一轮复习--万有引力练习一

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高考物理一轮专题复习学案: 万有引力定律

高考物理一轮专题复习学案: 万有引力定律

一、行星的运动 二、万有引力定律 三、引力常量的测定【例题】应用万有引力定律和向心力的公式证明:对于所有在圆周轨道上运动的地球卫星,其周期的二次方与轨道半径的三次方之比为一常量,即T 2/R 3=常量.【证明】设地球的质量为M ,卫星的质量为m ,轨道半径为R ,周期为T .因为卫星绕地球作圆周运动的向心力为万有引力,故F =G 2R Mm =m R ω2=m R 22T 4π. ∴ 32R T =GM 42π=常量. 可见,这一常量只与中心天体(地球)的质量有关.也适用于绕某一中心天体运动的天体系统.●课堂针对训练●(1)关于丹麦天文学家第谷,对行星的位置进行观测所记录的数据,下列说法正确的是:A .这些数据在测量记录时误差相当大;B .这些数据说明太阳绕地球运动;C .这些数据与以行星绕太阳做匀速圆周运动为模型得到的结果相吻合;D .这些数据与以行星绕太阳做椭圆运动为模型得到的结果相吻合.(2)关于行星绕太阳运动的正确说法是:A .所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动;B .行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处;C .离太阳越近的行星运动周期越大;D .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.(3)如图6-1所示,r 远大于两球的半径,但两球半径不能忽略,而球的质量均匀分布、大小分别为m 1与m 2,则两球间的万有引力大小为:A .Gm 1m 2/r 2;B .Gm 1m 2/r 12;C .Gm 1m 2/(r 1+r 2)2;D .Gm 1m 2/(r +r 1+r 2)2.(4)地球对月球具有相当大的万有引力,为什么它们不靠在一起,其原因是:A .不仅地球对月球有万有引力,而且月球对地球也有万有引力,这两个力大小相等,方向相反,互相平衡了;B .地球对月球的引力还不算大;C .不仅地球对月球有万有引力,而且太阳系里其他星球对月球也有万有引力,这些力的合力等于零;D .万有引力不断改变月球的运动方向,使得月球绕地球运行.(5)关于引力常量G ,以下说法正确的是:A .在国际单位制中,G 的单位是N ·kg 2/m 2;B .在国际单位制中,G 的数值等于两个质量各为1kg 的物体,相距1m 时的相互吸引力;C .在不同星球上,G 的数值不一样;D .在不同的单位制中,G 的数值不一样.(6)以下说法正确的是:A .质量为m 的物体在地球上任何地方其重力均相等;B .把质量为m 的物体从地面移到高空上,其重力变小了;C .同一物体在赤道处的重力比在两极处重力大;D .同一物体在任何地方其质量是相同的.(7)有一个半径比地球大两倍、质量是地球质量36倍的行星.同一物体在它表面的重力是在地球表面的重力的多少倍?(8)人造地球卫星运动时,其轨道半径为月球轨道半径的31,则此卫星运动的周期大约是多少天?(9)物体在地面上重力为G 0,它在高出地面0.5R(R 为地球半径)处的重力是多少?(10)已知地面的重力加速度是g ,距地面高等于地球半径处的重力加速度是多少?(11)假设火星和地球都是球体,火星的质量为M 火,地球的质量为M 地,且M 火/M 地=p ,火星的半径和地球的半径之比是R 火/R 地=q ,那么在它们表面的重力加速度之比g 火/g 地等于多少?★滚动训练★(12)小球从高为h 处落到一个倾角为45°的斜面上,如图6-2所示,设小球与斜面碰撞后速率不变,沿水平方向向左运动,求小球第二次与斜面碰撞时离第一次碰撞处的距离是多少?(斜面足够长,不计空气阻力)(13)一辆汽车匀速率通过一座圆形拱桥后,接着又以相同的速率通过圆弧形凹地,设两圆形半径相等,汽车通过桥顶A 时,桥面受到的压力F NA 为车重的一半,汽车在圆弧形凹地最低点B 时,对地面的压力为F NB ,求f NA 与F NB 之比. 四、万有引力定律在天文学上的应用【例题】月亮绕地球转动的周期为T ,轨道半径为r ,则由此可得地球质量表达式为________(引力常量为G).若地球半径为R ,则其密度表达式是________.【分析与解答】月亮绕地球转可看成作匀速圆周运动,且F 向=F 引,∴ G 2r m M 月地=m 月ω2r =m 月(T 2π)2r 故M 地=232GT r 4π. 而 ρ=体V M =232GT r 4π/(34πR 3)=323RGT r 3π. ●课堂针对训练●(1)若已知行星绕太阳公转的半径为r ,公转的周期为T ,万有引力恒量为G ,则由此可求出:A .某行星的质量;B .太阳的质量;C .某行星的密度;D .太阳的密度.(2)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M 日/M 地为:A .R 3t 2/r 3T 2;B .R 3T 2/r 3t 2;C .R 3t 2/r 2T 3;D .R 3T 3/r 3t 3.(3)设行星绕恒星的运动轨道是圆,则其运行周期T 的平方与其运行轨道半径R 的三次方之比为常数,即T 2/R 3=k ,那么k 的大小决定于:A .只与行星质量有关;B .只与恒星质量有关;C .与行星及恒星的质量都有关;D .与恒星的质量及行星的速率有关.(4)银河系中有两颗行星环绕某恒星运转,从天文望远镜中观察到它们的运转周期的比为27∶1,则它们的轨道半径的比为:A .3∶1;B .9∶1;C .27∶1;D .1∶9.(5)下列说法正确的是:A .海王星和冥王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的;B .天王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的;C .天王星的运行轨道偏离根据万有引力计算出来的轨道,其原因是由于天王星受到轨道外面其它行星的引力作用;D .以上均不正确.(6)行星的平均密度是ρ,靠近行星表面的卫星运转周期是T ,试证明:ρT 2是一个常量,即对任何行星都相同.(7)已知某行星绕太阳运动的轨道半径为r ,周期为T ,太阳的半径是R ,则太阳的平均密度是多少?(万有引力恒量为G)(8)已知月球的半径是r ,月球表面的重力加速度为g 月,万有引力恒量为G ,若忽略月球的自转,试求出月球的平均密度表达式.(9)一艘宇宙飞船飞近某一个不知名的行星,并进入靠近该行星表面的圆形轨道,宇航员着手进行预定的考察工作.宇航员能不能仅用一只表通过测定时间来测定该行星的密度?说明理由及推导过程,并说明推导过程中各量的物理意义.(10)太阳光经500s 到达地球,已知地球的半径是6.4×106m ,试估算太阳的质量与地球的质量的比值(光速c =3×108m/s ,结果取1位有效数字).★滚动训练★(11)从离地面高为H 的A 点平抛一物体,其水平射程为2s .在A 点正上方且离地面高为2H 的B 点,以相同方向平抛另一物体,其水平射程为s ,两物体在空中的运动轨道在同一竖直平面内,且都从同一个屏M 的顶端擦过,求屏M 的高度.(12)如图6-3所示,半径为R 的光滑圆环上套有一质量为m 的小环,当圆环以角速度ω绕着环心的竖直轴旋转时,求小环偏离圆环最低点的高度.五、人造卫星 宇宙速度【例1】一人造地球卫星距地球表面的高度是地球半径的15倍.试估算此卫星的线速度(已知地球半径R =6400km).【分析与解答】人造地球卫星绕地球做圆周运动时,满足的关系式为 G 2)R 16(M m =m R 16v 2① 式中:m 为卫星质量;M 为地球质量;16R 为卫星的轨道半径.由于地球质量M 未知,所以应设法用其他已知常数代换,在地球表面mg =G 2RMm ② 由①、②两式消去GM ,解得v =1610468916R 6⨯⨯=..g =2.0×103(m/s). 注意:有些基本常知,尽管题目没有明显给出,必要时可以直接应用,如在地球表面物体受到地球的引力近似等于重力,地球自转周期T =24小时,公转周期T =365天,月球绕地球运动的周期约为30天等.【例2】人造卫星环绕地球运转的速度v =r /R 20g ,其中g 为地面处的重力加速度,R 0为地球的半径,r 为卫星离地球中心的距离,下面哪些说法正确?A .题目中卫星速度表达式是错误的;B .由速度表达式知,卫星离地面越高,其速度也越大;C .由速度表达式知,卫星环绕速度与轨道半径平方根成反比;D .从速度表达式可知,把卫星发射到越远的地方越容易.【分析和解答】卫星绕地球转动时,F 引=F 心所以,G 2r M m =m r v 2(其中m 是卫星质量,M 是地球的质量),故v =r GM , 而在地球表面:mg =G 20R M m (其中m 为地面上物体的质量)故有GM =g R 02,所以v =r /R 20g , 由此可知A 是错的,C 为正确的.又因为v 是环绕速度,故离地球越远处卫星环绕速度越小,但发射卫星到越远,克服地球引力作功越多,所需初速越大,故D 错(注意区分:发射初速度与环绕速度).●课堂针对训练●(1)已知下面的哪组数据,可以算出地球的质量M 地(引力常量G 为已知):A .月球绕地球运动的周期T 1及月球到地球中心的距离R 1;B .地球绕太阳运行的周期T 2及地球到太阳中心的距离R 2;C .人造卫星在地面附近的运行速率v 3和运行周期T 3;D .地球绕太阳运行的速度v 4及地球到太阳中心的距离R 4.(2)关于第一宇宙速度,下面说法中错误的是:A .它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度;B .它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的运行速度;C .它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度;D .它是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度.(3)下列说法正确的是:A .地球同步卫星和地球自转同步,因此同步卫星的高度和速度是一定的;B .地球同步卫星的角速度虽被确定,但高度和速度可以选择,高度增加,速度增大,高度降低,速度减小;C .地球同步卫星只能定点在赤道上空,相对地面静止不动;D .以上均不正确.(4)人造地球卫星中的物体处于失重状态是指物体:A .不受地球引力作用;B .受到的合力为零;C .对支持它的物体没有压力作用;D .不受地球引力,也不受卫星对它的引力.(5)实际中人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动时的速度一定________第一宇宙速度.(填“大于”或“小于”或“等于”)(6)两个行星的质量分别为m 和M ,绕太阳运行的轨道半径分别是r 和R ,则:①它们与太阳之间的万有引力之比是多少?②它们公转的周期之比是多少?(7)两颗人造地球卫星,其轨道半径之比为R 1∶R 2=4∶1,求这两颗卫星的:①线速度之比v 1∶v 2=? ②角速度之比ω1∶ω2=?③周期之比T 1∶T 2? ④向心加速度之比a 1∶a 2=?(8)为转播电视节目,发射地球的同步卫星,它在赤道上空某高度处随地球同步运转,地球半径为6400km ,地球表面重力加速度g 取10m/s 2,求它的高度和线速度大小.(9)如图6-4所示,两颗靠得很近的恒星称为双星,这两颗星必须各以一定速率绕某一中心转动才不致于因万有引力作用而吸引在一起.已知双星的质量分别为m 1和m 2,相距为L ,万有引力常数为G .求:①双星转动中心位置O 与m 1的距离; ②转动周期.(10)一颗在赤道上空飞行的人造地球卫星,其轨道半径为r =3R(R 为地球半径),已知地球表面重力加速度为g ,则该卫星的运行周期是多大?若卫星的运动方向与地球自转方向相同,已知地球自转角速度为w 0,某一时刻该卫星通过赤道上某建筑物的正上方,再经过多少时间它又一次出现在该建筑物正上方?★滚动训练★(11)如图6-5所示,长为L 的轻杆,两端各连接一个质量都是m 的小球,使它们以轻杆中点为轴在竖直平面内做匀速圆周运动,周期为T =2πgL .求两小球通过竖直位置时杆分别对上下两球的作用力,并说明是拉力还是支持力.●补充训练●(1)如图6-6中的圆a 、b 、c ,其圆心均在地球的自转轴线上,对卫星环绕地球做匀速圆周运动而言:A .卫星的轨道只可能为a ;B .卫星的轨道可能为b ;C .卫星的轨道不可能为c ;D .同步卫星的轨道一定为b .(2)人造卫星以地心为圆心,做匀速圆周运动,下列说法正确的是:A .半径越大,环绕速度越小,周期越小;B .半径越大,环绕速度越小,周期越大;C .所有卫星的环绕速度均是相同的,与半径无关;D .所有卫星角速度都相同,与半径无关.(3)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 ,若要使卫星的周期变为2T ,可能的办法是: A .R 不变,使线速度变为v /2; B .v 不变,使轨道半径变为2R ;C .轨道半径变为43R ;D .无法实现.(4)“黑洞”是近代引力理论所预言的宇宙中一种特殊天体,在“黑洞”引力作用范围内,任何物体都不能脱离它的束缚,甚至连光也不能射出.研究认为,在宇宙中存在的黑洞可能是由于超中子星发生塌缩而形成的.2001年10月22日,欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大型黑洞,被命名为:MCG6-30-15.假设银河系中心仅此一个黑洞,已知太阳系绕银河系中心做匀速圆周运动,则根据下列哪一组数据可以估算出该黑洞的质量:A .太阳系质量和运动速度;B .太阳系绕黑洞公转的周期和到“MCG6-30-15”的距离;C .太阳系质量和到“MCG6-30-15”的距离;D .太阳系运行速度和“MCG6-30-15”的半径.(5)物体在月球表面上的重力加速度为地球表面上的1/6,这说明:A .地球的直径是月球直径的6倍;B .月球的质量是地球质量的1/6;C .月球吸引地球的引力是地球吸引月球引力的1/6;D .物体在月球表面的重力是在地球表面的1/6.(6)三颗人造地球卫星A 、B 、C 绕地球作匀速圆周运动,如图6-7所示,已知m A =m B <m C 知,则三个卫星:A .线速度关系:v A >vB =vC ; B .周期关系:T A <T B =T C ;C .向心力大小:F A =F B <F C ;D .半径与周期关系:2C 3C 2B 3B 2A 3A T R T R T R ==. (7)宇航员在一行星上以速度为v 0竖直上抛一个物体经t 秒钟后落回手中,已知该行星半径为R ,要使物体不再落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少应是多少?(8)地球绕太阳公转的周期为T 1,轨道半径为R 1,月球绕地球公转的周期为T 2,轨道半径为R 2,则太阳的质量是地球的质量的多少倍?(9)有m 1和m 2两颗人造卫星,已知m 1=m 2,如果m 1和m 2在同一轨道上运行,则它们的线速度之比v 1∶v 2=?;如果m 1的运行轨道半径是m 2的运行轨道半径的2倍,则它们的速度之比v 1∶v 2=?(10)若取地球的第一宇宙速度为8km/s ,某行星的质量是地球的6倍,半径是地球的1.5倍,这行星的第一宇宙速度约为多少?(11)某一高处的物体的重力是在地球表面上的重力的一半,则其距地心距离是地球半径R 的多少倍?(12)北京时间2002年12月30日零时40分,“神舟”四号无人飞船在酒泉卫星发射中心由长征二号运载火箭发射升空,飞船按计划进入预定轨道,用时t 秒绕地球运行了n 圈后,安全返回地面,这标志着我国航天技术达到新的水平.已知地球半径为R ,地面重力加速度为g ,试求飞船绕地球飞行时离地面的高度.(13)已知地球半径约6.4×106m ,又知月球绕地球的运动可近似看作做圆周运动,则可估算出月球到地心的距离约为多少?(结果保留一位有效数字)(14)在火箭发射卫星的开始阶段,火箭与卫星一起竖直上升的运动可看作匀加速直线运动,加速度大小为a =5m/s 2,卫星封闭舱内用弹簧秤挂着一个质量m =9kg 的物体,当卫星竖直上升到某高度时,弹簧秤的示数为85N ,求此时卫星距地面的高度是多少?(地球半径R =6.4×103km ,g =10m/s 2)(15)宇航员站在一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为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 .(16)用打点计时器测量重力加速度,如图6-8所示,A 、B 、C 为纸带上的3个点,测AB 间距离为0.980cm ,BC 间距离为1.372cm ,已知地球半径为6.37×106m ,试计算地球的第一宇宙速度为多少?(电源频率为50Hz)(17)2000年1月26日我国发射了一颗同步卫星,其定点位置与东经98°的经线在同一平面内.若把甘肃嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98°和北纬α=40°,已知地球半径R 、地球自转周期T 、地球表面重力加速度g (视为常量)和微波信号传播速度为c .试求该同步卫星发出的微波信号传到嘉峪关处的接收站所需的时间(要求用题给的已知量的符号表示).参考答案一、行星的运动 二、万有引力定律 三、引力常量的测定:(1)D(2)D(3)D(4)D(5)BD(6)BD(7)4(8)5.8天(9)94G(10)41g (11)p /q 2(12)42h(13)1∶3. 四、万有引力定律在天文学上的应用(1)B(2)A(3)B(4)B(5)AC(6)略(7)323RGT r 3π(8)rG 43π月g (9)3π/GT 2(10)3×105(11)6H/7(12)R -g /ω2.五、人造卫星、宇亩速度:(1)AC(2)AD(3)AC(4)C(5)小于(6)①22Mr R m ;②33R r (7)1∶2,1∶8,8∶1,1∶16(8)3.56×104km ,3.1×103m/s(9)①)(L 212m m m +;②)(G L 2213m m +π(10)6π;03R 3/6ωπ-g (11)21mg ,支持力;23mg ,拉力. 本章补充训练: (1)B(2)B(3)C(4)B(5)D(6)ABD(7)t /R 20v (8)21322231T R T R (9)1∶1,1∶2(10)16km/s(11)2(12)222n 4t R π2g -R(13)4×108m(14)3.2×103km(15)22Gt 3L R 32(16)7.9km/s .(17)C cos )4T R (R 2R )4T R (312223222αππg g 22-+.。

万有引力专题复习高三物理第一轮复习北京30多页

万有引力专题复习高三物理第一轮复习北京30多页
专题三: 万有引力定律
一、有关万有引力定律及其应用
1.对于地球表面附近的物体 Mm G 2 mg (近似) R
2.对于绕地球做圆周运动的卫星
规律
2 Mm v2 4 2 F向 G 2 ma向 m m r m 2 r r r T
3.随地球自转的物体(受支持力)
F向心力<< F万有引力
[ 作业 P46/1] 土星外层上有一个环。为了判断它 是土星的一部分还是土星的卫星群,可以测量 环中各层的线速度 v与该层到土星中心的距离 R 之间的关系来判断:( )
A、 若v∝R,则该层是土星的一部分
B、 若v2∝R,则该层是土星的卫星群
C、 若v∝1/R,则该层是土星的一部分
D、若v2∝1/R,则该层是土星的卫星群
AD
土星
3、关于重力加速度g
• 不同星球表面的重力加速度
Mm G 2 mg R
M g G 2 由星球决定 R
• 地球表面的重力加速度与纬度的关系
随纬度升高重力加速度增大(明确重力与万有 引力的关系)
• 地球表面的重力加速度与高度的关系
Mm / G mg ( R h) 2
g/ R2 g ( R h) 2
1、重力与万有引力的关系?
地球对物体的万有引力中的一个 分力提供给物体随地球自转所需 的向心力。 重力只是万有引力的另一个分 力。所以重力不是万有引力, 但是因为地球吸引而产生的。 纬度越大,越靠近南北两极, 重力越大,重力加速度越大。 假如自转角速度变大,将引起 什么变化? O F引
ω
F向 mg
(1)(2006四川)荡秋千是大家喜爱的一项体育活 动。随着科技的迅速发展,将来的某一天,同学们 也许会在其它星球上享受荡秋千的乐趣。假设你当 时所在星球的质量为M、半径为R,可将人视为质点, 秋千质量不计、摆长不变、摆角小于90°,万有引 力常量为G。那么, • (1)该星球表面附近的重力加速度g等于多少? • (2)若经过最低位置的速度为v0,你能上升的最大 高度是多少?

高三第一轮复习物理 《 曲线运动 万有引力》单元检测

高三第一轮复习物理 《 曲线运动  万有引力》单元检测

第Ⅰ卷(选择题共40分)一、本题共10小题;每小题4分,共40分。

在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。

全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。

1.如图所示,卫星A,B,C在相隔不远的不同轨道上,以地球为中心做匀速圆周运动,且运动方向相同。

若在某时刻恰好在同一直线上,则当卫星B经过一个周期时,下列关于三个卫星的位置说法中正确的是()A.三个卫星的位置仍在一条直线上B.卫星A位置超前于B,卫星C位置滞后于BC.卫星A位置滞后于B,卫星C位置超前于BD.由于缺少条件,无法比较它们的位置2.以速度v0水平抛出一小球,如果从抛出到某时刻小球的竖直分位移与水平分位移大小相等,以下判断正确的是()A.此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小B.此时小球的速度大小为2v0C.小球运动的时间为2 v0/gD.此时小球速度的方向与位移的方向相同3.一个小球在竖直环内至少做N次圆周运动,当它第(N-2)次经过环的最低点时,速度是7m/s;第(N-1)次经过环的最低点时,速度是5m/s,则小球在第N次经过环的最低点时的速度一定满足()A.v>1m/s B.v=1m/s C.v<1m/s D.v=3m/s4.如图,从光滑的1/4圆弧槽的最高点滑下的小物块,滑出槽口时速度为水平方向,槽口与一个半球顶点相切,半球底面为水平,若要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑,已知圆弧轨道的半径为R1,半球的半径为R2,则R1与R2的关系为()A.R1≤R2B.R1≥R2C.R1≤R2/2 D.R1≥R2/25.如图所示,细杆的一端与一小球相连,可绕过O点的水平轴自由转动。

现给小球一初速度,使它做圆周运动,图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点,则杆对小球的作用力可能是()A.a处为拉力,b处为拉力B.a处为拉力,b处为推力C.a处为推力,b处为拉力D.a处为推力,b处为推力6.如图所示,A、B两质点以相同的水平速度从坐标系点O沿x轴正方向抛出,A在竖直平面内运动,原地点为P1;B紧贴光滑的斜面运动,落地点为P2,P1和P2对应的x坐标分别为x1和x2,不计空气阻力,下列说法中正确的是()A.A、B同时到P1、P2点B。

2024山东高考物理第一轮章节复习--专题五万有引力与航天

2024山东高考物理第一轮章节复习--专题五万有引力与航天

专题五万有引力与航天五年新高考考点一万有引力定律1.(2021山东,5,3分)从“玉兔”登月到“祝融”探火,我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。

已知火星质量约为月球的9倍,半径约为月球的2倍,“祝融”火星车的质量约为“玉兔”月球车的2倍。

在着陆前,“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程。

悬停时,“祝融”与“玉兔”所受着陆平台的作用力大小之比为( )A.9∶1B.9∶2C.36∶1D.72∶1答案 B2.(2020山东,7,3分)我国将在今年择机执行“天问1号”火星探测任务。

质量为m的着陆器在着陆火星前,会在火星表面附近经历一个时长为t0、速度由v0减速到零的过程。

已知火星的质量约为地球的0.1倍,半径约为地球的0.5倍,地球表面的重力加速度大小为g,忽略火星大气阻力。

若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动,此过程中着陆器受到的制动力大小约为( )A.m(0.4g−v0t0) B.m(0.4g+v0t0)C.m(0.2g−v0t0) D.m(0.2g+v0t0)答案 B3.(2022全国乙,14,6分)2022年3月,中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400 km的“天宫二号”空间站上通过天地连线,为同学们上了一堂精彩的科学课。

通过直播画面可以看到,在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中,航天员可以自由地漂浮,这表明他们( )A.所受地球引力的大小近似为零B.所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零C.所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等D.在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小答案 C4.(2021全国乙,18,6分)科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测,给出1994年到2002年间S2的位置如图所示。

科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为1 000 AU(太阳到地球的距离为1 AU)的椭圆,银河系中心可能存在超大质量黑洞。

物理一轮复习万有引力 学案+练习+答案

物理一轮复习万有引力 学案+练习+答案

物理一轮复习 导学案+课后练习+答案高考研究(一)万有引力定律的三类应用万有引力定律的应用问题主要集中在三个方面,由于重力是因物体受到地球的万有引力而产生的,因此会出现与重力加速度有关的问题;由于行星绕恒星做匀速圆周运动的向心力来源于二者间的万有引力,因此会出现估算天体质量和估算天体密度的问题;还会出现两个行星做圆周运动的物理量比较问题以及双星模型等问题。

与重力加速度有关的问题[例1] (2018·东北三省三校联考)设宇宙中某一小行星自转较快,但仍可近似看作质量分布均匀的球体,半径为R 。

宇航员用弹簧测力计称量一个相对自己静止的小物体的重量,第一次在极点处,弹簧测力计的读数为F 1=F 0;第二次在赤道处,弹簧测力计的读数为F 2=F 02。

假设第三次在赤道平面内深度为R 2的隧道底部,示数为F 3;第四次在距行星表面高度为R 处绕行星做匀速圆周运动的人造卫星中,示数为F 4。

已知均匀球壳对壳内物体的引力为零,则以下判断正确的是( )A .F 3=F 04,F 4=F 04 B .F 3=F 04,F 4=0 C .F 3=15F 04,F 4=0 D .F 3=4F 0,F 4=F 04[名师指津]本题的关键点是对行星上随行星自转的物体所受万有引力与重力的区别。

极点处,物体在行星的自转轴上,可认为物体不做匀速圆周运动,此处万有引力等于重力,弹簧测力计的读数为F 1=F 0=F 万;赤道处,万有引力与重力的关系式为G +F 向=F 万,弹簧测力计的读数即为物体在行星表面所受的重力,本题中赤道处万有引力的一半用来提供向心力。

同理,可求解在赤道平面内深度为R 2的隧道底部的弹簧测力计的示数F 3。

[跟进训练]1.(2018·西安模拟)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。

高考物理一轮复习万有引力定律专项训练(附答案)

高考物理一轮复习万有引力定律专项训练(附答案)

高考物理一轮复习万有引力定律专项训练(附答案)万有引力定律是艾萨克牛顿在1687年于《自然哲学的物理原理》上发表的。

以下是查字典物理网整理的万有引力定律专项训练,请考生认真练习。

一、选择题1.一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行.认为行星是密度均匀的球体,要确定该行星的密度,只需要测量()A.飞船的轨道半径B.飞船的运行速度C.飞船的运行周期D.行星的质量2.在万有引力常量G已知的情况下,若再知道下列哪些数据,就可以计算出地球的质量()A.地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离B.人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运行周期C.月球绕地球运行的周期及地球半径D.若不考虑地球自转,已知地球半径和地球表面的重力加速度3.我国曾发射一颗绕月运行的探月卫星嫦娥1号.设想嫦娥1号贴近月球表面做匀速圆周运动,其周期为T.嫦娥1号在月球上着陆后,自动机器人用测力计测得质量为m的仪器重力为P.已知引力常量为G,由以上数据可以求出的量有()A.月球的半径B.月球的质量C.月球表面的重力加速度D.月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度二、非选择题4.已知地球质量大约是M=6.01024 kg,地球平均半径为R=6 370 km,地球表面的重力加速度g=9.8 m/s2.求:(1)地球表面一质量为10 kg物体受到的万有引力;(2)该物体受到的重力;(3)比较说明为什么通常情况下重力可以认为等于万有引力.5.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,则该天体的密度是多少?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?6.已知万有引力常量G,地球半径R,月球和地球之间的距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1.地球的自转周期T2,地球表面的重力加速度g,某同学根据以上条件,提出一种估算地球质量M的方法:同步卫星绕地心做圆周运动,由G=m2h,得M=.(1)请判断上面的结果是否正确,并说明理由.如不正确,请给出正确的解法和结果;(2)请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果.7.已知地球半径R=6.4106 m,地面附近重力加速度g=9.8 m/s2,计算在距离地面高为h=2.0106 m的圆形轨道上的卫星做匀速圆周运动的线速度v和周期T.(结果保留两位有效数字)1.C [飞船在行星表面附近飞行,则G=m2R,M=,行星的密度为====,即只要知道飞船的运行周期就可以确定该行星的密度.故C 选项正确.]2.BD [已知地球绕太阳运动的情况只能求太阳的质量,A错.由G=m及T=得M=,B对.已知月球绕地球的周期及轨道半径才能求地球的质量,C错.由mg=G得M=,D对.]3.ABC [万有引力提供卫星做圆周运动的向心力,设卫星质量为m,有G=mR,又月球表面万有引力等于重力, G=P=mg 月,两式联立可以求出月球的半径R、质量M、月球表面的重力加速度g月,故A、B、C都正确.]4.(1)98.6 N (2)98.0 N (3)见解析解析 (1)由万有引力定律得F=G,代入数据得F98.6 N.(2)重力G=mg=98.0 N.(3)比较结果,万有引力比重力大,原因是在地球表面上的物体所受到的万有引力可分解为重力和随地球自转所需的向心力.但计算结果表明物体随地球自转所需的向心力远小于物体受到的万有引力,所以通常情况下可认为重力等于万有引力.5.解析设卫星的质量为m,天体的质量为M.卫星贴近天体表面运动时有G=mR,M=根据物理知识可知星球的体积V=R3故该星球密度===卫星距天体表面距离为h时有G=m(R+h),M=6.见解析解析 (1)上面结果是错误的.地球的半径R在计算过程中不能忽略.正确的解法和结果是G=m2(R+h),得M=(2)方法一:对于月球绕地球做圆周运动,由G=m2r,得M=.方法二:在地球表面重力近似等于万有引力,由G=mg得M=.7.6.9103 m/s 7.6103 s解析根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力,即G=m.知v= ①由地球表面附近万有引力近似等于重力,即G=mg,得GM=gR2②由①②两式可得v= =6.4106 m/s6.9103 m/s运动周期T== s7.6103 s万有引力定律专项训练及答案的所有内容就为大家分享到这里,更多精彩内容请考生持续关注查字典物理网最新内容。

万有引力与航天 训练题——2023届高考物理一轮复习(word版含答案)

万有引力与航天 训练题——2023届高考物理一轮复习(word版含答案)

万有引力与航天 训练题一、选择题(本题共15个小题,每题5分,共75分)1、2021年4月,我国自主研发的空间站“天和”核心舱成功发射并入轨运行。

若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动,已知引力常量,由下列物理量能计算出地球质量的是( )A.核心舱的质量和绕地半径B.核心舱的质量和绕地周期C.核心舱的绕地角速度和绕地周期D.核心舱的绕地线速度和绕地半径2、2021年6月17日,神舟十二号载人飞船顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空,随后与天和核心舱(空间站)进行对接,标志着中国人首次进入自己的空间站。

如图所示,若空间站在距地球表面高约430 km 的轨道上做匀速圆周运动,已知引力常量为11226.6710N m /kg G -=⋅ ⨯,地球半径约为6400 km ,则下列说法正确的是( )A.空间站的运行速度大于7.9 km/sB.空间站里所有物体的加速度均为零C.位于低轨道的飞船需减速才能与高轨道的空间站实现对接D.若已知空间站的运行周期,则可以估算出地球的平均密度3、如图甲所示,太阳系中有一颗“躺着”自转的蓝色“冷行星”——天王星,其周围存在着环状物质。

为了测定环状物质是天王星的组成部分,还是环绕该行星的卫星群,假设“中国天眼”对其做了精确的观测,发现环状物质线速度的二次方2v 与其到行星中心的距离的倒数1r - 关系如图乙所示。

已知天王星的半径为0r ,引力常量为G ,以下说法正确的是( )A.环状物质是天王星的组成部分B.天王星的自转周期为002πr v C.21v r --关系图像的斜率等于天王星的质量 D.天王星表面的重力加速度为200v r 4、假设在某星球上,一宇航员从距地面不太高的H 处以水平速度0v 抛出一小球,小球落地时在水平方向上发生的位移为s 。

已知该星球的半径为R ,且可看成球体,引力常量为G 。

忽略小球在运动过程中受到的阻力及星球自转的影响。

下列说法中正确的是( )A.B.该星球的质量为2202Hv R GsC.该星球的平均密度为20232πHv Gs RD.距该星球表面足够高的h 处的重力加速度为22022()h Hv R h s + 5、2020年1月,天文学界公布了一系列最新的天文学进展。

高考物理一轮复习训练:第三十讲 万有引力定律的应用

高考物理一轮复习训练:第三十讲  万有引力定律的应用

第三十讲万有引力定律的应用一、单项选择题1.人造卫星从圆形轨道经过变轨进入半径更大的圆形轨道,则()A.机械能减少B.角速度变大C.加速度变大D.周期变大2.“天问一号”火星探测器被火星捕获后。

经过一系列变轨进入如图所示的椭圆停泊轨道,为着陆火星做准备。

P点为椭圆的近火点,Q点为远火点,关于探测器在停泊轨道上的运动(忽略其他天体的影响)。

下列说法正确的是()A.探测器的机械能守恒B.探测器经过P点时的速度最小C.探测器经过Q点时的加速度最大D.探测器经过Q点时做“离心运动”3.2024年3月20日,鹊桥二号中继星成功发射升空,为嫦娥六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯。

如图所示,鹊桥二号采用周期为T的环月椭圆冻结轨道,近月点A 距月心的距离与远月点C距月心的距离之比为n,BD为椭圆轨道的短轴。

下列说法正确的是()A.鹊桥二号从A点到B点的运动时间为T4B.鹊桥二号在A、C两点的加速度大小之比为1n2C.鹊桥二号在D点的加速度方向指向O′D.鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于11.2km/s4.据中国载人航天工程办公室消息,“神舟十六号”载人飞船入轨后,于2023年5月30日16时29分成功对接于“空间站”天和核心舱径向端口,“神舟十六号”成功对接“空间站”,在对接之前的某段时间内,“神舟十六号”和“空间站”分别在圆形轨道Ⅰ和Ⅰ上做匀速圆周运动(如图所示),已知对接后组合体可看作绕地球做匀速圆周运动,运行轨道距地面高度为h,地球半径为R,地球表面重力加速度为g,下列说法正确的是()A.对接前“神舟十六号”的运行周期大于“空间站”的运行周期B.“神舟十六号”与“空间站”对接后,“空间站”质量增大,加速度减小C.“神舟十六号”需要通过加速才能和“空间站”实现对接D.组合体的运行速度为√g(R+ℎ)5.2024年3月20日,长征八号火箭成功发射,将鹊桥二号直接送入预定地月转移轨道。

如图所示,鹊桥二号在进入近月点P、远月点A的月球捕获椭圆轨道,开始绕月球飞行。

2023届高考物理一轮复习选择题专练:万有引力定律及其应用+相对论

2023届高考物理一轮复习选择题专练:万有引力定律及其应用+相对论

万有引力定律及其应用 相对论练习1.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知( )A .太阳位于木星运行轨道的中心B .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2.两个质量均匀的球形物体,两球心相距r 时它们之间的万有引力为F ,若将两球的半径都加倍,两球心的距离也加倍,它们之间的作用力为( )A .2FB .4FC .8FD .16F3.若地球表面处的重力加速度为g ,而物体在距地面3R (R 为地球半径)处,由于地球作用而产生的加速度为g ′,则g ′g 为( )A .1B .19C .14D .1164.对于开普勒行星运动定律的理解,下列说法正确的是( )A .开普勒通过自己长期观测,记录了大量数据,通过对数据研究总结得出了开普勒行星运动定律B .根据开普勒第一定律,行星围绕太阳运动的轨迹是圆,太阳处于圆心位置C .根据开普勒第二定律,行星距离太阳越近,其运动速度越大;距离太阳越远,其运动速度越小D.根据开普勒第三定律,行星围绕太阳运动的轨道半径跟它公转周期成正比5.如图所示,一颗卫星绕地球沿椭圆轨道运动,运动周期为T,图中虚线为卫星的运行轨道,A、B、C、D是轨道上的四个位置,其中A距离地球最近,C距离地球最远.B和D点是弧线ABC和ADC 的中点,下列说法正确的是()A.卫星在C点的速度最大B.卫星在C点的加速度最大C.卫星从A经D到C点的运动时间为T 2D.卫星从B经A到D点的运动时间为T 26.太阳系中有一颗绕太阳公转的行星,距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的4倍,则该行星绕太阳公转的周期是() A.10年B.2年C.4年D.8年7.从“玉兔”登月到“祝融”探火,我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越.已知火星质量约为月球的9倍,半径约为月球的2倍,“祝融”火星车的质量约为“玉兔”月球车的2倍.在着陆前,“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程.悬停时,“祝融”与“玉兔”所受着陆平台的作用力大小之比为()A .9∶1B .9∶2C .36∶1D .72∶18.火星的质量约为地球质量的110,半径约为地球半径的12,则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为( )A .0.2B .0.4C .2.0D .2.59.2021年2月,执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器在成功实施三次近火制动后,进入运行周期约为1.8×105 s 的椭圆形停泊轨道,轨道与火星表面的最近距离约为2.8×105 m .已知火星半径约为3.4×106 m ,火星表面处自由落体的加速度大小约为3.7 m/s 2,则“天问一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离约为( )A .6×105 mB .6×106 mC .6×107 mD .6×108 m10.科幻大片《星际穿越》是基于知名理论物理学家基普·索恩的黑洞理论,加入人物和相关情节改编而成的.电影中的黑洞花费三十名研究人员将近一年的时间,用数千台计算机精确模拟才得以实现,让我们看到了迄今最真实的黑洞模样.若某黑洞的半径R 约为45 km ,质量M 和半径R 的关系满足M R =c 22G (其中c =3×108 m/s ,G 为引力常量),则该黑洞表面的重力加速度大约为( )A .108 m/s 2B .1010 m/s 2C .1012 m/s 2D .1014 m/s 211.我国将在今年择机执行“天问1号”火星探测任务.质量为m的着陆器在着陆火星前,会在火星表面附近经历一个时长为t 0、速度由v 0减速到零的过程.已知火星的质量约为地球的0.1倍,半径约为地球的0.5倍,地球表面的重力加速度大小为g ,忽略火星大气阻力.若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动,此过程中着陆器受到的制动力大小约为( )A .m ⎝ ⎛⎭⎪⎫0.4g -v 0t 0B .m ⎝ ⎛⎭⎪⎫0.4g +v 0t 0C .m ⎝ ⎛⎭⎪⎫0.2g -v 0t 0D .m ⎝ ⎛⎭⎪⎫0.2g +v 0t 0 12.科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测,给出1994年到2002年间S2的位置如图所示.科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为1000 AU(太阳到地球的距离为1 AU)的椭圆,银河系中心可能存在超大质量黑洞.这项研究工作获得了2020年诺贝尔物理学奖.若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力,设太阳的质量为M ,可以推测出该黑洞质量约为( )A .4×104MB .4×106MC .4×108MD .4×1010M13.2021年4月,我国自主研发的空间站“天和”核心舱成功发射并入轨运行,若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动,已知引力常量,由下列物理量能计算出地球质量的是( )A .核心舱的质量和绕地半径B .核心舱的质量和绕地周期C .核心舱的绕地角速度和绕地周期D .核心舱的绕地线速度和绕地半径14.(多选)“嫦娥三号”在月球表面释放出“玉兔”号月球车开展探测工作,若该月球车在地球表面的重力为G 1,在月球表面的重力为G 2,已知地球半径为R 1,月球半径为R 2,则( )A .地球表面与月球表面的重力加速度之比为G 1R 22G 2R 21B .地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为 G 1R 1G 2R 2C .地球与月球的质量之比为G 1R 22G 2R 21D .地球与月球的平均密度之比为G 1R 2G 2R 1 15.(多选)接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟,飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢,下列说法正确的有( )A .飞船上的人观测到飞船上的钟较快B .飞船上的人观测到飞船上的钟较慢C .地球上的人观测到地球上的钟较快D .地球上的人观测到地球上的钟较慢16.一艘太空飞船静止时的长度为30 m ,他以0.6c (c 为光速)的速度沿长度方向飞行越过地球,下列说法正确的是( )A .飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30 mB .地球上的观测者测得该飞船的长度小于30 mC .飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于cD .地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c答案:1.C2.D3.D 4. C 5. C 6. D7. B8. B9. C 10. C11. B12. B13. D14.BD15. AC16. B。

高考物理第一轮复习必做练习题:万有引力定律应用

高考物理第一轮复习必做练习题:万有引力定律应用

高考物理第一轮复习必做练习题:万有引力定律应用下面就是查字典物理网为大家整理的2021年高考物理第一轮温习必做练习题:万有引力定律运用供大家参考,不时提高,学习更上一层楼。

1.(2021上海黄浦区期末)关于万有引力定律,以下说法正确的选项是()A.牛顿提出了万有引力定律,并测定了引力常量的数值B.万有引力定律只适用于天体之间C.万有引力的发现,提醒了自然界一种基本相互作用的规律D.地球绕太阳在椭圆轨道上运转,在近日点和远日点遭到太阳的万有引力大小是相反的2.太阳系中的八大行星的轨道均可以近似看成圆轨道。

以下四幅图是用来描画这些行星运动所遵照的某一规律的图像。

图中坐标系的横轴是lg,纵轴是lg;这里T和R区分是行星绕太阳运转的周期和相应的圆轨道半径,T0和R0区分是水星绕太阳运转的周期和相应的圆轨道半径。

以下四幅图中正确的选项是()3.关于万有引力定律的物理表达式F=G,以下说法正确的选项是()A.公式中G为引力常量,是人为规则的B.r趋近零时,万有引力趋于无量大C.m1、m2遭到的万有引力总是大小相等D.m1、m2遭到的万有引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力4.一名宇航员离开一个星球上,假设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它在地球上所受万有引力的()A.0.25倍B.0.5倍C.2.0倍D.4.0倍对点训练:天体质量和密度的计算5.近年来,人类发射的多枚火星探测器曾经相继在火星上着陆,正在停止着激动人心的迷信探求,为我们未来登上火星、开发和应用火星资源奠定了坚实的基础。

假设火星探测器盘绕火星做近地匀速圆周运动,并测得该运动的周期为T,那么火星的平均密度的表达式为(k为某个常数)()A.=kTB.=C.=kT2D.=6.(2021福建高考)设太阳质量为M,某行星绕太阳公转周期为T,轨道可视作半径为r的圆。

万有引力常量为G,那么描画该行星运动的上述物理量满足()A.GM=B.GM=C.GM=D. GM=7.(2021台州模拟)如图2所示是美国的卡西尼号探测器经过长达7年的艰辛游览,进入绕土星飞行的轨道。

2022届高考物理一轮复习--万有引力定律

2022届高考物理一轮复习--万有引力定律

2022届高考一轮复习--万有引力定律选择题1.2021年的4月29日,中国空间站“天和”核心舱在文昌航天发射场顺利升空,并且成功实现入轨。

6月17日“神舟十二号”发射升空,我国三名航天员进入属于我们自己的空间站。

已知国际空间站的轨道的近地点到地面的高度为320 km,远地点到地面的高度为347 km ;中国空间站位于距地面约400 km 的近圆轨道。

下列说法正确的是A.国际空间站从近地点向远地点运动的过程中速度逐渐增大B.地球对国际空间站内航天员的引力一定大于对中国空间站内航天员的引力C.国际空间站在近地点运行的速度大于中国空间站运行的速度D.空间站内航天员处于失重状态,地球对空间站内的航天员没有引力作用2. 2022年左右,我国将建成载人空间站,空间站运行的轨道距地面的高度约400 km,它将成为中国空间科学和新技术研究实验的重要基地。

若该空间站绕地球做匀速圆周运动,其运行周期为T,轨道半径为地球同步轨道半径的n1,已知地球的半径为R ,地球表面的重力加速度大小为g ,忽略地球上物体自转的影响,则地球同步卫星的轨道半径为A.nRB.2224T gR n π C. 322241πT gR n D.32224πT gR n 3.我国发射的“悟空”探测卫星对暗物质的观测研究处于世界领先地位。

宇宙空间中两颗质量均为m 的星球绕其连线中心转动时,理论计算的周期与实际观测周期不符,且T 理论T 观测=k (k >1),科学家由此认为在两星球之间存在暗物质。

假设以两星球球心连线为直径的球体空间中均匀分布着暗物质,已知质量分布均匀的球体对外部质点的引力等效于质量全部集中在球心处对质点的引力,则暗物质的质量为A.k 2-14mB. k 2-28m C. (k 2-1)m D. (2k 2-1)m 4.由多颗星体构成的系统,叫做多星系统。

有这样一种简单的四星系统:质量刚好都相同的四个星体A 、B 、C 、D ,其中A 、B 、C 三个星体分别位于等边三角形的三个顶点上,D 位于等边三角形的中心。

2022届物理一轮复习课时跟踪训练—万有引力与航天(含答案)

2022届物理一轮复习课时跟踪训练—万有引力与航天(含答案)

2022高考一轮复习课时跟踪训练万有引力与航天一、单项选择(下列各题中四个选项中只有一个选项符合题意)1.1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星,该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。

如图所示,设卫星在近地点、远地点的速度分别为v 1、v 2,近地点到地心的距离为r ,地球质量为M ,引力常量为G 。

则( )A .12v v >,1v =B .12v v >,1v >C .12v v <,1vD .12v v <,1v <2.如图所示,天链一号04星是一颗地球同步卫星,它与天链一号02星、03星在圆形轨道2上实现组网运行,可为在近地圆形轨道1上运行的天宫二号提供数据中继与测控服务。

下列说法正确的是( )A .天链一号04星的最小发射速度是11.2 km/sB .天链一号04星的运行速度小于天宫二号的运行速度C .为了便于测控,天链一号04星相对于地面静止于酒泉飞控中心的正上方D .天链一号04星的运行速度可能小于天链一号02星的运行速度3.2020年12月17日凌晨,嫦娥五号返回器在我国内蒙古中部四子王旗着陆场成功着陆,这一事件标志着我国首次月球采样任务取得圆满成功。

此次任务中,为了节省燃料、保证返回器的安全,也为之后的载人登月返回做准备,返回器采用了半弹道跳跃返回方式,具体而言就是返回器先后经历两次“再入段”,利用大气层减速.返回器第一次再入过程中,除受到大气阻力外还会受到垂直速度方向的大气升力作用,使其能再次跳跃到距地面高度120km以上的大气层,做一段跳跃飞行后,又再次进入距地面高度120km以下的大气层,使再入速度达到安全着陆的要求.这一返回过程如图所示.若不考虑返回器飞行中质量的变化,从以上给出的信息,可以判断下列说法中正确的是()A.返回器在第一次再入段,经过轨道最低点b时所受大气升力与万有引力大小相等B.返回器在第一次再入段a点和c点动能相等C.若没有大气层的减速作用,返回器返回着陆点时的速度等于第一宇宙速度D.为了利用地球自转,降低回收过程中的风险,“返回器”应采用由西向东进入大气层回收4.将卫星发射至近地圆轨道1,经过多次变轨,将卫星送入同步轨道3,轨道1、2相切于Q点,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()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上的角速度大于在轨道1上的角速度C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度D.卫星在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度5.绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星A和人造地卫星B,它们的质量之比m A:m B=1:2,它们的轨半径之比为r A:r B=2:1,则下列结论中正确的是()A.它们受到地球的引力之比为F A:F B=1:1B .它们的运行速度大小之比为v A :v B =1C .它们的运行周期之比为T A :T B =8:1D .它们的运行角速度之比为ωA :ωB =2:16.行星绕太阳公转的半长轴a 的立方与公转周期T 的平方的比值是一个定值,即:32a k T =(k 与太阳的质量M 有关),现将某行星轨道近似成圆轨道,已知万有引力常量为G ,则关于k 与M 的关系为( ) A .24GM πB .24G M πC .24M G πD .24GMπ7.有一星球的质量是地球质量的18倍,若该星球的密度与地球的密度相同,则该星球表面处的重力加速度是地球表面上的重力加速度的( ) A .12倍B .14倍C .18倍D .2倍8.2021年2月10日,“天问一号”顺利被火星捕获,经过多次变轨后在离火星表面高为kR (k 为常数,R 为火星的半径)的圆轨道上做匀速圆周运动,运动的周期为T ,则火星的第一宇宙速度为( )A .2πkRTB CD 9.“嫦娥五号”探测器于2020年12月1日在月球表面成功着陆,着陆前某段时间绕月球飞行可认为做匀速圆周运动,离月球表面的高度为h 。

高中物理万有引力练习1新人教版选修31

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山东省聊城市第四中学高一物理《万有引力》练习1人教版选修3-11.人造地球卫星在环形轨道上绕地球运转,它的轨道半径、周期和围绕速度的关系是A .半径越小,速度越小,周期越小B .半径越小,速度越大,周期越小C .半径越大,速度越大,周期越小D .半径越大,速度越小,周期越小二、围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.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4、宇宙飞船要与围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 .只能从较高轨道上加速B .只能从较低轨道上加速C .只能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5、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6、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:A .同步卫星可能处于不同的轨道上B .同步卫星的速度是唯一的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7.下列几组数据中能算出地球质量的是(万有引力常量G 是已知的)( )A.地球绕太阳运行的周期T 和地球中心离太阳中心的距离rB.月球绕地球运行的周期T 和地球的半径rC.月球绕地球运动的角速度和月球中心离地球中心的距离rD.月球绕地球运动的周期T 和轨道半径r8.两颗人造卫星A 、B 绕地球做圆周运动,周期之比为8:1:=B A T T ,则轨道半径之比和运动速度之比别离为( )A. 2:1:,1:4:==B A B A v v R RB. 1:2:,1:4:==B A B A v v R RC. 1:2:,4:1:==B A B A v v R RD. 2:1:,4:1:==B A B A v v R R9.关于“亚洲一号”地球同步通信卫星,下述说法正确的是( )A.已知它的质量是 t ,若将它的质量增为 t ,其同步轨道半径变成原来的2倍B.它的运行速度为7.9 km/sC.它可以绕过北京的正上方,所以我国能利用其进行电视转播D.它距地面的高度约为地球半径的5倍,所以卫星的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的361 10.若取地球的第一宇宙速度为8 km/s ,某行星的质量是地球质量的6倍,半径是地球的倍,这颗行星的第一宇宙速度约为( )A. 2 km/sB. 4 km/sC. 16 km/sD. 32 km/s11.如图所示,轨道A 与轨道B 相切于P 点,轨道B 与轨道C 相切于Q 点,以下说法正确的是( )A.卫星在轨道B 上由P 向Q 运动的进程中速度愈来愈小B.卫星在轨道C 上通过Q 点的速度大于在轨道A 上通过P 点的速度C.卫星在轨道B 上通过P 时的向心加速度与在轨道A 上通过P 点的向心加速度是相等的D.卫星在轨道B 上通过Q 点时受到地球的引力小于通过P 点的时受到地球的引力12.两颗靠得很近的天体称为双星,它们都绕二者连线上某点做匀速圆周运动,因此不至于由于万有引力而吸引到一路,以下说法中正确的是( )A.它们做圆周运动的角速度之比与其质量成反比B.它们做圆周运动的线速度之比与其质量成反比C.它们做圆周运动的半径与其质量成正比D.它们做圆周运动的半径与其质量成反比13.地球赤道上的物体重力加速度为g,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a ,要使赤道上的物体“飘”起来,则地球转动的角速度应为原来的( )A.ga B.a a g + C.a a g - D. a g 14.如图所示,有A 、B 两个行星绕同一恒星O 做圆周运动,运转方向相同,A 行星的周期为T 1,B 行星的周期为T 2,在某一时刻两行星第一次相遇(即两行星相距最近)则( )(A )通过时间t=T 1+T 2两行星将第二次相遇(B )通过时间1221T T T T t -=两行星将第二将相遇 (C )通过时间221T T t +=两行星第一次相距较远 (D)通过时间)(21221T T T T t -=两行星第一次相距最远 15.空间探测器进入某行星的万有引力范围之内以后,在靠近该行星表面上做匀速圆周运动,测得运动周期为T ,则这个行星的平均密度ρ=__________.16. 1990年3月,紫金山天文台将1965年9月20日发现的2752号小行星命名为“吴健雄星”,其直径为32km ,如该小行星的密度和地球相同,则该小行星的第一宇宙速度为________m/s 。

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曲线运动基础练习题班级__________ 姓名 ___________________ 成绩1、关于曲线运动,下列说法中正确的是()A .做曲线运动的物体,速度大小时刻在改变,一定是变速运动必有加速度B. 做曲线运动的物体,物体所受合外力方向与速度方向一定不在同一直线上,C •物体不受力或受到的合外力为零时,也可能做曲线运动D.做曲线运动的物体不可能处于平衡状态2、如图所示,细杆的一端与一小球相连,可绕过0点的水平轴自由转动。

现给小球一初速度,使它做圆周运动,图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点,则杆对小球的作用力可能是()A. a处为拉力,b处为拉力B. a处为拉力,b处为推力C. a处为推力,b处为拉力 D . a处为推力,b处为推力3、人造地球卫星离地面的高度等于地球半径R卫星以速度v沿圆轨道运动,设地面的重力加速度为g,则有()A. v =2 .頁B . v = . 2gR C . v = gR D. v= g RP4、小船在静水中的速度为v,今小船要渡过一河流,渡河时小船朝对岸垂直划行,若船航行至河中心时,水流速度突然增大,则渡河时间将(A.增大 B .减小 C.不变D .不能判定5、如图所示,汽车以速度v o匀速向左行驶,则物体物体M将怎样运动?(A .匀速上升B.加速上升 C .减速上升 D .先加速后减速6、设两人造地球卫星的质量比为1:2,到地球球心的距离比为3:1,则它们的(A .周期比为27:1B .线速度比为1:3C.向心加速度比为1: 9 D .向心力之比为1: 97、如图所示,a、b的质量均为m a从倾角为45°的光滑固定斜面顶端无初速度下滑, b同时从斜面顶端以速度v o水平抛出,对二者运动过程以下说法正确的是(A.落地前的瞬间二者速率相同B.45°8如图所示,以9.8m/s 的水平速度v o 抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为9、一颗小行星环绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球环绕半径的 4倍,则它的环绕周期是()12、一架飞机水平地匀速飞行,从飞机上每隔 1秒钟释放一个铁球,先后共释放4个,若不计空气阻力,则四个小球()A. 在空中任何时刻总是排成抛物线;它们的落地点是等间距的B. 在空中任何时刻总是排成抛物线;它们的落地点是不等间距的C. 在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线;它们的落地点是等间距的D. 在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线;它们的落地点是不等间距的13、 行星A 和行星B 都是均匀球体,A 与B 的质量比为2: 1, A 与B 的半径比为1: 2,行星A 的卫 星a 沿圆轨道运行的周期为T a ,行星B 的卫星b 沿圆轨道运行的周期为 T b ,两卫星轨道都非常接近各自的行星表面,则它们的运动周期比 T a : T b 为( ) A. 1:4B. 1:2C. 2:1D. 4:114、 一物体在力F 1、F 2、F 3、…F n 的共同作用下做匀速直线运动, 若突然撤去力F 2则物体()A.可能做曲线运动B.可能继续做匀速直线运动C. a 、b 都做匀变速运动 a 、b 同时落地300的斜面上,则物体完成这段运动的飞行时间是( A.3s B 3C. 、3s D . 2sA. 1 年B. 2年 C. 4D. 8年10、如图所示,有一皮带传动装置,两轮半径分别为R 和r , R=2r ,M 为大轮边缘上的一点, N 为小轮边缘上的一点,若皮带不打滑,则 M N 两点的 (A.线速度大小相等 B .角速度相等C .向心加速度大小相等D . M 点的向心加速度大于 N 点的向心加速度11、人造卫星绕地球做圆周运动时,卫星离地面的高度越高( A. 线速度越大 B .角速度越大 C.周期越大 D .向心加速度越大C.可能沿F 2的方向做匀加速直线运动D.可能沿F 的N15、以速度V0水平抛出一小球,如果从抛出到某时刻小球的竖直分位移与水平分位移大小相等,则以下判断正确的是(A. 此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小B .此时小球的速度大小为2v0C.此时小球的速度方向与位移方向相同D.小球运动的时间为2Vog16、一条河宽度为d,河水流速为v i,小船在静水中的速度为V2,要使小船在渡河过程中所行驶的路程s最短,贝y( )A.当V1<V2 时,s=d B.当V1<V2 时,s—2V2d V2C.当V1 >V2 时,。

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1、假设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n 倍,则( BC )A .同步卫星运行速度是第一宇宙速度的n 1倍B .同步卫星的运行速度是第一宇宙速的n 1倍C .同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转速度的n 倍D .同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的n1倍2、在“嫦娥—号”奔月飞行过程中,在月球上空有一次变轨是由椭圆轨道a 变为近月圆形轨道b ,如图2所示在a 、b 两轨道的切点处,下列说法正确的是 (B )A .卫星运行的速度a b v v = B .卫星受月球的引力a b F F = C .卫星的加速度a b a a > D .卫星的动能ka kb E E <3、“嫦娥一号”第一次近月制动后被月球捕获,成为一颗月球卫星;第二次制动后,周期变为3.5小时。

假设其轨道可近似看作是以月球为中心的圆。

第二次制动后,“嫦娥一号”到月心的距离从1r 慢慢变到2r ,用1K E 、2K E 分别表示它在这两个轨道上的动能,则 (B )A .1r <2r ,1K E <2K EB .1r >2r ,1K E <2K EC .1r <2r ,1K E >2K ED .1r >2r ,1KE >2K E4、嫦娥一号探月飞行器绕月球做匀速圆周运动,为保持轨道半径不变,逐渐消耗所携带的燃料,若轨道距月球表面的高度为 h ,月球质量为 m 、半径为 r ,万有引力常量为 G ,下列说法正确的是 (AC )A .月球对嫦娥一号的万有引力将逐渐减小B .嫦娥一号绕月球运行的线速度将逐渐减小C .嫦娥一号绕月球运行的向心加速度为D .嫦娥一号绕月球的运行周期为5、A 、B 是两颗不同的行星,各有一颗在其表面附近运行的卫星。

若两颗卫星分别绕A 、B 做匀速圆周运动的周期相等.由此可判断 (D )A .两颗卫星分别绕A 、B 做匀速圆周运动的轨道半径一定相等C .行星A 、B 的质量一定相等B .两颗卫星分别绕A 、B 做匀速圆周运动的线速度一定相等 D .行星A 、B 的平均密度一定相等6、关于第一宇宙的数值7.9Km/s ,下列说法正确的是(BCD )A .它是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最小运行速度 C .它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度B .它是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度 D .它是发射卫星时的最小发射速度7、我国发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的路线示意图如图所示。

卫星由地面发射后,经过发射轨道进入停泊轨道,然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道,再次调速后进入工作轨道,卫星开始对月球进行探测。

已知地球与月球的质量之比为a ,卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b ,卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动,则(AD )A .卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为b aB .卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为ba C .卫星在停泊轨道运行速度大于地球第一宇宙速度 D .卫星在停泊轨道转移到地月转移轨道,卫星必须加速8、如图1所示,是在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星,关于各物理量的关系,下列说法正确的是(C )A .根据gr v=,要知C B A v v v << B .根据万有引力定律,可知F A >F B >F C C .角速度C B A ωωω>> D .向心加速度C B A a a a <<9、我国第一颗绕月球探测卫星“嫦娥一号”于2007年10月24日18时05分在西昌卫星发射中心 由“长征三号甲”运载火箭发射升空,经多次变轨于11月7日8时35分进入距离月球表面200公里,周期为127分钟的月圆轨道。

已知月球的半径、万有引力常量,则可求出(ABD )A .月球质量B .月球的密度C .探测卫星的质量D .月球表面的重力加速度10、设想“嫦娥号”登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动,测得其周期为T 。

飞船在月球上着陆后,自动机器人用测力计测得质量为m 的仪器重力为P .已知引力常量为G ,由以上数据可以求出的量有 ( ABC )A .月球的半径B .月球的质量C .月球表面的重力加速度D .月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度11、卡文迪许比较准确地测出了引力常量,其实验装置是下图中的哪一个(B )12、2007年9月24日,“嫦娥一号”探月卫星发射升空,实现了中华民族千年奔月的梦想。

若“嫦娥一号”沿圆形轨道绕月球飞行的半径为R ,国际空间站沿圆形轨道绕地球匀速圆周运动的半径为4R ,地球质量是月球质量的81倍,根据以上信息可以确定( AB )A .国际空间站的加速度比“嫦娥一号”大B .国际空间站的速度比“嫦娥一号”大C .国际空间站的周期比“嫦娥一号”长D .国际空间站的角速度比“嫦娥一号”小13、已知引力常量为G ,根据下列几组数据能算出地球质量的是( D )A .地球绕太阳运行的周期和地球到太阳中心的距离B .地球绕太阳运行的周期和地球的半径C .月球绕地球运行的周期和地球的半径D .月球绕地球运行的周期和月球到地球中心的距离14、2007年10月24日,我国第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心成功发射。

“嫦娥一号”卫星奔月路线模拟图如图所示,卫星由地面发射,经过多次变轨后沿地月转移轨道奔向月球。

实施近月制动后,卫星被月球捕获,最终在离月球表面200km 的环月圆轨道上运动。

已知地球与月球的质量之比为M:m ,地球与月球的半径之比为R:r ,地球上卫星的第一宇宙速度为v 。

则下列有关说法正确的是(AC )A.卫星在轨道1上运行的周期小于在轨道2上运行的周期B.卫星在轨道2上的机械能大于在轨道3上的机械能C .卫星在离月球表面高度为六的环月圆轨道上运行的速率为D .卫星在离月球表面高度为h 15、 “神舟六号”载人飞船在绕地球飞行的第n 圈进行变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h 的圆形轨道. 已知地球半径为R ,地球表面处的重力加速度为g ,则飞船在圆轨道上运行时( ABC )A .周期等于g h R R h R ++)(2πB .速率等于h R gR +C .加速度等于g h R R 2)(+D .重力势能等于mgh16、自1957年10月4日,原苏联发射了世界上第一颗人造卫星以来,人类的活动范围逐步扩展,现在已经成功地把人造天体送到火星上漫步,我国已实现了载人航天飞行,并着手实施登月计划,下列有关人造天体的说法正确的是( BD )A .若卫星的轨道越高,则其运转速度越大,周期越大B .地球同步卫星距地面的高度是一定值,其运行速率恒定C .在做匀速圆周运动的载人空间站中,宇航员受力的作用,但所受合外力为零D .在做匀速圆周运动的载人空间站中,宇航员不能用弹簧测力计测量物体的重力17、2007年10月24日18时05分,“嫦娥一号”探测器在西昌卫星发射中心用长征三号甲火箭发射升空,历经多次变轨于11月5日被月球成功捕获成为月球的卫星,已知月球半径为R ,若“嫦娥一号”到达距月球表面高为R处时,地面控制中心将其速度调整为ν时恰能绕月球做匀速圆周运动.则月球表面的重力加速度为(B )A .2R ν B .22R ν C .22R ν D .24Rν 18、2007年我国发射了环月无人宇宙飞船——“嫦娥一号”。

已知月球半径为R ,当“嫦娥一号”到达距月球表面高度为R 处时,地面控制中心将其速度调整为u“嫦娥一号”恰能绕月球匀速飞行;当其下降到月球表面附近匀速绕行时,地面控制中心应将飞船速度调整为( C )A .2uB .u 22C .u 2D .u 219、在地球赤道上的A 处静止放置一个小物体,现在假设地球对小物体的万有引力突然消失,则在数小时内小物体相对地面A 处来说,将(B )A 、原地不动,物体对地面的压力消失;B 、向上并逐渐向西飞去;C 、向上并逐渐向东飞去;D 、一直垂直向上飞去.20、某人造卫星运动的轨迹可近似看作是以地球为圆心的圆。

由于阻力作用,人造卫星到地心的距离从r 1慢慢变到r 2,用E K1、E K2分别表示卫星在这两个轨道上的动能,则 ( B )A.r 1<r 2,E K1<E K2 B.r 1>r 2,E K1<E K2 C.r 1<r 2,E K1>E K2 D.r 1>r 2,E K1>E K221、一颗人造地球卫星以初速度v 发射后,可绕地球做匀速圆周运动,若使发射速度为2v ,则该卫星可能(C )A .绕地球做匀速圆周运动,周期变大B .绕地球运动,轨道变为椭圆C .不绕地球运动,成为太阳系的人造行星D .挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙22、1998年1月发射的“月球勘探者号”空间探测器,运用最新科技手段对月球进行近距离勘探,在月球重力分布、元素测定等方面取得许多最新成果。

探测器在一些环形山中发现了质量密集区,当飞过这些质量密集区时,通过地面的大口径射电望远镜观察,“月球勘探者号”的各种运动参数发生了微小变化,这些变化是(AD ) A、半径变小 B、半径变大 C、速率变小 D、速率变大23、同步卫星离地心距离为r,运行速率为V 1,加速度为a 1,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a 2,第一宇宙速度为V 2,地球半径为R,则( AD )A 、R r a a =21B 、2221r R a a = C 、 2221r R V V = D 、 r R V V =2124、在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R,地面上的重力加速度为g,则( BD ) A、卫星运动的线速度为Rg 2 B、卫星运动的周期为4πg /R 2 C、卫星运动的加速度为g/2 D、卫星的动能为mgR/425、关于人造地球卫星的说法中正确的是(BC )A.同步通讯卫星的高度和速率是可变的,高度增加速率增大,仍然同步B.所有的同步卫星的高度和速率都是一定的,且它们都在赤道上空的同一轨道上运行C.欲使某颗卫星的周期比预计的周期增大2倍,可使原来预算的轨道半径r 变为r 43D.欲使卫星的周期比预计的周期增大到原来的2倍,可使原来的轨道半径不变,使速率增大到原来预计的2倍26、我国国土范围在东西方向上大致分布在东经70°到东经135°之间,所以我国发射的同步通信卫星一般定点在赤道上空3.6万里,东经100°附近。

假设某颗通信卫星计划定点在赤道上空东经104°的位置。

经测量刚进入轨道时位于赤道上空3.6万公里,东经103°处。

为了把它调整到104°处,可以短时间启动卫星上的小型喷气发动机调整卫星的高度,使其“漂移”到预定经度后,再短时间启动发动机调整卫星的高度,实现定点。

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