萬有引力定律復(fù)習(xí)試卷1

1、萬有引力定律復(fù)習(xí)試卷第I卷 選擇題一、選擇題（每小題4分，共48分）。1發(fā)現(xiàn)萬有引力定律和測出引力常量的科學(xué)家分別是（ ）A開普勒、卡文迪許 B牛頓、伽利略C牛頓、卡文迪許 D開普勒、伽利略2在力學(xué)理論建立的過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說法中不正確的是（ ）A伽利略首先將實(shí)驗(yàn)事實(shí)和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)推演）和諧地結(jié)合起來B笛卡爾對牛頓第一定律的建立做出了貢獻(xiàn)C開普勒通過研究行星觀測記錄，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動三大定律D牛頓總結(jié)出了萬有引力定律并用實(shí)驗(yàn)測出了引力常量3同步衛(wèi)星是指相對于地面不動的人造衛(wèi)星。關(guān)于同步衛(wèi)星，下列說法正確的是（ ）A它只能在赤道的正上方，且離地

2、心的距離是一定的B它可以在地面上任一點(diǎn)的正上方，且離地心的距離可按需要選擇不同的值C它的軌道根據(jù)需要可以是圓軌道，也可能是橢圓軌道D不同的同步衛(wèi)星加速度大小也不相同4關(guān)于萬有引力定律和引力常量的發(fā)現(xiàn)，下面說法中哪個是正確的 （ ）A萬有引力定律是由開普勒發(fā)現(xiàn)的，而引力常量是由伽利略測定的B萬有引力定律是由開普勒發(fā)現(xiàn)的，而引力常量是由卡文迪許測定的C萬有引力定律是由牛頓發(fā)現(xiàn)的，而引力常量是由胡克測定的D萬有引力定律是由牛頓發(fā)現(xiàn)的，而引力常量是由卡文迪許測定的5同步衛(wèi)星相對地面靜止不動，猶如懸掛在天空中，下列說法正確的是A同步衛(wèi)星處于平衡狀態(tài)B同步衛(wèi)星的速度是不變的C同步衛(wèi)星的高度是一定的D線速度

3、應(yīng)大于第一宇宙速度62013年6月我國宇航員在天宮一號空間站中進(jìn)行了我國首次太空授課活動，其中演示了太空“質(zhì)量測量儀”測質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)，助教聶海勝將自己固定在支架一端，王亞平將連接運(yùn)動機(jī)構(gòu)的彈簧拉到指定位置，如圖所示；松手后，彈簧凸輪機(jī)構(gòu)產(chǎn)生恒定的作用力，使彈簧回到初始位置，同時用光柵測速裝置測量出支架復(fù)位時的速度和所用時間；這樣，就測出了聶海勝的質(zhì)量為74kg；下列關(guān)于“質(zhì)量測量儀”測質(zhì)量的說法正確的是A測量時儀器必須水平放置 B測量時儀器必須豎直放置C其測量原理根據(jù)萬有引力定律 D其測量原理根據(jù)牛頓第二定律7、太空探測器從一星球表面豎直升空，已知探測器質(zhì)量恒為2000 kg，發(fā)動機(jī)可以提供恒定

4、的推力。該星球表面沒有大氣層，探測器在星球表面升空后發(fā)動機(jī)因故障而突然關(guān)閉，如圖所示為探測器從升空到落回星球表面的速度隨時間變化圖象。則由此可以判斷（ ）A該星球表面的重力加速度大小為5m/s2B該發(fā)動機(jī)的推力大小為1104 NC探測器在星球表面達(dá)到的最大高度為480mD探測器在星球表面落地時的速度大小為40m/s8同步地球衛(wèi)星相對地面靜止不動，猶如懸在高空中，下列說法中正確的是( ) A我國發(fā)射的同步地球衛(wèi)星可以定點(diǎn)在北京正上方B質(zhì)量不同的地球同步衛(wèi)星軌道高度不同C質(zhì)量不同的地球同步衛(wèi)星線速度大小不同D各國的地球同步衛(wèi)星都在同一個圓周上運(yùn)動，并且加速度的大小相同9兩個質(zhì)量不同的天體構(gòu)成雙星系

5、統(tǒng)，它們以二者連線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動，下列說法正確的是A質(zhì)量大的天體線速度較大B質(zhì)量小的天體角速度較大C兩個天體的向心力大小相等D若在圓心處放一個質(zhì)點(diǎn)，它受到的合力為零10“軌道康復(fù)號”是“垃圾衛(wèi)星”的救星，它可在太空中給“垃圾衛(wèi)星”補(bǔ)充能量，延長衛(wèi)星的使用壽命。一顆“軌道康復(fù)號”正在地球赤道平面內(nèi)的圓周軌道上運(yùn)行，運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致。軌道半徑為地球同步衛(wèi)星軌道半徑的，則A“軌道康復(fù)號”相對于地球赤道上的城市向西運(yùn)動B“軌道康復(fù)號”的加速度是地球同步衛(wèi)星加速度的4倍C“軌道康復(fù)號”的周期是地球同步衛(wèi)星周期的倍D“軌道康復(fù)號”每經(jīng)過天就會再赤道同一城市的正上方出現(xiàn)11關(guān)于繞著

6、地球做勻速圓周運(yùn)動的人造地球衛(wèi)星，（在估算時，取地球半徑，地球表面重力加速度）下列說法正確的是（ ）A. 人造衛(wèi)星軌道半徑越大，線速度越大B. 人造地球衛(wèi)星發(fā)射速度應(yīng)該大于7.9km/s，小于11.2km/sC. 人造衛(wèi)星的軌道半徑越大，周期也越大D. 人造衛(wèi)星要實(shí)現(xiàn)從低軌道到高軌道的變軌，需要向前噴火減速12歐洲航天局由衛(wèi)星觀測發(fā)現(xiàn)銀河系中心存在一個超大型黑洞，命名為MCG63015，由于黑洞的強(qiáng)大引力，周圍物質(zhì)大量掉入黑洞，假定銀河系中心僅此一個黑洞，已知太陽系繞銀河系中心勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，下列哪組數(shù)據(jù)可估算該黑洞的質(zhì)量（萬有引力常量G是已知的）（ ）A.地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期和速度B.太陽的質(zhì)量和

7、運(yùn)行速度C.太陽質(zhì)量和到MCG63015的距離D.太陽運(yùn)行速度和到MCG63015的距離第II卷 非選擇題二、非選擇題（共52分）13、兩顆人造衛(wèi)星都繞地球做勻速圓周運(yùn)動，已知他們的軌道半徑之比為r1：r2=9：1，求兩衛(wèi)星的：（1）線速度之比？（2）角速度之比？（3）周期之比？（4）向心加速度之比？14在“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，同步衛(wèi)星起到非常重要的作用，這些衛(wèi)星運(yùn)動在離地心的距離為r的圓形軌道上。已知某顆同步衛(wèi)星的質(zhì)量m，引力常量G，地球自轉(zhuǎn)周期為T，請根據(jù)以上信息，求出下列物理量（用題中給出的物理量表示）。求：（1）同步衛(wèi)星運(yùn)動的角速度大小；（2）地球?qū)υ撔l(wèi)星的吸引力大??；（3）地球的質(zhì)

8、量大小。15宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過時間t小球落回原處；若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過時間5t小球落回原處。（空氣阻力不計(jì)）（1）求該星球表面附近的重力加速度g；（2）已知該星球半徑與地球半徑之比為R星：R地=1：4，求該星球質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M星：M地。16為了迎接太空時代的到來，美國國會通過一項(xiàng)計(jì)劃：在2050年前建造成太空升降機(jī)，就是把長繩的一端擱置在地球的衛(wèi)星上，另一端系住長降機(jī)。放開繩，升降機(jī)能到達(dá)地球上；人坐在升降機(jī)里，在衛(wèi)星上通過電動機(jī)把升降機(jī)拉到衛(wèi)星上。已知地球表面的重力加速，地球半徑為。求：（1）某人在地球表面用體重計(jì)稱得重18

9、0N，站在升降機(jī)中，當(dāng)升降機(jī)以加速度（為地球表面處的重力加速度）豎直上升時，在某處此人再一次用同一體重計(jì)稱得視重為170N，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，求升降機(jī)此時距地面的高度；（2）如果把繩的一端擱置在同步衛(wèi)星上，地球自轉(zhuǎn)的周期為，求繩的長度至少為多長。17如圖所示，雙星系統(tǒng)中的星球A、B都可視為質(zhì)點(diǎn)，A、B繞兩者連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，A、B之間距離不變，引力常量為G，觀測到A的速率為v、運(yùn)行周期為T，A、B的質(zhì)量分別為mA、mB（1）求B的周期和速率（2）A受B的引力FA可等效為位于O點(diǎn)處質(zhì)量為m的星體對它的引力，試求m（用mA、mB表示）（ ）18、我國的“探月工程”計(jì)劃將于2017年宇航

10、員登上月球若宇航員登上月球后，在月球表面做了一個實(shí)驗(yàn)：將一片羽毛和一個鐵錘從同一個高度由靜止同時釋放，二者幾乎同時落地若羽毛和鐵錘是從高度為h處下落，經(jīng)時間t落到月球表面已知引力常量為G，月球的半徑為R求：（不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響）（1）月球表面的自由落體加速度大小g0；（2）月球的質(zhì)量M；（3）月球的密度19、有一質(zhì)量為m的人造衛(wèi)星，在離地面為h的高空做勻速圓周運(yùn)動已知地球半徑為R，地球質(zhì)量為M，萬有引力常量為G求：（1）衛(wèi)星運(yùn)行的速度（2）推導(dǎo)地球表面的重力加速度g的表達(dá)式20、探月衛(wèi)星的發(fā)射過程可簡化如下：首先進(jìn)入繞地球運(yùn)行的“停泊軌道”，在該軌道的P處，通過變速，再進(jìn)入“地月轉(zhuǎn)移軌道”，

11、在快要到達(dá)月球時，對衛(wèi)星再次變速，衛(wèi)星被月球引力“俘獲”后，成為環(huán)月衛(wèi)星，最終在環(huán)繞月球的“工作軌道上”繞月飛行(視為圓周運(yùn)動)，對月球進(jìn)行探測，“工作軌道”周期為T，距月球表面的高度為h，月球半徑為R，引力常量為G，忽略其他天體對探月衛(wèi)星在“工作軌道”上環(huán)繞運(yùn)動的影響。(1)要使探月衛(wèi)星從“轉(zhuǎn)移軌道”進(jìn)入“工作軌道”，應(yīng)增大速度還是減小速度？(2)求探月衛(wèi)星在“工作軌道”上環(huán)繞的線速度大小。(3)求月球的第一宇宙速度。21、“伽利略”木星探測器，從1989年10月進(jìn)入太空起，歷經(jīng)6年，行程37億千米，終于到達(dá)木星周圍已知探測器在半徑為r的軌道上繞木星運(yùn)行的周期為T，木星的半徑為R，萬有引力常量為G，求：（1）探測器的運(yùn)行速率v（2）木星的質(zhì)量M（3）木星的第一宇宙速度22、今年6月13日，我國首顆地球同步軌道高分辨率對地觀測衛(wèi)星高分四號正式投入使用，這也是世界上地球同步軌道分辨率最高的對地觀測衛(wèi)星如圖所示，A是地球的同步衛(wèi)星，已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)的周期為T，地球表面的重力加速度為g，求：（1）同步衛(wèi)星離地面高度h（2）地球的密度（已知引力常量為G）參考答案123456789101112CDADCDDDCDBCD13.解：設(shè)土星的質(zhì)量為m1，地球質(zhì)量為m2，土星的軌道半徑為r1，地球軌道半徑為r2，則由萬有引力