襄樊四中高一物理单元测试题——万有引力定律

1、襄樊四中高一物理单元测试题襄樊四中高一物理单元测试题万有引力定律万有引力定律 YSJYSJ 一、选择题（一、选择题（412） 1、在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道，然后在 Q 点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道。则 （ ） A该卫星的发射速度必定大于 11.2km/s B卫星在同步轨道上的运行速度大于 7.9km/s C在轨道上，卫星在 P 点的速度大于在 Q 点的速度 D卫星在 Q 点通过加速实现由轨道进入轨道 2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（

2、） A火卫一距火星表面较近 B火卫二的角速度较大 C火卫的运动速度较大 D火卫二的向心加速度较大 3科学研究发现，在月球表面：没有空气；重力加速度约为地球表面的 l6；没有磁 场若宇航员登上月球后，在空中从同一高度同时释放氢气球和铅球，忽略地球和其他星球对月 球的影响，以下说法准确的有（ ） A氢气球和铅球都处于失重状态； B氢气球将向上加速上升，铅球加速下落； C氢气球和铅球都将下落，且同时落地； D氢气球和铅球都将下落，但铅球先落到地 面 4关于开普勒行星运动的公式 3 2 R k T ，以下理解准确的是( ) Ak 是一个与行星无关的量 BT 表示行星运动的自转周期 CT 表示行星运动的

3、公转周期 D.若地球绕太阳运转轨道的半长轴为 R，周期为 T，月球绕地球运转轨道的半长轴为 R，期为 T，则 33 22 RR TT 5在绕地球作园周运动的人造地球卫星中，下列哪些仪器不能使用？（ ） A天平 B弹簧秤 C水银温度计 D水银气压计 6、宇宙飞船要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站 ( ) A只能从较低轨道上加速 B只能从较高轨道上加速 C只能从同空间站同一高度轨道上加速 D无论在什么轨道上，只要加速都行 7 “探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中，发现A、B两颗天体各有一颗靠近表面飞行 的卫星，并测得两颗卫星的周期相等，以下判断准确的是（ ） A天体A、B表面的重力加速

4、度与它们的半径成正比 B两颗卫星的线速度一定相等 C天体A、B的质量一定相等 D天体A、B的密度一定相等 82007 年 4 月 24 日，瑞士天体物理学家斯蒂芬妮尤德里(右)和 日内瓦大学天文学家米歇尔迈耶（左）拿着一张绘制图片，图片 上显示的是在红矮星 581（图片右上角）周围的行星系统。这个代号 “581c”的行星距离地球约 190 万亿公里，正围绕一颗比太阳小、 温度比太阳低的红矮星运行。现已测出它的质量约是地球的 6 倍， 其表面重力加速度是地球表面重力加速度的 1.6 倍，则该行星的半 径和地球的半径之比为（ ） A. 15 2 B. 1：1 C. 2 15 D. 无法确定 9组成

5、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速率如果超过了该 速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动由此能得到半径为R、密度 为、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T下列表达式中准确的是 （ ） AT=2GMR / 3 BT=2GMR /3 3 CT=G/ DT=G/3 10人造地球卫星能够绕地球做匀速圆周运动，也能够沿椭圆轨道绕地球运动。对于沿椭圆轨道 绕地球运动的卫星，以下说法准确的是 （ ） A近地点速度一定大于 7.9 km/s B近地点速度一定在 7.9 km/s11.2 km/s 之间 C近地点速度能够小于 7.9 km/s D远地点速度一定小

6、于在同高度圆轨道上的运行速度 11、嫦娥一号探月飞行器绕月球做匀速圆周运动，为保持轨道半径不变，逐渐消耗所携带的燃料， 若轨道距月球表面的高度为 h，月球质量为 m、半径为 r，万有引力常量为 G，下列说法准确 的是 ( ) A月球对嫦娥一号的万有引力将逐渐减小 B嫦娥一号绕月球运行的线速度将逐渐减小 C嫦娥一号绕月球运行的向心加速度为 D嫦娥一号绕月球的运行周期为 12、2007 年 10 月 24 日 18 时 05 分，嫦娥一号卫星在中国西昌卫星发射中心用长征三号火箭发 射成功，从这里开始了自己的奔月之旅，开启了中国深空探测的新历程已知地球近地卫星的周 PQ 地 期约为 84 分钟，地球

7、的半径为km6400，再根据其他的常识和知识，能够估算出地球和月球之 间的距离为( ) km106 . 3 4 Bkm102 . 4 4 Ckm108 . 3 6 Dkm108 . 3 5 17、 （10 分） 二、非选择题 13 （8 分）一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈 后，着陆在该行星上飞船上备有以下实验器材：精确秒表一只；已知质量为m的物体一个； 弹簧秤一个若宇航员在绕行时及着陆后各作了一次测量，依据测量数据，可求出该星球的半 径R及星球的质量M(已知万有引力常量为G，忽略行星的自转) 宇航员两次测量的物理量分别应是什么 用所测数据求出该星球的半

8、径R及质量M的表达式 14 （8 分）某星球的半径是地球的 2 倍，质量为地球的 8 倍， （1）该星球表面的自由落体加速 度是 ， （2）该星球的第一宇宙速度是 。 15、 （10 分）某物体在地面上受到重力为 160N，将它放置在卫星中，在卫星以 ag/2 的加速度 随火箭向上加速升空的过程中，当物体与卫星中的支持物的相互挤压为 90N 时，卫星离地球表 面有多远？（地球半径 R=6.4103km，g=10m/s2） 16 （10 分）如图所示，阴影区域是质量为 M、半径为 R 的球体挖去一个小圆球后的剩余部分， 所挖去的小圆球的球心 O和大球体球心间的距离是 3 2R ，求球体剩余部分对

9、球体外离球心 O 距 离为 2R、质量为 m 的质点 P 的引力。 17 （10 分） 2005 年 10 月 12 日，我国成功发射了“神州”六号载人飞船。这是继 2003 年 10 月 15 日神舟五号载人飞船成功发射之后，人类探索太空历史上的又一次重要成就。这次执行任 务的长二 F 型运载火箭，全长 58.3 m，起飞质量为 479.8 t，刚起飞时，火箭竖直升空，航天员 费俊龙、聂海胜有较强的超重感，仪器显示他们对座舱的最大压力达到他们体重的 5 倍。飞船入 轨之后，在 115.5 h 内环绕地球飞行 77 圈，将飞船的轨道简化为圆形，求 （1）点火发射时，火箭的最大推力。 （g取 1

10、0m/s2，结果保留两位有效数字） （2）飞船运行轨道与地球同步卫星轨道的半径之比（能够保留根号） 18、 （12 分）图示是我国的“探月工程”向月球发射一颗绕月探测卫星“嫦娥一号”过程简 图 “嫦娥一号”进入月球轨道后，在距离月球表面高为 h 的轨道上绕月球做匀速圆周运动 （1）若已知月球半径为 R月，月球表面的重力加速度为 g月，则“嫦娥一号”环绕月球运行的周 期为多少？ （2）若已知 R月= 4 1 R地，g月= 6 1 g地，则近月卫星的运行速度约为近地卫星运行速度的多少倍？ 19 （14 分）计划发射一颗距离地面高度为地球半径R0的圆形轨道地球卫星，卫星轨道平面与赤 道表面重合，如图

11、所示，已知地球表面重力加速度为g，则： 中段轨道修正误 差 发 射 进入奔月轨道 进入月球轨道 制动开始 （1）求出卫星绕地心运动周期T （2）设地球自转周期T0，该卫星绕地旋转方向与地球自转方向相同，则在赤道上一点的人能连 续看到该卫星的时间是多少？ 襄樊四中高一物理单元测试题襄樊四中高一物理单元测试题 万有引力答题卷万有引力答题卷 序号序号 班级班级 姓名姓名 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13、 （1） （2） 14、 （1） （2） 15 16 17 18 19 高一物理单元测试题高一物理单元测试题万有引力定律答案万有引力定律答案 1 2 3 4 5 6 7 8

12、 9 10 11 12 CD AC AC ACACD A AD A A CD AC D 13绕行一周的周期T和静止时的重力F T2F/42m T4F3/16G4m3 14gx=2g v=15.8km/s 15 19.2103km 16解：P、O间的距离是 r=2R+2R/3= 3 8R M= 3 33 4 R M= 3 3 4 R M= 27 M 故 P 处质量为 m 的质点受到的万有引力 F= 22 3 8 27 1 2 192 47 2R GMm R MmG R GMm 17解：（1）对宇航员实行受力分析，并由牛顿第二定律得 N=5mg，mamgN 对火箭应用牛顿第二定律得 MaMgF 由

13、以上两式解得 7 104 . 25 MgFN （2）飞船运行周期 77 5 . 115 1 T1.5 h，轨道半径为r1，同步卫星运行周期为T2=24 h，轨道半 径为r2，对飞船及同步卫星分别有 2 1 2 1 2 1 4 T mr r Mm G 2 2 2 2 2 2 4 T mr r Mm G 解得 3 2 2 2 1 2 1 T T r r 代入数据解得 3 2 1 44 1 r r 18. （1）设“嫦娥一号”环绕月球运行的周期是 T，根据牛顿第二定律得 G 2 月 R Mm = mg月 G 2 )(hR Mm 月 = m 2 2 4 T （R月+h）解得 T= 2 32 )(4 月月 月 Rg hR （2）对于靠近天体表面的行星或卫星有 mg= R mv2 ，v=gR由 v=gR知， 地 月 v v = 地地 月月 Rg Rg 将 R月= 4 1 R地，g月= 6 1 g地代入计算，可知 12 6 地 月 v v （0.2） 即近月卫星的运行速度约为近地卫星运行速度的 12 6 （0.2）倍 19解：（1） 2 0) 2( R GMm =m