万有引力定律 单元复习题

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(最终版)万有引力定律单元测试卷

(最终版)万有引力定律单元测试卷

第三章——万有引力定律单元测试卷本卷共100分,考试时间:60分钟班别: 姓名: 学号:一、单项选择题(共5小题,每小题6分,共30分。

) 1、下列说法正确的是( )A .第一宇宙速度是人造卫星的最大发射速度B .第一宇宙速度是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度C .如果需要,地球同步通讯卫星可以定点在地球上空的任何一点D .地球同步通讯卫星的轨道可以是圆的也可以是椭圆的2、 一个物体在地球表面所受的重力为G ,则在距地面高度为地球半径的2倍时,所受引力为A.2GB.3GC.4GD.9G3、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 .太阳表面的重力加速度D .太阳的密度4、假如地球自转速度增大,关于物体重力的下列说法中不正确的是( ) A .放在赤道地面上的物体的万有引力不变 B .放在两极地面上的物体的重力不变 C .赤道上的物体重力减小D .放在两极地面上的物体的重力增大 5、(2012年高考浙江理综-15)如图2所示,在火星与木星的轨道之间有一小行星带。

假设该带中的小行星只受太阳的引力,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D .小行星带内各小行星的线速度值都大于地球公转的线速度二、多项选择题(共5小题,每小题6分,共30分。

全部选对得6分,对而不全得3分,选错一个计0分。

) 6、关于开普勒行星运动的公式=k ,以下理解正确的是( ) A .k 是一个与行星无关的常量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 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7、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B .根据公式,可知卫星所需要的向心力将减小到原来的C .根据公式,可知地球提供的向心力将减小到原来的D .根据上述B 和C 中给出的公式,可知卫星运动的线速度将减小到原来的8、关于万有引力常量G 的下列说法,正确的是( )A .G 的量值等于两个可视为质点、质量都是1kg 的物体相距1m 时的万有引力B .G 的量值是牛顿发现万有引力定律时就测出的C .G 的量值是由卡文迪许测出的D .G 的量值N ·m 2/kg 2,只适用于计算天体间的万有引力9、质量为m 1、m 2的甲乙两物体间的万有引力,可运用万有引力定律计算。

高考物理专题复习:万有引力定律

高考物理专题复习:万有引力定律

高考物理专题复习:万有引力定律一、单选题1.已知某空间站在距地面高度为h 的圆轨道上运行,经过时间t ,通过的弧长为s 。

已知引力常量为G ,地球半径为R 。

下列说法正确的是( ) A .空间站运行的速度大于第一宇宙速度 B .空间站的角速度为stC .空间站的周期为2)R h tsπ+( D .地球平均密度为. 22234()s G t R h π+2.假设某星球可视为质量均匀分布的球体,已知该星球表面的重力加速度在两极的大小为g 1,在赤道的大小为g 2,星球自转的周期为T ,引力常量为G ,则该星球的密度为( ) A .23GT πB .1223g GT g π⋅ C .12123g GT g g π⋅- D .12213g g GT g π-⋅ 3.某探测器在半径为R 的土星上空离土星表面高h 的圆形轨道上绕土星飞行,环绕n 周飞行时间为t ,已知引力常量为G ,关于土星质量M 和平均密度ρ的表达式正确的是( ) A .2324()R h M Gt π+=,3233()R h G Rπρ+= B .2224()R h M Gtπ+=,2233()R h Gt R πρ+= C .2324()R h M Gt π+=,3233()R h Gn R πρ+=D .22324()n R h M Gt π+=,23233()n R h Gt R πρ+=4.某探测器在距火星表面高度为h 的轨道上绕火星做周期为T 的匀速圆周运动,再经多次变轨后成功着陆,着陆后测得火星表面的重力加速度为g ,已知火星的半径为R ,万有引力常量为G ,忽略火星自转及其他星球对探测器的影响,以下说法正确的是( ) A .火星的质量为2324πR GTB .火星的质量为()3224πR h gT +C .火星的密度为23πGT D .火星的密度为34πgG R5.宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统,通常可忽略其他星体对它们的引力作用.设四星系统中每个星体的质量均为m ,半径均为R ,四颗星稳定分布在边长为a 的正方形的四个顶点上.已知引力常量为G .关于宇宙四星系统,下列说法错误的是( )A .四颗星围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动B .四颗星的轨道半径均为2aC .四颗星表面的重力加速度均为2GmR D.四颗星的周期均为2π6.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0t 、速度由0v 减速到零的过程。

万有引力定律章节测试

万有引力定律章节测试

万有引力定律章节测试一.选择题(每题至少有一个正确选项)1.到目前为止,地球大气层以外空间中已有许多人造卫星,若将这些卫星的轨道都近似看作匀速圆周运动,则关于这些卫星的说法正确的是: ( )A.轨道所有平面都相同B.运行周期都相同.C.圆周轨道中心都是地球D.都是借助地球的万有引力提供的向心力.2.若一做圆周运动的人造卫星轨道半径增大到原来的2倍,仍做圆周运动,则: ( )A.根据公式v=rω,可得运动的线速度增大到原来的2倍.B.根据公式F=mv2/r,可得卫星所需的向心力将减小到原来的1/2.C.根据公式F=GMm/r2,可得地球提供的向心力将减小到原来的1/4.D.根据上述B和C中的公式可知卫星的线速度将减小到原来的/ 23.两颗人造卫星绕地做匀速圆周运动,线速度之比为V A:VB=1:2,则轨道半径之比和周期之比为: ( )A.RA:RB=1:4,TA:TB=8:1B.RA:RB=4:1 ,TA:TB=8:1C.RA:RB= 1:4,TA:TB=1:8D.RA:RB=4:1,TA:TB=1:84.若地球卫星绕地做匀速圆周运动,其实际绕行速度大小为: ( )A.一定大于7.9km/sB.一定小于7.9km/sC.一定等于7.9km/sD.介于7.9km/s和11.2km/s之间5.关于第一宇宙速度,下列说法中正确的是: ( )A.它是人造卫星绕地球运动的最小速度.B.它是圆形轨道上卫星运动的速度.C.它是卫星做圆形轨道运动的最大速度.D.它是能使卫星进入轨道的最大发射速度.6.地球同步卫星是指相对于地面不动的人造卫星: ( )A.它可以在地面上任意一点的正上方,且离地心的距离可按需要选择不同值.B.它的轨道平面是任意的,但它到地心的距离是一定的.C.它只能在赤道的正上方,但离地心的距离可按需要选择不同的值.D.它的轨道平面与赤道平面重合,且离地心的距离是一定的.7.人造卫星绕地面附近做匀速圆周运动,设地球半径为R,地面处的重力加速度为g,则卫星的:( )A.绕行线速度最大为B.绕行的周期最小值为2πC.在地面高为R处的绕行速度为/2D.在地面高为R处的周期为2π8.火星有两个卫星,一个是火卫一,另一个是火卫二,它们的轨道近似圆周,已知火卫一的周期为7小时39分,火卫二的周期为30小时18分,则下列说法正确的是: ( ) A.火卫一距火星表面近. 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.9.宇宙飞船要与绕地飞行的空间站对接,飞船为了追上轨道空间站,可以采取的措施是: ( )A.只能在低轨道上加速. B.只能在高轨道上加速.C.只能在空间站轨道上加速. D.不论什么轨道,只要加速就行.10.如果人造卫星的天线断了,天线折断后将做: ( )A.自由落体运动. B.平抛运动.C.沿直线远离地球. D.继续和卫星一起沿原轨道运动.11.假设地球自转加快,仍静止在赤道附近的物体的变大的物理量是: ( )A.地球对物体的万有引力B.物体随地球自转的向心力.C.地面的支持力.D.角速度.12.若宇航员测出自己绕地球球心做匀速圆周运动的周期为T,离地面的高度为H,地球半径为R,则根据T,H,R 和引力常量G 宇航员不可能算出:( )A.地球的质量.B.地球的平均密度C.飞船所需的向心力D.飞船的线速度大小.13.某行星的质量是地球质量为m 倍,它的半径是地球的n 倍,若要在这个行星表面上发射发射它的卫星,那么卫星发射速度最小是: ( )A.7.9km/sB.11.2km/sC.7.9 km/sD.7.9 km/s14.有两个行星A和B,它们表面各有一个卫星绕行,分别是a 和b,如果两个卫星各自运行的周期相等,则下列说法正确的是: ( )A.两卫星的轨道半径相等 B.两行星的重力加速度相等C.两个行星的质量相等 D.两个行星的密度相等.15.设地表处的重力加速度为g,地球半径为R,人造卫星的圆形轨道半径为r,那么以下说法正确的是: ( )A.卫星在轨道上的向心加速度大小为gR 2/r 2B.卫星运行的速度大小为( R2g/R)1/2 C.卫星运行的角速度大小为(r 3/R 2g)1/2 D.卫星运行的周期为2π(r 3/R 2g)1/216.土星周围有一模糊不清的环,为了判断该环是连续物还是卫星群,又测出了环中各层的线速度V的大小和该层到土星中心的距离R,则以下判断正确的是: ( )A.若V与R成正比,则环为连续物. B.若V与R成反比,则环为连续物.C.若V2与R成正比,则环是卫星群. D.若V2与R成反比,则环为卫星群.17.两个天体有它们相互吸引力的作用下,绕它们连线上的某点做匀速圆周运动,则:( ) A.它们做圆周运动的角速度相等.B.它们做圆周运动的线速度之比与它们的质量成反比. C.它们做圆周运动的向心力之比与它们的质量成正比. D.它们做圆周运动的轨道半径之比与它们的质量成反比18.可以发射一颗人造卫星,使其圆形轨道: ( ) A.与地球表面上某一纬线圈(非赤道)是共面同心圆.B.与地球表面上某一经线圈所决定的圆是同心圆.C.与地球表面上的赤道线是共面同心圆,D.与地球表面上的赤道线是共面同心圆,且卫星相对地面是运动的.19.发射地球同步卫星时,先将卫星发射到近地圆轨道1,点火加速后使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火加速将卫星送到同步圆轨道3,轨道1和2相切于Q点,轨道2和3相切于P点,则当卫星分别在1,2,3上正常运行时,以下说法正确的是: ( )A.卫星在轨道3上的速率大于轨道1上的速率.B.卫星在轨道3上的角速度小于轨道1上的角速度.C.卫星在轨道1上经过Q点时的速度大于它在轨道2上经过Q点时的速度.D.卫星在轨道2上经过P点时的速度等于它在轨道3上经过P点时的速度.20.一颗人造卫星以初速度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: ( )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.不绕地球运动而成为太阳系的一个人造行星.D.挣脱太阳引力束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间.二.填空题21.一物体在地球表面重98N,现将它用弹簧秤悬挂在卫星内,若卫星到地面的高度与地球半径R相等,则它在卫星内受到的地球引力大小是________N,物体的质量是_______kg,弹簧秤的示数是__________N.22.有一小行星其密度与地球相同,若地球半径为6400km,小行星半径为32km,则在此小行星表面发射卫星的第一宇宙速度是____________km/s.(已知地球的第一宇宙速度为8km/s) 23.已知地球表面重力加速度是月球表面重力加速度的6倍.若在地球表面以速度V上抛一物体其上升高度为H,则在月球表面以相同的初速度V上抛此物体,其上升的最大高度是____________.24.已知某星球的半径为R,在星球表面h高处以速度V0水平抛出一物体,发生的水平位移为s,则此星球的第一宇宙速度是_________________.25.某星球的质量是地球质量的8倍,半径是地球半径的2倍,若一举重运动员在地球上最多能举起200kg的杠铃,则他在此星球上最多能举起___________kg的杠铃.26.已知地表处重力加速度是g,距地面高度为地球半径2倍处的重力加速度是________. 三计算题.27.地球表面重力加速度为g,地球半径为R,求距地面高度h=R处的人造卫星的线速度?角速度和周期各是多少?28.两颗靠得很近的恒星以相互引力作用下绕着它们连线上的某点以相同的角速度做匀速圆周运动,已知两颗星的质量为M和m,相距为L,求:1)两颗星转动中心的位置?2)转动周期?29.某人在一星球上以初速度V0竖直向上抛出一物体,经时间t后落到手中,已知星球半径为R,求该星球的第一宇宙速度表达式?选作题: 已知一物体质量为9kg,将它挂在火箭舱内的弹簧秤下随火箭一起以5m/s2加速度运动,运动一段时间后,弹簧秤的示数为85N,求此时火箭到地面的高度?(已知地球半径R=6400km,地球表面重力加速度g=10 m/s2)。

高一物理 必修二 万有引力定律一 单元测试题(含答案解析)

高一物理 必修二  万有引力定律一 单元测试题(含答案解析)

高一物理 必修二 万有引力定律一 单元测试题(含答案解析)一、选择题(每小题4分,共40分)1.16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“日心说”的如下四个基本论点,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作匀速圆周运动 B .地球是绕太阳作匀速圆周运动的行星,月球是绕地球作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 2.下列关于万有引力的说法,正确的有 ( ) A .物体落到地面上,说明地球对物体有引力,物体对地球没有引力 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 .地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮,受到的都是地球的万有引力D .F =221r m m G 中的G 是一个比例常数,是没有单位的 3.关于万有引力定律的适用范围,下列说法中正确的有 ( ) A .只适用于天体,不适用于地面的物体 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 .适用于自然界中任何两个物体之间4.从天文望远镜中观察到银河系中有两颗行星绕某恒星运行,两行星的轨道均为椭圆,观察测量到它们的运转周期之比为8:1,则它们椭圆轨道的半长轴之比为 ( ) A .2:1 B .4:1 C .8:1 D .1:45.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 /2,则该处 距地面的高度为 ( )A .(2一1)RB .RC .2R D .2R6.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 .它们的质量可能不同B .它们的速度可能不同C .它们的向心加速度可能不同D .它们离地心的距离可能不同7.已知引力常数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及运行周期D .若不考虑地球自转,己知地球的半径及重力加速度8.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 π9.地球公转的轨道半径为R 1,周期为T 1,月球绕地球运转的轨道半径为R 2,周期为T 2,则 太阳质量与地球质量之比为( )A .22322131T R T R B .21322231T R T R C .21222221T R T R D .32223121T R T R10.两颗行星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M A /M B =P ,两行星半径之比为R A /R B =q ,则两个卫星的周期之比T a /T b 为( )A .PqB .p qC .p q P /D .P q q /二、填空题(每题5分,共25分)11.某星球半径是地球半径的3倍,质量是地球质量的36倍,该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的 倍。

万有引力定律复习题

万有引力定律复习题

师苑高中高一物理《万有引力定律》复习题姓名:班级:选择题:1.关于超重和失重正确的叙述是()A.超重就是地球对物体的万有引力加大B.失重就是地球对物体的万有引力消失了C.失重就是失去了物体随地球自转的向心力D.超重和失重时,地球对物体万有引力不应变,只是物体对悬线的拉力或对支持面的压力增大或减少2.航天飞机中的物体处于失重状态,是指这个物体()A,不受地球引力B, 地球引力和向心力平衡C.对支持它的物体的压力为零D,受地球的引力减少了3.一星球密度和地球密度相同,它的表面重力加速度为地球表面的2倍,则该星球质量是地球质量的()A,2倍B,4倍C,8倍D,16倍4, 人造地球卫星与地面的距离为地球半径R的1.5倍,卫星正以角速度ω作匀速圆周运动,地面的重力加速度为g,R ωg这三个物理量这间的关系是()A,ω=2/5(2g/5R)1/2B, ω=(2g/5R)1/2C,ω=3/2(3g/2R)1/2D, ω=2/5(5g/2R)1/25.当人造卫星绕地球的圆形轨道运动时,其速率V与轨道半径R之间关系()A.V2∝1/R B, 1/V∝R2C, V∝R D, V∝R26, 假设地球自转加快,则仍静止在赤道附近的物体变大的物理量是()A.地球的万有引力B,自转的向心力C,地面的支持力D,重力7.人造卫星离地面距离等于地球的半径R,卫星以速度V沿圆周轨道运动,设地面上的重力加速度为g,则()A.V=(2gR)1/2 B,V=(gR)1/2 C, V=(gR/2)1/2 D, V=(4gR)1/2 8.人造地球卫星环绕地球作匀速圆周运动,以下说法正确的是()A.卫星的速度一定大于或等于第一宇宙速度B.在卫星上用一个弹簧秤称一个物体,读数为零C.在卫星中,一个天平的两个盘上,分别放上质量不等的两个物体,天平平衡D.在卫星中一切物体的质量都为零9.物体在月球表面的重力加速度是在地球表面的重力加速度的1/6,这说明()A.地球半径是月球半径的6倍B,地球质量是月球质量的6倍C.月球吸引地球的力是地球吸引月球的力的6倍D.物体在月球表面受的重力是其在地球表面受的重力的1/610.绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星A和B,其周期为T A和T B,则()A.两卫星轨道半径之比r A:r B=T A2/3: T B2/3B.r A:r B=T A2/3: T B3/2C.两卫星运动速率之比V A:V B= T A1/3: T B1/3 D,V A:V B= T A3: T B311.人造卫星由于受大气阻力作用,线速度和周期变化情况为()A.线速度增大,周期增大B,线速度增大,周期减小C.线速度减小,周期增大D,线速度减小,周期减小12.是两个环绕地球做匀速圆周运动的卫星,若两个卫星质量相等,环绕运动的半径R A:R B=1:2,则卫星A和B的()A.加速度之比是4:1 B,周期之比是2*21/2:1C.线速度之比是21/2:1 D,向心力之比是1:113.关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星,下列说法正确的是A.它的运行速度是7.9 km/sB.已知它的质量为1.42 t ,若将它的质量增为2.84 t ,轨道半径变为原来的2倍C.它可以绕过北京的正上方,所以我国能够利用它进行电视转播D.它距地面高度约为地球半径的5倍,所以它的向心加速度约是地面处的重力加速度的1/3614.某球状行星具有均匀的密度ρ, 若在赤道上随行星一起转动的物体对行星表面的压力恰好为零,则该行星自转周期为(万有引力恒量为G)()A.4πG/3 B,3πG/4 C,(3π/ρG)1/2 D,(π/ρG)1/215.A,B都是均匀球体,其质量之比为1:3,半径之比为1:3,它们分别有卫星a, b , 轨道接近各自行星表面,则两卫星a, b的周期之比为A.1:27 B,1:9 C,1:3 D,3:116.银河系中有两颗行星环绕某恒星运转,从望远镜中观察到它们的周期比为27:1,则它们的轨道半径比为()A.3:1 B,9:1 C,27:1 D,1:9填空题:17.人造卫星的轨道半径为r, 地球表面重力加速度为g,地球半径为R,则卫星运转周期为,线速度为角速度为向心加速度为18.地球和一个天体的密度之比为3:2,半径之比为1:2,地球表面重力加速度g=9.8m/s2,则这个天体表面的重力加速度为m/s2,在这个天体上发射卫星环绕速度是km/s19.某星球的质量是地球的9倍,半径约为地球的一半,若从地球上高h 处平抛一物体,物体射程为60m。

万有引力定律的练习题

万有引力定律的练习题

万有引力定律的练习题万有引力定律练习题1. 描述万有引力定律是什么?它是由谁提出的?2. 什么是引力常数?它的数值是多少?3. 如果两个物体的质量都增加,引力的大小会怎样变化?4. 如果两个物体之间的距离增加,引力的大小会怎样变化?5. 如果一个物体的质量增加,而另一个物体的质量和距离保持不变,引力的大小会怎样变化?6. 如果一个物体的质量和距离都增加,引力的大小会怎样变化?7. 阐述为什么地球上的物体会落下而不是向上飞?8. 如果一个物体从地球上升到更高的地方,引力的大小会怎样变化?9. 描述无人-地球系统中,如果地球上有两个物体,一个质量为M1,另一个质量为M2,并且它们之间的距离为R,那么两个物体之间的引力为多少?10. 为什么万有引力定律被视为一个重要的科学发现?它在哪些领域有应用?答案:1. 万有引力定律是牛顿在17世纪提出的,它描述了两个物体之间的引力如何随着它们之间的距离和质量变化而变化。

2. 引力常数是一个物理常数,通常表示为G。

它的数值为6.67430(15)×10^-11 m^3 kg^-1 s^-2。

3. 如果两个物体的质量都增加,引力的大小也会随之增加。

4. 如果两个物体之间的距离增加,引力的大小会减小。

5. 如果一个物体的质量增加,而另一个物体的质量和距离保持不变,引力的大小也会增加。

6. 如果一个物体的质量和距离都增加,引力的大小会随之增加。

7. 地球上的物体会落下而不是向上飞,是因为地球对物体施加的引力比其他力更大,将物体拉向地球的中心。

8. 如果一个物体从地球上升到更高的地方,引力的大小会减小,因为距离地球中心的距离增加。

9. 无人-地球系统中,两个物体之间的引力可以通过下式计算:F =G * (M1 * M2) / R^2,其中F是引力,G是引力常数,M1和M2是两个物体的质量,R是它们之间的距离。

10. 万有引力定律被视为一个重要的科学发现,因为它揭示了物体之间相互作用的基本原理,并且在天文学、宇宙学和地球科学等领域有广泛的应用。

高三物理万有引力定律及应用专题复习(含答案)

高三物理万有引力定律及应用专题复习(含答案)

高三物理万有引力定律及应用专题复习一、单选题(共10小题,每小题5.0分,共50分)1.火星表面特征非常接近地球,可能适合人类居住。

2010年,我国志愿者王跃参与了在俄罗斯进行的“模拟登火星”实验活动。

已知火星半径是地球半径的,质量是地球质量的,自转周期也基本相同。

地球表面重力加速度是g,若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是h,在忽略自转影响的条件下,下述分析正确的是( )A.王跃在火星表面所受火星引力是他在地球表面所受地球引力的倍B.火星表面的重力加速度是C.火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍D.王跃在火星上向上跳起的最大高度是2.“嫦娥三号”的环月轨道可近似看成是圆轨道。

观察“嫦娥三号”在环月轨道上的运动,发现每经过时间t通过的弧长为l,该弧长对应的圆心角为θ弧度,如图所示。

已知万有引力常量为G,由此可计算出月球的质量为( )A.B.C.D.3.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4.我国2013年6月发射的“神州十号”飞船绕地球飞行的周期约为90分钟,取地球半径为6400km,地表重力加速度为g。

设飞船绕地球做匀速圆周运动,则由以上数据无法估测()A.飞船线速度的大小B.飞船的质量C.飞船轨道离地面的高度D.飞船的向心加速度大小5.已成为我国首个人造太阳系小行星的嫦娥二号卫星,2014年2月再次刷新我国深空探测最远距离纪录,超过7000万公里。

嫦娥二号是我国探月工程二期的先导星,它先在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动,运行周期为T;然后从月球轨道出发飞赴日地拉格朗日L2点进行科学探测。

若以R表示月球的半径,引力常量为G,则( )A.嫦娥二号卫星绕月运行时的线速度为B.月球的质量为C.物体在月球表面自由下落的加速度为D.嫦娥二号卫星在月球轨道经过减速才能飞赴拉格朗日L2点6.宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统,通常可忽略其他星体对它们的引力作用.设四星系统中每个星体的质量均为m,半径均为R,四颗星稳定分布在边长为的正方形的四个顶点上.已知引力常量为G.关于四星系统,下列说法错误的是 ( )A.四颗星围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动B.四颗星的轨道半径均为C.四颗星表面的重力加速度均为D.四颗星的周期均为7.“嫦娥二号”环月飞行的高度为100km,所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为200km的“嫦娥一号”更加详实。

万有引力定律单元测试题及解析

万有引力定律单元测试题及解析

万有引力定律单元测试题一、选择题(每小题7分,共70分)1.(2010·上海高考)月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a.设月球表面的重力加速度大小为g1,在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为g2,则( )A.g1=a B.g2=aC.g1+g2=a D.g2-g1=a2.图4-3-5(2012·广东高考)如图4-3-5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3.(2010·北京高考)一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上.已知万有引力常量为G ,若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零,则天体自转周期为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3Gρ12B.⎝ ⎛⎭⎪⎫34πGρ12 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫πGρ12 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫3πGρ12 4.(2012·山东高考)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R 1、R 2,线速度大小分别为v 1、v 2.则v1v2等于( ) A. R31R 32 B. R2R1 C.R22R 21 D.R2R15.(2012·北京高考)关于环绕地球运动的卫星,下列说法正确的是( )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6.(2011·重庆高考)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4-3-6所示,该行星与地球的公转半径之比为( )图4-3-6A.⎝⎛⎭⎪⎫N+1N23 B.⎝⎛⎭⎪⎫NN-123C.⎝⎛⎭⎪⎫N+1N32 D.⎝⎛⎭⎪⎫NN-132图4-3-77.(2010·临川质检)我国发射“神舟”号飞船时,先将飞船发送到一个椭圆轨道上如图4-3-7,其近地点M距地面200 km,远地点N距地面340 km.进入该轨道正常运行时,通过M、N点时的速率分别是v1、v2.当某次飞船通过N点时,地面指挥部发出指令,点燃飞船上的发动机,使飞船在短时间内加速后进入离地面340km的圆形轨道,开始绕地球做匀速圆周运动.这时飞船的速率约为v3.比较飞船在M、N、P三点正常运行时(不包括点火加速阶段)的速率大小和加速度大小,下列结论正确的是( )A.v1>v3>v2,a1>a3>a2B.v1>v2>v3,a1>a2=a3C.v1>v2=v3,a1>a2>a3D.v1>v3>v2,a1>a2=a38.(2012·桂林模拟)我国于2011年9月29日和11月1日相继成功发射了“天宫一号”目标飞行器和“神舟八号”宇宙飞船,并成功实现了对接,标志着我国向建立空间实验站迈出了重要一步,我国还将陆续发射“神舟九号”、“神舟十号”飞船,并与“天宫一号”实现对接,下列说法正确的是( )A.飞船和“天宫一号”必须在相同的轨道运行,通过加速完成与“天宫一号”的对接B.飞船必须改在较高的轨道上运行,通过加速完成与“天宫一号”的对接C.飞船必须改在较高的轨道上运行,通过减速完成与“天宫一号”的对接D.飞船必须改在较低的轨道上运行,通过加速完成与“天宫一号”的对接【答案】D9.“嫦娥二号”卫星在中国首颗月球探测卫星“嫦娥一号”备份星基础上进行技术改进和适应性改造,于北京时间2010年10月1日19∶26成功星箭分离.如图4-3-8,若“嫦娥二号”在地球表面发射时重力为G,达到月球表面附近绕月飞行时重力为G2,已知地球表面的重力加速度为g,地球半径R1,月球半径R2,则( )图4-3-8A.“嫦娥二号”在距地面高度等于2倍地球半径R1的轨道上A点运行时,其速度为v=G1R1 3B.“嫦娥二号”在距地面高度等于2倍地球半径R1的轨道上A点运行时,其速度为v=gR1 3C.“嫦娥二号”达到月球表面附近绕月飞行时周期为T=2πG1R1G2gD.“嫦娥二号”达到月球表面附近绕月飞行时周期为T=2πG2R1G1g图4-3-910.2008年12月1日的傍晚,在西南方低空出现了一种有趣的天象,天空中两颗明亮的行星——金星和木星以及一弯月牙聚在了一起.人们形象的称其为“双星拱月”,如图4-3-9所示这一现象的形成原因是:金星、木星都是围绕太阳运动,与木星相比,金星距离太阳较近,围绕太阳运动的速度较大,到12月1日傍晚,金星追赶木星达到两星相距最近的程度,而此时西侧的月牙也会过来凑热闹,形成“双星拱月”的天象美景.若把金星、木星绕太阳的运动当作匀速圆周运动,并用T1、T2分别表示金星、木星绕太阳运动的周期,金星、木星再次运动到相距最近的时间是( )A.T2-T1B.T2+T1C.T1T2T2-T1 D.T1T2T2+T1二、非选择题(11题14分,12题16分,共30分)11.天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星.双星系统在银河系中很普遍.利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量.已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动,周期均为T,两颗恒星之间的距离为r,试推算这个双星系统的总质量.(引力常量为G)12.(2011·浙江五校联考)2007年4月24日,瑞士天体物理学家斯蒂芬妮·尤德里(右)和日内瓦大学天文学家米歇尔·迈耶(左)拿着一张绘制图片,如图4-3-10图片上显示的是在红矮星581(图片右上角)周围的行星系统.这一代号“581c”的行星正围绕一颗比太阳小、温度比太阳低的红矮星运行,现测得“581c”行星的质量为M2、半径为R2,已知地球的质量为M1、半径为R1,且已知地球表面的重力加速度为g,则:图4-3-10(1)求该行星表面的重力加速度;(2)若宇宙飞船在地面附近沿近地圆轨道做匀速圆周运动的周期为T,求宇宙飞船在距离“581c”行星表面为h的轨道上绕该行星做匀速圆周运动的线速度v.万有引力定律单元测试题解析一、选择题(每小题7分,共70分)1.(2010·上海高考)月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a.设月球表面的重力加速度大小为g1,在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为g2,则( )A.g1=a B.g2=aC.g1+g2=a D.g2-g1=a【解析】月球因受地球引力的作用而绕地球做匀速圆周运动.由牛顿第二定律可知地球对月球引力产生的加速度g2就是向心加速度a,故B选项正确.【答案】 B2.图4-3-5(2012·广东高考)如图4-3-5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【解析】飞船绕中心天体做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,即F 引=F 向,所以GMm r2=ma 向=mv2r =4π2mr T2=mrω2,即a 向=GM r2,E k =12m v 2=GMm 2r ,T =4π2r3GM ,ω=GM r3(或用公式T =2πω求解).因为r 1<r 2所以E k1>E k2,a 向1>a 向2,T 1<T 2,ω1>ω2,选项C 、D 正确.【答案】 CD3.(2010·北京高考)一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上.已知万有引力常量为G ,若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零,则天体自转周期为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3Gρ12B.⎝ ⎛⎭⎪⎫34πGρ12 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫πGρ12 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫3πGρ12 【解析】 物体对天体表面压力恰好为零,说明天体对物体的万有引力提供向心力:G Mm R2=m 4π2T2R ,解得T =2πR3GM ① 又密度ρ=M 43πR3=3M 4πR3②①②两式联立得T =3πGρ.D 选项正确. 【答案】 D4.(2012·山东高考)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R 1、R 2,线速度大小分别为v 1、v 2.则v1v2等于( ) A. R31R 32 B. R2R1 C.R22R 21 D.R2R1【解析】 “天宫一号”运行时所需的向心力由万有引力提供,根据G Mm R2=mv2R 得线速度v =GM R ,所以v1v2=R2R1,故选项B 正确,选项A 、C 、D 错误.【答案】 B5.(2012·北京高考)关于环绕地球运动的卫星,下列说法正确的是( )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【解析】 根据开普勒第三定律,a3T2=恒量,当圆轨道的半径R与椭圆轨道的半长轴a 相等时,两卫星的周期相等,故选项A 错误;卫星沿椭圆轨道运行且从近地点向远地点运行时,万有引力做负功,根据动能定理,知动能减小,速率减小;从远地点向近地点移动时动能增加,速率增大,且两者具有对称性,故选项B 正确;所有同步卫星的运行周期相等,根据G Mm r2=m (2πT )2r 知,同步卫星轨道的半径r 一定,故选项C 错误;根据卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供,可知卫星运行的轨道平面过某一地点,轨道平面必过地心,但轨道不一定重合,故北京上空的两颗卫星的轨道可以不重合,选项D 错误.【答案】 B6.(2011·重庆高考)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4-3-6所示,该行星与地球的公转半径之比为( )图4-3-6A.⎝⎛⎭⎪⎫N+1N23 B.⎝⎛⎭⎪⎫NN-123C.⎝⎛⎭⎪⎫N+1N32 D.⎝⎛⎭⎪⎫NN-132【解析】根据ω=θt可知,ω地=2Nπt,ω星=2(N-1)πt,再由GMmr2=mω2r可得,r星r地=⎝⎛⎭⎪⎫ω地ω星23=⎝⎛⎭⎪⎫NN-123,答案为B选项.【答案】 B图4-3-77.(2010·临川质检)我国发射“神舟”号飞船时,先将飞船发送到一个椭圆轨道上如图4-3-7,其近地点M距地面200 km,远地点N距地面340 km.进入该轨道正常运行时,通过M、N点时的速率分别是v1、v2.当某次飞船通过N点时,地面指挥部发出指令,点燃飞船上的发动机,使飞船在短时间内加速后进入离地面340km的圆形轨道,开始绕地球做匀速圆周运动.这时飞船的速率约为v3.比较飞船在M、N、P三点正常运行时(不包括点火加速阶段)的速率大小和加速度大小,下列结论正确的是( )A.v1>v3>v2,a1>a3>a2B.v1>v2>v3,a1>a2=a3C.v1>v2=v3,a1>a2>a3D.v1>v3>v2,a1>a2=a3【解析】飞船在太空中的加速度为a=GMmR2·m=GMR2,由此知a1>a2=a3,由M到N,飞船做离心运动,该过程重力做负功,则v1>v2,由N点进入圆轨道时飞船需加速,否则会沿椭圆轨道做向心运动,故v3>v2,比较两个轨道上的线速度由v2=GMR知v3<v1,则v1>v3>v2.故D正确.【答案】D8.(2012·桂林模拟)我国于2011年9月29日和11月1日相继成功发射了“天宫一号”目标飞行器和“神舟八号”宇宙飞船,并成功实现了对接,标志着我国向建立空间实验站迈出了重要一步,我国还将陆续发射“神舟九号”、“神舟十号”飞船,并与“天宫一号”实现对接,下列说法正确的是( )A.飞船和“天宫一号”必须在相同的轨道运行,通过加速完成与“天宫一号”的对接B.飞船必须改在较高的轨道上运行,通过加速完成与“天宫一号”的对接C.飞船必须改在较高的轨道上运行,通过减速完成与“天宫一号”的对接D.飞船必须改在较低的轨道上运行,通过加速完成与“天宫一号”的对接【解析】初态时,飞船和“天宫一号”在同一轨道上运行,故其线速度大小相等,若不改变轨道是不可能追上“天宫一号”的,A错;若先加速到高轨道后减速到原轨道,由v=GMr可知,飞船在高轨道上运行的线速度要比“天宫一号”的小.且运行路程长,故B、C均错;若先减速到低轨道后加速到原轨道,由v=GMr可知,飞船在低轨道上运行的路程短,且线速度要比“天宫一号”的大,所以可以追上,D正确.【答案】D9.“嫦娥二号”卫星在中国首颗月球探测卫星“嫦娥一号”备份星基础上进行技术改进和适应性改造,于北京时间2010年10月1日19∶26成功星箭分离.如图4-3-8,若“嫦娥二号”在地球表面发射时重力为G,达到月球表面附近绕月飞行时重力为G2,已知地球表面的重力加速度为g,地球半径R1,月球半径R2,则( )图4-3-8A.“嫦娥二号”在距地面高度等于2倍地球半径R1的轨道上A点运行时,其速度为v=G1R1 3B.“嫦娥二号”在距地面高度等于2倍地球半径R1的轨道上A点运行时,其速度为v = gR13C .“嫦娥二号”达到月球表面附近绕月飞行时周期为T =2πG1R1G2gD .“嫦娥二号”达到月球表面附近绕月飞行时周期为T =2πG2R1G1g【解析】 “嫦娥二号”在距地面高度等于2倍地球半径R 1的轨道上A 点运行时,其轨道半径r =3R 1,由万有引力等于向心力知G Mm (3R1)2=m v23R1 又GM =gR 21联立解得v = gR13,故选项B 对A 错.“嫦娥二号”到达月球表面附近绕月飞行时轨道半径r =R 2,重力等于向心力则G 2=mR 2(2πT )2G 1=mg联立解得T =2πG1R1G2g故选项C 正确D 错误.【答案】 BC图4-3-910.2008年12月1日的傍晚,在西南方低空出现了一种有趣的天象,天空中两颗明亮的行星——金星和木星以及一弯月牙聚在了一起.人们形象的称其为“双星拱月”,如图4-3-9所示这一现象的形成原因是:金星、木星都是围绕太阳运动,与木星相比,金星距离太阳较近,围绕太阳运动的速度较大,到12月1日傍晚,金星追赶木星达到两星相距最近的程度,而此时西侧的月牙也会过来凑热闹,形成“双星拱月”的天象美景.若把金星、木星绕太阳的运动当作匀速圆周运动,并用T1、T2分别表示金星、木星绕太阳运动的周期,金星、木星再次运动到相距最近的时间是( )A.T2-T1B.T2+T1C.T1T2T2-T1 D.T1T2T2+T1【解析】因为两星的角速度之差Δω=2πT1-2πT2=2π(T2-T1T1T2),所以Δt=2πΔω=T1T2T2-T1,故C正确.【答案】 C二、非选择题(11题14分,12题16分,共30分)11.天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星.双星系统在银河系中很普遍.利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量.已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动,周期均为T ,两颗恒星之间的距离为r ,试推算这个双星系统的总质量.(引力常量为G )【解析】 设两颗恒星的质量分别为m 1、m 2,做圆周运动的半径分别为r 1、r 2,角速度分别是ω1、ω2.根据题意有ω1=ω2①r 1+r 2=r ②根据万有引力定律和牛顿运动定律,有G m1m2r2=m 1ω21r 1③G m1m2r2=m 2ω2r 2④联立以上各式解得r 1=m2r m1+m2⑤ 根据角速度与周期的关系知ω1=ω2=2πT ⑥联立③⑤⑥式解得m 1+m 2=4π2r3T2G ⑦【答案】 4π2r3T2G12.(2011·浙江五校联考)2007年4月24日,瑞士天体物理学家斯蒂芬妮·尤德里(右)和日内瓦大学天文学家米歇尔·迈耶(左)拿着一张绘制图片,如图4-3-10图片上显示的是在红矮星581(图片右上角)周围的行星系统.这一代号“581c”的行星正围绕一颗比太阳小、温度比太阳低的红矮星运行,现测得“581c”行星的质量为M 2、半径为R 2,已知地球的质量为M 1、半径为R 1,且已知地球表面的重力加速度为g ,则:图4-3-10(1)求该行星表面的重力加速度;(2)若宇宙飞船在地面附近沿近地圆轨道做匀速圆周运动的周期为T ,求宇宙飞船在距离“581c”行星表面为h 的轨道上绕该行星做匀速圆周运动的线速度v .【解析】 (1)物体在星球表面所受万有引力近似等于物体的重力,即GM2m2R22=m 2g 2GM1m1R21=m 1g 解得星球表面重力加速度g 2=M2R21M 1R 2g (2)飞船在地面附近绕地球运行的周期为T ,根据万有引力定律和牛顿第二定律,有GM1m R21=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2R 1 飞船在距离“581c ”行星表面为h 的轨道上绕该行星做匀速圆周运动,根据万有引力定律和牛顿第二定律,有GM2m (R2+h )2=m v2(R2+h )解得v =2πR1T M2R1M1(R2+h )【答案】 (1)M2R21M 1R 2g (2)2πR1TM2R1M1(R2+h )。

万有引力定律练习题(含答案)

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。

7.2 万有引力定律(专题训练)【四大题型】-2023-2024学年高中物理同步知识点解读与专题训练

7.2 万有引力定律(专题训练)【四大题型】-2023-2024学年高中物理同步知识点解读与专题训练

7.2 万有引力定律(专题训练)【四大题型】一.万有引力定律的内容、推导及适用范围(共8小题)二.万有引力常量的测定(共8小题)三.万有引力的计算(共9小题)四.空壳内及地表下的万有引力(共7小题)一.万有引力定律的内容、推导及适用范围(共8小题)A.只有天体间才存在万有引力9.关于卡文迪什及其扭秤装置,下列说法中错误的是()A.帮助牛顿发现万有引力定律B.首次测出万有引力恒量的数值C.被誉为“第一个称出地球质量的人”D.使万有引力定律有了实用价值10.以下关于物理学史和物理方法的叙述中正确的是()A.牛顿测定引力常量的实验运用了放大法测微小量B.在建立合力、分力、重心、质点等概念时都用到了等效替代法C.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分为很多小段,每一小段近似看成匀速直线运动,然后把各段位移相加,应用了“微元法”D.伽利略利用斜槽实验,直接得到了自由落体规律11.在物理学发展的进程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。

对以下科学家所作科学贡献的表述中,符合史实的是:()A.牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体,得出了万有引力定律,并测出了引力常量G的数值B.牛顿第一定律是由实验得出的定律C.开普勒研究了第谷的行星观测记录,提出了开普勒行星运动定律D.伽利略认为物体的自然状态是静止的,力是维持物体运动的原因12.在物理学的研究中用到的思想方法很多,下列说法不正确的是()A.甲图中推导匀变速直线运动位移与时间关系时运用了微元法B.乙图中卡文迪许测定引力常量的实验中运用了等效替代法C.丙图中探究向心力大小与质量、角速度和半径之间关系时运用了控制变量法D.丁图中伽利略在研究自由落体运动时采用了实验和逻辑推理的方法13.(多选)卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G。

为了测量石英丝极微小的扭转角,该实验装置中采取的“微小量放大”的主要措施是()A.减小石英丝的直径B.增大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14.(多选)关于万有引力定律发现过程中的科学史,下列说法正确的是()A.托勒密和哥白尼都坚持日心说B.开普勒发现三定律利用了第谷的观测数据C.卡文迪许测定了万有引力常量D .月-地检验的结果表明月球与地球表面的物体,受到地球的引力遵循同样的规律 15.探究向心力大小的实验中采用了 物理方法(选填“A 或B”,A 等效替代,B 控制变量法);万有引力常量是 通过扭秤实验测得的。

高考物理专题复习《万有引力定律 》真题汇编含答案

高考物理专题复习《万有引力定律 》真题汇编含答案

高考物理专题复习《万有引力定律 》真题汇编考点一:开普勒行星运动定律一、单选题1.(22·23·河北·学业考试)西汉时期,《史记·天官书》作者司马迁在实际观测中发现岁星呈青色,与“五行”学说联系在一起,正式把它命名为木星。

如图甲所示,两卫星Ⅰ、Ⅰ环绕木星在同一平面内做圆周运动,绕行方向相反,卫星Ⅰ绕木星做椭圆运动,某时刻开始计时,卫星Ⅰ、Ⅰ间距离随时间变化的关系图象如图乙所示,其中R 、T 为已知量,下列说法正确的是( )A .卫星Ⅰ在M 点的速度小于卫星Ⅰ的速度B .卫星Ⅰ、Ⅰ的轨道半径之比为1:2C .卫星Ⅰ的运动周期为TD .绕行方向相同时,卫星Ⅰ、Ⅰ连续两次相距最近的时间间隔为78T【答案】C【解析】A .过M 点构建一绕木星的圆轨道,该轨道上的卫星在M 点时需加速才能进入椭圆轨道,根据万有引力定律有22GMm v m r r= 可得GMv r=则在构建的圆轨道上运行的卫星的线速度大于卫星Ⅰ的线速度,根据以上分析可知,卫星Ⅰ在M 点的速度一定大于卫星Ⅰ的速度,A 错误;BC .根据题图乙可知,卫星Ⅰ、Ⅰ间的距离呈周期性变化,最近为3R ,最远为5R ,则有213R R R -=,215R R R +=可得1R R =,24R R =又根据两卫星从相距最远到相距最近有111222t t T T πππ+= 其中149t T =,根据开普勒第三定律有21122233T R R T = 联立解得1T T =,28T T =B 错误,C 正确;D . 运动方向相同时卫星Ⅰ、Ⅰ连续两次相距最近,有2212222t t T T πππ-= 解得287t T =D 错误。

故选C 。

2.(19·20·北京·学业考试)2012年12月,经国际小行星命名委员会批准,紫金山天文台发现的一颗绕太阳运行的小行星被命名为“南大仙林星”。

如图所示,“南大仙林星”绕太阳依次从a→b→c→d→a 运动。

万有引力定律及其应用--高中物理模块典型题归纳(含详细答案)

万有引力定律及其应用--高中物理模块典型题归纳(含详细答案)

万有引力定律及其应用--高中物理模块典型题归纳(含详细答案)一、单选题1.如图所示,两颗靠得很近的天体组合为双星,它们以两者连线上的某点o为圆心,做匀速圆周运动,以下说法中正确的是()A.它们做圆周运动的角速度大小与轨道半径成反比B.它们做圆周运动的线速度大小相等C.它们的轨道半径与它们的质量成反比D.它们的轨道半径与它们的质量的平方成反比2.两个大小相等质量分布均匀的实心小铁球紧靠在一起,它们之间的万有引力为F,若两个半径是小铁球2倍的质量分布均匀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.16F3.10月17日发射的“神舟十一号”飞船于10月21日与“天宫二号”顺利实现了对接.在对接过程中,“神舟十一号”与“天宫二号”的相对速度非常小,可以认为具有相同速率.它们的运动可以看作是绕地球的匀速圆周运动,设“神舟十一号”的质量为m,对接处距离地球表面高度为h,地球的半径为r,地球表面处的重力加速度为g,不考虑地球自转的影响,“神舟十一号”在对接时,下列结果正确的是()A.对地球的引力大小为mgB.向心加速度为gC.周期为D.动能为4.如图所示,两球的半径分别是r1和r2,均小于r,而球质量分布均匀,大小分别为m1、m2,则两球间的万有引力大小为()A. B. C. D.无法计算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,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,它绕木星做匀速圆周运动的周期约等于,已知引力常量,则木星的质量约为()A. B. C. D.6.我国发射的“神舟六号”载人飞船,与“神舟五号”飞船相比,它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动,如图所示,下列说法中正确的是()A.“神舟六号”的速度较小B.“神舟六号”的速度较大C.“神舟六号”的周期更短D.“神舟六号”的周期与“神舟五号”的相同7.甲、乙两星球的平均密度相等,半径之比是,则同一物体在这两个星球表面受到的重力之比是()A. B. C. D.8.2019年1月3日,“嫦娥四号”成功软着陆在月球背面,踏出了全人类在月球背面着陆的第一步,中国人登上月球即将成为现实。

高考物理一轮复习训练:第二十九讲 万有引力定律

高考物理一轮复习训练:第二十九讲  万有引力定律

第二十九讲万有引力定律一、单项选择题1.科学的思维和研究方法对物理学的发展意义深远,对揭示物理现象的本质十分重要。

下列哪项研究是运用理想实验法得到的()A.牛顿发现万有引力定律B.卡文迪许用扭秤实验测量计算出万有引力常量C.开普勒提出行星的运动规律D.伽利略发现力不是维持物体运动的原因2.甲、乙两个质点间的万有引力大小为F,若甲、乙两物体的质量均增加到原来的2倍,同时它们之间的距离亦增加到原来的两倍,则甲、乙两物体间的万有引力大小将为()A.8F B.4F C.F D.F23.2024年6月4日,嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞,成功进入预定环月轨道。

若上升器的质量为m、离月球表面的高度为h,月球的质量为M、半径为R,引力常量为G,则月球对上升器的万有引力的大小为()A.GMmℎ2B.GMm(R+ℎ)2C.GMmℎD.GMmR+ℎ4.《天问》是屈原笔下的不朽诗篇,而天问”行星探索系列代表着中国人对深空物理研究的不懈追求。

如图所示,半径相同的两球形行星A、B各有一个近表面卫星C、D,各自绕行周期分别为T C、T D,已知T CT D=√2,忽略卫星到行星表面的高度,则行星A,B的密度之比为()A.1√2B.12C.√2D.25.由于地球自转的影响,地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同,已知地球表面两极处的重力加速度大小为g0,在赤道处的重力加速度大小为g,地球自转的周期为T,引力常量为G。

假设地球可视为质量均匀分布的球体,由此可知地球的半径为()A.(g−g0)T24π2B.(g0−g)T24π2C.(g−g0)T22π2D.(g0−g)T22π26.“嫦娥七号”探测器将于2026年前后发射,准备在月球南极登陆,登陆月球前假设探测器绕月球做周期为T1的匀速圆周运动,轨道半径可认为等于月球半径。

月球绕地球做周期为T2的匀速圆周运动,其轨道半径为月球半径的k倍。

引力常量为G,则()A.根据题中所给信息可求出地球的质量B.根据题中所给信息可求出月球的质量C.周期T1和T2满足T12T22=1k3D.地球质量与月球质量之比M地M月=T12k3T227.2024年5月3日17时27分,“嫦娥六号”探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射,准确进入地月转移轨道,发射任务取得圆满成功。

人教版高中物理必修二第六章万有引力定律复习题.docx

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高中物理学习材料(鼎尚**整理制作)第六章万有引力定律复习题姓名一.选择题 (每小题至少有一项正确;每题4分共48分。

) 1.下列说法符合史实的是( )A .牛顿发现了行星的运动规律B .开普勒发现了万有引力定律C .卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量D .牛顿发现了海王星和冥王星 2.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3.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4.如图所示,三颗人造地球卫星的质量M a =M b <M c ,b 与c 半径相同,则( ) A .线速度v b =v c <v a B .周期T b =T c >T aC .b 与c 的向心加速度大小相等,且大于a 的向心加速度D .b 所需的向心力最小5.地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动,所受的向心力为F 1,向心加速度为 a 1,线速度为v 1 ,角速度为ω1;绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)所受 的向心力为F 2,向心加速度为a 2 ,线速度为v 2,角速度为ω2;地球同步卫星所受的向心力 为F 3,向心加速度为a 3,线速度为v 3,角速度为ω3;地球表面重力加速度为g ,第一宇宙 速度为v ,假设三者质量相等,则( )ab cA .F 1=F 2>F 3B .a 1=a 2=g >a 3C .v 1=v 2=v >v 3D .ω1=ω3<ω26.组成星球的物质是靠引力吸引在一起的,这样的星球有一个最大的自转速率.如果超过了 该速率,星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动.由此能得到半径为R . 密度为ρ.质量为M 且均匀分布的星球的最小自转周期T .下列表达式中正确的是( )A .T =2πGM R 3B .T =2πGMR 33 C .T =ρπG D .T =ρπG 37.经长期观测,人们在宇宙中已经发现了“双星系统”.“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体,如图所示,两颗星球组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O 点做周期相同的匀速圆周运动.现测得两颗星之间的距离为L ,质量之比为m 1∶m 2=3∶2,下列说法中正确的是( ) A .m 1.m 2做圆周运动的线速度之比为3∶2B .m 1.m 2做圆周运动的角速度之比为3∶2C .m 1做圆周运动的半径为52LD .m 2做圆周运动的半径为52L8.2003年8月29日,火星.地球和太阳处于三点一线,上演“火星冲日”的天象奇观.这是6万年来火星距地球最近的一次,与地球之间的距离只有5576万公里,为人类研究火星提供了最佳时机.图示为美国宇航局最新公布的“火星大冲”的虚拟图.则有( ) A .2003年8月29日,火星的线速度大于地球的线速度 B .2003年8月29日,火星的线速度小于地球的线速度 C .2004年8月29日,火星又回到了该位置D .2004年8月29日,火星还没有回到该位置 9.人造地球卫星由于受大气阻力,轨道半径逐渐减小,则线速度和周期变化情况是( ) A .速度减小,周期增大,动能减小 B .速度减小,周期减小,动能减小 C .速度增大,周期增大,动能增大 D .速度增大,周期减小,动能增大10.一颗在地球赤道上空绕地球运转的同步卫星,距地面高度为h ,已知地球半径为R ,自转周期为T ,地面重力加速度为g ,则这颗卫星运转的速度大小是( )A .T h R π2)(+B .h R g R +C .322T g R πD .322224Tg R π 11.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的大小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v 2∝R ,则该层是土星的卫星群m 2 m 1春分点双女座 宝瓶座火星地球 太阳. oC.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12.科学家们推测,太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上.从地球上看,它永远在太阳的背面,人类一直未能发现它,可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”.由以上信息我们可以推知( )A.这颗行星的公转周期与地球相等 B.这颗行星的自转周期与地球相等C.这颗行星一定是地球的同步卫星 D.这颗行星的密度等于地球的密度二.填空题(每题3分共9分。

万有引力定律复习题2

万有引力定律复习题2

万有引力定律复习题(二)1.开普勒第三定律对行星绕恒星的匀速圆周运动同样成立,即它的运行周期T 的平方与轨道半径r 的三次方的比为常数,设32r T =K ,则常数K 的大小 ( ) A .只与行星的质量有关 B .与恒星的质量与行星的质量有关 C .只与恒星的质量有关 D .与恒星的质量及行星的速度有关 2.关于万有引力,下列说法中正确的是( ) A .两质点间万有引力与月球受到地球对它的引力是同一种性质的力 B .地面上的物体之间的万有引力常量与太空中各天体之间的万有引力常量的值是不同的 C .树上的苹果掉到地上,这说明地球吸引苹果的力大于苹果吸引地球的力 D .当两质点间的距离增加为原来2倍时,它们间万有引力变为原来的一半 3. 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。

“嫦娥一号”卫星在距月球表面200公里、周期127分钟的圆形轨道上绕月球做匀速圆周运动。

已知月球半径约为1700km ,引力常量111067.6-⨯=G Nm 2/kg 2,忽略地球对“嫦娥一号”的引力作用。

由以上数据可以估算出的物理量有( ) A .月球的质量 B .月球的平均密度 C .月球表面的重力加速度 D .月球绕地球公转的周期 4.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/2,则该处距地球表面的高度为 ( ) A.(12-)R B.R C.R 2 D.2R5.2001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,命名为MCG6-30-15,由于黑洞的强大引力,周围物质大量掉入黑洞,假定银河系中心仅此一个黑洞,已知太阳系绕银河系中心匀速运转,下列哪一组数据可估算该黑洞的质量( )A .地球绕太阳公转的周期和速度B .太阳的质量和运行速度C .太阳质量和到MCG6-30-15的距离D .太阳运行速度和到MCG6-30-15的距离6.两个物体之间的万有引力大小为F 1,若两物体之间的距离减少x ,两物体仍视为质点。

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万有引力定律 单元复习题
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
2.两颗靠得较近的天体叫双星,它们以两者重心连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
3.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
4.某同学这样来计算第一宇宙速度:
v = =km/s=0.465km/s T
R π2360024104.614.323
⨯⨯⨯⨯这一结果与正确的值相差很大,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 卫星的周期等于地球自转的周期
C 卫星的轨道半径等于地球的半径
D 卫星的向心力等于它在地面上时所受的地球引力
5.关于人造地球卫星的向心力,下列各种说法中正确的是( )
A 根据向心力公式F = m ,可见轨道半径增大到2倍时,向心力减小到r
v 2
原来的
2
1B 根据向心力公式F = mr ω2,可见轨道半径增大到2倍时,向心力也增大到原来的2倍
C 根据向心力公式F = mv ω,可见向心力的大小与轨道半径无关
D 根据卫星的向心力是地球对卫星的引力F = G ,可见轨道半径增大到2r
Mm 2倍时,向心力减小到原来的 4
16.关于沿圆轨道运行的人造地球卫星,以下说法中正确的是( )
A 卫星轨道的半径越大,飞行的速率就越大
B 在轨道上运行的卫星受到的向心力一定等于地球对卫星的引力
C 人造地球卫星的轨道半径只要大于地球的半径,卫星的运行速度就一定
小于第一宇宙速度
D 在同一条轨道上运行的不同卫星,周期可以不同
7.地球与月球之间的距离大约是地球半径的60倍,若把月球绕地球运行的轨道视为圆轨道,那么,月球绕地球运行的向心加速度a与地面上物体的重力加速度g之比约为()
A 1:60
B 60:1
C 1:3600
D 3600;1
8.已知火星的半径约为地球半径的1/2,火星质量约为地球质量的1/9。

若一物体在地球表面所受重力比它在火星表面所受重力大49N,则这个物体的质量是______kg。

9.某行星表面附近有一颗卫星,其轨道半径可认为近似等于该行星的球体半径。

已测出此卫星运行的周期为80min,已知万有引力常量为6.67×10-11N·m2/kg2,据此求得该行星的平均密度约为______ 。

(要求取两位有效数字)10.设行星A和行星B都是均匀球体,A与B的质量之比m A:m B = 2:1,
A与B的半径之比R A:R B = 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,两卫星的轨道都非常接近各自的行星表面,则它们运行的周期之比为。

11.离地面的高度是地球半径n倍的圆形轨道上,人造卫星的速度是第一宇宙速度的倍。

12.在距地面1km高处的重力加速度g比地面处的重力加速度g0减小了多少?(已知地球半径R=6400km)
13.离地球表面和月球表面1.8m高处都用v0 =20m/s的初速度水平抛出一颗石子,求:石子分别在地球上和月球上飞行的水平距离。

(已知M地=81M月,R =3.8 R月,取地球表面g =10m/s2)

14.离开地面多少高度才能使火箭受到的地球引力为在海平面时受到的地球引力的一半?在这个高度上,重力加速度gˊ为多少?(地球半径R、海平面的重力加速度g均已知)。

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