万有引力与航天习题含答案

1、5.1从托勒密到开普勒1 .有人发现了一个小行星,测得它到太阳的平均距离是地球到太阳的平均距离的8倍,那么这颗小行星绕太阳的公转周期将是地球的公转周期的 倍2 .所有的行星围绕太阳运动的轨道都是 ,太阳处在所有 ;所 有行星的轨道的半长轴的 跟公转周期的 的比值都相等.R33 .关于公式等 R-=k ,以下说法中正确的选项是T 2A .公式只适用于围绕太阳运行的行星B .公式只适用于太阳系中的行星或卫星C .公式适用于宇宙中所有围绕星球运行的行星或卫星D .一般计算中,可以把行星或卫星的轨道看成圆,R只是这个圆的半径R3. 一卜列说法中正确的选项是4 .关于公式 Ry =k中的常量k,T 2A

2、 .对于所有星球的行星或卫星,k值都相等B .不同星球的行星或卫星,k值不相等C : k值是一个与星球无关的常量D . k值是一个与星球有关的常量5 .银河系中有两颗行星绕某恒星运行,从天文望远镜中观察到它们的运转周期之比为8: 1,那么它们的轨道半径的比为A. 2: 1 B . 4: 1 C . 8: 1 D . 1: 46 . A、B两颗人造地球卫星质量之比为1:2,轨道半径之比为2: 1,那么它们的运行周期之比为A .1:2 B .1:4 C . 2 72 : 1 D .4: 17 .假设地球对它所有卫星的k值等于1.01X1013 品/s2,试求出月球运行的轨道半径.月球绕地球运转的周

3、期大约是 27天8 .太阳系中除了有九大行星外,还有许多也围绕太阳运行的小行星,其中有一颗名字叫“谷神的小行星,质量为1.00X 1021 kg,它运行的轨道半径是地球的2.77倍,试求出它绕太阳一周所需要的时间是多少年？R太阳=1.49X1011 m,太阳的k=3. 35x 1018m/s25.2万有引力定律是怎样发现的M地球的1 .地球对外表物体的万有引力与物体受到的重力大小近似相等,假设地球的质量优秀学习资料 欢送下载半彳至R和引力常量G,那么可求出地球外表的重力加速度g=2 .在万有引力定律的公式F = Gm 12m2中,r是 rA .对星球之间而言,是指运行轨道的平均半径B .对地球

4、外表的物体与地球而言,是指物体距离地面的高度C .对两个均匀球而言,是指两个球心间的距离图6-2-1D ,对人造地球卫星而言,是指卫星到地球外表的高度3 .如图6-2-1所示,r虽大于两球的半径,但两球的半径不能忽略,而球的质量分布均匀, 大小分别为 m与那么两球间万有引力的大小为Gm1m 2(r F - r2)21/2.那么地面上的物体Gm1m 2DGmi m?.Gmm 222272rri(n f)4 .假设地球为一密度均匀的球体,假设保持其密度不变,而将半径缩小所受的重力将变为原来的A . 2倍 B . 1/2 C . 4倍 D . 1/85 .如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动,那么以下

5、说法中正确的选项是A .行星受到太阳的万有引力,万有引力提供行星圆周运动的向心力B .行星受到太阳的万有引力,行星运动不需要向心力C .行星同时受到太阳的万有引力和向心力D .行星受到太阳的万有引力与它运行的向心力不相等6 .苹果落向地球,而不是地球向上运动碰到苹果.这个现象的原因是A .由于苹果质量小,对地球的引力小,而地球质量大,对苹果的引力大造成的B .由于地球对苹果有引力,而苹果对地球没有引力造成的C .苹果与地球间的相互引力是相等的,由于地球质量极大,不可能产生明显加速度D .以上说法都不对7 ,月球和地球中央距离大约是地球半径的60倍,那么月球绕地球运行的向心加速度与地球外表上的重

6、力加速度的比为A. 60 ： 1 B . 1 ： 60 C . 1 ： 600 D . 1 ： 3 6008 .地球质量是月球的 81倍,设地球与月球之间的距离为so有一飞行器运动到地球与月球连线上某位置时,地球对它的引力和月球对它的引力大小相等.那么此飞行器离地心的距离是 9 .地球半径为R,地面附近的重力加速度为g,试求在离地面高度为 R处的重力加速度及质量为的物体在这一高度对地球的引力大小.5.3万有引力与天文学的新发现1 .通过天文观测到某行星的一个卫星运动的周期为T,轨道半径为r,假设把卫星的运动近似看成匀速圆周运动,那么可求出求出该行星的质量为 2 .引力常量G和以下各组数据,能计

7、算出地球质量的是优秀学习资料欢送下载A .地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的血彖B 一币亲乳心求运行的周期及月球离地球的距离C.人造卫星在地面附近绕行的速度和运行周期D.地球半径及地表重力加速度不计地球自转3 .绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中有一质量为1 kg的物体挂在弹簧秤上,这时弹簧秤示数A .等于9. 8N B .大于9. 8N C .小于9. 8N D .等于零4 .假设某星球的质量和半径均为地球的一半,那么质量为50 kg的宇航员在该星球上的重力是地球上重力的A. 1/4,B . 1/2 C . 2倍 D . 4倍5假设有一艘宇宙飞船在某一行星外表做匀速圆周运动,设其周期为T,引力

8、常量为 G,那么该行星的平均密度为A蚩 B U CVG4T D6 . 一颗质量为 m的卫星绕质量为 M的行星做匀速圆周运动,那么卫星的周期A .与卫星的质量无关B .与卫星轨道半径的 3/2次方有关C .与卫星的运动速度成正比D .与行星质量 M的平方根成正比7 .为估算某天体质量,需知道绕该天体做匀速圆周运动的另一卫星的条件是A .质量和运转周期B .运转周期和轨道半径C .轨道半径和环绕速度D .环绕速度和运转周期8 .两颗行星 A和B各有一颗卫星a和b,卫星轨道接近各自的行星外表.如果两行星质量之比 为M/MB=p,两行星半径之比为 R/R= q,那么两卫星周期之比 Ta/Tb为A v

9、pq B . qjp Cp p / q D . q q / p9 .A、B两行星质量之比 MAMb,半径之比为Rb=q ,那么两行星外表重力加速度之比为2A. p/q B . pq10 .地球公转的轨道半径是与地球质量之比是C R, )/2. p/q周期是 pq月球绕地球运转的轨道半径是Ra,周期是T2,那么太阳质量A.a B .R2T2RfT22R3T12R；T 22R2T；R12T13R；T 2311.月球质量是地球质量的1/81,月球半径是地球半径的1/3. 8.如果分别在地球上和月球上都用同一初速度竖直上抛出一个物体阻力不汁.两者上升高度的比为多少？5.4飞出地球去1 .关于人造卫星,

10、以下说法中可能的是A.人造卫星环绕地运行的速率是7. 9km/s B .人造卫星环绕地球运行的速率是5. 0km/sC.人造卫星环绕地球运行的周期是80min D .人造卫星环绕地球运行的周期是200min2 .绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星卫星离地面越高,其线速度越 ,角速度越 ,旋转周期越 .3,绕地球做圆周运动的人造卫星中,有一与内壁相接触的物体,这个物体优秀学习资料欢送下载A.受到地球的吸引力和卫星内壁的支持力的作用B .受到地球的吸引力和向心力的作用C.物体处于失重状态,不受任何力的作用D .只受地球吸引力的作用4 .当人造卫星已进入预定运行轨道后,以下表达中正确的选项是A.卫星

11、及卫星内一切物体均不受重力作用B .仍受重力作用,并可用弹簧秤直接称出物体所受重力的大小C .如果在卫星内有一物体自由释放,那么卫星内观察者将可以看到物体做自由落体运动D .如果卫星自然破裂成质量不等的两块,那么该两块仍按原来的轨道和周期运行5 .地球的半径为 R,地面的重力加速度为 g, 一个质量为 m的人造卫星,在离地面高度为h=R的圆形轨道上绕地球运行,那么人造卫星的A.角速度为 g B ,周期T =2冗|空0 C.受到地球引力为F = mg D ,速度v = JRog 8 R0g26.地球的质量为 M月球的质量为 m,月球绕地球的轨道半径为r,周期为T,引力常量为G,那么月球绕地球运行

12、轨道处的重力加速度大小等于2“ mM一 4A. G B . G C . G 2-rrT7.两颗人造卫星 A、B绕地球做圆周运动的周期之比为Ta： Tb= l ： 8,那么两颗卫星的轨道半径之比和速率之比分别为A4 ： 1, 2 ： 1 C . 1 ： 4, 2 ： 1 D . 1 ： 4, 1 ： 28.“吴健雄星的直径约为32 km,密度与地球相近.假设在此小行星上发射一颗卫星环绕其外表运行,它的环绕速率约为A100/ s B . 20m/ s C . 30n/ s D . 40m/ s9.人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为R,线速度为v,周期为T,假设要使卫星的周期变为2T,可能的

13、方法是A . R不变,使线速度减半B . v不变,使轨道半径加倍C.轨道半径变为 V4RD ,无法实现10.地球质量约为月球质量的81倍,地球半径约为月球半径的4倍,在地球上发射近地卫星的环绕速度为7, 9 km/s,周期为84 min.那么在月球上发射一颗近月卫星的环绕速度多大？其周期多大？万有引力定律在天文学上的应用1 .两颗靠得很近的天体,离其他天体非常遥远,它们以其连线上某一点 动时,两者的距离保持不变,科学家把这样的两个天体称为“双星的质量分别为 m和口,它们之间的距离为 L.求双星运行轨道半径O为圆心各自做匀速圆周运,如图6-5l所示.设双星r1和2,以及运行的周期 T.图 65

14、12 .人造卫星以地心为圆心做匀速圆周运动,以下说法中正确的选项是A . 半径越大,速率越小,周期越小B .半径越大,速率越小,周期越大C .所有卫星的速率均是相同的,与半径无关D .所有卫星的角速度都相同,与半径无关3 .地球外表的重力加速度g = 9.8m/s2,那么离地面高度等于地球半径处,自由落体的加速度等于A .9.8 m/s2B . 4. 9 m/s2C .2.45 m/s2D .39.2 m/s24 .人造卫星绕地球做圆周运动,假设卫星的线速度减小到原来的一半,卫星仍做圆周运动,那么A .卫星的向心加速度减小到原来的1/4 B .卫星的角速度减小到原来的1/2C .卫星的周期增大

15、到原来的8倍 D .卫星的周期增大 3倍5 .假设两颗行星的质量分别是M和m它们绕太阳运行的轨道半径分别是R和r ,那么它们的公转周期之比是6 . 一物体在地球外表重16N,它在以5 m/s2的加速度加速上升的火箭中的视重为9 N ,那么此时火箭离开地球外表的距离是地球半径的A . 1/2 B . 2倍 C . 3倍 D . 4倍7 .地球和火星的质量比M地：M火=8: 1,半径比R地：R火=2: 1,外表动摩擦因数均为 0. 5,用一根绳在地球外表上水平拖一个箱子,箱子能获得10 m/s2的最大加速度.将此箱子和绳送上火星外表,仍用该绳子水平拖木箱.那么木箱产生的最大加速度为地球外表的重力加

16、速度为10m/s2A . 10n/s2 B . 12. 5n/s2 C . 7 . 5 10m/s2 D . m/s8 ,地球的密度为p ,假设地球的自转加快,当地球自转周期为以下哪个值时,其赤道上的物 体将要飞离地面地球看成球体,引力常量为G A . ,3二/ ；G B . .二/；G C . 3二 G/4 D . 4二 G/39 .设在地球上和某天体上以相同的初速度竖直上抛一物体的最大高度之比为k 均不计阻力,且地球与该天体的半径之比也为k,那么地球与此天体的质量之比为A . 1 B . k C . k2D . 1/k10 .地球外表重力加速度为 g地,地球的半径为 R地,地球的质量为 M

17、地,某飞船飞到火星上测得火星 外表的重力加速度 g火、火星的半径R火,由此可得火星的质量为222A .驮与M地B .睡粤M地C .警Rt M地D . REtM地 g地R加g火R入g加R地g地R地11 .一物体在地面上受到的重力为 160 N,将它放置在航天飞机中,当航天飞机以a=g/2加速度随火箭向上加速升空的过程中,某时刻测得物体与航天飞机中的支持物的相互挤压力为90 N ,求此时航天飞机距地面的高度.地球半径取6. 4X 106m, g取10m/s212 .在某星球上,宇航员用弹簧秤称得质量为m的祛码重量为F,乘宇宙飞船在靠近该星球外表空间飞行,测得其环绕周期为 T,根据这些数据求该星球的

18、质量.万有引力与航天单元复习一1 .某人造地球卫星距地面高h,地球半径为R,质量为M,地面重力加速度为 g0,引力常量为G.(1)分别用h、R M G表示出卫星的周期 T、线速度v、角速度；(2)分别用h,、R g.表示卫星的周 期T、线速度V、角速度.2 .静止在地球外表跟随地球自转的物体受到的作用力有()A .万有引力和弹力 B .万有引力、向心力和弹力C .万有引力、重力和弹力 D .万有引力、向心力、弹力和摩擦力3 . 一质量为60kg的人,在地球外表受重力为 588 N,月球外表的重力加速度为地球外表的1/6.此人在月球外表上()A .质量为60kg,所受重力大小为 588N B .

19、质量为60kg,所受重力大小为 98N优秀学习资料欢送下载98NTa和Tb,某一时刻C .质量为10kg,所受重力大小为 588N D .届量方10kg,所受重力大小为4 .如图6-7-1所示,“a和b是某天体M的两个卫星,它们绕天体公转的周期为V2,两卫星呈如下图位置.且公转方向相同,那么以下说法中正确的选项是TaTh 口TaTh 口2(Tb - Ta)a.经 a b后,两卫星相距最近b .经a_b 后,两卫星相距最远Tb -TaC.经Ta +Tb后,两卫星相距最近 D .经Ta +Tb后,两卫星相距最远V1,周期是5 . 一宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动,飞船原来的线速度是Ti,假设在某时刻

20、它向后喷气向前做加速运动,又进入新的轨道做匀速圆周运动,运动的线速度是周期是T2,那么 ().V1>V2 , T1VT2A. V1>V2 , Ti>T2BC . V1VV2 , T1VT2D. V1VV2 , T1VT26 .中子星是恒星世界的 “侏儒,直径一般在20 40 km,但密度大得惊人.假设某中子星半径为 10km, 密度为1. 2 x 1017 kg/nL那么该中子星外表上的卫星环绕速度应为A .约 7. 9 km/s B ,约 16.7 km/sC .约 5.3 X104km/sD .约 5. 8 X104km/s7 .有两颗质量相同的人造卫星A、B,其轨道半彳

21、5分别为RA、RB,Ra：R= 1 ：4,那么以下判断中正确的有A .它们的运行周期之比 Ta ： Tb= 1 ： 4B .它们的运行线速度之比 VA ： VB= 4 ： 1C.它们所受的向心力之比 Fa： Fb =4 ： 1 D .它们的运行角速度之比3 a：b= 8 ： 18,人造地球卫星的质量为m环绕地球的线速度为 v,角速度为3,轨道半径为R,地球的质量为 M.当人造地球卫星的轨道半径为2R时,以下说法中正确的选项是A.根据v = * GM / R ,卫星的线速度减小为 V/28 .根据v = <gR ,卫星的线速度增大为 J2VC.根据* v v / R ,卫星的角速度减小到/

22、2D.根据F =GMm / R2 ,卫星的向心力减小到原来的1/429 .月球外表的重力加速度为1. 6m/s ,用弹黄在地球外表悬吊一物体,能使弹黄伸长5cm,如在月球外表上重做这个实验,那么此弹簧的伸长为 cm .10 .物体在一行星外表自由下落,第 1 s内下落了 9. 8 m.假设该行星的半径为地球半径的一半,那么它的质量是地球的 倍.11 .一颗卫星在行星外表上运行,如果卫星的周期为T,行星的平均密度为p ,试证实pT2是一个恒量.12 .宇宙中有一星球的质量约为地球的9倍,半径约为地球的一半.假设从地球上h高处平抛一物体,射程为60m,那么在该星球上,从同样高度以同样的初速度平抛同

23、一物体,射程是多大？万有引力与航天单元复习二1 .地球半径为 R,外表的重力加速度为 g,地球自转的角速度为. 求人造通信卫星同步卫星 的离地高度.2 .人造卫星在环绕地球做圆周运动时,卫星中物体处于失重状态是指A.失重状态是指物体失去地球的重力作用B .失去地球重力,而只受向心力的作用C.受到地球引力和离心力的合力为零D .对支持它的物体的压力或拉力为零3 .关于万有引力定律的正确的说法是A.万有引力定律仅对质量较大的天体适用,对质量较小的一般物体不适用B.两物体间相互吸引的一对万有引力是一对平衡力C.恒星对行星的万有引力都是一样大的D.开普勒等科学家对天体运动规律的研究为万有引力定律的发现

24、作了准备4 .在绕地球做圆周运动的太空实验舱内,以下可正常使用的仪器有优秀学习资料欢送下载A.温度计B .天平一一 "oD.水银气压计 E .摆钟 F .秒表5 . l有一物体在地球外表受到的重力为40 N,在离地面高为h= RR为地球半径处受到的重力为 G,在地心处受到的重力为 G,那么 A. Q = 40N, G=40N B . G=20N, G=0C. G=10N, G=0 D , G=20N, G =6.设地球的质量为 M半彳全为R自转角速度为-,引力常量为G,那么有关同步卫星的说法中正确的是A.同步卫星的轨道与地球的赤道在同一平面内B .同步卫星的离地高度为 h = 3 粤

25、XC,同步卫星的离地高度为h =3 GM _ R D7 .关于第一宇宙速度,以下说法中正确的选项是A.第一宇宙速度是人造地球卫星运行的最小速度C.第一宇宙速度是地球同步卫星的运行速度8 .同步卫星的角速度为3,线速度大小为 vGM 3B .第一宇宙速度是人造地球卫星运行的最大速度D .不同行星的第一宇宙速度是不同的地球的质量为 M半彳为R,外表的重力加速度为 g,那么地球的第一宇宙速度的表达式有9 .关于万有引力定律中的引力常量的说法正确的选项是A .引力常量是由牛顿在发现万有引力定律时同时得到的B .引力常量是卡文迪许巧妙地利用扭秤装置,第一次较准确地测出的C .引力常量的单位是 ND .引

26、力常量在数值上等于两个质量都是1 kg的物体相距1 km时的相互作用力10 . 一艘宇宙飞船在一个星球外表附近做圆形轨道环绕飞行,宇航员要估测该星球的密度只需要 A.测定飞船的环绕半径B .测定行星的质量C.测定飞船的环绕周期D .测定飞船的环绕速度11 .登月火箭关闭发动机后在离月球外表112 km的空中沿圆形轨道运行,周期是 120. 5min,月球的半径是1 740km.根据这些数据计算月球的质量.G=6. 67X10 11N- 布/kg2 12 .地球半径约为 6. 4 X 10 6 m,又知月球绕地球的运动可近似看做匀速圆周运动,试估算出 月球到地心的距离结果保存一位有效数字,万有引

27、力与航天单元测试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 .太空舱绕地球飞行时,以下说法中正确的选项是A .太空舱做圆周运动所需的向心力由地球对它的吸引力提供B .太空舱内宇航员感觉舱内物体失重C.地球对舱内物体无吸引力D .太空舱内无法使用天平3 .行星绕恒星的运动轨道近似是圆形,那么它运行周期T的平方与轨道半径 R的三次方的比为常数,设T2/R3=k,那么常数k的大小 A .只与恒星的质量有关B.只与行星的质量有关I ' .与恒星的质量及行星的质量都有关系D .与恒星的质量及行星的质量都没关

28、系4 .两颗行星A、B,其附近各有一颗卫星,假设这两卫星运动周期相等,那么可知 A .行星A、B外表重力加速度与它们的半径一定成正比B .俩卫星的线速度一定相等C .行星A、B的质量可能相等D.行星A、B的密度一定相等5 .两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动,它们的质量之比 n： 1 ： 2,轨道半径之比a：b= 3 ：1,某一时刻它们的连线恰好通过地心,以下说法中错误的选项是A它们的线速度之比VA：VB=1 ：J3B .它们的向心加速度之比3A：aB =1 ： 9C .它们的向心力之比 Fa： Fb= l ： 18 D .它们的周期之比 Ta： Tb= 3 ： l6 .设第一、第二、第三宇宙速

29、度分别是V1、V2、V3,那么A.V1=7. 9 km/s, 7 . 9 km/s< V2< 11 . 2km/s,11 .2km/s <V3< 16.7km/sB.7. 9 km/sWVY11. 2km/s, V2=11. 2 km/s,11 .2km/s <V3< 16.7km/sC.7.9 km/sWV1<11. 2km/ s,11 . 2 km/s < V2< 16.7km/sV3= 16. 7 km/s,D.V1=7. 9 km/s, V 2= 11. 2km/s, V3=16. 7km/s7 .两个质量相等的球体,球心相距r时,

30、它们之间的引力为10 8N,假设它们的质量都加倍,球心间的距离也加倍,那么它们之间的引力为 N .8 .某人在一星球上以速度 V.竖直上抛一物体,经时间 t后物体落回手中.星球半径为R,那么优秀学习资料欢送下载物体沿星球外表抛出并不再落回星球外表的最低速度是9 .地球外表的重力加速度为 g,地球的半径为 R,引力常量为 G由这几个量估算出地球的平均 密度为.10 .如果要使赤道上的物体处于完全失重状态,那么地球的一天约等于 h . 保存两位有效数字,地球半径取R= 6. 4Xl06m11 . 20XX年江苏省综合高考题20XX年30日凌晨,我国“神舟四号航天飞船成功升空,飞船将继 续进行预定的

31、空间科学试验.这是自1999年11月20日,我国第一艘航天试验飞船“神舟号成功发射以来的第四次发射,由此说明我国的载人航天技术已经有了突破性的进展,这对于开展我国空间科学技术和提升我国的国际地位都具有非常重要的意义.在飞船环绕地球飞行的过程中, 由于受到大气阻力的作用,轨道半径将,飞船的动能将,机械能 将.均选填“增大、“不变或“减小 .12 .地球绕太阳公转的周期为T1,轨道半径为R,月球绕地球公转的周期为 T2,轨道半径为R2,那么太阳的质量是地球质量的多少倍？13 .两颗人造卫星的质量之比例 m ： m2=1 ： 2,轨道半径之比 R ： R2= 3 ： 1,求:（1） 两颗卫星运行的线速度之比；（2） 两颗卫星的向心加速度之比；（3） 两颗卫星的周期之比.14