高中物理 万有引力万有引力测试题

万有引力与航天强化训练

一、选择题（每小题4分，共40分） 1.关于万有引力的说法正确的是（ ）

A 、万有引力只有在天体与天体之间才能明显地表现出来

B 、一个苹果由于其质量很小，所以它受到的万有引力几乎可以忽略

C 、地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有引力

D 、地球表面的大气层是因为万有引力约束而存在于地球表面附近 2.下列说法中正确的是（ ）

A ．第一宇宙速度是人造地球卫星运行的最大环绕速度，也是发射卫星具有的最小发射速度

B ．可以发射一颗运行周期为80min 的人造地球卫星

C ．第一宇宙速度等于7.9Km/s ，它是卫星在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的线速度的大小

D ．地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度 3.利用下列哪组数据，可以计算出地球的质量（ ） ①已知地球半径R 和地面重力加速度g

②已知卫星绕地琺做匀速圆周运动的轨道半径和r 周期T ③已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期T 和月球质量m ④已知同步卫星离地面高h 和地球自转周期T

A ．①②

B ．①②④

C ．①③④

D ．②③④

4.1990年5月，紫金山天文台将他们发现的第2752号小行星命名为吴健雄星，该小行星的半径为16km 。若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体，小行星密度与地球密度相同。已知地球半径R ＝6400km ，地球表面重力加速度为g ，这个小行星表面的重力加速度为 A ．20g B ．

201g C ．400g D ．400

1g

5．用m 表示地球的同步卫星的质量，h 表示它离地面的高度，R 0表示地球的半径，g 0表示地球表面的重力加速度，ω0为地球自转的角速度，则该卫星所受地球的万有引力为F ，则

A ．F=GMm/（R 0+h ）2

B ．F=mg 0R 02/（R 0+h ）2

C ．F=m ω02（R 0+h ）

D ．轨道平面必须与赤道平面重合

6．如图所示，a 、b 、c 是地球大气层外圆形轨道上运动的三颗卫星，a 、b 质量相等，

且小于c 的质量，则（ ） A ．b 所需的向心力最小

B ．b 、c 的周期相同且大于a 的周期

C ．b 、c 的线速度大小相等，且小于a 的线速度

D ．b 、c 的向心加速度大小相等，且小于a 的向心加速度

7．人造卫星在太空绕地球运行中，若天线偶然折断，天线将（ ） Ａ．继续和卫星一起沿轨道运行 Ｂ．做平抛运动，落向地球 Ｃ．由于惯性，沿轨道切线方向做匀速直线运动，远离地球 Ｄ．做自由落体运动，落向地球

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发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道１． 然后经点火，使其沿椭圆轨道２运动，最后再次点火， 将卫星送入轨道３．如图所示，轨道１、２相切于Ｑ点，轨道２、３相切与Ｐ点，则当卫星分别在１、２、３轨道上 运行时，下列说法正确的有（ ）

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上的角速度小于在轨道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点时的加速度等于它在轨道３上经过Ｐ点时的加速度 9.两颗人造地球卫星，质量之比m 1：m 2＝1：2,轨道半径之比R 1:R 2=3:1，下面有关数据之比正确的是（ ）

A.周期之比T 1:T 2=3:1

B.线速度之比v 1:v 2=3:1

C.向心力之比为F 1:F 2=1:9

D.向心加速度之比a 1:a 2=1:9

10.地球同步卫星距地面高度为h ，地球表面的重力加速度为g ，地球半径为R,地球自转的角速度为ω，那么下列表达式表示同步卫星绕地球转动的线速度的是（ ）

A.ω)(h R v +=

B.)/(h R Rg v +=

C.)/(h R g R v +=

D.32ωg R v = 二、填空题：（每空3分，共12分）

11．宇航员在某星球表面做了两个实验。实验一：在该星球上以同样的高度和初速度平抛同一物体，发现其水平射程比地球上远3 倍。实验二：飞船绕该星球表面的运行周期是绕地球表面运行周期的 2 倍。则该星球与地球的质量之比为 ；该星球与地球的半径之比为 。

12．中子星是由密集的中子组成的星体，具有极大的密度，通过观察已知某中子星的自转速度ω=60πrad/s，该中子星并没有因为自转而解体，根据这些事实人们可以推知中子星的密度。试写出中子星的密度最小值的表达式ρ= 。计算出该中子星的密度至少为 kg/m 3。（假设中子通过万有引力结合成球状星体，保留2位有效数字） 三．计算题（每小题12分）

13．某一行星有一质量为m 的卫星，以半径r ，周期T 做匀速圆周运动，求： （1）行星的质量； （2）卫星的加速度；

（3）若测得行星的半径恰好是卫星运行半径的1／10,则行星表面的重力加速度是多少？

.

14．两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量。

15.在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，速

，求它第二次落到火星表面时速度的大小，计算时度方向是水平的，速度大小为v

不计火星大气阻力。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r ，周期为T 。火星可视为半径为r 0的均匀球体。

16.已知万有引力常量G ，地球半径R ，月球与地球间距离r ，同步卫星距地面的高度h ，月球绕地球的运转周期T 1,地球自转周期T 2,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h T

m h Mm G 222)2(π=得223

24GT h M π=

（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。