高一物理学年总复习万有引力定律及其应用

1、优秀学习资料欢迎下载高一物理学年总复习（三）万有引力定律及其应用班级姓名座号一、选择题（） 1、有关人造地球卫星的说法中正确的是：A第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最小速度B第一宇宙速度是近地圆轨道上人造卫星运行速度C第一宇宙速度是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D卫星环绕地球的角速度与地球半径R 成反比（） 2、环绕地球在圆形轨道上运行的人造地球卫星，其周期可能是：A 60 分钟B 80 分钟C 180 分钟D 25 小时（） 3、地球可近似看成球形，由于地球表面上物体都随地球自转，所以有：A 物体在赤道处受的地球引力等于两极处，而重力小于两极处B 赤道处的角速度比南纬 300 大C地球

2、上物体的向心加速度都指向地心，且赤道上物体的向心加速度比两极处大D 地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力（ ） 4、 A 、B 两颗行星，各有一颗卫星，卫星轨道接近各自的行星表面，如果两行星的质量比为 M A ： M B=p，两行星的半径比为 RA： RB =q，则两卫星的周期之比为：A pqBqpC pp / qD q q / p（） 5、已知地球和火星的质量比M地/M火8/1 ，半径比 R地 / R火2 /1 ，表面动摩擦因数均为0.5 ，用一根绳在地球表面上水平拖一个箱子，由于绳子的所能承受的拉力的限制，箱子能获得的最大加速度为10m/s2。将此箱子和绳子送上火星表面，仍用该绳子水

3、平拖木箱，则木箱产生的最大加速度为（地球表面的重力加速度为10m/s2）A. 10m/s2B.12.5m/s2C.7.5m/s2D.15m/s2（）6、绕地球作匀速圆周运动的人造地球卫星内，其内物体处于完全失重状态，物体A 不受地球引力作用B 所受引力全部用来产生向心加速度C加速度为零D 物体可在飞行器悬浮（） 7、宇宙飞船要与环绕地球运转的轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站A 从较高轨道上加速B从较低轨道上加速C从与空间站同一轨道上加速D无论在什么轨道，只要加速即可（） 8、已知引力常数 G与下列哪些数据，可以计算出地球密度：A地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离B月球绕地球运行的周期

4、及月球绕地球转的轨道半径C人造地球卫星在地面附近绕行运行周期D若不考虑地球自转，已知地球半径和重力加速度（） 9、同步卫星相对地面静止，尤如悬在高空中，下列说法中正确的是：优秀学习资料欢迎下载A 同步卫星可能处于不同的轨道上B同步卫星的速率是唯一的C同步卫星加速度大小是唯一的D 各国的同步卫星都在同一圆周上运行（） 10、 20XX 年 8 月 29 日，火星、地球和太阳处于三点一线，上演“火星冲日 ”的天象奇观这是6 万年来火星距地球最近的一次，与地球之间的距离只有5576 万公里，为人类研究火星提供了双女座最佳时机图示为美国宇航局最新公布的“火星冲日”的虚拟图则有春分点A 20XX 年 8

5、 月 29 日，火星的线速度大于地球的线速宝瓶座度B 20XX 年 8 月 29 日，火星的线速度小于地球的线速地球火星度太阳C 20XX 年 8 月 29 日，火星又回到了该位置D 20XX 年 8 月 29 日，火星还没有回到该位置二填空题11两颗人造卫星 A、B 的质量之比 mA mB=1 2，轨道半径之比r A r B=1 3，某一时刻它们的连线通过地心， 则此时它们的线速度之比vA vB =，向心加速度之比 aA aB=，向心力之比 FA FB=。12 20XX 年 10 月 15 日 9 时整，我国第一艘载人飞船“神舟五号 ”由 “长征二号F”运载火箭从酒泉卫星发射中心发射升空，

6、10 多分钟后，成功进入预定轨道我国首位航天员杨利伟带着国人的千年企盼梦圆太空，中国成为世界上第三个能够独立实现载人航天的国家（ 1）火箭在加速上升时机械能（填 “增大 ” 减“小 ” 或“不变 ”），这个能量是由能转化而来的由于地球自西向东不停的自转，为节省燃料，火箭升空后应向方向飞行（填 “偏东 ”或 “偏西 ”）；（ 2）杨利伟在太空中飞行21 小时，绕地球14 圈，在此过程中他能看到次日出；（ 3）若在 “神舟五号 ”飞船的轨道舱中进行物理实验，下列实验仪器中仍然可以正常使用的是：（填序号）（附电子秤原理：当物体放在秤盘上时，压力施给传感器，该传感器发生形变，输出一个变化的模拟信号该信

7、号转换成数字信号再经CPU 处理后将这种结果输出到显示器）密度计；物理天平；电子秤；摆钟；水银气压计；水银温度计；多用电表（ 4）目前，中国正在实施“常娥一号 ”登月工程，已知月球上没有空气，引力为地球的 1/6，假如你登上月球，你能够实现的愿望是A 轻易将 100kg 物体举过头顶B 放飞风筝C做一个同地面上一样的标准篮球场，在此篮球场打球，发现自己成为扣篮高手二、计算题优秀学习资料欢迎下载13继神秘的火星之后，土星也成了全世界关注的焦点！经过近7 年35.2 亿公里在太空中风尘仆仆的穿行后，美航空航天局和欧航空航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间20XX 年 6 月 30

8、日（北京时间7 月 1 日）抵达预定轨道， 开始“拜访”土星及其卫星家族。这是人类首次针对土星及其31 颗已知卫星最详尽的探测！若“卡西尼”号探测器进入绕土星飞行的轨道，在半径为R 的土星上空离土星表面高h 的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n 周飞行时间为t 。试计算土星的质量和平均密度。14.火星和地球绕太阳的运动可以近似看作为同一平面内同方向的匀速圆周运动，已知火星的轨道半径r火1.5 1011m ， 地 球 的 轨 道 半 径r地1.01011 m ，从如图所示的火星与地球相距最近的时刻开始计时，估算火星再次与地球相距最近需多少地球年？（保留两位有效数字）15如图所示，火箭平台上放有测试仪器

9、，火箭从地面起动后，以加速度g/2 竖直向上匀加速运动，升到某一高度时，测试仪器对平台的压力为起动前压力的地球半径为 R，求火箭此时离地面的高度（ g 为地面附近的重力加速度）17/18，已知优秀学习资料欢迎下载16. 我国发射的“神州”六号飞船于20XX 年 10 月 12 日上午 9： 00 在酒泉载人航天发射场发射升空，按预定计划在太空飞行近 115 小时，环绕地球 77 圈，在完成预定空间科学和技术实验任务后于北京时间 10 月 17 日 4 时 32 分在内蒙古中部地区准确着陆。（ 1）根据以上数据估算飞船的轨道半径是地球同步卫星轨道半径的多少倍？（保留根号）（ 2）当返回舱降落距地

10、球 10km 时，回收着陆系统启动，弹出伞舱盖，连续完成拉出引导伞、减速伞和主伞动作，主伞展开面积足有1200m2，由于空气阻力作用有一段减速下落过程，若空气阻力与速度平方成正比，并已知返回舱的质量为 8×103kg，这一过程最终匀速时的收尾速度为14m/s，则当返回舱速度为42m/s 时的加速度为多大？（ g 取 10m/s2）（ 3）当返回舱在距地面 1m 时，点燃反推火箭发动机，最后以不大于3.5m/s 的速度实现软着陆，这一过程中反推火箭产生的反推力至少等于多少？（设反推火箭发动机点火后，空气阻力不计，可以认为返回舱做匀减速直线运动）四附加题17. 计划发射一颗距离地面高度为

11、地球半径R0 的圆形轨道地球卫星, 卫星轨道平面与赤道面重合，已知地球表面重力加速度为g.（ 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？（不考虑夜晚的影响）答案： 1.BC 2.CD 3.A4.D 5.B 6.BD 7.B8.CD9. BCD10. BD11.3 : 1；9：1；9： 212 (1) 增大、内（化学） 、偏东(2)14(3)(4)AC13.4 2n 2 (R h) 33 n 2 ( R h)3RMGt 2 R314. 2.3 年15.Gt 22优秀学习资料欢迎下载18R028

12、R0 T016.（ 1）2）8.15105N17.（1）2（ 2）g43（ 2）80m/s （ 3g43(T028R0 )g答案： 1.BC2.CD 3.A4.D5.B 6.BD 7.B 8.CD9. BCD 10. BD11.3 : 1；9：； ：12(1)增大、内（化学） 、偏东(2)14(3)(4)AC19 213. 解答 ：设“卡西尼”号的质量为m，土星的质量为 M. “卡西尼”号围绕土星的中心做匀速圆周运动，其向心力由万有引力提供.GMmm(R h)( 2 ) 2 ，其中 Tt ，( R h) 2Tn所以： M4 2n 2 (R h)3Gt 2又 V4 R3，M 3 n 2 ( R

13、h) 33VGt 2 R 314 解： 设行星质量 m，太阳质量为M，行星与太阳的距离为r，根据万有引力定律，mM行星受太阳的万有引力F G2 （2分）r行星绕太阳做近似匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有F mam2 r （ 2 分）2（1 分）以上式子联立 G mMm 42 r故 T 24 2r 3 （ 1 分）Tr 2T 2GM地球的周期 T地1年，（1 分）(T火 )2(r火 ) 3火星的周期 T火( t火 ) 3 T地 （ 2T地r地t地分）1.5101131年=1.8 年(11 )（1 分）1.010设经时间t 两星又一次距离最近，根据t （ 2 分）优秀学习资料欢迎下载则两星转过的角

14、度之差地火( 22 )t 2 （ 2 分）T地T火1T火 T地1.81 年年（ 2 分，答“ 2.2年”同样给分）t1 T火T地1.812.31T地T火R15.21 1.5h，（1 分）16.（ 1）飞船的运行周期约为T飞船绕地球飞行的过程中，万有引力提供向心力，则：Mm42（ 2G 2m2 r1r1T 1分）得： r13GM （为常量）T1242对同步卫星：其半径r2，周期 T224hr3r3r3GM12同理应有：2所以： T2T222T2412r13T1231.521r2T2224243 4（1 分）（2 分）（2）经分析，当飞船达到收尾速度1=14m/s 时，其重力等于阻力，2（2 分）即： mg=k1当飞船的速度为2=42m/s 时，由牛顿第二定律得：k12 mg= ma （2 分）2联立式得： a ( v221) g 8g 80m / s2（2 分）v1（3）当软着陆速度为3=3.5m/s 时，反推力最小，设为F，优秀学习资料欢迎下载由牛顿第二定律得： Fmg= ma（2 分）又有运动学公式： v22v322as（2 分）