）A线速度变大 B周期变大C角速度变大 D卫星受的万有引力减小9地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，一颗质量为m的人造地球卫星，在离地面高度为R的圆形轨道上运行，则人造卫星 （ ）A. 运转的角速度为 B. 运转的周期为C.受到地球的引力为mg/4 D. 运转的线速度为bac地球10如图所示，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：（ ）Ab、c的线速度大小相等，且小于a的线速度Bb、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度Cc加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的cDa卫星的速度与自身的质量无关 11发射地球同步卫星，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。如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上运行时，以下说法正确的有 （ ）PQ123A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点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点的加速度D卫星在轨道2上经过P点时的速度小于它在轨道3上经过P点的速度三、填空题（本题共4小题,共17分）12.许多科学家在天体运动的研究中作出了巨大的贡献,其中 发现了万有引力定律, 第一次在实验里测出了万有引力常量.13.已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,万有引力常量为G,用以上各量表示地球质量M= 14.地球卫星到地心的距离r可由求出，已知式中a的单位是米，b的单位是秒，则c的单位为 ，a代表 ，c代表 15.有两颗人造地球卫星，它们的质量之比是m1m2=12，运行速度之比是v1v2=12a它们周期之比T1T2=_b它们轨道半径之比r1r2=_c向心加速度之比a1a2=_d所受向心力之比F1F2=_四、计算题(本题共45分，解答时写出必要的文字说明。)16.月球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的1/6，地球半径是月球半径的4倍，那么登月舱靠近月球表面环绕月球运行的速度是多少？已知人造地球卫星的第一宇宙速度为v1。17.如果地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力恒量为G，请估算地球的平均密度。18.神舟五号载人飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变成距地面高度h=340km的圆形轨道.已知地球半径R=6.4103km,地面处的重力加速度g=10m/s2.试导出飞船在上述圆轨道上运行的周期T的公式（用h，R，g表示）,然后计算周期T的数值（保留两位有效数字）19.宇宙飞船以g/2的加速度匀加速竖直上升，在飞船中用弹簧秤测得质量为10kg的物体的重为75N，若地球半径为6400km，地球表面的重力加速度为10 m/s2，求测量时飞船所在处距地面的高度。20. 已知物体从地球上的逃逸速度（第二宇宙速度）v2=,其中G、m、R分别是引力常量、地球的质量和半径.已知G=6.6710-11Nm2/kg2,c=2.9979108 m/s.求下列问题：（1）逃逸速度大于真空中光速的天体叫作黑洞，设某黑洞的质量等于太阳的质量m=1.981030 kg，求它的可能最大半径；（2）在目前天文观测范围内，物质的平均密度为10-27 kg/m3，如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体，其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c，因此任何物体都不能脱离宇宙，问宇宙的半径至少多大？ 答案：1、D 2、A 3、D 4、A 5、B 6、B7、ACD 8、AC 9、AC 10、ABD 11、BCD12、牛顿 卡文迪许 13、gR2/G14、m/s2 地球半径 地球表面的重力加速度、15、8:1 4:1 1:16 1:3216、17、18、 T=1.5h19、h=R20、R= （1）2.93 km （2） 41026 m= 4.231010光年一本细节决定成败让我豪情万丈，一