万有引力与航天单元测试(含答案可编辑)

1、2019届人教版 万有引力与航天单元测试、单选题1 .若地球绕太阳公转周期及公转轨道半径分别为T和R ,月球绕地球公转周期和公转轨道半径分别为t和r ,则太阳质量与地球质量之比为（）止立旺R宇A.B.C.D.2 .假如一做圆周运动的人造卫星的轨道半径r增为原来的2倍，则（）A.据v=r 3可知，卫星的线速度将变为原来的2倍B.据F= 可知，卫星所受的向心力减为原来的21C.据F= 簿 可知，地球提供的向心力减为原来的胃GmMID.由 =m=mw2r可知，卫星的角速度将变为原来的4倍3 .下列关于万有引力定律的说法，正确的是（）A.万有引力定律是卡文迪许发现的B.万有引力定律适用于自然界中的任何

2、两个物体之间C.万有引力定律公式 F= r 中的G是一个比例常数，是没有单位的D.万有引力定律公式表明当 r等于零时，万有引力为无穷大4 .由于某种原因，人造地球卫星的轨道半径减小了，那么，卫星的（）A.速率变小，周期变小C.速率变大，周期变大1旧.速率变小，周期变大D.速变率大，周期变小5.同步卫星的加速度为ai ,地面附近卫星的加速度为a2 ,地球赤道上物体随地球自转的向心加速度为a3 ,则（）A.B.C.D.6 .太阳系的几个行星，与太阳之间的平均距离越大的行星，它绕太阳公转，则（）A.线速度越大B角速度越大C向心加速度越大D周期越大7 .火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒

3、行星运动定律可知（）A.太阳位于木星运行轨道的中心8 .火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D.相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积8 .两个质点相距r时，它们之间的万有引力为F,若它们间的距离缩短为,，其中一个质点的质量变为原来的2倍，另一质点质量保持不变，则它们之间的万有引力为（A. 2F二、多选题B. 4FC. 8F)D. 16F9 .在天文观测中，发现一颗与其它天体相距较远的球形天体A,它有一靠近表面飞行的卫星a；另一颗与其它天体相距较远的球形天体B,它也有一靠近表面飞行的卫星b,测得两颗卫星a、

4、b分别环绕天体 A、B的周期相等.以下说法正确的是（）A.天体A、B的质量一定相等B.天体A、B的密度一定相等C.天体A、B的第一宇宙速度一定相等D.天体A和天体B表面附近物体的重力加速度之比为天体A、B的半径之比10 .如图所示，地球赤道上方 a、b、c为三颗人造卫星，其中 b是地球同步卫星，它们绕地球运动方向与地球自转动方向相同，都为顺时针.地球赤道上的人观察到（）A.卫星a顺时针转动B.卫星c顺时针转动 C.卫星a逆时针转动D.卫星c逆时针转动11 .嫦娥工程分为 无人月球探测”、载人登月”和 建立月球基地”三个阶段.如图所示，关闭 发动机的航天飞机，在月球引力作用下，沿椭圆轨道由A点向

5、月球靠近，并将在椭圆轨道的近月点B与空间站对接.已知空间站绕月圆轨道的半径为r,周期为T,引力常量为G,A.航天飞机与空间站成功对接前必须点火减速4开药C.月球表面的重力加速度为g'= T12 .关于同步卫星下列说法正确的是（）A.同步卫星的质量一定相同C.运行周期有可能小于 24h13 .下列关于行星对太阳的引力的说法中，正确的是iB.月球的质量为M= GT 4jtD.月球表面的重力加速度g'> 工MB.同步卫星不可能通过通辽地区的正上空D.同步卫星距离地面高度一定相同（）A.行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是同一性质的力 B.太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力C.

6、行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比，与行星的质量无关D.与行星到太阳的距离的二次方成反比14 .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，以下说法中正确的是（）A.天体A, B表面的重力加速度与它们的半径之比相等B.两颗卫星的线速度一定相等C.天体A, B的质量一定相等展体A, B的密度一定相等15 .在发射卫星的过程中，卫星首先从低轨道进入椭圆轨道I,然后在Q点通过改变卫星速A.该卫星的发射速度必定大于11.2km/s B.卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道nC.卫星在轨道n上的运行速度大于7.9km/s D.在轨

7、道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度三、填空题16 .的发现和 的 按时回归”的意义并不仅仅在于发现了新天体，更重要的 是确立了万有引力定律的地位.17 .玉兔号”登月车成功登陆月球，实现了中国人奔月”的伟大梦想.玉兔号”从月球表面高h处无初速释放一钢球，测得落至月球表面的时间为t,已知月球半径为 R,引力常量为G.则月球第一宇宙速度为 ;月球质量为.（用题中物理量字母表示）18 .两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀 速圆周运动，现测得两星中心距离为R,其运动周期为 T,求两星白总质量 .19 .西昌卫星发射中心的火箭发射架上， 有一待发射的卫星，

8、它随地球自转的线速度为 V1 , 周期为；发射升空后在近地轨道上做匀速圆周运动，线速度为V2、周期为T2；实施变轨后，使其在同步卫星轨道上做匀速圆周运动，线速度为V3、周期为T3 .则V1、V2、V3的大小关系是; 丁1、丁2、T3的大小关系是 （用法”或“唯接）20 .A、B两个同样的人造卫星，用不同的火箭发射，它们都成功地环绕地球做圆周运动，A的轨道半径是B的2倍，则A卫星运动的线速度是 B卫星运动的线速度的 倍，A 卫星运动的周期是 B卫星的.21 .某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆.每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示.地球和行星做圆周运动所需的向心力来源于 ,该

9、行星与地球的 公转半径比为.22 .某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆.每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示，该行星与地球的公转半径之比为 。/行星S臂口 太阳/ /'j.J23.神舟五号载人飞船在绕地球飞行的第 h=342km的圆形轨道.已知地球半径 导出飞船在上述圆轨道上运行的周期 留两位有效数字）.四、解答题5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度R=6.37 x 30m,地面处的重力加速度 g=10m/s2 . 试T的公式（用h、R g表示），然后计算周期的数值 （保24 .两个靠的太近的天体，距离其它天体非常遥远，它们以其连线上某一点O为圆心各自做匀速

10、圆周运动，两者的距离保持不变，科学家把这样的两个天体称为双星”，如图所示.已知双星的质量为 mi和m2 ,它们之间的距离为 L.求双星运行轨道半径 ri和2 ,以及 运行的周期（已知万有引力常量为 G）五、实验探究题25 .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星数圈后.着陆于该行星，宇宙飞船备有下列器材：A.精确秒表一只B.弹簧秤一个C.质量为m的物体一个D.天平一台已知宇航员在绕行星过程中与着陆后各作了一次测量，依据所测量的数据，可求得该行星的质量M和半径R （已知引力常量为 G）;（1）两次测量所选用的器材分别是上列器材中的 （填写宇母序号）；（ 2 ）两次

11、测量的方法及对应的物理量分别是；（ 3 ）用测得的数据求得该星球的质量M= ，该星球的半径R=六、综合题26. 侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行， 它的运行轨道距地面高度为 h， 已知地球 半径为R,地面表面处的重力加速度为g,地球的自转周期为 T.（ 1） ）试求该卫星的运行速度；（ 2） ）要使卫星在一天内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全部拍下来，卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄像机应拍摄地面上赤道圆周的弧长S是多少？27.2018 年 5 月 21 日 5 时 28 分，我国在西昌卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将探月工程嫦娥四号任务 “鹊桥 ”号中继星发射升空，进入预

12、定轨道。设 “鹊桥 ”号中继星在轨道上绕地球做匀速圆周运动的周期为 T ， 已知地球表面处的重力加速度为 g ， 地球半径为 R 求：（ 3） ） “鹊桥 ”号中继星离地面的高度h ；（ 4） “鹊桥”号中继星运行的速度大小v ；（ 5） “鹊桥”号中继星在轨道上绕地球运行的向心加速度大小28. 由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同：若地球表面两极处的重力加速度大小为go ,在赤道处的重力加速度大小为g,地球自转的周期为T,引力常量为G,地球可视为质量均匀分布的球体.求：（ 1 ）地球半径R；（ 2 ）地球的平均密度；（3）若地球自转速度加快，当赤道上的物体恰好能“

13、飘 ”起来时，求地球自转周期 T' 答案解析部分、单选题1 .【答案】A【考点】万有引力定律及其应用【解析】【解答】地球绕太阳公转，由太阳的万有引力提供地球的向心力，则得:r结合地球和月球的周期解得太阳的质量为月球绕地球公转，由地球的万有引力提供月球的向心力，则得：4舄一 m "解得月球的质量为所以太阳质量与地球质量之比切而，A符合题意.故答案为：A【分析】利用万有引力定律， 对月球和地球列圆周运动向心力方程, 和轨道半径的关系分析求解即可。2 .【答案】C【考点】万有引力定律及其应用，卫星问题【解析】【解答】解：AD、卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则 G下-

14、=mco 2r,GM解得，卫星的角速度 3 = V,则知当人造卫星的轨道半径r增为原来的2倍时，其角十亚速度减小，变为原来的3倍，根据v=13可知，卫星的线速度将变为原来的工厂倍，故AD错误.Mm p2JW-也B、由G =m =m T ,解得，卫星的线速度 v= 丫一厂，则知线速度变为原来2倍.据4F= 可知，卫星所受的向心力减为原来的4倍，故B错误.C、据F= " 可知，卫星的轨道半径 r增为原来的2倍时，其他量不变，则地球提供的1向心力减为原来的 不，故C正确.故选：C【分析】人造地球卫星的轨道半径增大到原来2倍时，角速度减小，线速度减小，由数学知识分析线速度和向心力的变化.根据

15、公式F= 也 可分析向心力的变化.3 .【答案】B【考点】万有引力定律及其应用【解析】【解答】A、万有引力定律是牛顿发现的，而引力常量G是卡文迪许测得的，故 A错误.B、万有引力具有普适性，适用自然界任何物体间的作用，故 B正确.C、G是常数，但是有单位，其单位是：N?m2/kg2 .故C错误.D、r等于零时物体不能看做质点，万有引力仍然能用，但是r不再是物体间的距离，而要以微积分的方式来算物体间的万有引力，故D错误.【分析】万有引力定律是牛顿发现的，而引力常量G是卡文迪许测得的.万有引力适用自然界任何物体间的作用.G是常数，但是有单位.物体间距离等于零时，万有引力不能直接用其定义式来算.4

16、.【答案】D【考点】万有引力定律及其应用，卫星问题【解析】【解答】解：根据万有引力提供圆周运动向心力有:_ I 丘 AfTG时,知卫星的半径减小，则线速度增加，周期物体的线速度箕=可一=，周期 减小，所以ABC错误，D正确.故选：D.【分析】人造卫星圆周运动时万有引力提供圆周运动向心力，由此分析周期与速度与半径的关系即可.5 .【答案】D【考点】卫星问题【解析】【分析】研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：It 三 J11/7 =0= 方一二/ 其中M为地球质量，r为轨道半径.由于同步卫星的轨道半径大于地面附近卫星的轨道半径，所以 的="1。由于同步卫星的周

17、期与地球赤道上物体随地球 而？自转的周期相等，根据T2 ,由于同步卫星的轨道半径大于地球赤道上物体随地球自转的半径，所以内,鼎。所以的硒.故选D。【点评】三者比较， 我们可以先进行两者比较，比较一个物理量，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再根据表达式进行比较。6 .【答案】D【考点】万有引力定律及其应用，天体的匀速圆周运动的模型Mm【解析】【解答】解：根据=洲竽=刑3 =Titff = IHT爷 曰 yiGM GM T |4后 =,尸丁，丽,可知与太阳之间的平均距离越大，线速度越小，角速度越小，向心加速度越小，周期越大，故D正确，ABC错误.故选：D.【分析】根据万有引力提供向心

18、力，从而得出线速度、角速度、向心加速度、周期的表达式, 结合轨道半径的变化比较线速度、角速度、向心加速度、周期的大小变化.7 .【答案】C【考点】开普勒定律【解析】【解答】解：A、第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上.故 A错误；B、第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等.行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，故B错误；C、若行星的公转周期为 T,则T- 常量K与行星无关，与中心体有关，故 C正确；D、第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，是对同一个行星而言，故 D错误；故选C.

19、【分析】熟记理解开普勒的行星运动三定律：第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上.第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等.第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等.8 .【答案】C【考点】万有引力定律及其应用【解析】【解答】两个质点相距 r时，它们之间的万有引力为 F= 曰 ,若它们间的距离 缩短为1/2r,其中一个质点的质量变为原来的2倍，则它们之间的万有引力为 F'=后）=8F.故C正确，ABD错误故选C.【分析】根据万有引力定律的内容 （万有引力是与质量乘积成正比，与距离的平方成反比.

20、）解决问题即可.二、多选题9 .【答案】B,D【考点】万有引力定律及其应用【解析】【解答】解：A、根据 配.T-得天体质量为：M= GT： 由于天体A、B的半径关系未知，则无法判断质量是否一定相等，故A错误.P- V - 5迪-gKB、天体的密度为：,两颗卫星a、b分别环绕天体 A、B的周期相0M戴;v-一二 =超"万C、根据£K得:等，则天体A、B的密度一定相等，故 B正确.v= Y R = V 3 ，因为A、B的半径关系未知，无法判断第一宇宙速度一定相等，故C错误.4D、根据 £得：g=R2 = 汽,可知天体A和天体B表面附近物体的重力 加速度之比为天体 A、

21、B的半径之比，故 D正确.故选：BD.【分析】卫星绕球形天体运动时，由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律和万有引力定 律得出天体的质量、天体密度、第一宇宙速度、重力加速度的表达式，从而进行比较.10 .【答案】A,D【考点】开普勒定律【解析】【解答】解：根据开普勒第三定律=k =k,知卫星c的轨道半径最大，周期最大，卫星a的轨道半径最小周期最小， 则卫星c的角速度最小，卫星a的角速度最大，而b是地a顺时针转动，卫星c逆时球同步卫星，相对于地球静止，所以地球赤道上的人观察到卫星 针转动.故AD正确，BC错误.故选：AD【分析】根据开普勒第三定律分析三颗卫星的周期关系，抓住地球同步卫星的周期与地

22、球自转的周期相同，来分析即可.11 .【答案】A,B,D【考点】万有引力定律及其应用B处与空间站C对接，航天飞B点时必须点火减速.故 A【解析】【解答】解：A、要使航天飞机在椭圆轨道的近月点 机必须由原轨道的离心运动变为圆周运动，则航天飞机在接近 正确；AM 邮B、设空间站的质量为 m,由G =m r,得月球的质量为 M= GF .故B正确;CD、空间站绕月圆轨道的半径为r,周期为T,其轨道处的重力加速度为g=a=，可知,r越小，g越大，月球表面白重力加速度 g >故选：ABD【分析】要使航天飞机在椭圆轨道的近月点,故C错误，D正确B处与空间站C对接，必须在接近 B点时减速以实现轨.月球

23、对航天飞机的万有引力提供其向心力，由牛顿第二定律求出月球的质量 M.由加速度的表达式分析月球表面的重力加速度g12 .【答案】B,D【考点】卫星问题jf _ = ji j 【解析】【解答】AD:据 储 T-可知，同步卫星周期一定，轨道半径一定，离地 面高度一定；对于同步卫星的质量，不一定相同。A项错误，D项正确。BC:同步卫星与地球保持相对静止，可知同步卫星必须位于赤道的上方，与地球的自转周期相等。则同步卫星不可能通过无锡的正上空，同步卫星运行周期等于24h。B项正确，C项错误。故答案为：BD【分析】同步卫星是绕地球作匀速圆周运动，始终与地球保持相对静止的卫星，它必须位于赤道的上方，与地球的自

24、转周期相等。13 .【答案】A,D【考点】万有引力定律及其应用【解析】【解答】A、行星对太阳的引力和太阳对行星的引力都是万有引力，性质相同。A符合题意。B、根据万有引力定律分析可知：行星对太阳的引力与行星和太阳的质量的乘积成 正比，与两者的质量都有关。B不符合题意。C、由牛顿第三定律分析得到，太阳对行星的引力等于行星对太阳的引力。C不符合题意。D、根据万有引力定律分析可知：行星对太阳的引力与行星和太阳的质量的乘积成正比，与行星距太阳的距离平方成反比。D符合题意。故答案为：AD。【分析】根据万有引力定律可知， 行星对太阳的引力和太阳对行星的引力属于作用力与反作 用力，总是大小相等、方向相反；万有

25、引力大小与行星和太阳的质量的乘积成正比，与行星 距太阳的距离平方成反比。14 .【答案】A,D【考点】万有引力定律及其应用，卫星问题4必【解析】【解答】解：A天体A、B表面的重力加速度等于卫星的向心加速度，即g=a=尸R, T相同，可见天体 A、B表面的重力加速度之比等于它们的半径正比.A符合题意.B、卫星的线速度为 v= 丁 ，T相等，而R不一定相等，线速度不一定相等.B不符合题C、设A、B中任意天体的半径为 R,质量为M,卫星的质量为 m,周期为T.则由题意，卫 星靠近天体表面飞行，卫星的轨道半径约等于天体的半径，则有Mnj二联G =m =m 产R,彳导M= GT： 丁相等，r不一定相等，

26、所以天体 A、B的质量不一定相等.C不符合题意.辿尹冬D、天体的密度为p =二"丁& =仃r,可见，p与天体的半径无关，由于两颗卫星的周期相等，则天体 A、B的密度一定相等.D符合题意.故答案为：AD【分析】星球表面的重力由万有引力提供，卫星绕中心天体做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供。结合密度的公式分析求解即可。15 .【答案】B,D【考点】万有引力定律及其应用【解析】【解答】解：A、发射速度要大于等于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，则 A错误B、通过在Q点加速使卫星由原来的向心运动变为圆周运动，则 B正确C、第一宇宙速度为卫星的运行的最大速度，在轨道H上的运行速度小于7.

27、9km/s,则C错误D、近地点速度大，远地点速度小，则卫星在P点的速度大于在 Q点的速度，则 D正确故选：BD【分析】发射卫星时发射速度要大于等于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，要是大于第二宇宙速度，物体将脱离地球的约束；卫星在运行过程中要通过变速实现变轨；所有卫星的运行速度不大于第一宇宙速度.、填空题16 .【答案】海王星；哈雷彗星【考点】万有引力定律及其应用【解析】【解答】英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维烈，万有引力定律 计 根据天王星的观测资料， 各自独立地利用 算出天王星轨道外面 新”行星的轨道.1846年 9月23日晚，德国的伽勒在勒维烈预言的位置发现了这颗行星-海王星

28、.英国天文学家哈雷根据万有引力定律计算了哈雷慧星的轨道，并正确预言了它的回归故答案为：海王星、哈雷彗星【分析】英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维烈，万有引力定律计根据天王星的观测资料，各自独立地利用 算出天王星轨道外面 新”行星的轨道.1846年9月 23日 晚，德国的伽勒在勒维烈预言的位置发现了这颗行星-海王星.英国天文学家哈雷根据万有引力定律计算了哈雷慧星的轨道，并正确预言了它的回归U炉17 .【答案】，;【考点】万有引力定律及其应用【解析】【解答】解：钢球做自由落体运动，故： h=月球第一宇宙速度为飞行器在月球表面飞行的速度，根据重力等于向心力，有：mg=m联立解得：v=在

29、月球表面，重力等于万有引力，故： mg=G区必1崛解得：M= G = Gf-；避故答案为：? , Gt" .【分析】根据自由落体的位移时间规律可以直接求出月球表面的重力加速度；登月车近月飞行时，登月车所受月球万有引力提供月球的向心力，从而求出第一宇宙速度”大小；根据月球表面重力和万有引力相等列式可以求出月球的质量M.4屋咫18 .【答案】GF【考点】万有引力定律及其应用，天体的匀速圆周运动的模型【解析】【解答】解：设两星质量分别为Mi和M2 ,都绕连线上。点作周期为T的圆周运动，星球1和星球2到O的距离分别为li和12 .由万有引力定律提供向心力：必必G对 Mi： R-G-对M2：由

30、几何关系知：li+l2=R-3三式联立解得：M总=M+M2=4*故答案为：【分析】双星系统中，两颗星球绕同一点做匀速圆周运动，且两者始终与圆心共线，相同时 间内转过相同的角度，即角速度相等，则周期也相等.但两者做匀速圆周运动的半径不相等. 19.【答案】V2>V3>Vl； 丁1=丁3>丁2【考点】万有引力定律及其应用【解析】【解答】解：对于待发射卫星和同步卫星，角速度相等，根据 v=rco知，V3>V1 由于同步卫星的周期与地球上的物体随地球自转的周期相同，即T1=T3 ,根据万有引力提供向心力列出等式GXfmnt - 4后广_ r . 丁'v=,由于同步卫星的

31、轨道半径大于近地卫星的轨道半径，所以V2>V3T=2兀把，由于同步卫星的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，所以丁3>丁2 ,所以Vi、V2、V3的大小关系是V2>V3>Vl , 、丁2、丁3的大小关系是 丁1=丁3>丁2 . 故答案为：V2>V3>V1, Tl=T3>T2【分析】根据万有引力提供向心力，比较近地卫星和同步卫星的线速度和周期大小，根据同步卫星与地球自转的角速度相等，通过v=r 必比较待发射卫星的线速度与同步卫星的线速度关系.20 .【答案】【考点】万有引力定律及其应用【解析】【解答】解：根据万有引力提供向心力有:G=用下=mr =阳口

32、 f= 3r ,解得：v= V中，T=2叫翎，A的轨道半径是 B的2倍，即a=2b£故答案为：2 ；【分析】两颗质量相等的人造卫星绕同一个中心天体做圆周运动，靠万有引力提供向心力，1 -河川 v2 4尸牙F =用下 =用=根据入T列式求解即可.恪口21 .【答案】万有引力；LAI【考点】万有引力定律及其应用【解析】【解答】解：地球和行星做圆周运动所需的向心力来源于地球和行星受到的万有引力；由图可知行星的轨道半径大，那么由开普勒第三定律知其周期长.每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上， 说明从最初在日地连线的延长线上开始，每一年地球都在行星的前面比行星多转圆周的 N分之一，N年后

33、地球转了 N圈，比行星多转1圈，即行星转了 N-1圈，从而再次在日地连线的延长线上.所以行星的周期是E 年，根据开普勒第三定故答案为：万有引力,【分析】由图可知行星的轨道半径大，那么由开普勒第三定律知其周期长，其绕太阳转的慢.每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，说明 N年地球比行星多转1圈，即N行星转了 N-1圈，从而再次在日地连线的延长线上，那么，可以求出行星的周期是问年，接着再由开普勒第三定律求解该行星与地球的公转半径比.22 .【答案】【考点】开普勒定律【解析】【解答】地球周期 Ti=1年，经过N年的时间地球比行星多转 1周，即地球与行星 2jt.VNT.转动角度之差为2兀，71

34、 凸=2兀，丁2= N7,由开普勒第三定律知 7P 7空口传F2(4)号=k,= "J ,将Ti=1年代入得1 =。题分析】此题属于基础题型，而此题的在于行星运行到日地连线的延长线上说明地球与行星经过的角度之差恰好为2兀，由此再利用开普勒第三定律建立式子进行求解。 四、解答题23 .【答案】解：设地球质量为 M,飞船质量为m,速度为v,地球的半径为 R,神舟五号飞 船圆轨道的半径为r,飞船轨道距地面的高度为 h,则据题意有：r=R+h因为在地面重力和万有引力相等，则有g= R* 即：GM=gR2飞船在轨道上飞行时，万有引力提供向心力有：。/二叽亍)代入 h=342km=3.42X 1

35、05m, R=6.37 x 6m, g=10m/s2可得T=5.4 X 30答：飞船在圆轨道上运行的周期公式为T= V g# ,飞船在圆轨道上运行的周期为T=5.4 X 3sl【考点】万有引力定律及其应用【解析】【分析】在地球表面，重力和万有引力相等，神舟五号飞船轨道上，万有引力提供 飞船做圆周运动的向心力.24 .【答案】解：如图，设双星中质量为m1的天体轨道半径为 1 ,质量为m2的天体轨道半径为2；据万有引力定律和牛顿第二定律，得:G £- = mi co" G F门+r2=L 由 联立解得：ri =2=析1力典再由：G /2 小 =m2 W24-=mi - ri得运行的周期【考点】万有引力定律及其应用，卫星问题【解析】【分析】该题目考察的是万有引力的问题，双星的质量为m1 和 m2该题目的关键点是这两颗行星所受到的万有引力是一样的，利用该条件列方程求解即可。五、实验探究题25 .【答案】(1) ACD(2)用计时表测量周期 T,用天平测量质量，用弹簧秤测量重力 F， FGT-