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 3

B.

gr 6

C.gr

3

D.gr

4．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 2

2

6.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1

A ．根据v ＝gr ，可知v A

B

C 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 C

D ．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。若取无穷远处引力势能为零，物体距星球球心距离为r 时的引力势能为E p ＝－G m 0m r (G 为万有引力常

量)，设宇宙中有一个半径为R 的星球，宇航员在该星球上以初速度v 0竖直向上抛出一个质量为m 的物体，不计空气阻力，经t 秒后物体落回手中，则( )

A ．在该星球表面上以 2v 0R

t

的初速度水平抛出一个物体，物体将不再落回星球表面 B ．在该星球表面上以2 v 0R

t

的初速度水平抛出一个物体，物体将不再落回星球表面 C ．在该星球表面上以 2v 0R

t

的初速度竖直抛出一个物体，物体将不再落回星球表面 D ．在该星球表面上以2

v 0R

t

的初速度竖直抛出一个物体，物体将不再落回星球表面 9．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 r 1的圆轨道上运动，周期为 T 1，总质量为 m 1。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为 r 2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为 m 2，则( )

A ．X 星球的质量为 M ＝ 4π2r 13

GT 12

B ．X 星球表面的重力加速度为 g X ＝ 4π2r 1

T 12

C ．登陆舱在r 1与r 2轨道上运动时的速度大小之比为v 1

v 2＝

m 1r 2

m 2r 1 D ．登陆舱在半径为r 2轨道上做圆周运动的周期为T 2＝ T 1

r 23

r 13

10．银河系的恒星中大约四分之一是双星，某双星由质量不等的星体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C 做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动周期为T ，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 2的质量为( )

A.4π2r 2(r －r 1)

GT 2

B.4πr 12GT 2

C.4π2r 2GT

2

D.4π2r 2r 1GT 2

11．发射地球同步卫星时，先将卫星发射到距地面高度为h 1的近地圆轨道上，在卫星经过A 点时点火实施变轨进入椭圆轨道，最后在椭圆轨道的远地点B 点再次点火将卫星送入同步轨道，如图2所示。已知同步卫星的运动周期为T ，地球的半径为R ，地球表面重力加速度为g ，忽略地球自转的影响。求：

图2

(1)卫星在近地点A 的加速度大小； (2)远地点B 距地面的高度。

12．如图3所示，一位宇航员站在某质量分布均匀的星球表面的一斜坡上的A 点，沿水平方向以初速度v 0抛出一个小球，测得小球经时间t 落到斜坡上另一点B ，斜坡的倾角为α，已知该星球的半径为R 。求：

图3

(1)该星球表面的重力加速度； (2)该星球的第一宇宙速度。