万有引力基础训练题(含答案)
万有引力定律练习(含答案)
万有引力定律练习1.关于万有引力定律和万有引力恒量的发现,下列说法哪个正确?( )A .万有引力定律是由开普勒发现的,而万有引力恒量是由伽利略测定的B .万有引力定律是由开普勒发现的,而万有引力恒量是由卡文迪许测定的C .万有引力定律是由牛顿发现的,而万有引力恒量是由胡克测定的D .万有引力定律是由牛顿发现的,而万有引力恒量是由卡文迪许测定的 2.人造地球卫星的天线偶然折断,天线将作( )A .自由落体运动B .平抛运动C .远离地球飞向天空D .继续和卫星一起沿轨道运动3.1999年11月20日,我国成功发射了“神舟”号宇宙飞船,该飞船在绕地球运行了14圈后在预定地点安全着落,若飞船在轨道上做的是匀速圆周运动,则运行速度v 的大小( )A .v<7.9km/sB .v=7.9km/sC .7.9km/s<v<11.2km/sD .v=11.2km/s 4.一颗小行星环绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍,则这颗小行星的运转周期是( )A .4年B .8年C .12年D .16年 5. 3个人造地球卫星A 、B 、C ,在地球的大气层外沿如图所示的方向做匀速圆周运动,已知m A =m B <m C ,则关于三个卫星的说法中错误的是( )A . 线速度大小的关系是a b c v v v >=B . 周期关系是Ta<Tb=TcC . 向心力大小的关系是Fa=Fb<FcD . 轨道半径和周期的关系是232323CC B B A A T R T R T R ==6.某同学这样来推导第一宇宙速度:v =2πR/T=(2×3.14×6.4×106)/(24×3600)m/s=0.465×103m/s ,其结果与正确值相差很远,这是由于他在近似处理中,错误地假设:( )A .卫星的轨道是圆。
B .卫星的向心力等于它在地球上所受的地球引力。
万有引力习题及答案
【典型例题】例1、海王星的公转周期约为5.19×109s,地球的公转周期为3.16×107s,则海王星与太阳的平均距离约为地球与太阳的平均距离的多少倍?例2、有一颗太阳的小行星,质量是1.0×1021kg,它的轨道半径是地球绕太阳运动半径的2.77倍,求这颗小行星绕太阳一周所需要的时间。
例3、16世纪,哥白尼根据天文观测的大量资料,经过40多年的天文观测和潜心研究,提出了“日心说”的如下四个观点,这四个论点目前看存在缺陷的是()A、宇宙的中心是太阳,所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动。
B、地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星,月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星,它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动。
C、天穹不转动,因为地球每天自西向东自转一周,造成天体每天东升西落的现象。
D、与日地距离相比,恒星离地球都十分遥远,比日地间的距离大得多。
例4.假设已知月球绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,假如地球对月球的万有引力突然消失,则月球的运动情况如何?若地球对月球的万有引力突然增加或减少,月球又如何运动呢?【针对训练】1、某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为月球绕地球轨道半径的1/3则此卫星运行的周期大约是:()A.1-4天之间 B.4-8天之间 C.8-16天之间 D.16-20天之间2、两行星运行周期之比为1:2,其运行轨道的半长轴之比为:()A.1/2B.C.D.3、地球到太阳的距离是水星到太阳距离的2.6倍,那么地球和水星绕太阳运转的线速度之比是多少?(设地球和水星绕太阳运转的轨道是圆轨道)4.关于日心说被人们所接受的原因是()A.以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题B.以太阳为中心,许多问题都可以解决,行星的运动的描述也变得简单了C.地球是围绕太阳转的 D.太阳总是从东面升起从西面落下5、考察太阳M的卫星甲和地球m(m<M)的卫星乙,甲到太阳中心的距离为r1,乙到地球中心的距离为r2,若甲和乙的周期相同,则:()A、r1>r2B、r1<r2C、r1=r2D、无法比较6、设月球绕地球运动的周期为27天,则地球的同步卫星到地球中心的距离r与月球中心到地球中心的距离R之比r/R为()A. 1/3B. 1/9C. 1/27D. 1/18【能力训练】1、关于公式R3 / T2=k,下列说法中正确的是()A.公式只适用于围绕太阳运行的行星B.不同星球的行星或卫星,k 值均相等C.围绕同一星球运行的行星或卫星,k值不相等D.以上说法均错2、地球质量大约是月球质量的81倍,在登月飞船通过月、地之间的某一位置时,月球和地球对它的引力大小相等,该位置到月球中心和地球中心的距离之比为()A. 1:27B. 1:9C. 1:3D. 9:13、两颗小行星都绕太阳做圆周运动,它们的周期分别是T和3T,则()A、它们绕太阳运转的轨道半径之比是1:3B、它们绕太阳运转的轨道半径之比是1:C、它们绕太阳运转的速度之比是:1:4D、它们受太阳的引力之比是9:74、开普勒关于行星运动规律的表达式为,以下理解正确的是()A.k是一个与行星无关的常量B.R代表行星运动的轨道半径C.T代表行星运动的自传周期D.T代表行星绕太阳运动的公转周期5、关于天体的运动,以下说法正确的是()A.天体的运动与地面上物体的运动遵循不同的规律B.天体的运动是最完美、和谐的匀速圆周运动C.太阳从东边升起,从西边落下,所以太阳绕地球运动D.太阳系中所有行星都绕太阳运动6、关于太阳系中各行星的轨道,以下说法正确的是:()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.不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的D.不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同7、如果某恒星有一颗卫星,此卫星沿非常靠近此恒星的表面做匀速圆周运动的周期为T,则可估算此恒星的平均密度ρ=_________(万有引力常量为G)8、两颗行星的质量分别是m1,m2,它们绕太阳运转轨道的半长轴分别为R1、R2,如果m1=2m2,R1=4R2,那么,它们的运行周期之比T1:T2= 9、已知两行星绕太阳运动的半长轴之比为b,则它们的公转周期之比为多少?10、有一行星,距离太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的8倍,则该行星绕太阳公转周期是多少年?11、地球公转运行的轨道半径R=1.49×1011m,若把地球的公转周期称为1年,土星运行的轨道半径是r=1.43×1012m,那么土星的公转周期多长?参考答案:例1. 646倍例2. 4.61年例3. ABC 例4. 略。
万有引力定律的练习题
四、万有引力定律的练习题一、选择题1、关于地球同步通讯卫星,下列说法中正确的是[]A.它一定在赤道上空运行B.各国发射的这种卫星轨道半径都一样C.它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D.它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间2、设地面附近重力加速度为g0,地球半径为R0,人造地球卫星圆形运行轨道半径为R,那么以下说法正确的是[]3、人造地球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/2B.v不变,使轨道半径变为2RD.无法实现4、两颗靠得较近天体叫双星,它们以两者重心联线上的某点为圆心做匀速圆周运动,因而不至于因引力作用而吸引在一起,以下关于双星的说法中正确的是[]A.它们做圆周运动的角速度与其质量成反比B.它们做圆周运动的线速度与其质量成反比C.它们所受向心力与其质量成反比D.它们做圆周运动的半径与其质量成反比5、由于地球的自转,地球表面上各点均做匀速圆周运动,所以[]A.地球表面各处具有相同大小的线速度B.地球表面各处具有相同大小的角速度C.地球表面各处具有相同大小的向心加速度D.地球表面各处的向心加速度方向都指向地球球心6、以下说法中正确的是[]A.质量为m的物体在地球上任何地方其重力都一样B.把质量为m的物体从地面移到高空中,其重力变小C.同一物体在赤道上的重力比在两极处重力大D.同一物体在任何地方质量都是相同的7、假设火星和地球都是球体,火星的质量M火和地球的质量M地之比M火/M地=p,火星的半径R火和地球的半径R地之比R火/R地=q,那么火星表面处的重力加速度g火和地球表面处的重力的加速度g地之比等于[]A.p/q2B.pq2C.p/qD.pq8、假如一作圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍,仍作圆周运动,则[]A.根据公式v=ωr,可知卫星的线速度将增大到原来的2倍9.如图为某行星绕太阳运动的轨道,下列关于太阳位置的描述正确的是 ( )A .太阳的位置在O 点B .太阳的位置一定在C .太阳的位置一定在C 1、C 2两点中的一点D .太阳的位置可以在C 1、O 、C 2任意一点 10. 地球绕太阳的运行轨道是椭圆形,因而地球与太阳之间的距离岁季节变化。
万有引力测试题及答案
万有引力测试1、甲、乙两物体之间的万有引力大小为F,若乙物体质量不变,甲物体质量减少1/2,同时甲、乙物体间距离也减少1/2,则甲、乙物体之间万有引力的大小变为:()A、FB、F/2C、F/4D、2F2、以下说法正确的是:()A、质量为m的物体在地球上任何地方的重力均相等B、把质量为m的物体从地面移到高空其重力变小C、同一物体在赤道处的重力比两极处重力大D、同一物体在任何地方其质量是相同的3、如果地球表面的重力加速度为g,物体在距地面3倍的地球半径时的重力加速度为g'。
则二者之比是。
A、1:91B、9:1C、1:16D、16:14、两大小相同的实心小铁球紧靠在一起时,它们之间的万有引力是F,若两个半径是小铁球半径2倍的实心大铁球紧靠在一起,则它们之间的万有引力为:()A、2FB、4FC、8FD、16F5、火星的轨道半径是地球轨道半径的1.53倍,试计算火星绕太阳一周约需要多少天:()(一年按365天计算)A、400 B、600 C、690 D、800答案与解析:1、D分析:根据万有引力定律有:F F F F 221='∴='正确理解万有引力定律中的万有引力大小跟什么有关系,正确应用比例的方法求解。
2、B 、D分析:物体的质量是惯性大小的量度,是自身的一种属性与外界因素无关。
一个确定的物体不管处于何处,不管周围环境如何,它的质量是保持不变的,因此选项D 是正确的。
物体的重力实际上就是地球对地球上物体的万有引力的一个分力。
另一个分力提供了物体随地球的自转作圆周运动所需的向心力,这个力很小,通常可忽略不计,地球附近物体的重力与其万有引力的大小是近似相等的。
根据万有引力定律可知该力的大小与两物体质量的乘积成正比,与两物体间的距离的平方成反比。
那么重力的大小随物体间的距离的变化而变化。
距离越大,重力越小,考虑到地球是个椭球体赤道半径大于两极半径的具体情况,选项A 、C 是错误的,选项B 是正确的。
高一物理万有引力练习卷(含答案)
高一物理第3次空课《万有引力》1.某人造卫星绕地球做匀速圆周运动,设地球半径为R ,地面重力加速度为g ,下列说法错误的是( )A.人造卫星的最小周期为2πg R /B.卫星在距地面高度R 处的绕行速度为2/RgC.卫星在距地面高度为R 处的重力加速度为g /4D.地球同步卫星的速率比近地卫星速率小,所以发射同步卫星所需的发射速度较小 答案 D2.a 、b 、c 、d 是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星.其中a 、c 的轨道相交于P ,b 、d 在同一个圆轨道上,b 、c 轨道在同一平面上.某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图所示.下列说法中正确的是( )A .a 、c 的加速度大小相等,且大于b 的加速度B .b 、c 的角速度大小相等,且小于a 的角速度C .a 、c 的线速度大小相等,且小于d 的线速度D .a 、c 存在在P 点相撞的危险 答案 A解析 由G Mm r 2=m v 2r =mrω2=mr 4π2T 2=ma ,可知B 、C 、D 错误,A 正确.3.“嫦娥三号”探月卫星于2013年在西昌卫星发射中心发射,实现“落月”的新阶段.已知月球绕地球作圆周运动的半径为r 1、周期为T 1.“嫦娥三号”探月卫星绕月球作圆周运动的半径为r 2,周期为T 2,万有引力常量为G .不计周围其他天体的影响.根据题目给出的条件,下列说法正确的是( )A .能求出“嫦娥三号”探月卫星的质量B .能求出地球的密度C .能求出地球与月球之间的引力D .可得出r 31T 21=r 32T 22解析 由G Mm r 2=m 4π2T2r 可知通过已知量只能估算中心天体的质量,因而可以估算出地球和月球的质量,而不能算出“嫦娥三号”探月卫星的质量,选项A 错误,选项C 正确.由于地球的半径未知,因而不能估算地球的密度,选项B 错误.由于“嫦娥三号”探月卫星和月球做圆周运动的中心天体不同,因而r 31T 21=r 32T 22不能成立,选项D 错误.答案 C4. 如图所示,甲、乙两颗卫星在同一平面上绕地球做匀速圆周运动,公转方向相同.已知卫星甲的公转周期为T ,每经过最短时间5T ,卫星乙都要运动到与卫星甲同居地球一侧且三者共线的位置上,则卫星乙的公转周期为( )A.98TB.89TC.109TD.910T 答案 A5.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动,速度减小为原来的12,不考虑卫星质量的变化,则变轨前、后卫星的( )A .向心加速度大小之比为4∶1B .角速度大小之比为2∶1C .周期之比为1∶8D .轨道半径之比为1∶2 解析 根据E k =12m v 2得v =2E km ,所以卫星变轨前、后的速度之比为v 1v 2=21.根据 G Mm r 2=m v 2r ,得卫星变轨前、后的轨道半径之比为r 1r 2=v 22v 21=14,选项D 错误;根据 G Mm r 2=ma ,得卫星变轨前、后的向心加速度大小之比为a 1a 2=r 22r 21=161,选项A 错误;根据G Mm r 2=mω2r ,得卫星变轨前、后的角速度大小之比为ω1ω2=r 32r 31=81,选项B 错误;根据T =2πω,得卫星变轨前、后的周期之比为T 1T 2=ω2ω1=18,选项C 正确.答案 C6.2013年6月13日,神州十号与天宫一号成功实现自动交会对接.对接前神州十号与天宫一号都在各自的轨道上做匀速圆周运动.已知引力常量为G ,下列说法正确的是( )A .由神州十号运行的周期和轨道半径可以求出地球的质量B .由神州十号运行的周期可以求出它离地面的高度C .若神州十号的轨道半径比天宫一号大,则神州十号的周期比天宫一号小D .漂浮在天宫一号内的宇航员处于平衡状态 答案 A7.2013年6月13日,“神舟十号”与“天宫一号”成功实现手控交会对接,下列关于“神舟十号”与“天宫一号”的分析错误的是 ( )A .“天宫一号”的发射速度应介于第一宇宙速度与第二宇宙速度之间B .对接前,“神舟十号”欲追上“天宫一号”,必须在同一轨道上点火加速C .对接前,“神舟十号”欲追上同一轨道上的“天宫一号”,必须先点火减速再加速D .对接后,组合体的速度小于第一宇宙速度 答案 B8.随着我国登月计划的实施,我国宇航员登上月球已不是梦想.假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度v 0竖直向上抛出一个小球,经时间t 后回到出发点.已知月球的半径为R ,万有引力常量为G ,则下列说法正确的是( ) A .月球表面的重力加速度为v 0tB .月球的质量为2v 0R 2GtC .宇航员在月球表面获得v 0Rt的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动 D .宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为 Rt v 0答案 B解析 根据竖直上抛运动可得t =2v 0g ,g =2v 0t ,A 项错误;由GMm R 2=mg =m v 2R =m (2πT )2R可得:M =2v 0R 2Gt ,v =2v 0Rt,T =2π Rt2v 0,故B 项正确,C 、D 项错误.9.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.n 3k 2T B.n 3k T C.n 2kT D.n kT 答案 B解析 双星靠彼此的万有引力提供向心力,则有 G m 1m 2L 2=m 1r 14π2T 2 G m 1m 2L 2=m 2r 24π2T 2 并且r 1+r 2=L 解得T =2πL 3G (m 1+m 2)当双星总质量变为原来的k 倍,两星之间距离变为原来的n 倍时T ′=2πn 3L 3Gk (m 1+m 2)=n 3k·T 故选项B 正确.10. 人造卫星沿圆轨道环绕地球运动,因为大气阻力的作用,其运动的高度将逐渐变化,由于高度变化很慢,在变化过程中的任一时刻,仍可认为卫星满足匀速圆周运动规律.下述关于卫星运动的一些物理量变化情况,正确的是( )A. 线速度减小B. 周期变大C. 半径增大D. 向心加速度增大 【答案】D【解析】试题分析:因为受到高空稀薄空气的阻力作用,卫星的总机械能减小,高度逐渐降低即卫星圆周运动的轨道半径r 减小,人造地球卫星绕地球做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力有:;根据以上的公式得:,受到高空稀薄空气的阻力作用,卫星高度逐渐降低即卫星圆周运动的轨道半径r 减小,线速度增大,故A C 错误;根据以上的公式得:,半径r 减小,周期减小,故B 错误;根据以上的公式得:,半径r 减小,向心加速度增大,故D 正确;故选D .11.“伽利略”木星探测器,从1989年10月进入太空起,历经6年,行程37亿千米,终于到达木星周围.此后在t 秒内绕木星运行N 圈后,对木星及其卫星进行考察,最后坠入木星大气层烧毁.设这N 圈都是绕木星在同一个圆周上运行,其运行速率为v ,探测器上的照相机正对木星拍摄整个木星时的视角为θ(如图所示),设木星为一球体.求: (1)木星探测器在上述圆形轨道上运行时的轨道半径; (2)木星的第一宇宙速度.解析 (1)设木星探测器在题述圆形轨道运行时,轨道半径为r ,由v=2πr T可得:r =v T2π由题意,T =tN联立解得r =v t2πN(2)探测器在圆形轨道上运行时,万有引力提供向心力, G mMr 2=m v 2r. 设木星的第一宇宙速度为v 0,有G m ′M R 2=m ′v 20R联立解得:v 0=rRv 由题意可知R =r sin θ2,解得:v 0=vsin θ2. 答案 (1)v t2πN (2)v sin θ212.宇航员到了某星球后做了如下实验:如图所示,在光滑的圆锥顶用长为L 的细线悬挂一质量为m 的小球,圆锥顶角2θ.当圆锥和球一起以周期T 匀速转动时,球恰好对锥面无压力.已知星球的半径为R ,万有引力常量为G .求: (1)线的拉力的大小;(2)该星球表面的重力加速度的大小; (3)该星球的第一宇宙速度的大小; (4)该星球的密度.答案 (1)m 4π2T 2L (2)4π2T 2L cos θ (3)2πT RL cos θ(4)3πL cos θGRT 2解析 (1)小球做圆周运动:向心力F T sin θ=m 4π2T 2r① 半径r =L sin θ② 解得线的拉力F T =m 4π2T 2L③ (2)F T cos θ=mg 星④ 解得该星球表面的重力加速度g 星=4π2T2L cos θ⑤(3)星球的第一宇宙速度即为该星球的近“地”卫星的环绕速度v ,设近“地”卫星的质量为m ′,根据向心力公式有: m ′g 星=m ′v 2R⑥联立⑤⑥解得v =2πT RL cos θ(4)设星球的质量为M ,则 mg 星=GMm R 2⑦ M =ρ·43πR 3⑧联立⑤⑦⑧⑨解得星球的密度ρ=3πL cos θGRT 213.有一探测卫星在地球赤道正上方绕地球做匀速圆周运动,已知地球质量为M ,地球半径为R ,万有引力常量为G ,探测卫星绕地球运动的周期为T .求: (1)探测卫星绕地球做匀速圆周运动时的轨道半径; (2)探测卫星绕地球做匀速圆周运动时的速度大小;(3)在距地球表面高度恰好等于地球半径时,探测卫星上的观测仪器某一时刻能观测到的地球表面赤道的最大弧长.(此探测器观测不受日照影响,不考虑大气对光的折射) 答案 (1) 3GMT 24π2 (2) 32πGM T (3)2πR3解析 (1)设卫星质量为m ,卫星绕地球运动的轨道半径为r ,根据万有引力定律和牛顿第二定律得:G Mm r 2=m 4π2rT 2,解得r = 3GMT 24π2(2)设探测卫星绕地球做匀速圆周运动时的速度大小为v , v =2πr T = 32πGM T(3)设探测卫星在地球赤道上方A 点处,距离地球中心为2R ,探测卫星上的观测仪器最远能观测到地球赤道上的B 点和C 点,能观测到赤道上的最大弧长是l BC ,如图所示, cos α=R 2R =12,则:α=60°观测到的地球表面赤道的最大弧长l BC =2πR 314.侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运动,它的运动轨道距地面高度为h ,要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全都拍摄下来,卫星在通过赤道上空时,卫星上的摄像机至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少?设地球的半径为R ,地面处的重力加速度为g ,地球自传的周期为T .侦察卫星绕地球做匀速圆周运动的周期设为T 1,则21224T r m r GMm π= ①地面处的重力加速度为g , 则2RGMm =m 0g ②由上述两式得到卫星的周期T 1=gr R32π其中r =h+R地球自转的周期为T ,在卫星绕行一周时,地球自转转过的角度为θ=2πTT 1摄像机应拍摄赤道圆周的弧长为s =R θs =gR h T32)(4+π15. 已知物体从星球上的逃逸速度(第二宇宙速度)是第一宇宙速度的2倍,如地球上的逃逸速度(第二宇宙速度)v 2=EER GM 2,其中G 、M E 、R E 分别是引力常量、地球的质量和半径.已知G =6.67×10-11 N ·m 2/kg 2,c =3.0×108 m/s.求下列问题:(1)逃逸速度大于真空中光速的天体叫做黑洞,设某黑洞的质量等于太阳的质量M =2.0×1030 kg ,求它的可能最大半径.(2)在目前天文观测范围内,物质的平均密度为10-27 kg/m 3,如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体,其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c ,因此任何物体都不能脱离宇宙,问宇宙的半径至少多大?(计算结果保留一位有效数字)15.(1)由题目所提供的信息可知,任何天体均存在其所对应的逃逸速度v 2=RGM2,其中M 、R 为天体的质量和半径.对于黑洞模型来说,其逃逸速度大于真空中的光速,即v 2>c ,所以R <2830112)1000.3(1000.21067.622⨯⨯⨯⨯⨯=-c GM m=3×103 m即质量为2.0×1030 kg 的黑洞的最大半径为3×103 m.(2)把宇宙视为一普通天体,则其质量为 M =ρ·V =ρ·34πR 3 ①其中R 为宇宙的半径,ρ为宇宙的密度,则宇宙所对应的逃逸速度为 v 2=RGM2 ② 由于宇宙密度使得其逃逸速度大于光速c ,即v 2>c③则由以上三式可得R >Gc πρ832=4×1026 m.即宇宙的半径至少为4×1026 m.16. 双星系统中两个星球A 、B 的质量都是m ,A 、B 相距L ,它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动。
高一物理必修一万有引力定律基础训练
万有引力定律基础训练1、如图1所示,P、Q为质量均为m的两个质点,分别置于地球表面不同纬度上,如果把地球看成是一个均匀球体,P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动,则以下说法中正确的是:(CD )A.P、Q做圆周运动的向心力大小相等 B.P、Q受地球重力相等C.P、Q做圆周运动的角速度大小相等 D.P、Q做圆周运动的周期相等2、设地球表面的重力加速度为g0,物体在距地心 4 R(R为地球半径)处,由于地球的作为( D )用而产生的重力加速度为g,则g∶gA.16∶1 B.4∶1 C.1∶4 D.1∶163、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(BCD )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4、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( D )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2D.卫星运动的线速度将减小到原来的25、2009年2月11日,俄罗斯的“宇宙-2251”卫星和美国的“铱-33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞。
这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件。
碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境。
假定有甲、乙两块碎片,绕地球运动的轨道都是圆,甲的运行速率比乙的大,则下列说法中正确的是( D )A. 甲的运行周期一定比乙的长B. 甲距地面的高度一定比乙的高C. 甲的向心力一定比乙的小D. 甲的加速度一定比乙的大6、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( C )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7、如图4所示,a 、b 、c 是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星,下列说法正确的是( D )A .b 、c 的线速度大小相等,且大于a 的线速度B .b 、c 的向心加速度大小相等,且大于a 的向心加速度C .c 加速可追上同一轨道上的b ,b 减速可等候同一轨道上的c D .a 卫星由于某原因,轨道半径缓慢减小,其线速度将增大C 选项要考虑离心运动、向心运动8、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 )A .2q pB .p q 2C .q pD .p q 9、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 AR R =q ,则两颗卫星的周期之比b a T T 等于_____ ____。
(完整版)万有引力基础训练题(含答案)(最新整理)
MB
RB
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p
(
)A.
q
B. pq 2
p
C.
q2
D. pq
10.地球公转的轨道半径是 R1,周期是 T1,月球绕地球运转的轨道半径是 R2,周期是 T2,则太阳质 量与地球质量之比是 ( )
A. R13T12 R23T22
B. R13T22 R23T12
C. R12T22 R22T12
(
)
A. 3 /(G) B. /(G) C. 3 G / 4 D. 4 G / 3
9.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),且已
知地球与该天体的半径之比也为 k,则地球与此天体的质量之比为 ( )
A.1
B.k
C.k2
D.1/k
10.地球表面重力加速度为 g 地,地球的半径为 R 地,地球的质量为 M 地,某飞船飞到火星上测得火 星表面的重力加速度 g 火、火星的半径 R 火,由此可得火星的质量为 ( )
练习巩固
3.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
。
4,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 (
)
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
比和速率之比分别为
()
A.4∶1,1∶2 B.4∶1,2∶1 C.1∶4,2∶1 D.1∶4,1∶2
9.“吴健雄”星的直径约为 32 km,密度与地球相近.若在此小行星上发射一颗卫星环绕其表面运
高三物理 万有引力专练含答案
二、万有引力(2007北京)不久前欧洲天文学家在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的行星,命名为“格利斯581c ”。
该行星的质量是地球的5倍,直径是地球的1。
5倍。
设想在该行星表面附近绕行星沿轨道运行的人造卫星的动能为1k E ,在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为2k E ,则21k k E E 为A .0.13B .0。
3C .3.33D .7.5(2007全国1)据报道,最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星,其质量约为地球质量的6。
4倍,一个在地球表面重量为600 N 的人在这个行星表面的重量将变为960 N ,由此可推知,该行星的半径与地球半径之比约为A 。
0。
5 B2。
C.3。
2 D 。
4(2007天津)我国绕月探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展。
设地球、月球的质量分别为m 1、m 2,半径分别为R 1、R 2,人造地球卫星的第一宇宙速度为v ,对应的环绕周期为T ,则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为A.v R m R m 2112,T Rm R m 312321B。
v R m R m 1221,T Rm Rm 321312C. v R m R m 2112,T R m R m 321312D 。
v R m R m 1221,T R m R m 3123211.(2006北京)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。
(2005北京)已知地球质量大约是月球质量的81倍,地球半径大约是月球半径的4倍。
不考虑地球、月球自转的影响,由以上数据可推算出()A. 地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9:8B. 地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9:4C. 靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8:9D。
(完整版)万有引力习题与答案
1万有引力定律注意事项:1、 第I 卷选择题部分必须使用2B 铅笔填涂在答题卡上;第II 卷非选择题部分必须使用黑色签字笔书写在答题纸上,字题工整、笔迹清晰。
2、 本试卷共150分,考试时间100分钟。
第I 卷(选择题 共40分)一、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,选错或不选的得0分。
1.若人造卫星绕地球做匀速圆周运动,则下列说法中正确的是 ( ) (A )卫星的轨道半径越大,它的运行速度越大 (B )卫星的轨道半径越大,它的运行速度越小(C )卫星的质量一定时,轨道半径越大,它需要的向心力越大 (D )卫星的质量一定时,轨道半径越大,它需要的向心力越小 2.可以发射这样一颗人造地球卫星,使其圆轨道 ( ) (A )与地球表面上某一纬度线(非赤道)是共面同心圆 (B )与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆(C )与地球表面上的赤道线是共面同心圆,且卫星相对地球表面是静止的 (D )与地球表面上的赤道线是共面同心圆,但卫星相对地球表面是运动的 3. 对于人造地球卫星,可以判断 ( ) (A )根据gR v =,环绕速度随R 的增大而增大 (B )根据rv=ω,当R 增大到原来的两倍时,卫星的角速度减小为原来的一半 (C )根据2R GMm F =,当R 增大到原来的两倍时,卫星需要的向心力减小为原来的41(D )根据Rmv F 2=,当R 增大到原来的两倍时,卫星需要的向心力减小为原来的214. 甲、乙两个做匀速圆周运动的卫星,角速度和线速度分别为ω1、ω2和v 1、v 2,如果它们的轨道半径之比R 1:R 2=1:2,则下列说法中正确的是 ( )(A )1:22:21=ωω (B )ω1:ω2=2:1 (C )1:2:21=v v(D )2:1:21=v v5. 火星有两颗卫星,分别是火卫一和火卫二,他们的轨道近似为圆。
(完整版)万有引力练习题及答案
万有引力练习题及答案一.选择题 1.关于万有引力的说法,正确的是。
A.万有引力只是宇宙中各天体之间的作用力 B.万有引力是宇宙中具有质量的物体间普遍存在的相互作用力 C.地球上的物体以及地球附近的物体除受到地球对它们的万有引力外还受到重力作用 D.太阳对地球的万有引力大于地球对太阳的万有引力. 关于万有引力定律,下列说法中正确的是 A.万有引力定律是牛顿在总结前人研究成果的基础上发现的 B.万有引力定律适宜于质点间的相互作用 C.公式中的G是一个比例常数,是有单位的,单位是N·m2/kg2 D.任何两个质量分布均匀的球体之间的相互作用可以用该公式来计算,r是两球球心之间的距离 3.假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,那么该常数的大小 A.只与行星的质量有关B.只与恒星的质量有关 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.设地球是半径为R的均匀球体,质量为M,若把质量为m的物体放在地球的中心,则物体受到的地球的万有引力大小为。
A.零 B.无穷大 C.GMm R D.无法确定 Gm1m2 ,下列说法中正确的是. r2 公式中G为引力常量,它是由实验测得的,而不是人为规定的当r趋于零时,万有引力趋于无限大 两物体受到的引力总是大小相等的,而与m1、m2是否相等无关两物体受到的引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力 6.地球质量大约是月球质量的81倍,在登月飞船通过月、地之间的某一位置时,月球和地球对它的引力大小相等,该位置到月球中心和地球中心的距离之比为 A. 1︰B.1︰C.1︰3D.︰1 11 7.火星的质量和半径分别约为地球的10和,地球表面的重力加速度为g,则火星表面的重力 5.对于万有引力定律的表达式F? 加速度约为 A.0.gC.2.g B.0.g D.g 8.一名宇航员来到一个星球上,如果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到的万有引力大小是他在地球上所受万有引力的。
高中物理万有引力经典习题30道带答案
一.选择题(共30小题)1.(2014•浙江)长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星,它的公转轨道半径r1=19600km,公转周期T1=6.39天.2006年3月,天文学家发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转半径r2=48000km,则它的公转周期T2,最接近于()A.15天B.25天C.35天D.45天2.(2014•海南)设地球自转周期为T,质量为M,引力常量为G,假设地球可视为质量均匀分布的球体,半径为R.同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为()A.B.C.D.3.(2014•广东)如图所示,飞行器P绕某星球做匀速圆周运动,星球相对飞行器的张角为θ,下列说法正确的是()A.轨道半径越大,周期越长B.轨道半径越大,速度越大C.若测得周期和张角,可得到星球的平均密度D.若测得周期和轨道半径,可得到星球的平均密度4.(2014•江苏)已知地球的质量约为火星质量的10倍,地球的半径约为火星半径的2倍,则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为()A.3.5km/s B.5.0km/s C.17.7km/s D.35.2km/s 5.(2014•福建)若有一颗“宜居”行星,其质量为地球的p倍,半径为地球的q倍,则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的()A.倍B.倍C.倍D.倍6.(2014•天津)研究表明,地球自转在逐渐变慢,3亿年前地球自转的周期约为22小时,假设这种趋势会持续下去,地球的其他条件都不变,未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比()A.距地面的高度变大B.向心加速度变大C.线速度变大D.角速度变大7.(2013•安徽)质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时,引力势能可表示为E p=﹣,其中G为引力常量,M为地球质量.该卫星原来在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动,由于受到极稀薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2,此过程中因摩擦而产生的热量为()A.GMm(﹣)B.GMm(﹣)C.(﹣)D.(﹣)8.(2013•江苏)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9.(2013•山东)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,DC运动的周期为()A.B.C.D.10.(2013•四川)迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住,绕恒星“Gliese581”运行的行星“G1﹣58lc”却很值得我们期待.该行星的温度在O℃到40℃之间、质量是地球的6倍、直径是地球的1.5倍、公转周期为13个地球日.“Gliese581”的质量是太阳质量的0.31倍.设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体,绕其中心天体做匀速圆周运动,则()A.在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同B.如果人到了该行星,其体重是地球上的倍C.该行星与“Gliese581”的距离是日地距离的倍D.由于该行星公转速率比地球大,地球上的米尺如果被带上该行星,其长度一定会变短11.(2013•上海)小行星绕恒星运动,恒星均匀地向四周辐射能量,质量缓慢减小,可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动.则经过足够长的时间后,小行星运动的()A.半径变大B.速率变大C.角速度变大D.加速度变大12.(2013•浙江)如图所示,三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上,设地球质量为M,半径为R.下列说法正确的是()A.地球对一颗卫星的引力大小为B.一颗卫星对地球的引力大小为C.两颗卫星之间的引力大小为D.三颗卫星对地球引力的合力大小为13.(2013•海南)“北斗”卫星导航定位系统由地球静止轨道卫星(同步卫星)、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成.地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行,它们距地面的高度分别约为地球半径的6倍和3.4倍,下列说法中正确的是()A.静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的2倍B.静止轨道卫星的线速度大小约为中轨道卫星的2倍C.静止轨道卫星的角速度大小约为中轨道卫星的D.静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的14.(2012•浙江)如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带.假设该带中的小行星只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动.下列说法正确的是()A.太阳对各小行星的引力相同B.各小行星绕太阳运动的周期均小于一年C.小行星带内侧小行星的向心加速度大于外侧小行星的向心加速度值D.小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值15.(2012•重庆)冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统.质量比约为7:1,同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动.由此可知,冥王星绕O点运动的()A.轨道半径约为卡戎的B.角速度大小约为卡戎的C.线速度大小约为卡戎的7倍D.向心力大小约为卡戎的7倍16.(2012•山东)2011年11月3日,“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接.任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道,等待与“神舟九号”交会对接.变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道,对应的轨道半径分别为R1、R2,线速度大小分别为v1、v2.则等于()A.B.C.D.17.(2012•福建)一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为v.假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力,物体静止时,弹簧测力计的示数为N.已知引力常量为G,则这颗行星的质量为()A.B.C.D.18.(2012•江苏)2011年8月,“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道,我国成为世界上第三个造访该点的国家.如图所示,该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上,一飞行器处于该点,在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动.则此飞行器的()A.线速度大于地球的线速度B.向心加速度大于地球的向心加速度C.向心力仅有太阳的引力提供D.向心力仅由地球的引力提供19.(2012•天津)一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动,动能减小为原来的,不考虑卫星质量的变化,则变轨前后卫星的()A.向心加速度大小之比为4:1 B.角速度大小之比为2:1C.周期之比为1:8 D.轨道半径之比为1:220.(2012•北京)关于环绕地球运动的卫星,下列说法中正确的是()A.分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星,不可能具有相同的周期B.沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道不同位置可能具有相同的速率C.在赤道上空运行的两颗地球同步卫星,它们的轨道半径有可能不同D.沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星,它们的轨道平面一定会重合21.(2012•广东)如图所示,飞船从轨道1变轨至轨道2.若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动,不考虑质量变化,相对于在轨道1上,飞船在轨道2上的()A.动能大B.向心加速度大C.运行周期长D.角速度小22.(2012•四川)今年4月30日,西昌卫星发射中心发射的中圆轨道卫星,其轨道半径为2.8×l07m.它与另一颗同质量的同步轨道卫星(轨道半径为4.2×l07m)相比()A.向心力较小B.动能较大C.发射速度都是第一宇宙速度D.角速度较小23.(2011•重庆)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比为()A.()B.()C.()D.()24.(2011•广东)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D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度25.(2011•天津)质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行,其运动视为匀速圆周运动.已知月球质量为M,月球半径为R,月球表面重力加速度为g,引力常量为G,不考虑月球自转的影响,则航天器的()A.线速度v=B.角速度ω=C.运行周期T=2πD.向心加速度a=26.(2011•浙江)为了探测X星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心,半径为r1的圆轨道上运动,周期为T1.总质量为m1.随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动,此时登陆舱的质量为m2则()A.X星球的质量为M=B.X星球表面的重力加速度为g X=C.登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为=D.登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为T2=T127.(2011•江苏)一行星绕恒星作圆周运动.由天文观测可得,其运动周期为T,速度为v,引力常量为G,则()A.恒星的质量为B.行星的质量为C.行星运动的轨道半径为D.行星运动的加速度为28.(2011•山东)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29.(2011•北京)由于通讯和广播等方面的需要,许多国家发射了地球同步轨道卫星,这些卫星的()A.质量可以不同B.轨道半径可以不同C.轨道平面可以不同D.速率可以不同30.(2010•福建)火星探测项目是我国继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目.假设火星探测器在火星表面附近圆形轨道运行的周期T1,神舟飞船在地球表面附近的圆形轨道运行周期为T2,火星质量与地球质量之比为p,火星半径与地球半径之比为q,则T1与T2之比为()A.B.C.D.一.选择题(共30小题)1.B 2.A 3.AC 4.A 5.C 6.A 7.C 8.C 9.B 10.B 11.A 12.BC 13.A 14.C 15.A 16.B 17.B 18.AB 19.C 20.B 21.CD 22.B 23.B 24.BD 25.AC 26.AD 27.ACD 28.AC 29.A 30.D。
高三一轮曲线运动和万有引力基础训练(含答案).doc
A. 1RB. 2RC. 4RD. 8R
23、环绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,距地面高度越大,以下说法中正确的是()
A.线速度和周期越大B.线速度和周期越小
C.线速度越大,周期越小D.线速度越小,周期越大
24、某质点做匀速圆周运动的轨道半径为80 cm,周期为2 s,则它做匀速圆周运动的角速度为
)
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M
N
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
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
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
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,必有加速度
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O点的水平轴自由转动。
b同时从斜
面顶端以速度
v0水平抛出,对二者运动过程以下说法正确的是(
)
v0
ab
A.落地前的瞬间二者速率相同
B.整个运动过程重力对二者做功相同
C.a、b都做匀变速运动
D
.a、b同时落地
450
8、如图所示,以9.8m/s
的水平速度
万有引力定律练习题(含答案)
万有引力定律练习题(含答案) 第七章万有引力与宇宙航行第2节万有引力定律1.下列现象中,不属于由万有引力引起的是……答案:C解析:A选项是由星球之间的万有引力作用而聚集不散,B选项是由地球的引力提供向心力,使月球绕地球做圆周运动,D选项是由地球的引力作用,使树上的果子最终落向地面。
只有C选项是电子受到原子核的吸引力而绕核旋转不离去,不是万有引力。
2.均匀小球A、B的质量分别为m、5m,球心相距为R,引力常量为G,则A球受到B球的万有引力大小是……答案:A解析:根据万有引力定律可得:F=G×m×5m/(2R)²,化简得F=G×m²/(2R²),即A球受到B球的万有引力大小为G×m²/(2R²)。
3.两个质点的距离为r时,它们间的万有引力为2F,现要使它们间的万有引力变为F,将距离变为……答案:B解析:根据万有引力定律,距离为r时,它们间的万有引力为2F,则2F=G×m×m/r²,将万有引力变为F,则F=G×m×m/r'²,联立可得:r' = 2r,即将距离变为原来的二分之一。
4.假设地球是一半径为R,质量分布均匀的球体。
已知质量分布均匀的球壳对壳内物体引力为零,地球表面处引力加速度为g。
则关于地球引力加速度a随地球球心到某点距离r的变化图像正确的是……答案:B解析:当距离大于地球半径时,根据万有引力提供重力可得加速度g'=GM/r²,范围内的球壳随距离增大,加速度变小。
当距离小于地球半径时,此时距离地心对物体没有引力,那么对其产生引力的就是半径为R的中心球体的引力,因此加速度与距离成正比,选项B正确。
之间的引力与它们的距离成反比,与它们的质量成正比D.万有引力只存在于地球和其他星球之间,不存在于地球和其他物体之间答案】A、C解析】A。
高一物理万有引力练习题附答案
高一物理万有引力练习题1.启动卫星的发动机使其速度增大,待它运动到距离地面的高度必原来大的位置,再定位使它绕地球做匀速圆周运动,成为另一轨道上的卫星,该卫星后一轨道与前一轨道相比(C )2.如图所示,质量为m 的飞行器在绕地球的轨道上运行,半径为1r ,要进入半径为2r 的更高的圆轨道Ⅱ,必须先加速进入一个椭圆轨道Ⅲ,然后再进入圆轨道Ⅱ。
已知飞行器在圆轨道Ⅱ上运动速度大小为v ,在A 点时通过发动机向后喷出一定质量气体使飞行器速度增加到v'进入椭圆轨道Ⅲ,设喷出的气体的速度为u ,求: (1)飞行器在轨道Ⅰ上的速度1v 及轨道Ⅰ处的重力加速度.(2)飞行器喷出气体的质量. 解:(1)轨道Ⅰ上,飞行器所受万有引力提供向心力,设地球质量为M ,则有12121r v m r MmG ⋅⋅=①解得11r GMv =②同理在轨道Ⅱ上2r GMv =③由②、③可得v r r v ⋅=121 ④ 在轨道Ⅰ上重力加速度为g ',则有 g m r MmG '=⋅21⑤ 由③、⑤可得 2212v r r g ⋅=' ⑥ (2)设喷出气体质量为m ,由动量守恒得u m v m m mv ⋅⋅∆-'∆-=)(1 ⑦II••B A 1r 2rI III解得:m uv v r r v m ⋅⋅+'-'=∆12⑧3.×10-4 s 就向地球发出一次电磁波脉冲.有人曾经乐观地认为,这是外星人向我们地球人发出的联络信号,而天文学家否定了这种观点,认为该星体上有一个能连续发出电磁波的发射源,由于星体围绕自转轴高速旋转,才使得地球上接收到的电磁波是不连续的.试估算该星体的最小密度.(结果保留两位有效数字) 解:接收电磁波脉冲的间隔时间即是该星体自转的最大周期 星体表面物体不脱离星体时满足:G Mm R 2 = mR (2πT )2而M =43 πR 3ρ∴ρ= 3πGT2代入已知数据得:ρ×1017kg/m 34.现代观测表明,由于引力的作用,恒星有“聚焦”的特点,众多的恒星组成不同层次的恒星系统,最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星.它们以两者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动,这样就不至于由于万有引力的作用而吸引在一起.设某双星中A 、B 两星的质量分别为 m 和 3m ,两星间距为L ,在相互间万有引力的作用下,绕它们连线上的某点O 转动,则O 点距B 星的距离是多大?它们运动的周期为多少?解:设O 点距B 星的距离为x ,双星运动的周期为T ,由万有引力提供向心力. 对于B 星:G 3m 2L 2 = 3mx(2πT )2对于A 星:G 3m 2L 2 = m(L-x) (2πT )2∴L-xx= 3 即 x = 14 L∴ T =πLLGm(3分) 5.若人造卫星绕地球作匀速圆周运动,则下列说法正确的是(AD ) A.卫星的轨道半径越大,它的运行速度越小B.卫星的轨道半径越大,它的运行速度越大C.卫星的质量一定时,轨道半径越大,它需要的向心力越大D.卫星的质量一定时,轨道半径越大,它需要的向心力越小6.1998年1月发射的“月球勘探者”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,磁场分布及元素测定等方面取得了新成果,探测器在一些环形山中发现了质量密集区,当飞到这些质量密集区时,通过地面的大口径射电望远镜观察,“月球勘探者”的轨道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7小时39分.火卫二的周期为30小时18分,则两颗卫星相比(AC) A.火卫一距火星表面较近 B.火卫二的角速度较大C.火卫一的运动速度较大D.火卫二的向心加速度较大8.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 ( AD ) A.若V ∝R ,则该层是土星的一部分 B.若V 2 ∝R ,则该层是土星的卫星群 C.若V ∝R1,则该层是土星的一部分 D.若V 2∝R1,则该层是土星的卫星群 S 1和S 2构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点CT ,S 1到C 点的距离为r 1,S 1和S 2的距离为r ,已知引力常量为G .由此可求出S 1的质量为(A )A .2122)(4GT r r r -π B .22124GT r π C .2224GT r π D .21224GT r r π10.一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星,并进入靠近行星表面的圆形轨道绕行数圈后,着陆在该行星上,飞船上备有以下实验器材: A .精确秒表一个 B .已知质量为m 的物体一个 C .弹簧测力计一个 D .天平一台(附砝码)已知宇航员在绕行时和着陆后各作了一次测量,依据测量数据,可求出该行星的半径R 和行星质量M 。
最新高一物理第二学期万有引力定律基础同步练习(含答案)
1 / 7高一物理第二学期6.3万有引力定律基础同步练习▲不定项选择题1.下列说法中正确的是( )A .总结出关于行星运动三条定律的科学家是开普勒B .总结出万有引力定律的物理学家是伽俐略C .总结出万有引力定律的物理学家是牛顿D .第一次精确测量出万有引力常量的物理学家是卡文迪许2.一行星绕恒星作圆周运动,由天文观测可得,其运动周期为T ,速度为v ,引力常量为G ,则A .恒星的质量为32πv T GB .行星的质量为2324πv GT C .行星运动的轨道半径为2πvT D .行星运动的加速度为2πv T3.发现万有引力定律和首次比较精确地测出引力常量的科学家分别是()A .卡文迪许、牛顿B .牛顿、卡文迪许C .牛顿、伽利略D .开普勒、伽利略4.某实心均匀球半径为R ,质量为M ,在球壳外离球面h 高处有一质量为m 的质点,则它们之间万有引力的大小为A .2m G rB .2()Mm G R h +C .2Mm G hD .22Mm G R h + 5.两个质点之间万有引力的大小为F ,如果将这两个质点之间的距离变为原来的3倍,那么它们之间万有引力的大小变为A .9FB .3FC .F/3D .F/96.两个质量均匀的球体相距r ,它们之间的万有引力为-810N ,若它们的质量、距离都增加为原来的2倍,则它们间的万有引力为( )A .-810NB .-8210N ⨯C .-8410N ⨯D .-8810N ⨯7.下列说法正确的是( )A .伽利略发现了万有引力定律,并测得了引力常量B .根据表达式F=G 122m m r可知,当r 趋近于零时,万有引力趋近于无穷大 C .两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力D .在由开普勒第三定律得出的表达式32R T=k 中,k 是一个与中心天体有关的常量8.地球质量大约是月球质量的81倍,一飞行器位于地球与月球之间,当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时,飞行器距月球球心的距离与飞行器距地球球心的距离之比为( )A .1:9B .9:1C .1:10D .10:19.甲、乙两个质点间的万有引力大小为F ,若甲物体的质量不变,乙物体的质量增加到原来的2倍,同时它们之间的距离减为原来的一半,则甲、乙两物体间的万有引力大小将变为()A .8FB .4FC .FD .2F10.地质勘探发现某地区表面的重力加速度发生了较大的变化,怀疑地下有空腔区域。
3.2万有引力定律基础巩固(word版含答案)
B.牛顿发现了万有引力定律,认为物体之间普遍存在引力
C.牛顿利用扭秤最先测出了引力常量
D.力的国际单位为牛顿,它是力学中的基本单位之一
二、填空题(共4题)
16.卡文迪什的_____实验测量了引力常量G,该常量的单位是_____.
17.万有引力定律是科学家_______总结前人研究的基础上提出的,定律提出100多年后,英国科学家_______巧妙地设计出装置,第一次比较精确地测出引力常量的数值.
B.根据表达式 可知,当r趋近于零时,万有引力趋近于无穷大
C.牛顿发现了万有引力定律,并测出了引力常量G
D.开普勒第三定律得出的表达式 ,其中k是一个与中心天体无关的常量
8.关于天体运动的规律和万有引力的发现历程中,下列说法正确的是( )
A.行星在椭圆轨道上运行速率是变化的,离太阳越远,运行速率越大
A.增大石英丝的直径
B.减小T型架横梁的长度
C.利用平面镜对光线的反射
D.增大刻度尺与平面镜的距离
三、综合题(共4题)
20.我国的航天事业取得了巨大成就,发射了不同用途的人造地球卫星,它们在不同的轨道上绕地球运行.若一颗质量为m的卫星绕地球做匀速圆周运动,卫星到地面的距离为h,已知引力常量G、地球质量M和地球半径R.
参考答案
1.D
2.B
3.D
4.D
5.C
6.A
7.A
8.C
9.D
10.A
11.B
12.C
13.D
14.A
15.B
16.扭秤Nm2/kg2
17.牛顿卡文迪许
18.扭秤无关
19.卡文迪许CD
20.(1) (2)
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万有引力定律课时练习班级 姓名 得分例题推荐1.下列关于万有引力的说法中,错误的是 ( )A .地面上自由下落的物体和天空中运行的月亮,受到的都是地球引力B .万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的C .F=Gm 1m 2/r 2 中的G 是比例常数,适用于任何两个物体之间,它没有单位D .万有引力定律适用于自然界中任意两个物体之间2.地球对表面物体的万有引力与物体受到的重力大小近似相等,若已知地球的质量M 、地球的半径R 和引力常量G ,试求出重力加速度g .练习巩固3.关于万有引力定律的适用范围,下列说法中正确的是 ( ) A .只适用于天体,不适用于地面物体B .只适用于球形物体,不适用于其他形状的物体C .只适用于质点,不适用于实际物体D .适用于自然界中任意两个物体之间 4.在万有引力定律的公式221rm Gm F =中,r 是 ( ) A .对星球之间而言,是指运行轨道的平均半径B .对地球表面的物体与地球而言,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D .对人造地球卫星而言,是指卫星到地球表面的高度 5.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 1与m 2,则两球间万有引力的大小为 ( ) A .221r m Gm B .2121r m Gm C .22121)(r r m Gm + D .22121)(r r r m Gm ++6.假设地球为一密度均匀的球体,若保持其密度不变,而将半径缩小1/2。
那么地面上的物体所受的重力将变为原来的 ( )A .2倍B .1/2C .4倍D .1/87.如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动,那么下列说法中正确的是 ( ) 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8.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9,已知月球和地球中心距离大约是地球半径的60倍,则月球绕地球运行的向心加速度与地球表面上的重力加速度的比为( ) A.60∶1 B.1∶60 C.1∶600 D.1∶3 60010.地球的质量是月球的81倍,设地球与月球之间的距离为s。
有—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。
那么此飞行器离开地心的距离是多少?11.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m 的物体在这—高度对地球的引力大小.万有引力定律在天文学上的应用(1)课时练习 班级 姓名 得分例题推荐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 ,若把卫星的运动近似看成匀速圆周运动,试求出该行星的质量.练习巩固2.已知引力常量G 和下列各组数据,能计算出地球质量的是 ( ) A .地球绕太阳运行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离地球的距离 C .人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运行周期 D .若不考虑地球自转,已知地球的半径及重力加速度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,这时弹簧秤的示数 ( ) A .等于9.8N B .大于9.8N C .小于9.8N D .等于零4.若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 .1/2C .2倍D .4倍5若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动,设其周期为T ,引力常量为G ,那么该行星的平均密度为 ( ) A .π32GT B . 23GT π C .π42GT D .24GT π 6.一颗质量为m 的卫星绕质量为M 的行星做匀速圆周运动,则卫星的周期( )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.为了估算一个天体的质量,需要知道绕该天体做匀速圆周运动的另一星球(或卫星)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表面。
如果两行星质量之比为M A /M B =p ,两行星半径之比为R A /R B =q ,则两卫星周期之比T a /T b 为 ( ) A .pq B .p q C . q p p / D .p q q /9.A 、B 两颗行星,质量之比p M M B A = ,半径之比为q R RBA = ,则两行星表面的重力加速之比为 ( )A .q p B .2pq C .2qp D .pq10.地球公转的轨道半径是R 1,周期是T 1,月球绕地球运转的轨道半径是R 2,周期是T 2,则太阳质量与地球质量之比是 ( )A . 22322131T R T RB .21322231T R T RC .21222221T R T RD .32223121T R T R11.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?12.太阳光到达地球需要的时间为500 s ,地球绕太阳运行一周需要的时间为365天,试估算出太阳的质量(取一位有效数字).已知真空中光速c=3.0×108m/s, 引力常量G =6.67×10-11N ·m 2/kg 2万有引力定律在天文学上的应用(2) 课时练习 班级 姓名 得分例题推荐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—点O 为圆心各自做匀速圆周运动时,两者的距离保持不变,科学家把这样的两个天体称为“双星”,如图6—5——l 所示.设双星的质量分别为m 1和m 2,它们之间的距离为L .引力常量G ,求双星运行轨道半径r 1和r 2,以及运行的周期T .练习巩固2.人造卫星以地心为圆心做匀速圆周运动,下列说法中正确的是 ( )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.已知地球表面的重力加速度g =9.8m /s 2,则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 /s 2 B .4.9 m /s 2 C .2.45 m /s 2 D .39.2 m /s 2 4.人造卫星绕地球做圆周运动,若卫星线速度减小到原来一半,卫星仍做圆周运动,则 ( ) 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1/2 C .卫星的周期增大到原来的8倍 D .卫星的周期增大3倍5.若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 ,则它们的公转周期之比是 ( )A .m MB .33r R C .mr MR D .322rR6.一物体在地球表面重16N ,它在以5 m /s 2的加速度加速上升的火箭中的视重为9 N ,则此时火箭离开地球表面的距离是地球半径的 ( )A .1/2B .2倍C .3倍D .4倍7.已知地球和火星的质量比M 地:M 火=8:1,半径比R 地:R 火=2:1,表面动摩擦因数均为0.5,用—根绳在地球表面上水平拖一个箱子,箱子能获得10 m /s 2的最大加速度.将此箱子和绳送上火星表面,仍用该绳子水平拖木箱。
则木箱产生的最大加速度为(地球表面的重力加速度为10m /s 2) ( ) A .10m /s 2 B .12.5m /s 2 C . 7.5 m /s 2 D .10m /s 28,已知地球的密度为ρ,假设地球的自转加快,当地球自转周期为下列哪个值时,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 .)/(3G ρπ B .)/(G ρπ C .4/ 3G π D .3/ 4G π9.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),且已知地球与该天体的半径之比也为k ,则地球与此天体的质量之比为 ( ) A .1 B .k C .k 2 D .1/k10.地球表面重力加速度为g 地,地球的半径为R 地,地球的质量为M 地,某飞船飞到火星上测得火星表面的重力加速度g 火、火星的半径R 火,由此可得火星的质量为 ( )A .地地地火火M R g R g 22B .地火火地地M R g R g 22C .地地地火火M R g R g 22D .地地地火火M R g R g 11.—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6.4×106m ,g 取10m /s 2)12.在某星球上,宇航员用弹簧秤称得质量为m 的砝码重量为F ,乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行,测得其环绕周期为T ,引力常量G .根据这些数据求该星球的质量.人造卫星 宇宙速度课时练习班级 姓名 得分例题推荐1.关于人造卫星,下列说法中可能的是( )A .人造卫星环绕地球运行的速率是7.9km /sB .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80minD .人造卫星环绕地球运行的周期是200min 2.观察到某一行星有颗卫星以半径R 、周期T 环绕此行星做圆周环绕运动,卫星的质量为m . (1)求行星的质量;(2)求卫星的向心加速度;(3)若行星的半径是卫星运行轨道半径的1/l0,那么该行星表面的重力加速度有多大?练习巩固3.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 。
4,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 ( ) 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5.当人造卫星已进入预定运行轨道后,下列叙述中正确的是 ( ) A .卫星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—物体自由释放,则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,则该两块仍按原来的轨道和周期运行6.地球的半径为R 0,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 0的圆形轨道上绕地球运行,则 ( ) A .人造卫星的角速度为08R gB .人造卫星的周期gR T 022π= C .人造卫星受到地球的引力为mg F 21=D .人造卫星的速度g R v 0= 7.已知地球的质量为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 ,则月球绕地球运行轨道处的重力加速度大小等于 ( )A .2rmG B .2r M G C .224T G π D .224T r G π 8.两颗人造卫星A 、B 绕地球做圆周运动的周期之比为T A ∶T B =l ∶8,则两颗卫星的轨道半径之比和速率之比分别为 ( )A .4∶1,1∶2B .4∶1,2∶1C .1∶4,2∶1D .1∶4,1∶2 9.“吴健雄”星的直径约为32 km ,密度与地球相近.若在此小行星上发射一颗卫星环绕其表面运行,它的环绕速率约为 ( ) A .10m /s B .20m /s C .30m /s D .40m /s10.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 ,可能的方法是 ( )A .R 不变,使线速度变为v /2B .v 不变。