高一物理必修二第六章-万有引力与航天--检测题
必修2第六章《万有引力与航天》测试题(word含答案)
必修2第六章《万有引力与航天》单元测试 1．关于万有引力定律的表达式F=G 221r m m ，下面说法中正确的是 （ AD ） A ．公式中G 为引力常量，它是由实验测得的B ．当r 趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C ．m 1与m 2相互的引力总是大小相等，方向相反，是一对平衡力D ．m 1与m 2相互的引力总是大小相等，而且与m 1、m 2是否相等无关2．关于开普勒第三定律的公式 a T 2 ＝k ，以下理解正确的是 ( B )A ．k 与T 2成反比B ．k 值是与a 和T 无关的值C ．a 代表行星运动的轨道半径D ．T 代表行星运动的自转周期3．对于公式m ＝m 01－v 2c 2，下列说法中正确的是 （ CD ） A ．式中的m 0是物体以速度v 运动时的质量B ．当物体的运动速度v ＞0时，物体的质量m ＞m 0，即物体的质量改变了， 故经典力学不适用，是不正确的C ．当物体以较小速度运动时，质量变化十分微弱，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动D ．通常由于物体的运动速度太小，故质量的变化引不起我们的感觉，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量的变化4．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其速率是下列的（ B ）A ．一定等于sB ．等于或小于sC ．一定大于sD ．介于 ~ km/s5．两颗人造卫星A 、B 绕地球做圆周运动的周期之比T A ：T B = 1：8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（ C ）A ．R A ：RB = 4：1 v A ：v B = 1：2 B ．R A ：R B = 4：1 v A ：v B = 2：1C ．R A ：R B = 1：4 v A ：v B = 2：1D ．R A ：R B = 1：4 v A ：v B = 1：26．如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q 点，轨道2、3相切于P 点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是( BD )A ．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B ．卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率C ．卫星在轨道1上经过Q 点时的速率大于它在轨道2上经过Q 点时的速率D ．卫星在轨道2上经过P 点时的加速度等于它在轨道3上经过P 点时的加速度7．同步卫星周期为T 1 ，加速度为a 1 ，向心力为F 1 ；地面附近的卫星的周期为T 2 ，加速度为a 2 ，向心力为F 2 ，地球赤道上物体随地球自转的周期为T 3，向心加速度为a 3 ，向心力为F3 ，则（ B ）A．T1=T3＜T2B．T1=T3> C．a1＜a3D．a2＜a38．两个靠得很近的天体，离其他天体非常遥远，它们以其连线上某一点O为圆心各自做匀速圆周运动，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．已知双星的质量分别为m1和m2，运行轨道半径分别为r1和r2，运行的周期分别为T1和T2..它们之间的距离为L. 则：（BD ）A．它们运行的轨道半径与质量成正比B．它们运行的轨道半径与质量成反比C．它们运行的轨道半径与质量无关D．它们运行的运行的周期T1＝T2＝2πL3G（m1＋m2）班级：姓名：学号：总分：二．计算题（本题包括2小题，共36分。
人教版高一物理必修二第六章《万有引力与航天》测试题(含答案)
第六章《万有引力与航天》测试题 含答案一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．两颗行星都绕太阳做匀速圆周运动，它们的质量之比m 1:m 2=p ，轨道半径之比r 1:r 2=q ，则它们受到太阳的引力之比F 1:F 2为（ ）A ．p qB ．q pC ．q p 2D ．pq 22．北斗卫星导航系统（BDS ）是我国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统（GPS ）、 俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS ）之后的第三个成熟的卫星导航系统．已知某北斗导航 卫星的轨道高度约为 21500km ，同步卫星的轨道高度约为 36000km ，地球半径约为 6400km ，则下列说法中正确的是（ ）A ．该导航卫星的线速度大于7.9km/sB ．地球同步卫星的运转角速度大于该导航卫星的运转角速度C ．地球赤道上的物体随地球自转的周期小于该导航卫星的运转周期D ．该导航卫星的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度3．星系由很多绕中心作圆形轨道运行的恒星组成．科学家研究星系的一个方法是测量恒星在星系中的运行速度v 和离星系中心的距离r ．用v∝r n 这样的关系来表达，科学家们特别关心指数n ．若作用于恒星的引力主要来自星系中心的巨型黑洞，则n 的值为（ ）A ．1B ．2C ．12D ．124．在大气层外,绕地球做匀速圆周运动的航天飞机的外表面上,一隔热陶瓷片自动脱落,则陶瓷片脱落后的运动是( )A ．匀速圆周运动B ．离心运动C ．匀速直线运动D ．自由落体运动5．北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS)，建立后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星.关于这些卫星，以下说法正确的是( )A ．5颗同步卫星的轨道距地高度不同B ．5颗同步卫星的运行轨道不一定在同一平面内C ．导航系统所有卫星的运行速度一定大于第一宇宙速度D ．导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期一定越大6．如图所示，地球绕太阳的运动与月亮绕地球的运动可简化成同一平面内的匀速圆周运动，农历初一前后太阳与月亮对地球的合力约为F 1，农历十五前后太阳与月亮对地球的合力约为F 2，则农历初八前后太阳与月亮对地球的合力表达式正确的是（ ）A ．12F F + B．1212F F F F + D7．利用引力常量G 和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是（ ）A ．地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转）B ．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C ．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D ．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离8．假设有一人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，离地高度为H ，因受高空稀薄空气的阻力作用，运行的轨道半径会发生变化．已知地球表面重力加速度为g ，地球半径为R ，则：A ．变轨前，人造卫星的所在位置处的重力加速度为2R g R H +（） B ．变轨前，人造卫星的速度为2R g R H+（） C ．变轨后，人造卫星轨道更高D ．变轨后，卫星运行的周期将变大 9．设想把物体放到地球的中心，则此物体与地球间的万有引力是A ．零B ．无穷大C ．与放在地球表面相同D ．无法确定10．已知两颗人造卫星A ．B 绕地球做匀速圆周运动，周期之比为１：８．则轨道半径之比和运动速率之比分别为( )A ．4:1 , 1:2B ．4:1 , 2:1C ．1:4 , 1:2D ．1:4 , 2:111．卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r ，运动周期为T ，地球半径为R ，万有引力常数为G ，下列说法正确的是（ ）A ．卫星的线速度大小为v =2R Tπ B ．地球的质量为M=2324R GTπ C ．地球的平均密度为ρ=23GT πD ．地球表面重力加速度大小为g=23224r T R12．一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力的( )A ．0.25B ．0.5C ．2.0倍D ．4.0倍13．如图所示是流星雨的图片，流星雨是大量陨石落向地球穿过大气层形成的壮观景象．陨石落向地球是因为A ．陨石对地球的引力远小于地球对陨石的引力，所以陨石才落向地球B ．陨石对地球的引力和地球对陨石的引力大小相等，但陨石的质量小，加速度大，所以陨石改变运动方向落向地球C ．太阳不再吸引陨石，所以陨石落向地球D ．陨石是受到其他星球斥力作用落向地球的14．两颗质量相等的人造地球卫星，绕地球运动的轨道半径r 1=2r 2.下面说法正确的是（ ）A ．由公式F =m 2v r知道，轨道半径为r 1的卫星的向心力为另一颗卫星的一半 B ．由公式F =mω2r 知道，轨道半径为r 1的卫星的向心力为另一颗卫星的两倍C ．由公式F =G 2Mm r知道，轨道半径为r 1的卫星的向心力为另一颗卫星的四分之一 D ．因不知地球质量和卫星质量，无法比较两卫星所受向心力的大小15．如图所示，有M 和N 两颗质量相等的人造地球卫星，都绕地球做匀速圆周运动．两颗卫星相比较（ ）A ．M 受到的万有引力较大B ．M 的周期较小C ．N 的线速度较大D ．N 的角速度较小二、多选题（每小题至少有两个正确答案）16．已知万有引力常量为G ，利用下列数据可以计算出地球质量的是（ ）A ．某卫星绕地球做匀速圆周运动的周期T 和角速度ωB ．某卫星绕地球做匀速圆周运动的周期T 和轨道半径rC ．地球绕太阳做匀速圆周运动的周期T 和轨道半径rD ．地球半径R 和地球表面的重力加速度g17．如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P 为近日点，Q 为远日点，M 、N 为轨道短轴的两个端点，运行的周期为0T 。
人教版高中物理必修二第六章《万有引力与航天》测试试题(含答案)
B．“天宫二号”比“天宫一号”角速度大
C．“天宫二号”比“天宫一号”周期长
D．“天宫二号”比“天宫一号”加速度大
9．一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力的( )
C．原来在同一轨道上沿同一方向运转的人造卫星一前一后，若要后一个卫星追上前一个卫星并发生碰撞，只要将后面一个卫星速率增大一些即可
D．一艘绕地球运转的宇宙飞船，宇航员从舱内慢慢走出，并离开飞船，飞船因质量减小，所受到的万有引力减小，飞船将做离心运动偏离原轨道
16．月球是地球的邻居，是距离我们最近的天体，月球的自转周期和公转周期相等，一般情况下不考虑月球自转，如果要想计算出月球质量，在引力常量G已知的情况下，还需测出（ ）
A．v<7.9 km/sB．7.9 km/s<v<11.2 km/s
C．11.2 km/s<v<16.10月，瑞士物理学家米歇尔·马约尔教授（Michel Mayor）和迪迪埃·奎洛兹教授(Didier Queloz)，因为“发现了一颗围绕类太阳恒星运行的系外行星”，与美国物理学家詹姆斯·皮布尔斯（James Peebles）一起分享了2019年诺贝尔物理学奖。假设该类太阳恒星的质量为M、半径为R，系外行星质量为m，引力常量为G，系外行星围绕类太阳恒星做半径为r的匀速圆周运动时，则该系外行星的（）
A．周期为 B．动能为
C．角速度为 D．向心加速度为
4．下列哪些运动不服从经典力学的规律( )
A．发射同步人造卫星 B．电子绕原子核的运动
C．云层在天空的运动 D．子弹射出枪口的速度
人教版高中物理必修2第六章《万有引力和航天》检测题(含答案)
人教版高中物理必修2第六章《万有引力和航天》检测题（含答案）人教版高中物理必修2第六章《万有引力和航天》检测题（含答案）人教版高中物理必修2第六章《万有引力和航天》检测题（含答案）人教版高中物理必修2第六章《万有引力和航天》检测题（含答案）1 / 71 / 71 / 71 / 7《万有引力与航天》检测题一、单选题1．如图所示，甲是我国暗物质粒子探测卫星“悟空”，运行轨道高度为500km,乙是地球同步卫星。
关于甲、乙两卫星的运动,下列说法中正确的是A ．卫星乙的周期可能是20hB ．卫星乙可能在泸州正上空C ．卫星甲的周期大于卫星乙的周期D ．卫星甲的角速度大于卫星乙的角速度2．2018年12月8日我国嫦娥四号探测器成功发射,实现人类首次在月球背面无人软着陆。
通过多次调速让探月卫星从近地环绕轨道经地月转移轨道进入近月环绕轨道。
已知地球与月球的质量之比及半径之比分别为a 、b,则关于近地卫星与近月星做匀速圆周运动的下列判断正确的是A ．加速度之比约为b a BC．从近地轨道进入到地月转移轨道,卫星必须减速 3．位于贵州的“中国天眼”是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜(FAST)．通过FAST 测得水星与太阳的视角为θ(观察者分别与水星、太阳的连线所夹的角),如图所示．若所测最大视角的正弦值为α,地球和水星绕太阳的运动视为匀速圆周运动,研究行星公转时,可将各星体视为质点,则水星的公转周期为A B C D 4．中国古代的“太白金星”指的是八大行星的金星。
已知引力常量G ，再给出下列条件，其中可以求出金星质量的是A ．金星绕太阳运动的轨道的半径和周期B ．金星的第一宇宙速度C ．金星的半径和金星表面的重力加速度D ．金星绕太阳运动的周期及地球绕太阳运动的轨道半径和周期5．2019年春节上映的国产科幻片中，人类带着地球流浪至靠近木星时，上演了地球的生死存亡之战，木星是太阳系内体积最大、自转最快的行星，它的半径约为77.010m R =⨯，早期伽利略用自制的望远镜发现了木星的四颗卫星，其中，木卫三离木星表面的高度约为91.0310m h =⨯，它绕木星做匀速圆周运动的周期约等于5T 6.010s =⨯，已知引力常量-1122G 6.6710N m /kg =⨯⋅，则木星的质量约为（ ）A ．212.010kg ⨯B ．242.010kg ⨯C ．272.010kg ⨯D ．302.010kg ⨯6．某同学设想驾驶一辆“陆地—太空”两用汽车，沿地球赤道行驶并且汽车 相对于地球速度可以增加到足够大.当汽车速度增加到某一值时，它将成 为脱离地面绕地球做圆周运动的"航天汽车”.不计空气阻力，已知地球的 半径R=6400km ，地球表面重力加速度g 为10m/s 2.下列说法正确的是A ．汽车在地面上速度增加时-它对地面的压力不变B ．当汽车速度增加到8.0km/s 时,将离开地面绕地球做圆周运动C ．此"航大汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1 hD ．在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力7．2018年12月8日，我国探月工程嫦娥四号探测器在四川西昌卫星发射中心发射成功。
人教版高一物理必修二：第六章万有引力与航天单元测试试题(含解析)
第六章 第4单元 万有引力与航天1．甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。
以下判断正确的是( )A ．甲的周期大于乙的周期B ．乙的速度大于第一宇宙速度C ．甲的加速度小于乙的加速度D ．甲在运行时能经过北极的正上方2．“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星。
若测得“嫦娥二号”在月球(可视为密度均匀的球体)表面附近圆形轨道运行的周期T ，已知引力常量为G ，半径为R 的球体体积公式V ＝43πR 3，则可估算月球的( )A ．密度B ．质量C ．半径D ．自转周期3．星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度。
星球的第二宇宙速度v 2与第一宇宙速度v 1的关系是v 2＝2v 1。
已知某星球的半径为r ，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g 的1/6。
不计其他星球的影响。
则该星球的第二宇宙速度为( )A.gr 3B.gr 6C.gr3D.gr4．假设有一个从地面赤道上某处连向其正上方地球同步卫星的“太空电梯”。
关于“太空电梯”上各处，说法正确的是( )A ．重力加速度相同B ．线速度相同C ．角速度相同D ．各质点处于完全失重状态5．木星是太阳系中最大的行星，它有众多卫星。
观察测出：木星绕太阳做圆周运动的半径为r 1、周期为T 1；木星的某一卫星绕木星做圆周运动的半径为r 2、周期为T 2。
已知万有引力常量为G ，则根据题中给定条件( )A ．能求出木星的质量B ．能求出木星与卫星间的万有引力C ．能求出太阳与木星间的万有引力D ．可以断定r 13T 12＝r 23T 226.如图1所示，在同一轨道平面上的三个人造地球卫星A 、B 、C 在某一时刻恰好在同一直线上，下列说法正确的有( )图1A ．根据v ＝gr ，可知v A <vB <vC B ．根据万有引力定律，F A >F B >F C C ．向心加速度a A >a B >a CD ．运动一周后，C 先回到原地点7．我国成功发射了“神舟七号”载人飞船，假设飞船绕地球做匀速圆周运动，下列正确的是( ) A ．飞船的运行速度小于地球的第一宇宙速度B ．若知道飞船运动的周期和轨道半径，再利用万有引力常量，就可算出地球的质量C ．若宇航员从船舱中慢慢“走”出并离开飞船，飞船速率将减小D ．若有两个这样的飞船在同一轨道上，相隔一段距离一前一后沿同一方向绕行，只要后一飞船向后喷气加速，则两飞船一定能实现对接8．同重力场作用下的物体具有重力势能一样，万有引力场作用下的物体同样具有引力势能。
高一下学期物理人教版必修2第六章《万有引力与航天》检测题(含答案)
D．太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞
14．在未发现发现海上星之前，天文学家发现天王星实际运动的轨道与万有引力理论计算的值总存在一些偏离，且周期性地每隔时间t0发生一次最大的偏离。天文学家认为形成这种现象的原因可能是天王星外侧还存在着一颗未知的行星（假设其运行轨道与天王星在同一水平面内，且与天王星的绕行方向相同），它对天王星的万有引力引起天王星轨道的偏离。每当未知行星与天王星距离最近时，发生最大的轨道偏离。（天王星公转周期的变化可以忽略）设天王星运行的轨道近似为圆，天王星轨道半径为R0、周期为T0，太阳质量为M，万有引力常量为G。根据上述数据计算出了未知行星的轨道半径，并在预测的轨道上成功找到了未知行星一海王星。则利用题中给出的字母，得出海王星轨道半径的表达式，正确的为（ ）
17．如图所示两球间的距离为r，两球的质量分布均匀，大小分别为 、 ，半径分别为 、 ，引力常量为G，则两球间的万有引力大小为___________________．
四、实验题
18．卡文迪许因为测出了万有引力常量而被称为“能称出地球质量的人”，在已知引力常量G时，通过观察绕地球做匀速圆周运动的卫星的运动参量，可以求出地球的质量。现观察到一颗人造卫星绕地球运动的线速度大小为v，距离地球表面的高度为H，若已知地球的半径为R．求：
A．“淮安号”恩来星的运行速度大于7．9 km/s
B．“淮安号”恩来星的运行角速度小于地球自转角速度
C．经估算，“淮安号”恩来星的运行周期约为1.6 h
D．经估算，“淮安号”恩来星的加速度约为地球表面重力加速度的三分之二
8．若一绕地球做圆周运动的卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则（）
A．根据公式 ，可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍
人教版高中物理必修二第六章《万有引力和航天》单元检测题(含答案)
《万有引力与航天》单元检测题一、单选题1．如图所示，a 是地球赤道上的物体，b 是近地气象卫星，c 是地球同步卫星，设它们都绕地心做匀速圆周运动，下列关于它们运行的速度V 、周期T 、向心加速度a 、角速度ω的大小关系正确的是（）A ．a b c v v v >>B ．a b c T T T <<C ．a c b a a a <<D ．a c b ωωω=>2．我国首个火星探测器将于2020年在海南文昌发射场用“长征”五号运载火箭实施发射，一步实现火星探测器的“绕、着、巡”，假设将来中国火星探测器探测火星时，经历如图所示的变轨过程，关于这艘飞船的下列说法正确的是（ ）A ．飞船在轨道Ⅱ上运动时，经过P 点时的速度小于经过Q 点时的速度B ．飞船在轨道Ⅱ上运动时的机械能大于在轨道Ⅲ上运动时所具有的机械能C ．飞船在轨道Ⅲ上运动到P 点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到P 点时的加速度D ．飞船在轨道I 上经过P 点时的速度小于飞船在轨道Ⅱ上经过P 点时的速度3．2019年1月3日，“嫦娥四号”成功软着陆在月球背面，并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图，揭开了古老月背的神秘面纱。
飞船在月球表面软着陆之前，在靠近月球表面的轨道上运行，若要估算月球的平均密度，唯一要测量的物理量是( )A ．飞船的轨道半径B ．月球的半径C ．飞船的飞行周期D ．飞船的线速度4．两颗人造卫星绕地球逆时针运动，卫星1、卫星2分别沿圆轨道、椭圆轨道运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道相交于A、B两点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，如图所示，下列说法中正确的是（）A．两卫星在图示位置的速度v2=v1B．卫星2在A处的加速度较大C．两颗卫星在A或B点处可能相遇 D．两卫星永远不可能相遇5．下列关于行星运动说法符合史实的是 ( )A．哥白尼提出了地心说，使人们对宇宙的认识提高到了较客观的新高度B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C．第谷总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律D．牛顿发现了万有引力定律，并且用扭称实验测出了万有引力常量的数值6．如图所示是曾在牛顿著作中出现的一幅关于人造地球卫星的原理图．若卫星的运动可以视为匀速圆周运动，则要确定卫星的最小发射速度，需要知道（）A．引力常量、卫星质量和地球半径 B．引力常量、地球质量和地球半径C．地球表面处重力加速度、卫星质量 D．地球表面处重力加速度、地球自转周期7．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．速率变大，周期变大B．速率变小，周期不变C．速率变大，周期变小D．速率变小，周期变小8．地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为g/4，则该处距地面球表面的高度为A．-1）R B．R C R D．2R9．2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星（同步卫星），该卫星（）A．入轨后可以位于北京正上方 B．入轨后的速度大于第一宇宙速度C．发射速度大于第二宇宙速度 D．入轨后的加速度小于地面重力加速度10．在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，下列说法正确的是A．伽利略认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比B．牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里土多德的“力是维持物体运动的原因”观点C．开普勒研究了第谷的行星观测记录，得出了开普勒行星运动定律D．库仑用扭称实验测出万有引力常量，由此称他为第一个“测出地球质量”的人11．如图所示，a是静止在地球赤道上的物体，b是探测卫星，c是地球同步卫星，它们在同一平面内沿不同的轨道绕地球做匀速圆周运动，且均沿逆时针方向绕行。
人教版高中物理必修二第六章《万有引力和航天》单元检测题(含答案)
《万有引力与航天》单元检测题一、单选题1．有a、b、c、d四颗地球卫星：a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动；b处于离地很近的近地圆轨道上正常运动；c是地球同步卫星；d是高空探测卫星。
各卫星排列位置如图，则下列说法正确的是A．a的向心加速度等于重力加速度gB．把a直接发射到c运行的轨道上，其发射速度小于第一宇宙速度C．d在相同时间内转过的弧长最长D．d的运动周期有可能是30 h2．2018年12月8日2时23分，“嫦娥四号”探测器用“长征三号”乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空，并于2019年1月3日成功实现月球背面软着陆，执行人类首次巡视月球背面的任务。
“嫦娥四号”飞到月球主要分四步走，第一步为发射入轨段，实现嫦娥四号升空入轨，器箭分离；第二步为地月转移段，实现嫦娥四号进入地月转移轨道；第三步为近月制动段，在地月转移轨道高速飞行的卫星减缓速度，完成“太空刹车减速”，被月球的引力所吸引；第四步为环月飞行段，嫦娥四号环绕月球轨道飞行，实现环月降轨，最后着陆月球。
关于“嫦娥四号”探测器，下列说法正确的是A．根据开普勒第三定律，探测器先后绕地球和月球做椭圆圆轨道运行时，其轨道半长轴的三次方与周期平方的比值是一个定值B．探测器在地球表面的发射速度应该大于第二宇宙速度C．探测器从环月段椭圆轨道进入环月段圆轨道时，探测器的动能减小，机械能减小D．若已知探测器在环月段圆轨道运行的半径R、周期T和引力常量G，可以求出月球的密度3．恒星演化发展到一定阶段，可能成为恒星世界的“侏儒”——中子星．中子星的半径较小，一般在7～20 km，但它的密度大得惊人．若某中子星的半径为10 km，密度为1.2×1017kg/m3，已知引力恒量G=6.67×10-11N·m2/kg2，那么该中子星上的第一宇宙速度约为A．6.0 km/s B．6.0×104km/sC．3.0×103km/s D．3.0×102km/s4．2019年1月3日嫦娥四号月球探测器成功软着陆在月球背面．成为人类历史上第一个在月球背面成功实施软着陆的人类探测器．如图所示，已关闭动力的探月卫星在月球引力作用下沿椭圆轨道(图中只画出了一部分)向月球靠近. 并在B处变轨进入半径为r、周期为T的环月圆轨道运行．已知引力常量为G，下列说法不正确的是( )A．图中探月卫星飞向B处的过程中速度越来越大B．图中探月卫星飞向B处的过程中加速度越来越大C．由题中条件可以计算出探月卫星在B处受到月球引力的大小D．由题中条件可以计算出月球的质量5．行星绕太阳做匀速圆周运动所需的向心力是由太阳对行星的万有引力提供，这个力的大小（）A．与行星和太阳间的距离成正比B．与行星和太阳间距离的二次方成正比C．与行星和太阳间的距离成反比D．与行星和太阳间距离的二次方成反比6．2018年7月10日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号甲运载火箭，成功发射北斗卫星导航系统的第32颗卫星。
高一物理人教版必修二-第六章-万有引力与航天单元练习题(含答案)
第六章万有引力及航天一、单选题1. “嫦娥三号”探测器由“长征三号”乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射，首次实现月球软着陆和月面巡视勘察．“嫦娥三号”的部分飞行轨道示意图如图所示．假设“嫦娥三号”在圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力．下列说法中正确的是( )A．“嫦娥三号”沿椭圆轨道从P点运动到Q点的过程中，速度逐渐变小B．“嫦娥三号”沿椭圆轨道从P点运动到Q点的过程中，月球的引力对其做负功C．若已知“嫦娥三号”在圆轨道上运行的半径、周期和引力常量，则可计算出月球的密度D．“嫦娥三号”在椭圆轨道经过P点时和在圆形轨道经过P点时的加速度相等2.假设地球可视为质量均匀分布的球体．已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G，则地球的密度为( )A．B．C．D．3.“空间站”是科学家进行天文探测和科学实验的特殊而又重要的场所．假设“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运动，其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一，且运行方向及地球自转方向一致．下列说法正确的有( )A．“空间站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度B．“空间站”运行的速度等于同步卫星运行速度的倍C．站在地球赤道上的人观察到它向西运动D．在“空间站”工作的宇航员因受到平衡力而在舱中悬浮或静止4.下列说法正确的是( )A．以牛顿运动定律为基础的经典力学因其局限性而没有存在的价值B．物理学的发展，使人们认识到经典力学有它的适用范围C．相对论和量子力学的出现，是对经典力学的全盘否定D．经典力学对处理高速运动的宏观物体具有相当高的实用价值5.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比为k(均不计阻力)，且已知地球及该天体的半径之比也为k，则地球及此天体的质量之比为( )A． 1B．k2C．kD．6.将火星和地球绕太阳的运动近似看成是同一平面内的同方向绕行的匀速圆周运动，已知火星的轨道半径r1＝2.3×1011m，地球的轨道半径为r2＝1.5×1011m，根据你所掌握的物理和天文知识，估算出火星及地球相邻两次距离最小的时间间隔约为( )A． 1年B． 2年C． 3年D． 4年7.2012年10月10日太空探索技术公司(SpaceX)的“龙”飞船已及国际空间站成功对接．“龙”飞船运抵了许多货物，包括实验器材、备件、空间站宇航员所需的衣服和食品以及一个冰箱，冰箱里还装有冰激凌，下列相关分析中正确的是( )A．“龙”飞船的发射速度，国际空间站的运行速度均小于第一宇宙速度B．“龙”飞船欲实现对接，必须在国际空间站的后下方，伺机喷气减速变轨，实现对接C．“龙”飞船喷气加速前，“龙”飞船及国际空间站的加速度大小相等D．空间站中收到的冰激凌处于完全失重状态8.设地球表面重力加速度为g0，物体在距离地心4R(R是地球的半径)处，由于地球的引力作用而产生的加速度为g，则为( )A． 1B．C．D．9.关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是( )A．第一宇宙速度是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度B．第一宇宙速度又叫脱离速度C．第一宇宙速度跟地球的质量无关D．第一宇宙速度跟地球的半径无关10.下列说法正确的是( )A．伽利略在探究物体下落规律的过程中用到的科学方法是：提出问题、猜想、数学推理、实验验证、合理外推、得出结论B．牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例情况，所以，牛顿第一定律可以不学C．牛顿在寻找万有引力的过程中，他既没有利用牛顿第二定律，也没有利用牛顿第三定律，只利用了开普勒第三定律D．第谷通过自己的观测，发现行星运行的轨道是椭圆，发现了行星运动定律二、多选题11.(多选)“嫦娥一号”探月卫星发动机关闭，轨道控制结束，卫星进入地月转移轨道，图中MN之间的一段曲线表示转移轨道的一部分，P是轨道上的一点，直线AB过P点且和两边轨道相切，下列说法中正确的是( )A．卫星在此段轨道上，动能不变B．卫星经过P点时动能最小C．卫星经过P点时速度方向由P指向BD．卫星经过P点时加速度为012.(多选)在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．下列表述符合物理学史实的是( )A．开普勒认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才及弹簧的形变量成正比B．伽利略用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性C．卡文迪许利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值D．牛顿认为在足够高的山上以足够大的水平速度抛出一物，物体就不会再落回地球上13.(多选)宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统．在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统．设某双星系统P、Q绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示．若PO>OQ，则( )A．星球P的质量一定大于Q的质量B．星球P的线速度一定大于Q的线速度C．双星间距离一定，双星的质量越大，其转动周期越大D．双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大14.(多选)有a，b，c，d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近的近地轨道上做圆周运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，则有( ) A．a的向心加速度等于重力加速度gB．b在相同时间内转过的弧长最长C．c在4h内转过的圆心角是D．d的运动周期可能是30 h15.(多选)已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G.有关同步卫星，下列表述正确的是( )A．卫星距地面的高度为B．卫星的运行速度小于第一宇宙速度C．卫星运行时受到的向心力大小为GD．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度三、计算题16.经过天文望远镜长期观测，人们在宇宙中已经发现了许多双星系统，通过对它们的研究，使我们对宇宙中物质的存在形式和分布情况有了较深刻的认识，双星系统由两个星体组成，其中每个星体的大小都远小于两星体之间的距离，一般双星系统距离其他星体很远，可以当作孤立系统来处理(即其它星体对双星的作用可忽略不计)．现根据对某一双星系统的光度学测量确定：该双星系统中每个星体的质量都是m，两者相距L，它们正围绕两者连线上的某一点做匀速圆周运动．(1)试计算该双星系统的运动周期T1.(2)若实际中观测到的运动周期为T2,T2及T1并不是相同的，目前有一种流行的理论认为，在宇宙中可能存在一种观测不到的暗物质，它均匀地充满整个宇宙，因此对双星运动的周期有一定的影响．为了简化模型，我们假定在如图所示的球体内(直径看作L)均匀分布的这种暗物质才对双星有引力的作用，不考虑其他暗物质对双星的影响，已知这种暗物质的密度为ρ，求T1∶T2.17.为了研究太阳演化进程，需要知道太阳目前的质量M.已知地球半径R＝6.4×106m，地球质量m＝6.0×1024kg，日地中心的距离r＝1.5×1011m，地球表面处的重力加速度g＝10 m/s2,1年约为3.2×107s，试估算太阳目前的质量M.18.假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星．若它贴近该天体的表面做匀速圆周运动的周期为T1，已知万有引力常量为G.(1)则该天体的密度是多少？(2)若这颗卫星距该天体表面的高度为h，测得在该处做圆周运动的周期为T2，则该天体的密度又是多少？四、填空题19.牛顿运动定律和万有引力定律在_____、_________、__________的广阔的领域，包括天体力学的研究中经受了实践的检验，取得了巨大的成就．20.地球赤道上的物体A，近地卫星B(轨道半径等于地球半径)，同步卫星C，若用TA、TB、TC；v A、v B、v C；分别表示三者周期，线速度，则满足________，________.21.宇航员在某星球表面，将一小球从离地面h高处以初速v0水平抛出，测出小球落地点及抛出点间的水平位移为s，若该星球的半径为R，万有引力常量为G，则该星球表面重力加速度为__________，该星球的平均密度为__________．22.两行星A和B各有一颗卫星a和b，卫星的圆轨道接近各自行星表面，如果两行星质量之比MA∶MB＝2∶1，两行星半径之比RA∶RB＝1∶2，则两个卫星周期之比Ta∶Tb＝________，向心加速度之比为________.23.已知绕中心天体做匀速圆周运动的星体的轨道半径r，运动周期为T，(1)中心天体的质量M＝____；(2)若中心天体的半径为R，则其平均密度ρ＝____；(3)若星体在中心天体表面附近做匀速圆周运动，则其平均密度ρ＝____.答案解析1.【答案】D【解析】“嫦娥三号”沿椭圆轨道从P点运动到Q点的过程中，月球对卫星的引力做正功，动能增大，则速度增大，故A、B错误；根据万有引力等于向心力，有G＝m，得M＝，据此可知若已知“嫦娥三号”在圆轨道上运行的半径、周期和引力常量，可求出月球的质量，但月球的体积未知，不能求出月球的密度，故C错误；对于“嫦娥三号”，有G＝ma，a＝，在P点，M和r相同，则嫦娥三号在椭圆轨道经过P点时和在圆形轨道经过P点时的加速度相等，故D正确．2.【答案】B【解析】根据万有引力及重力的关系解题．物体在地球的两极时：mg0＝G；物体在赤道上时mg＋m2R＝G.以上两式联立，解得地球的密度ρ＝.故选项B正确，选项A、C、D错误．3.【答案】A【解析】由v同步＝，v空间站＝，则B错．再结合v＝ωr，可知ω空间站＞ω地球，所以人观察到它向东运动，C错．空间站的宇航员只受万有引力，受力不平衡，所以D错．4.【答案】B【解析】牛顿运动定律能够解决宏观物体的低速运动问题，在生产、生活及科技方面起着重要作用；解决问题时虽然有一定误差，但误差极其微小，可以忽略不计；故经典力学仍可在一定范围内适用．虽然相对论和量子力学更加深入科学地认识自然规律，它是科学的进步，但并不表示对经典力学的否定，故选项B正确．A、C错误；经典力学不能用于处理高速运行的物体；故D错误．5.【答案】C【解析】在地球上：h＝某天体上；h′＝因为＝k所以＝k根据G＝mg，G＝mg′可知＝又因为＝k联立得：＝k6.【答案】B【解析】根据开普勒第三定律可得＝，解得＝≈，因为T地＝1年，所以T火≈1.9年，火星及地球转过的角度之差Δθ＝2π时，相邻再次相距最近，故有(－)t＝2π，解得t≈2.1，近似为2年，故B正确．7.【答案】D【解析】第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度，所以“龙”飞船的发射速度介于7.9 km/s及11.2 km/s之间，故A错误；“龙”飞船欲实现对接，必须在国际空间站的后下方，伺机喷气加速做离心运动，可以实现对接，故B错误；“龙”飞船喷气加速前，在国际空间站的后下方，根据a＝得“龙”飞船及国际空间站的加速度不相等，故C错误；空间站中收到的冰激凌只受重力，处于完全失重状态，故D正确．8.【答案】D【解析】地球表面处的重力加速度和离地心高4R处的加速度均由地球对物体的万有引力产生，所以有：地面上：G＝mg0①离地心4R处：G＝mg②由①②两式得＝()2＝，故D正确.9.【答案】A【解析】第一宇宙速度是物体在地面附近做匀速圆周运动的速度，A对，B错；根据G＝m得v＝，可见第一宇宙速度及地球的质量和半径有关，C、D错．10.【答案】A【解析】A项是伽利略在探究物体下落规律的过程中用到的科学方法，A正确；牛顿第一定律指出，物体“不受外力”作用时的运动状态，或者是静止不动，或者是做匀速直线运动．牛顿第二定律：物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同．B错误；牛顿在寻找万有引力的过程中，他利用了牛顿第二定律，牛顿第三定律和开普勒第三定律，C错误；开普勒在第谷观测数据的基础上总结出了行星运动三定律，D错误．11.【答案】BCD12.【答案】CD【解析】胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才及弹簧的形变量成正比，故A错误；牛顿用“月－地检验”证实了万有引力定律的正确性，故B错误；卡文迪许利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值，故C正确；牛顿认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出一物体，物体就不会再落在地球上，故D正确；故选C、D.13.【答案】BD【解析】根据万有引力提供向心力m1ωr1＝m2ωr2，r1＞r2，所以m1＜m2，即P的质量一定小于Q的质量，故A错误．双星系统角速度相等，根据v＝ωr，且PO＞OQ，P的线速度大于Q的线速度，故B正确．设两星体间距为L，O点到P的距离为r1，到Q的距离为r2，根据万有引力提供向心力：＝m1r1＝m2r2，解得周期T＝2π，由此可知双星的距离一定时，质量越大周期越小，故C错误；总质量一定，双星之间的距离越大，转动周期越大，故D正确．故选B、D.14.【答案】BCD【解析】a受到万有引力和地面支持力，由于支持力等于重力，及万有引力大小接近，所以向心加速度远小于重力加速度，选项A错误；由v＝知b的线速度最大，则在相同时间内b转过的弧长最长，选项B正确；c为同步卫星，周期Tc＝24 h，在4 h内转过的圆心角＝·2π＝，选项C正确；由T＝知d的周期最大，所以Td>Tc＝24 h，则d的周期可能是30 h，选项D正确．15.【答案】BD【解析】根据万有引力提供向心力，G＝m(H＋R)，卫星距地面的高度为H＝－R，A 错；根据G＝m，可得卫星的运行速度v＝，而第一宇宙速度为，故B对；卫星运行时受到的向心力大小为F n＝G，C错；根据G＝ma n，可得卫星运行的向心加速度为a n＝G，而地球表面的重力加速度为g＝G，D对．16.【答案】(1)T1＝2π(2)T1∶T2＝∶1【解析】(1)两星的角速度相同，故F＝mr1ω；F＝mr2ω而F＝G可得r1＝r2①两星绕连线的中点转动，则＝m··ω解得ω1＝②所以T1＝＝＝2π③(2)由于暗物质的存在，双星的向心力由两个力的合力提供，则G＋G＝m·L·ω2④M为暗物质质量，M＝ρV＝ρ·π()3⑤联立④⑤式得：ω＝⑥T2＝＝⑦联立③⑦式解得：T1∶T2＝∶1⑧.17.【答案】1.90×1030kg【解析】地球绕太阳做圆周运动，万有引力提供向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律有G＝mr①对地球表面附近质量为m′的物体有G＝m′g②联立①②两式解得M＝≈1.90×1030kg.18.【答案】(1)(2)【解析】(1)设卫星的质量为m，天体的质量为M，卫星贴近天体表面运动时有G＝m R，M＝.根据数学知识可知天体的体积为V＝πR3，故该天体的密度为ρ＝＝＝.(2)卫星距天体表面距离为h时，忽略自转有：G＝m(R＋h)M＝ρ＝＝＝.19.【答案】宏观低速弱引力【解析】略20.【答案】TA＝TC＞TB v B＞v C＞v A【解析】卫星A为同步卫星，周期及C物体周期相等，根据卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力得周期T＝2π，所以TA＝TC＞TB；AC比较，角速度相等，由v＝ωr，可知v A＜v C；BC比较，同为卫星，由人造卫星的速度公式v＝，可知v B＞v C，故TA＝TC＞TB，v B＞v C＞v A.21.【答案】(1)(2)【解析】(1)设该星球的密度为ρ、重力加速度为g，小球在该星球表面做平抛运动则：水平方向：s＝v0t，竖直方向：h＝gt2，联立得：g＝.(2)该星球表面的物体受到的重力等于万有引力：mg＝G，该星球的质量为：M＝ρ·πR3，联立得：ρ＝22.【答案】1∶48∶1【解析】卫星做圆周运动时，万有引力提供圆周运动的向心力，有：G＝mR，得T＝2π.故＝·＝，由G＝ma，得a＝G，故＝·＝.23.【答案】(1)(2)(3)【解析】(1)根据万有引力提供圆周运动向心力有G＝mr，可得中心天体的质量M＝.(2)根据密度公式可知，中心天体的平均密度ρ＝＝＝.(3)当星体在中心天体附近匀速圆周运动时有r＝R，所以中心天体的平均密度ρ＝.。
人教版高一物理必修2第六章《万有引力和航天》检测题(含答案)
《万有引力与航天》检测题一、单选题1．下列事件中，不是万有引力起决定作用的是（）A．月球总是不停的绕地球旋转B．把许多碎铝块压紧，就成为一整块铝C．地球周围包围着稠密的大气层，它们不会发散到太空中去D．上百万颗恒星聚在一起形成银河界的球状星团2．2018年10月15日12时23分，我国在西昌卫星发射中心成功发射两颗中圆地球轨道卫星，是我国“北斗三号”系统第十五、十六颗组网卫星。
已知中圆轨道卫星的周期为8h，则下列判断正确的是A．中圆轨道卫星的轨道半径大于地球同步卫星的轨道半径B．中圆轨道卫星做圆周运动所需向心力大于地球同步卫星所需的向心力C．中圆轨道卫星的线速度小于地球同步卫星的线速度D．若中圆轨道卫星与地球同步卫星在同一轨道平面内沿同一方向做圆周运动，则二者两次相距最近所需的时间间隔为12h3．行星绕太阳公转轨道是椭圆，冥王星公转周期为T，其近日点距太阳的距离为a，远日点距太阳的距离为b，半短轴的长度为c，如图所示.若太阳的质量为M，万有引力常数为G，忽略其它行星对它的影响，则()A．冥王星从B→C→D的过程中，速率逐渐变小B．冥王星从A→B→C的过程中，万有引力对它先做负功后做正功C．冥王星从A→B所用的时间等于T4D．冥王星在B点的加速度为4GM(a-b)2+4c24．关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（）( k - 1)( k + 1)A ．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B ．它是使卫星进入近地圆轨道的最大发射速度C ．它是近地圆轨道上人造地球卫星的运行速度D ．它是卫星在椭圆轨道上运行时在远地点的速度5．如图所示，A 、B 为地球两个同轨道面的人造卫星，运行方向相同，A 为同步卫星，A 、B 卫星的轨道半径之比为 r /r =k ，地球自转周期为 T 。
某时刻 A 、B 两卫星位于地球同侧直线上，AB从该时刻起至少经过多长时间 A 、B 间距离最远()A ．2T3B ． Tk 3 - 1C ．2T3D ． Tk 3 + 16．登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020 年登陆火星。
人教版高中物理必修2第六章《万有引力与航天》检测卷(含答案)
(2)该星球表面附近的重力加速度 ______；
(3)该星球的第一宇宙速度 ______。
16．甲、乙两个质点间的万有引力大小为F，若甲质点的质量不变，乙质点的质量增大为原来的2倍，同时它们间的距离减为原来的 ，则甲．乙两个质点间的万有引力大小将变为________
D．该行星的同步卫星与地球同步卫星的轨道半径一定不同
8．两颗互不影响的行星P1、P2，各有一颗近地卫星S1、S2绕其做匀速圆周运动。图中纵轴表示行星周围空间某位置的向心加速度a，横轴表示某位置到行星中心距离r平方的倒数，a- 关系如图所示，卫星S1、S2的向心加速度大小均为a0.则（ ）
A．S1的质量比S2的大B．P1的质量比P2的大
18．两颗行星A和B各有一颗卫星a和b，卫星轨道接近各自行星的表面，如果两行星的质量之比为 =p，两行星半径之比为 =q，则两个卫星的周期之比 为_______。
14．人造地球同步卫星的运行周期与地球的自转周期_____（填“相同”或“不同”），它的线速度_____第一宇宙速度（填“大于”、“等于”或“小于”）。
15．宇航员到达一个半径为R、没有大气的星球上，捡起一个小石子将其沿水平方向以速度v0抛出，得出石子运动的频闪照片的一部分如图所示。已知背景方格最小格子的边长为L，频闪周期为T，完成下面的问题。
12．如图所示是卫星绕行星不同轨道运动的lgT-lgr图像，其中T为卫星的周期，r为卫星的轨道半径。卫星M绕行星P运动的图线是a，卫星N绕行星Q运动的图线是b，若卫星绕行星的运动可以看成匀速圆周运动，则下列说法不正确的是（ ）
A．直线a的斜率与行星P质量有关
B．行星P的质量大于行星Q的质量
C．卫星M在1处的角速度小于在2处的角速度
高中物理必修2第六章《万有引力与航天》单元测试
物理必修2第六章《万有引力与航天》单元测试一、单选题(本大题共10小题，共40.0分)1.关于开普勒第三定律32R K T=,以下理解正确的是()A.该定律只适用于行星绕太阳的运动,不适用于卫星绕行星的运动B.若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R 地,周期为T 地；月球绕地球运转轨道的长半轴为R 月,周期为T 月,则:3322=R R T T 月地月地C.T 表示行星运动的自转周期D.T 表示行星运动的公转周期2.太阳系中各大行星绕太阳运动的轨道可以粗略的认为是圆形，下表所示是几个行星距太阳的距离和行星质量的参数，由表中的数据可估算出天王星公转的周期最接近于()行星水星地球火星木星天王星海王星日星距离11/10m ⨯0.58 1.50 2.287.7828.7145.04行星质量24/10kg ⨯0.336.000.64190086.8102A.7000年B.85年C.20年D.10年3.已知两个质点相距为r 时，它们之间的万有引力的大小为F ；当这两个质点间的距离变为3r 时，万有引力的大小变为()A./3F B./6F C./9F D.3F4.假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为4200km 的赤道上空绕地球做匀速圆周运动，地球半径约为6400km ，地球同步卫星距地面高度为36000km ，宇宙飞船和地球同步卫星绕地球同向运动，每当二者相距最近时，宇宙飞船就向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号发送到地面接收站，某时刻二者相距最远，从此刻开始，在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为A.4次B.6次C.7次D.8次5.首先测出“万有引力恒量”的科学家是()A.伽利略B.牛顿C.亚里士多德D.卡文迪许6.已知地球半径为R ，月球半径为r ，地球与月球之间的距离(两球中心之间的距离)为L .月球绕地球公转的周期为T 1，地球自转的周期为T 2，地球绕太阳公转周期为T 3，假设公转运动都视为圆周运动，万有引力常量为G ，由以上条件可知()A.地球的质量为2234L m GT π=地 B.月球的质量为2214Lm GT π=月C.地球的密度为213LGT πρ=D.月球运动的加速度为2214La T π=7.研究火星是人类探索向火星移民的一个重要步骤，设火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，火星轨道在地球轨道外侧，如图所示，与地球相比较，则下列说法中正确的是A.火星运行速度较大B.火星运行角速度较大C.火星运行周期较大D.火星运行的向心加速度较大8.在地球(看作质量均匀分布的球体)上空有许多同步卫星，下面说法中正确的是)(A.它们离地心的距离可能不同．B.它们速度的大小可能不同．C.它们向心加速度的大小可能不同．D.它们的质量可能不同．9.我国成功发射了天链一号04星，天链一号04星是我国第4颗地球同步轨道数据中继卫星，它与天链一号02星、03星实现组网运行，为我国神舟飞船、空间实验室天宫二号等提供数据中继与测控服务.如图为天宫二号和天链一号绕地球稳定运行的轨道示意图，下列关于该状态的说法正确的是A.天宫二号的运行速度一定大于7.9/km s ，小于11.2/km sB.天链一号04星与静止在地球赤道上的物体具有相同的向心加速度C.天链一号04星的公转周期大于天宫二号的公转周期D.天链一号04星可相对地面静止于北京飞控中心的正上方10.关于第一宇宙速度，下面说法正确的是()A.它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B.它是能使卫星进入近地圆形轨道的最大发射速度C.它是地球同步卫星运动时的速度D.所有绕地球做匀速圆周运动的人造卫星速度都不可能大于第一宇宙速度二、多选题(本大题共5小题，共25.0分)11.宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统．在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统．设某双星系统P 、Q 绕其连线上的O 点做匀速圆周运动，如图所示．若PO>OQ ，则()A.星球P 的质量一定大于Q 的质量B.星球P 的线速度一定大于Q 的线速度C.双星间距离一定，双星的质量越大，其转动周期越大D.双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大12.我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时)；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球．如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨后与变轨前相比()A.卫星的速度一定变小了B.卫星的速度一定变大了C.卫星的向心力一定变大了D.变轨后卫星的角速度一定小于同步卫星的角速度13.用m 表示地球同步卫星的质量，h 表示它离地面的高度，R 表示地球的半径，g 表示地球表面处的重力加速度，ω表示地球自转的角速度，则()A.同步卫星的线速度大小为()R h ω+B.C.同步卫星的向心力大小为22()gR mR h +D.同步卫星内的仪器不受重力14.如图所示为某飞船从轨道Ⅰ经两次变轨绕火星飞行的轨迹图，其中轨道Ⅱ为圆轨道，轨道Ⅲ为椭圆轨道，三个轨道相切于P 点，P 、Q 两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点，S 是轨道Ⅱ上的点，P 、Q 、S 三点与火星中心在同一直线上，且PQ=2QS ，下列说法正确的是A.飞船在P 点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要减速B.飞船在轨道Ⅱ上由P 点运动到S 点的时间是飞船在轨道Ⅲ上由P 点运动到Q 点的时间的1.5倍C.飞船在轨道Ⅱ上S 点与在轨道Ⅲ上P 点的加速度大小相等D.飞船在轨道Ⅱ上S 点的速度小于在轨道Ⅲ上P 点的速度15.两颗行星的质量分别为1m 和2m ，绕太阳运行的轨道半径分别为1r 和2r ，若它们只受太阳的万有引力作用，下列说法正确的是()A.B.C.D.向心加速度之比为211222m rm r三、计算题(本大题共3小题，共35.0分)16.我国月球探测计划“嫦娥工程”已启动，科学家对月球的探索会越来越深入．(1)若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径；(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0水平抛出一个小球，经过时间t，小球速度和水平方向成45°角．已知月球半径为R月，引力常量为G，试求出月球的质量M月．17.宇航员站在某星球表面，从高h处以初速度0v水平抛出一个小球，小球落到星球表面时，与抛出点的水平距离是x，已知该星球的半径为R，引力常量为G，求(1)该星球的质量M．(2)该星球的第一宇宙速度．18.宇航员王亚平在“天宫一号”飞船内进行了我国首次太空授课．若已知飞船绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球半径为R，地球表面重力加速度g，求：(1)地球的第一宇宙速度v；(2)飞船离地面的高度h．物理必修2第六章《万有引力与航天》测试答案一、单选题(本大题共10小题，共40.0分)1.关于开普勒第三定律32R K T=,以下理解正确的是()A.该定律只适用于行星绕太阳的运动,不适用于卫星绕行星的运动B.若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R 地,周期为T 地；月球绕地球运转轨道的长半轴为R 月,周期为T 月,则:3322=R R T T 月地月地C.T 表示行星运动的自转周期D.T 表示行星运动的公转周期【答案】D2.太阳系中各大行星绕太阳运动的轨道可以粗略的认为是圆形，下表所示是几个行星距太阳的距离和行星质量的参数，由表中的数据可估算出天王星公转的周期最接近于()行星水星地球火星木星天王星海王星日星距离11/10m ⨯0.58 1.50 2.287.7828.7145.04行星质量24/10kg ⨯0.336.000.64190086.8102A.7000年 B.85年C.20年D.10年【答案】B3.已知两个质点相距为r 时，它们之间的万有引力的大小为F ；当这两个质点间的距离变为3r 时，万有引力的大小变为()A./3F B./6F C./9F D.3F【答案】C4.假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为4200km 的赤道上空绕地球做匀速圆周运动，地球半径约为6400km ，地球同步卫星距地面高度为36000km ，宇宙飞船和地球同步卫星绕地球同向运动，每当二者相距最近时，宇宙飞船就向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号发送到地面接收站，某时刻二者相距最远，从此刻开始，在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为A.4次 B.6次C.7次D.8次【答案】C5.首先测出“万有引力恒量”的科学家是()A.伽利略B.牛顿C.亚里士多德D.卡文迪许【答案】D6.已知地球半径为R ，月球半径为r ，地球与月球之间的距离(两球中心之间的距离)为.L 月球绕地球公转的周期为1T ，地球自转的周期为2T ，地球绕太阳公转周期为3T ，假设公转运动都视为圆周运动，万有引力常量为G ，由以上条件可知()A.地球的质量为2234L m GT π=地 B.月球的质量为2214Lm GT π=月C.地球的密度为213L GT πρ= D.月球运动的加速度为2214La T π=【答案】D7.研究火星是人类探索向火星移民的一个重要步骤，设火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，火星轨道在地球轨道外侧，如图所示，与地球相比较，则下列说法中正确的是A.火星运行速度较大B.火星运行角速度较大C.火星运行周期较大D.火星运行的向心加速度较大【答案】C8.在地球(看作质量均匀分布的球体)上空有许多同步卫星，下面说法中正确的是()A.它们离地心的距离可能不同．B.它们速度的大小可能不同．C.它们向心加速度的大小可能不同．D.它们的质量可能不同．【答案】D9.我国成功发射了天链一号04星，天链一号04星是我国第4颗地球同步轨道数据中继卫星，它与天链一号02星、03星实现组网运行，为我国神舟飞船、空间实验室天宫二号等提供数据中继与测控服务.如图为天宫二号和天链一号绕地球稳定运行的轨道示意图，下列关于该状态的说法正确的是A.天宫二号的运行速度一定大于7.9/km s ，小于11.2/km sB.天链一号04星与静止在地球赤道上的物体具有相同的向心加速度C.天链一号04星的公转周期大于天宫二号的公转周期D.天链一号04星可相对地面静止于北京飞控中心的正上方【答案】C10.关于第一宇宙速度，下面说法正确的是()A.它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B.它是能使卫星进入近地圆形轨道的最大发射速度C.它是地球同步卫星运动时的速度D.所有绕地球做匀速圆周运动的人造卫星速度都不可能大于第一宇宙速度【答案】D二、多选题(本大题共5小题，共25.0分)11.宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统．在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统．设某双星系统P 、Q 绕其连线上的O 点做匀速圆周运动，如图所示．若PO >OQ ，则()A.星球P 的质量一定大于Q 的质量B.星球P 的线速度一定大于Q 的线速度C.双星间距离一定，双星的质量越大，其转动周期越大D.双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大【答案】BD12.我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时)；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球．如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨后与变轨前相比()A.卫星的速度一定变小了B.卫星的速度一定变大了C.卫星的向心力一定变大了D.变轨后卫星的角速度一定小于同步卫星的角速度【答案】AD13.用m 表示地球同步卫星的质量，h 表示它离地面的高度，R 表示地球的半径，g 表示地球表面处的重力加速度，ω表示地球自转的角速度，则()A.同步卫星的线速度大小为()R h ω+B.C.同步卫星的向心力大小为22()gR mR h +D.同步卫星内的仪器不受重力【答案】ABC14.如图所示为某飞船从轨道Ⅰ经两次变轨绕火星飞行的轨迹图，其中轨道Ⅱ为圆轨道，轨道Ⅲ为椭圆轨道，三个轨道相切于P 点，P 、Q 两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点，S 是轨道Ⅱ上的点，P 、Q 、S 三点与火星中心在同一直线上，且PQ =2QS ，下列说法正确的是A.飞船在P 点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要减速B.飞船在轨道Ⅱ上由P 点运动到S 点的时间是飞船在轨道Ⅲ上由P 点运动到Q 点的时间的1.5倍C.飞船在轨道Ⅱ上S 点与在轨道Ⅲ上P 点的加速度大小相等D.飞船在轨道Ⅱ上S 点的速度小于在轨道Ⅲ上P 点的速度【答案】AC15.两颗行星的质量分别为1m 和2m ，绕太阳运行的轨道半径分别为1r 和2r ，若它们只受太阳的万有引力作用，下列说法正确的是()A.B.C.D.向心加速度之比为211222m r m r 【答案】AC三、计算题(本大题共3小题，共35.0分)16.我国月球探测计划“嫦娥工程”已启动，科学家对月球的探索会越来越深入．(1)若已知地球半径为R ，地球表面的重力加速度为g ，月球绕地球运动的周期为T ，月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径；(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v 0水平抛出一个小球，经过时间t ，小球速度和水平方向成45°角．已知月球半径为R 月，引力常量为G ，试求出月球的质量M 月．【答案】(1)(2)20v R Gt 月【详解】(1)设地球质量为M ，根据万有引力定律和向心力公式得：2224GMM M r r Tπ=月月在地表2GMmmg R =联立解得r =(2)设月球表面处的重力加速度为g 月，小球的质量为m ，根据题意可知：v y =g 月t ；0tan y v v θ=在月球表面2M m G mg R =月月月联立解得20v R M Gt=月月17.宇航员站在某星球表面，从高h 处以初速度0v 水平抛出一个小球，小球落到星球表面时，与抛出点的水平距离是x ，已知该星球的半径为R ，引力常量为G ，求(1)该星球的质量M ．(2)该星球的第一宇宙速度．【答案】(1)22022hv R Gx 【详解】(1)设星球表面的重力加速度为g ，则根据小球的平抛运动规律得：212h gt =0x v t=联立得：2022hv g x=再由2Mmmg G R =联立以上两式解得：22022h R M Gx υ=(2)设该星球的近地卫星质量为0m ，根据重力等于向心力得：则200v m g m R=解得v =18.宇航员王亚平在“天宫一号”飞船内进行了我国首次太空授课．若已知飞船绕地球做匀速圆周运动的周期为T ，地球半径为R ，地球表面重力加速度g ，求：(1)地球的第一宇宙速度v ；(2)飞船离地面的高度h ．【答案】(1)v =(2)h R =【详解】(1)根据2v mg m R=得地球的第一宇宙速度为：v =．(2)根据万有引力提供向心力有：()2224()Mm G m R h R h Tπ=++，又2GM gR =，解得：h R =．。
人教版高中物理必修二第六章《万有引力与航天》测试试题(含答案)
人教版高中物理必修二第六章《万有引力与航天》测试试题（含答案）1 / 7《万有引力与航天》测试题一、单选题1．理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零．现假设地球是一半径为R 、质量分布均匀的实心球体，O 为球心，以O 为原点建立坐标轴Ox ，如图所示．一个质量一定的小物体(假设它能够在地球n 内部移动)在x 轴上各位置受到的引力大小用F 表示，则F 随x 变化的关系图中正确的是A ．B ．C ．D ．2．两个质量不同的天体构成双星系统，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。
不考虑其它天体的作用力，下列说法不正确的是 ( ) A ．质量大的天体线速度较小 B ．两天体的角速度总是相同C ．若两天体的距离不变，则周期也不变D ．若在圆心处放一个质点，它受到的合力不为零3．关于科学家在物理学上做出的贡献，下列说法正确的是 A ．奥斯特发现了申磁感应现象 B ．爱因斯坦发现了行星运动规律 C ．牛顿提出了万有引力定律D ．开普勒提出了狭义相对论4．“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道到达月球，在距月球表面200km 的P 点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示．之后，卫星在P 点经过几次“刹车制动”，最终在距月球表面200km 的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动．用T 1、T 2、T 3分别表示卫星在椭圆轨道Ⅰ、Ⅱ和圆形轨道Ⅲ上运动的周期，用a 1、a 2、a 3分别表示卫星沿三个轨道运动到P 点的加速度，则下面说法正确的是（ ）A．a1＜a2＜a3B．T1＜T2＜T3C．T1＞T2＞T3D．a1＞a2＞a35．下列说法正确的是（）A．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因B．月球绕地球运动时受到地球的引力和向心力的作用C．哥白尼提出了日心说，牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值D．物体在转弯时一定受到力的作用6．下列说法正确的是（）A．牛顿通过实验测出了万有引力常量B．同步卫星运行的角速度与地球自转角速度相同，相对地球静止，且处于平衡状态C．第一宇宙速度是人造卫星环绕地球运动的速度D．发射人造地球卫星所需的速度大小只决定于轨道高度，而与卫星的质量无关7．太空舱围绕地球做匀速圆周运动时，太空舱内的物体（）A．处于完全失重状态，所受重力为零B．处于完全失重状态，所受重力不为零C．处于失重状态但不是完全失重，所受重力不为零D．处于平衡状态，所受合力为零8．下列说法中正确的是（）A．两个互成角度(不共线)的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动B．匀速圆周运动是加速度不变的曲线运动C．牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律并测定了万有引力常量GD．地球绕太阳公转运动轨道半径R的三次方与其周期T的平方之比为常数，即32RkT，那么人教版高中物理必修二第六章《万有引力与航天》测试试题（含答案）3 / 7k 的大小只与太阳的质量有关，与地球的质量无关9．一颗人造卫星在不同轨道上绕地球做匀速圆周运动，下列正确的是： A ．轨道半径越大，所受向心力越大B ．轨道半径越大，运行的角速度越大C ．轨道半径越大，运行的线速度越大D ．轨道半径越大，运行的周期越大10．已知某质量分布均匀的星球密度为ρ，有一个物体静止在该星球表面的“赤道”上，若由于星球自转使物体对星球表面的压力恰好为零，则该星球自转的周期为（万有引力常量为G ）（ ） AB ．3Gπρ C ．43G ρπD11．如图所示，两个卫星 A 、 B 绕着同一行星做匀速圆周运动，轨道半径分别为 R 1 和 R 2， R 1>R 2。
人教版高中物理必修二 第六章《万有引力与航天》测试题
第六章《万有引力与航天》测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．下列关于开普勒对于行星运动规律的认识的说法正确的是( )A ．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B ．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆C ．所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同D ．所有行星的公转周期与行星的轨道的半径成正比2．“天宫一号”是我国第一个目标飞行器和空间实验室。
已知“天宫一号”绕地球的运动可看做是匀速圆周运动，转一周所用的时间约为90分钟。
关于“天宫一号”，下列说法正确的是( )A ．“天宫一号”的线速度可能大于7.9km/sB ．“天宫一号”的角速度约为地球同步卫星角速度的16倍C ．“天宫一号”离地面的高度比地球同步卫星离地面的高度高D ．当宇航员站立于“天宫一号”内不动时，他所受的合力为零3．如图所示，假设地球质量分布均匀，其质量为M ，地球外B 点有一质量为m 的质点，B 点到球心O 的距离为r ．已知该质点受到地球对它的万有引力大小为2GMm F r ，其中G 为引力常量．类比电场强度的定义式，可以推知地球在B 点的引力场强度大小'E 为（ ）A ．2r GMmB ．2GMm rC ．2Gm rD ．2GM r 4．1957年10月4日，苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星以来，人类活动范围从陆地、海洋、大气层扩展到宇宙空间，宇宙空间成为人类的第四疆域，人类发展空间技术的最终目的是开发太空资源。
宇宙飞船要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间( )A ．只能从较低轨道上加速B ．只能从较高轨道上加速C ．只能从空间站同一轨道上加速D ．无论在什么轨道上，只要加速都行。
5．2018年11月1日，我国成功发射第四十一颗北斗导航卫星，这颗卫星属于地球同步卫星，关于这颗卫星的说法正确的是( )A．线速度大于地球的第一宇宙速度B．运行角速度等于地球自转的角速度C．运行周期大于月球绕地球运行的周期D．向心加速度大于地球表面的重力加速度6．下列关于绕地球运行的卫星的运动速度的说法中正确的是（）A．一定等于7．9 km/sB．一定小于7．9 km/sC．大于或等于7．9 km/s，而小于11．2 km/sD．只需大于7．9 km/s7．为使电子的质量增加到静止质量的两倍，需有多大的速度( )．A．6.0×108m/s B．3.0×108m/sC．2.6×108m/s D．1.5×108m/s8．卫星“轨道康复者”与同步卫星在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动，某时刻位置关系如图所示，假设“轨道康复者”的轨道半径为同步卫星轨道半径的四分之一，则下列说法正确的是（）A．站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动B．“轨道康复者”在图示位置减速可到达同步卫星轨道C．“轨道康复者”绕地球做圆周运动的周期约为3小时D．“轨道康复者”从图示位置开始约经过1.5小时与同步卫星的距离最近9．中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统．北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务．如图所示，“北斗”系统的三颗卫星a、b、c绕地心做匀速圆周运动，卫星c所在的轨道半径为r，卫星a、b所在的轨道半径为2r，若三颗卫星均沿顺时针方向（从上向下看）运行，质量均为m，卫星c所受地球的万有引力大小为F，引力常量为G，不计卫星间的相互作用．下列判断正确的是( )A．卫星a所受地球的万有引力大小为F2B．a、b、c三颗卫星运动过程中相对位置保持不变C．地球质量为Fr 2GmD．a、b、c三颗卫星的机械能相等10．经典力学有一定的适用范围和局限性，不适合用经典力学描述的运动是( ) A．子弹的飞行 B．粒子接近光速的运动C．列车的运行 D．飞船绕地球的运行11．通过观测冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量.假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量.这两个物理量可以是( )A．卫星的质量和轨道半径B．卫星的运行周期和角速度C．卫星的质量和角速度D．卫星的速度和角速度12．火星被认为是太阳系中最有可能存在地外生命的行星，对人类来说充满着神奇，为了更进一步探究火星，发射一颗火星的同步卫星。
高一物理必修二第六章万有引力与航天检测题
第六章 万有引力与航天一、单项选择题1．关于万有引力和万有引力定律理解正确的有（ ）A ．不可能看作质点的两物体之间不存在相互作用的引力B ．可看作质点的两物体间的引力可用F ＝221r m m G计算 C ．由F ＝221r m m G知，两物体间距离r 减小时，它们之间的引力增大，紧靠在一起时，万有引力非常大D ．引力常量的大小首先是由卡文迪许测出来的，且等于6.67×10－11N ·m² / kg²2．关于人造卫星所受的向心力F 、线速度v 、角速度ω、周期T 与轨道半径r 的关系，下列说法中正确的是（ ）A ．由F ＝221r m m G 可知，向心力与r ²成反比 B ．由F ＝m r2v 可知，v ²与r 成正比 C ．由F ＝mω²r 可知，ω²与r 成反比 D ．由F ＝m r T 224 可知，T 2与r 成反比3．两颗人造地球卫星都在圆形轨道上运动，它们的质量相等，轨道半径之比r 1∶r 2＝2∶1，则它们的向心加速度之比a 1∶a 2等于（ ）A ．2∶1B ．1∶4C ．1∶2D ．4∶14．设地球表面的重力加速度为g 0，物体在距地心4 R （R 为地球半径）处，由于地球的作用而产生的重力加速度为g ，则g ∶g 0为（ ）A ．16∶1B ．4∶1C ．1∶4D ．1∶165．假设人造卫星绕地球做匀速圆周运动，当卫星绕地球运动的轨道半径增大到原来的2倍时，则有（ ）A ．卫星运动的线速度将增大到原来的2倍B ．卫星所受的向心力将减小到原来的一半C ．卫星运动的周期将增大到原来的2倍D ．卫星运动的线速度将减小到原来的22 6．假设火星和地球都是球体，火星的质量M 1与地球质量M 2之比21M M = p ；火星的半径R 1与地球的半径R 2之比21R R = q ，那么火星表面的引力加速度g 1与地球表面处的重力加速度g 2之比21g g 等于（ ） A ．2q pB ．p q ²C ．q pD ．p q7．地球的第一宇宙速度约为8 km/s ，某行星的质量是地球的6倍，半径是地球的1.5倍。
人教版高中物理必修2第六章《万有引力与航天》测试卷
第六章《万有引力与航天》测试卷一、单选题(共12小题)1.关于地球和太阳，下列说法中正确的是()A．地球对太阳的引力比太阳对地球的引力小得多B．地球围绕太阳运转的向心力来源于太阳对地球的万有引力C．太阳对地球的作用力有引力和向心力D．在地球对太阳的引力作用下，太阳绕地球运动2.我国至今已多次成功发射“神舟号”系列载人飞船，假设飞船绕地球做匀速圆周运动，则说法正确的是()A．已知飞船运动的轨道半径、周期以及引力常量，可算出飞船的质量B．飞船绕地球沿圆轨道运动的速度比同步卫星的速度大，运动周期比同步卫星周期小C．宇航员在飞船上处于完全失重状态，测力计、压强计、天平等都不能正常使用D．若有两个这样的飞船在同一轨道上，相隔一段距离一前一后沿同一方向绕行，只要后一飞船向后喷气加速，则两飞船一定能实现对接3.某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是()A．天B．天C． 1天D． 9天4.火箭在高空某处所受的引力为它在地面某处所受引力的一半，则火箭离地面的高度与地球半径之比为()A． (＋1)∶1B． (－1)∶1C．∶1D． 1∶5.双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动．研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化．若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k 倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为()A．TB．TC．TD．T6.甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道．以下判断正确的是()A．乙的周期大于甲的周期B．乙的速度大于第一宇宙速度C．甲的加速度小于乙的加速度D．甲在运行时能经过北极的正上方7.2013年12月11日，“嫦娥三号”从距月面高度为100 km的环月圆轨道Ⅰ上的P点实施变轨，进入近月点为15 km的椭圆轨道Ⅱ，由近月点Q成功落月，如图所示．关于“嫦娥三号”，下列说法正确的是()A．沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期B．沿轨道Ⅰ运动至P时，需制动减速才能进入轨道ⅡC．沿轨道Ⅱ运行时，在P点的加速度大于在Q点的加速度D．在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中，万有引力对其做负功8.若用假想的引力场线描绘质量相等的两星球之间的引力场分布，使其他星球在该引力场中任意一点所受引力的方向沿该点引力场线的切线上并指向箭头方向．则描述该引力场的引力场线分布图是()A．B．C．D．9.宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落到月球表面(设月球半径为R)．据上述信息推断，飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为()A．B．C．D．10.在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献.关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是()A．卡文迪许通过实验比较准确地测出了引力常量的数值B．第谷通过对天体运动的长期观察，发现了行星运动三定律C．开普勒发现了万有引力定律D．牛顿提出了“日心说”11.“神州八号”与“天宫一号”成功对接，是我国航天事业取得的又一辉煌成果．对接后它们一起沿半径为r的圆轨道绕地球飞行，已知地球的质量为M，万有引力常量为G，它们一起运行的线速度大小为()A．B．C．D．12.位于赤道上随地球自转的物体P和地球的同步通信卫星Q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动．已知地球同步通信卫星的轨道半径为r，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g.仅利用以上已知条件不能求出()A．地球同步通信卫星的运行速率B．第一宇宙速度C．赤道上随地球自转的物体的向心加速度D．万有引力常量二、计算题(共3小题)13.某星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上高h处平抛一物体，水平射程为60 m．则在该星球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一物体，水平射程应为多少？14.有一极地卫星绕地球做匀速圆周运动，该卫星的运动周期为，其中T0为地球的自转周期．已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R.求：(1)该卫星一昼夜经过赤道上空的次数n为多少？试说明理由．(2)该卫星离地面的高度H.15.地球A和某一行星B的半径之比为R1∶R2＝1∶2，平均密度之比为ρ1∶ρ2＝4∶1.若地球表面的重力加速度为10 m/s2，那么(1)B行星表面的重力加速度是多少？(2)若在地球表面以某一初速度竖直上抛的物体最高可达20 m，那么在B行星表面以同样的初速度竖直上抛一物体，经多少时间该物体可落回原地？(空气阻力不计)三、填空题(共3小题)16.已知地球半径为R，质量为M，自转周期为T.一个质量为m的物体放在赤道处的海平面上，则物体受到的万有引力F＝______，重力G＝______.17.经典力学的适用范围：只适合于低速运动，__________________；只适合于宏观世界，______________________.18.A为地球赤道上的物体，随地球自转的速度为v1，B为近地卫星，在地球表面附近绕地球运行，速度为v2，C为地球同步卫星，距地面高度为地球半径的5倍，绕地球运行的速度为v3，则v1∶v2∶v3＝________.答案解析1.【答案】B【解析】地球对太阳的引力和太阳对地球的引力是一对相互作用力，大小相等，故A错误；太阳对地球的万有引力充当地球绕太阳运动的向心力，B正确；向心力是几个力的合力或者一个力来充当的效果力，受力分析时，不能与充当其的其他力并存，C错误；地球绕太阳运动，D错误．2.【答案】B【解析】根据G＝m r知，已知轨道半径、周期、引力常量，可以求出地球的质量，但不能求出飞船的质量，故A错误．由v＝，T＝知飞船的轨道半径小，线速度大且周期小，故B正确．人造卫星处于完全失重，因此与重力有关的仪器均不可使用，但测力计可以测其它力，选项C错误．在同一轨道上有沿同一方向绕行的前后两艘飞船，若加速，万有引力不够提供向心力，将做离心运动，离开原轨道，不会与前面的飞船对接．故D错误．故选B.3.【答案】C4.【答案】B5.【答案】B【解析】双星间的万有引力提供向心力．设原来双星间的距离为L，质量分别为M、m，圆周运动的圆心距质量为m的恒星距离为r.对质量为m的恒星：G＝m2r对质量为M的恒星：G＝M2得G＝L即T2＝则当总质量为k(M＋m)，间距为L′＝nL时，T′＝T，选项B正确．6.【答案】C【解析】人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有：G＝m＝mω2r＝m()2r＝ma解得：v＝①T＝2π②a＝③由①②③式可以知道，人造卫星的轨道半径越大，线速度越小、周期越大、加速度越小，由于甲卫星的高度大，轨道半径大，故甲卫星的线速度小、周期大，加速度小；第一宇宙速度是近地圆轨道的环绕速度，也是圆轨道运行的最大速度；则C正确；甲只能在赤道上空，则D错误，故选C.7.【答案】B【解析】根据开普勒第三定律＝k可知半长轴越大，运动周期越大，显然轨道Ⅰ的半长轴(半径)大于轨道Ⅱ的半长轴，故沿轨道Ⅰ运动的周期大于沿轨道Ⅱ运动的周期；沿轨道Ⅰ运动至P点时，要想进入轨道Ⅱ，需要在轨道Ⅱ的P点开始做向心运动，则需制动减速才能进入轨道Ⅱ；根据万有引力G＝ma，得：a＝G，则在P点的加速度小于在Q点的加速度；在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中，根据开普勒第二定律可知：v Q>v P，则“嫦娥三号”的动能增加，故万有引力对其做正功，所以正确选项为B.8.【答案】B【解析】其他星球在该引力场中任意一点必定受到两星球的万有引力，方向应指向两星球，A、D 错，由于两星球相互间引力场间的影响，其引力场线应是弯曲的，C错；故描述该引力场的引力场线分布图是图B.9.【答案】B船在月球表面附近做匀速圆周运动可得G＝m，在月球表面附近mg′＝，联立得v＝，故B正确.10.【答案】A【解析】11.【答案】B【解析】研究飞船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＝m，解得v＝，故选B.12.【答案】D【解析】地球同步卫星的周期等于地球自转周期T＝24 h，地球同步卫星的速率：v同步＝，A正确；根据第一宇宙速度G＝m，且G＝mg，可得v＝，可求解第一宇宙速度，B正确；根据a＝()2R可求解赤道上随地球自转的物体的向心加速度，C正确；现有条件无法求出万有引力常量，D错误；选D.13.【答案】10 m14.【答案】(1)卫星周期T＝，则卫星一昼夜绕地球转4圈，卫星每个周期经过赤道上空两次，因此一昼夜卫星经过地球赤道上空8次；(2)－R.15.【答案】(1)5 m/s2(2)8 s16.【答案】－【解析】根据万有引力定律的计算公式，得F万＝.物体的重力等于万有引力减去向心力，即mg＝F万－F向＝－.17.【答案】不适合高速不适合微观【解析】略18.【答案】1∶6∶6【解析】地球赤道上的物体和同步卫星具有相同的周期和角速度，根据v＝ωr，地球的半径与同步卫星的轨道半径比为1∶6，所以v1：v3＝1∶6.近地卫星和同步卫星都是绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力＝，解得v＝.两卫星的轨道半径比为1∶6，所以v2∶v3＝∶1，所以v1∶v2∶v3＝1∶6∶6.。
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第六章 万有引力与航天 单元检测题2011.4
班级： 姓名：
成绩：
一、单项选择题
1．关于万有引力和万有引力定律理解正确的有（ ）
A ．不可能看作质点的两物体之间不存在相互作用的引力
B ．可看作质点的两物体间的引力可用F ＝2
21
r m m G 计
算
C ．由F ＝2
2
1r
m m G 知，两物体间距离r 减小时，它们之间的引力增大，紧靠在一起时，万有引力非常大
D ．引力常量的大小首先是由卡文迪许测出来的，且等于6.67×10
－11
N ·m² / kg²
2．关于人造卫星所受的向心力F 、线速度v 、角速度ω、周期T 与轨道半径r 的关系，下列说法中正确的是（ ）
A ．由F ＝2
2
1r m m G
可知，向心力与r ²成反比 B ．由F ＝m r
2
v 可知，v ²与r 成正比
C ．由F ＝mω²r 可知，ω²与r 成反比
D ．由F ＝m
r T
2
24 可知，T 2与r 成反比
3．两颗人造地球卫星都在圆形轨道上运动，它们的质量相等，轨道半径之比r 1∶r 2＝2∶1，
则它们的向心加速度之比a 1∶a 2等于（ ）
A ．2∶1
B ．1∶4
C ．1∶2
D ．4∶1
4．设地球表面的重力加速度为g 0，物体在距地心4 R （R 为地球半径）处，由于地球的作用而产生的重力加速度为g ，则g ∶g 0为（ ）
A ．16∶1
B ．4∶1
C ．1∶4
D ．1∶16
5．假设人造卫星绕地球做匀速圆周运动，当卫星绕地球运动的轨道半径增大到原来的2倍时，则有（ ）
A ．卫星运动的线速度将增大到原来的2倍
B ．卫星所受的向心力将减小到原来的一半
C ．卫星运动的周期将增大到原来的2倍
D ．卫星运动的线速度将减小到原来的
2
2 6．假设火星和地球都是球体，火星的质量M 1与地球质量M 2之比2
1
M M = p ；火星的半径R 1与地球的半径R 2之比2
1
R R = q ，那么火星表面的引力加速度g 1与地球表面处的重力加速度g 2之比
2
1
g g 等于（ ） A ．
2
q p B ．p q ² C ．
q
p
D ．p q
7．地球的第一宇宙速度约为8 km/s ，某行星的质量是地球的6倍，半径是地球的1.5倍。
该行星上的第一宇宙速度约为（ ）
A ．16 km/s
B ．32 km/s
C ．46 km/s
D ．2 km/s
二、多项选择题
8．关于第一宇宙速度，下面说法正确的是（ ） A ．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 B ．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度 C ．它是使卫星进入近地圆形轨道的最小速度 D ．它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度 9．关于地球的同步卫星，下列说法正确的是（ ） A ．它处于平衡状态，且具有一定的高度 B ．它的加速度小于9.8 m/s²
C ．它的周期是24 h ，且轨道平面与赤道平面重合
D ．它绕行的速度小于7.9 km/s
10．在低轨道运行的人造卫星，由于受到空气阻力的作用，卫星的轨道半径不断缩小，运行中卫星的（ ）
A ．速率逐渐减小
B ．速率逐渐增大
C ．周期逐渐变小
D ．向心力逐渐加大
11．地球的质量为M ，半径为R ，自转角速度为ω，万有引力常量为G ，地球表面的重力加速度为g ，同步卫星距地面的距离为h ，则同步卫星的线速度大小为（ ）
A ．ω(R ＋h )
B ．
h
R GM
+ C ．R
h
R g
+ D ．gR
班级： 姓名： 成绩：
一、 选择题：（请将选择题答案填写在下面的表格中）
三、填空题
12．在某星球上以速度v 0竖直上抛一物体，经过时间t ，物体落回抛出点。
如将物体沿该星球赤道切线方向抛出，要使物体不再落回星球表面，抛出的初速至少应为_______。
（已知星球半径为R ，不考虑星球自转）
13．v = 7.9 km/s 是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度，叫做__________速度。
v = 11.2 km/s 是物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的速度，叫做__________速度。
v = 16.7 km/s 是使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去的速度，叫做__________速度。
14．两颗球形行星A 和B 各有一颗卫星a 和b ，卫星的圆形轨道接近各自行星的表面，如果两颗行星的质量之比p M M B
A =，半径之比
B A R R = q ，则两颗卫星的周期之比b a T T
等于
__________。
四、计算题
15．地球绕太阳公转的角速度为ω1，轨道半径为R 1，月球绕地球公转的角速度为ω2，轨道半径为R 2，那么太阳的质量是地球质量的多少倍？
16．某行星的质量为地球质量的16倍，半径为地球半径的4倍，已知地球的第一宇宙速度为7.9 km/s ,该行星的第一宇宙速度是多少？
17．宇航员站在一颗星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球。
经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离L。
若抛出时的初速增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为3L。
已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G。
求该星球的质量M。
参考答案
一、单项选择题
1．B 2．A 解析：弄清楚正比与反比的含义是解决问题的关键。
3．B
4．D
5．D
6．A
7．A 解析：由公式m r 2v = G 2r
Mm
，若M 增大为原来的6倍，r 增大为原来的5倍，
可得v 增大为原来的2倍。
二、多项选择题
8．BC 9．BCD 解析：“同步”的含义是卫星与地球角速度相等，因此，周期为24 h 。
离地越远，线速度越小，加速度越小。
10．BCD 解析：根据万有引力提供向心力，高度越低，线速度越大，角速度越大，运行周期越小。
11．ABC 三、填空题 12．
R t
2v 解析：该星球表面和地球表面竖直上抛物体的运动遵从相同规律，仅仅是运动加速度不同，由此可以先计算出该星球表面附近的重力加速度，从而得解。
13．第一宇宙；第二宇宙；第三宇宙 14．p
q q
四、计算题
15．3
212
2
1
⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛R R ω
ω 解析：地球与太阳的万有引力提供地球运动的向心力，月球与地球的万有引力提供月球运动的向心力。
16． 15.8 km/s 17．
2
2332Gt LR 解析：在该星球表面平抛物体的运动规律与地球表面相同，根据已知
条件可以求出该星球表面的加速度；需要注意的是抛出点与落地点之间的距离为小球所做平抛运动的位移的大小，而非水平方向的位移的大小。
然后根据万有引力等于重力，求出该星球的质量。