单元质量评估(二)

1、第六章第六章 万有引力与航天万有引力与航天（9090分钟分钟 100100分）分）一、选择题（本题共一、选择题（本题共1212小题，每小题小题，每小题4 4分，分，共共4848分）分）1.1.航天飞机在进入绕地球做匀速圆周运动的轨道后，有航天飞机在进入绕地球做匀速圆周运动的轨道后，有航天员走出机外，他将航天员走出机外，他将( )( )A.A.仍沿原轨道做匀速圆周运动仍沿原轨道做匀速圆周运动B.B.由于惯性做匀速直线运动由于惯性做匀速直线运动C.C.向着地球中心方向落向地球向着地球中心方向落向地球D.D.做平抛运动做平抛运动【解析【解析】选选A.A.航天员走出机舱外，他像航天飞机一样只航天员走出

2、机舱外，他像航天飞机一样只受地球对他的万有引力，且此力全部提供向心力，故航受地球对他的万有引力，且此力全部提供向心力，故航天员与走出机舱前的运动状态相同，仍做匀速圆周运动，天员与走出机舱前的运动状态相同，仍做匀速圆周运动，A A正确正确. .2.2.下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（ ）A.A.经典力学能够说明微观粒子的规律性经典力学能够说明微观粒子的规律性B.B.经典力学适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于经典力学适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于高速运动的问题高速运动的问题C.C.相对论与量子力学的出现，表示经典力学已失去意义相对论与量子力学的出现，表示经典力学已失去意义D.D

3、.对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍能适用对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍能适用【解析【解析】选选B.B.经典力学适用于低速宏观问题，不能说明经典力学适用于低速宏观问题，不能说明微观粒子的规律性，不能用于宏观物体的高速运动问微观粒子的规律性，不能用于宏观物体的高速运动问题题.A.A、D D错误，错误，B B正确正确. . 相对论与量子力学的出现，并不相对论与量子力学的出现，并不否定经典力学，只是说经典力学有其适用范围，否定经典力学，只是说经典力学有其适用范围，C C错误错误. .3.3.（20102010石家庄高一检测）假如一做圆周运动的人造石家庄高一检测）假如一做圆周运动的人造地球

4、卫星的轨道半径增大到原来的地球卫星的轨道半径增大到原来的2 2倍，仍做圆周运动，倍，仍做圆周运动，则则( )( )A.A.根据公式根据公式v=rv=r, ,可知卫星的线速度将增大到原来的可知卫星的线速度将增大到原来的2 2倍倍B.B.根据公式根据公式F= F= ，可知卫星所需要的向心力将减小到，可知卫星所需要的向心力将减小到原来的原来的 2vmr12C.C.根据公式根据公式F=G F=G ，可知地球提供的向心力将减小到，可知地球提供的向心力将减小到原来的原来的 D.D.根据上述根据上述B B和和C C中给出的公式，可知卫星运动的线速度中给出的公式，可知卫星运动的线速度将增大到原来的将增大到原来

5、的 倍倍【解析【解析】选选C.C.由由G =m G =m 得得v= ,v= ,故当轨道半径故当轨道半径r r增大为原来的增大为原来的2 2倍时，卫星的线速度大小变为原来的倍时，卫星的线速度大小变为原来的 倍，倍，A A、D D错错. .卫星的向心力等于其受到的万有引力，卫星的向心力等于其受到的万有引力，即即F=G F=G ，所以当轨道半径，所以当轨道半径r r（也即卫星到地心的距（也即卫星到地心的距离）增加为原来的离）增加为原来的2 2倍时，向心力变为原来的倍时，向心力变为原来的 ，B B错错,C,C对对. .2Mmr142Mmr2vrGMr222Mmr1424.4.地球的第一宇宙速度约为地球

6、的第一宇宙速度约为8 km/s8 km/s，某行星的质量是地，某行星的质量是地球质量的球质量的6 6倍，半径是地球半径的倍，半径是地球半径的1.51.5倍，则该行星的第倍，则该行星的第一宇宙速度约为一宇宙速度约为( )( )A.4 km/sA.4 km/sB.8 km/sB.8 km/sC.16 km/sC.16 km/sD.32 km/sD.32 km/s【解析【解析】5.5.（20092009广东高考）宇宙飞船在半径为广东高考）宇宙飞船在半径为R R1 1的轨道上运的轨道上运行行, ,变轨后的半径为变轨后的半径为R R2 2,R,R1 1RR2 2. .宇宙飞船绕地球做匀速圆宇宙飞船绕地球

7、做匀速圆周运动周运动, ,则变轨后宇宙飞船的（则变轨后宇宙飞船的（ ）A.A.线速度变小线速度变小B.B.角速度变小角速度变小C.C.周期变大周期变大D.D.向心加速度变大向心加速度变大【解析【解析】6.6.据观测，某行星外围有一模糊不清的环，为了判断该据观测，某行星外围有一模糊不清的环，为了判断该环是连续物还是卫星群，测出了环中各层的线速度环是连续物还是卫星群，测出了环中各层的线速度v v的的大小与该层至该行星中心的距离大小与该层至该行星中心的距离R R，则以下判断中正确，则以下判断中正确的是的是( )( )A.A.若若v v与与R R成正比，则环是连续物成正比，则环是连续物B.B.若若v

8、v与与R R成反比，则环是连续物成反比，则环是连续物C.C.若若v v2 2与与R R成正比，则环是卫星群成正比，则环是卫星群D.D.若若v v2 2与与R R成反比，则环是卫星群成反比，则环是卫星群【解析【解析】选选A A、D.D.若环是行星的连续物，则环上各点的若环是行星的连续物，则环上各点的角速度相同，据角速度相同，据v=v=R R得，线速度得，线速度v v与环上各层到行星与环上各层到行星中心的距离中心的距离R R成正比，成正比，A A对对,B,B错错. .若环为卫星群，则若环为卫星群，则 即即v v2 2与与R R成反比，成反比，C C错，错，D D对对. .7.7.有两个大小一样、同

9、种材料组成的均匀球体紧靠在一有两个大小一样、同种材料组成的均匀球体紧靠在一起，它们之间的万有引力为起，它们之间的万有引力为F F，若用上述材料制成两个，若用上述材料制成两个半径更小的靠在一起的均匀球体，它们间的万有引力将半径更小的靠在一起的均匀球体，它们间的万有引力将（ ）A.A.等于等于F FB.B.小于小于F FC.C.大于大于F FD.D.无法比较无法比较【解析【解析】选选B.B.均匀球体看成位于球心的质点，则两质点均匀球体看成位于球心的质点，则两质点相距相距d=2rd=2r，其中，其中r r为球体半径，其万有引力为球体半径，其万有引力 当当r r减小时，减小时，它们间的万有引力它们间的

10、万有引力F F减小，减小，B B正确正确. .8.8.（20092009福建高考）福建高考）“嫦娥一号嫦娥一号”月球探测器在环绕月球探测器在环绕月球运行过程中，设探测器运行的轨道半径为月球运行过程中，设探测器运行的轨道半径为r r，运行，运行速率为速率为v v，当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量，当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时密集区上空时( )( )A.rA.r、v v都将略为减小都将略为减小B.rB.r、v v都将保持不变都将保持不变C.rC.r将略为减小，将略为减小，v v将略为增大将略为增大D.rD.r将略为增大，将略为增大，v v将略为减小将略为减小【解析【解析

11、】选选C.C.由万有引力提供向心力由万有引力提供向心力G = G = 知，知，当探测器到达质量密集区时，万有引力增大，探测器运当探测器到达质量密集区时，万有引力增大，探测器运行半径将减小，速度增大，故行半径将减小，速度增大，故C C对对. .2Mmr2mvr9.9.下述说法中正确的有（下述说法中正确的有（ ）A.A.一天一天24 h24 h，太阳以地球为中心转动一周是公认的事实，太阳以地球为中心转动一周是公认的事实B.B.由开普勒定律可知，各行星都分别在以太阳为圆心的由开普勒定律可知，各行星都分别在以太阳为圆心的各圆周上做匀速圆周运动各圆周上做匀速圆周运动C.C.太阳系的八颗行星中，水星离太阳

12、最近，由开普勒第太阳系的八颗行星中，水星离太阳最近，由开普勒第三定律可知其运动周期最小三定律可知其运动周期最小D.D.月球也是行星，它绕太阳一周需一个月的时间月球也是行星，它绕太阳一周需一个月的时间【解析【解析】选选C.C.所有行星都绕太阳运动，轨道为椭圆所有行星都绕太阳运动，轨道为椭圆.A.A、B B错误，太阳系的八颗行星中，水星离太阳最近，由错误，太阳系的八颗行星中，水星离太阳最近，由 知其运动周期最小，知其运动周期最小，C C正确正确. .月球是卫星，绕地月球是卫星，绕地球运转，转一周需一个月的时间，球运转，转一周需一个月的时间，D D错误错误. .32a=kT10.10.某一人造卫星绕

13、地球做匀速圆周运动某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动, ,其轨道半径为其轨道半径为月球轨道半径的月球轨道半径的1/3,1/3,则此卫星运行的周期大约是则此卫星运行的周期大约是（ ）A.1A.1天天4 4天之间天之间B.4B.4天天8 8天之间天之间C.8C.8天天1616天之间天之间D.16D.16天天2020天之间天之间【解析【解析】11.11.（20102010佛山高一检测）人类发射的火星探测器进佛山高一检测）人类发射的火星探测器进入火星的引力范围后，绕火星做匀速圆周运动入火星的引力范围后，绕火星做匀速圆周运动. .已知引已知引力常量为力常量为G G，火星的半径为，火星的半径为R R，探测器

14、运行轨道在其表面，探测器运行轨道在其表面上空高上空高h h处，运行周期为处，运行周期为T.T.则下列关于火星的质量和平则下列关于火星的质量和平均密度的表达式正确的是均密度的表达式正确的是( )( )【解析【解析】【方法技巧】求天体质量和密度的方法【方法技巧】求天体质量和密度的方法12.12.从天文望远镜中观察到银河系中有两颗行星绕某恒从天文望远镜中观察到银河系中有两颗行星绕某恒星运行，两行星的轨道均为椭圆，观察测量到它们的运星运行，两行星的轨道均为椭圆，观察测量到它们的运转周期之比为转周期之比为8181，则它们椭圆轨道的半长轴之比为，则它们椭圆轨道的半长轴之比为( )( )A.21A.21B.

15、41B.41C.81C.81D.14D.14【解析【解析】二、计算题（本题共二、计算题（本题共4 4小题，共小题，共5252分）分）13.13.（1010分）利用航天飞机，宇航员可以到太空维修出分）利用航天飞机，宇航员可以到太空维修出现故障的人造地球卫星现故障的人造地球卫星. .已知一颗人造地球卫星在离地已知一颗人造地球卫星在离地高度一定的圆轨道上运行高度一定的圆轨道上运行. .当航天飞机接近这颗卫星并当航天飞机接近这颗卫星并与它运行情况基本相同时，速度达到了与它运行情况基本相同时，速度达到了6.4 km/s.6.4 km/s.取地取地球半径为球半径为R=6 400 kmR=6 400 km，

16、地球表面的重力加速度，地球表面的重力加速度g g取取9.8 m/s9.8 m/s2 2，试求这颗卫星离地面的高度，试求这颗卫星离地面的高度. .【解析【解析】万有引力提供人造地球卫星运行所需的向心力万有引力提供人造地球卫星运行所需的向心力代入数据可得代入数据可得h=3.4h=3.410106 6 m. m.（3 3分）分）答案：答案：3.43.410106 6 m m14.14.（1212分）某星球的质量约为地球质量的分）某星球的质量约为地球质量的9 9倍，半径为倍，半径为地球半径的一半，若从地球表面高为地球半径的一半，若从地球表面高为h h处平抛一物体，处平抛一物体，水平射程为水平射程为60

17、 m60 m，则在该星球上从同样高度以同样的初，则在该星球上从同样高度以同样的初速度平抛同一物体，水平射程为多少？速度平抛同一物体，水平射程为多少？【解析【解析】答案：答案：10 m10 m15.15.（1313分）两颗靠得很近的恒星称为双星，这两颗星分）两颗靠得很近的恒星称为双星，这两颗星必定以一定的角速度绕两者连线上的某一点转动才不至必定以一定的角速度绕两者连线上的某一点转动才不至于由于万有引力的作用而吸引在一起，已知两颗星的质于由于万有引力的作用而吸引在一起，已知两颗星的质量分别为量分别为m m1 1、m m2 2，两颗星相距，两颗星相距L L，试求，试求: :（1 1）两颗星转动中心的

18、位置；）两颗星转动中心的位置；（2 2）这两颗星转动的周期）这两颗星转动的周期. .【解析【解析】此题中两颗星距离为此题中两颗星距离为L L，设两颗星做圆周运动，设两颗星做圆周运动的轨道半径分别为的轨道半径分别为R R1 1、R R2 2, ,它们的转动周期它们的转动周期T T相同相同. .如图所如图所示：示：答案：答案：16.(1716.(17分分) )如图所示，如图所示，A A是地球的同步卫星是地球的同步卫星. .另一卫星另一卫星B B的的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h.h.已知地球半已知地球半径为径为R R，地球自转角速度为，地球自转角速度为0 0，地球表面的重力加速度，地球表面的重力加速度为为g g，O O为地球中心为地球中心. .（