高中物理必修二第六章试题

第六章 万有引力与航天及答案

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

2

1r 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，

则它们的动能之比E 1∶E 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

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．土星的9个卫星中最内侧的一个卫星，其轨道为圆形，轨道半径为1.59×105 km ，公转周期为18 h 46 min ，则土星的质量为__________kg 。

15．两颗球形行星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

16．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？

17．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？

18．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。