萬有引力定律選擇題

1、高一物理萬有引力定律章節(jié)練習班別 學號 姓名 一、單選題：1地球和木星繞太陽運行的軌道都可以看作是圓形的已知木星的軌道半徑約為地球軌道半徑的5.2倍，則木星繞太陽運行的周期約為：A.15.6年 B.11.86年 C.10.4年 D.5.2年2關(guān)于行星繞太陽的運動，下列說法中正確的是：A.離太陽越近的行星公轉(zhuǎn)周期越小B.離太陽越近的行星公轉(zhuǎn)周期越大C.行星繞太陽運動時太陽位于行星軌道的中心處D.所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運動3已成為我國首個人造太陽系小行星的嫦娥二號衛(wèi)星，2014年2月再次刷新我國深空探測最遠距離紀錄，超過7000萬公里。嫦娥二號是我國探月工程二期的先導星，它先在距月球表面

2、高度為h的軌道上做勻速圓周運動，運行周期為T；然后從月球軌道出發(fā)飛赴日地拉格朗日L2點進行科學探測。若以R表示月球的半徑，引力常量為G，則：A嫦娥二號衛(wèi)星繞月運行時的線速度為 B月球的質(zhì)量為C物體在月球表面自由下落的加速度為D嫦娥二號衛(wèi)星在月球軌道經(jīng)過減速才能飛赴拉格朗日L2點42013年12月14日21時11分，嫦娥三號成功實現(xiàn)月面軟著陸，中國成為世界上第三個在月球上實現(xiàn)軟著陸的國家.如圖所示，嫦娥三號經(jīng)歷漫長的地月旅行后，首次在距月表100km的環(huán)月軌道上繞月球做圓周運動運動到A點時變推力發(fā)動機開機工作，嫦娥三號開始快速變軌，變軌后在近月點B距月球表面15km的橢圓軌道上繞月運行；當運動到

3、B點時，變推力發(fā)動機再次開機，嫦娥三號從距月面15km處實施動力下降關(guān)于嫦娥三號探月之旅，下列說法正確的是：A在A點變軌時，嫦娥三號的機械能增加 B在A點變軌時，發(fā)動機的推力和嫦娥三號運動方向相反C在A點變軌后，嫦娥三號在橢圓軌道上運行的周期比圓軌道周期長 D在A點變軌后沿橢圓軌道向B點運動的過程中，嫦娥三號的加速度逐漸減小5專家稱嫦娥四號探月衛(wèi)星為“四號星”，計劃在2017年發(fā)射升空，它的主要任務(wù)是更深層次、更全面的科學探測月球地貌、資等方面的信息，完善月球檔案資料。已知月球表面的重力加速度為g，月球的平均密度為p月球可視為球體，“四號星”離月球表面的高度為h，繞月做勻速圓周運動的周期為T。

4、僅根據(jù)以上信息不能求出的物理量是：A月球質(zhì)量 B萬有引力常量C“四號星”與月球間的萬有引力 D月球的第一宇宙速度6我國于2013年12月2日凌晨成功發(fā)射了“嫦娥三號”月球探測器，12月10日21時20分，“嫦娥三號”在環(huán)月軌道成功實施變軌控制，從100km×100km的環(huán)月圓軌道，降低到近月點15km、遠月點100km的橢圓軌道，進入預(yù)定的月面著陸準備軌道，并于12月14日21時11分實現(xiàn)衛(wèi)星攜帶探測器在月球的軟著陸。下列說法正確的是：A如果不考慮地球大氣層的阻力，則“嫦娥三號”的發(fā)射速度可以小于7.9km/sB若已知“嫦娥三號”在100km的環(huán)月圓軌道上飛行的周期及萬有引力常量，則

5、可求出月球的平均密度C若已知“嫦娥三號”、“嫦娥一號”各自繞月球做勻速圓周運動的高度（高度不同）、周期和萬有引力常量，則可求出月球的質(zhì)量、半徑D“嫦娥三號”為著陸準備而實施變軌控制時，需要通過發(fā)動機使其加速7 2010年10月1日，我國成功發(fā)射“嫦娥”二號探月衛(wèi)星，不久的將來我國將建立月球基地，并在繞月軌道上建造空間站。如圖所示，已關(guān)閉發(fā)動機的A處航天飛機在月球引力作用下正沿橢圓軌道向月球靠近，并將與空間站在B處對接。已知空間站繞月軌道（設(shè)為圓）離月球表面高度h、周期為T，月球質(zhì)量為M，萬有引力常量為G，下列說法正確的是：A圖中航天飛機由A到B的過程速度越來越小B航天飛機在B處由橢圓軌道進入空

6、間站圓軌道時必須點火加速C根據(jù)題中條件可以算出月球半徑D根據(jù)題中條件可以算出空間站質(zhì)量8歐洲天文學家宣布在太陽系之外發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住類地行星，命名為“格利斯581c”。該行星的質(zhì)量約是地球的5倍，直徑約是地球的1.5倍，現(xiàn)假設(shè)有一艘宇宙飛船臨該星球表面附近軌道做勻速圓周運動，下列說法正確的是：A“格利斯581c”的平均密度比地球平均密度小B“格利斯581c”表面處的重力加速度小于9.8m/s2C飛船在“格利斯581c”表面附近運行時的速度小于7.9km/sD飛船在“格利斯581c”表面附近運行時的周期要比繞地球表面運行的周期小92013年12月15日4時35分，嫦娥三號著陸器與巡視器

7、分離，“玉兔號”巡視器順利駛抵月球表面。如圖所示是嫦娥三號探測器攜“玉兔號”奔月過程中某階段運動示意圖，關(guān)閉動力的嫦娥三號探測器在月球引力作用下向月球靠近，并將沿橢圓軌道在P處變軌進入圓軌道，已知探測器繞月做圓周運動軌道半徑為r，周期為T，引力常量為G，下列說法中正確的是： A圖中嫦娥三號探測器在P處由橢圓軌道進入圓軌道前后機械能守恒B嫦娥三號攜玉兔號繞月球做圓周運動的過程中，玉兔號所受重力為零C嫦娥三號經(jīng)橢圓軌道到P點時和經(jīng)圓形軌道到P點時的加速度相等 D由題中所給條件，可以求出月球的質(zhì)量和密度10人類對行星運動規(guī)律的認識漫長而曲折。牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上，得出了科學史上最偉大的定律之一萬有

8、引力定律。對萬有引力的認識，下列說法正確的是：A行星觀測記錄表明，行星繞太陽運動的軌道是圓，而不是橢圓B太陽與行星之間引力的規(guī)律并不適用于行星與它的衛(wèi)星C地球使樹上蘋果下落的力，與太陽、地球之間的吸引力不是同一種力D卡文迪許在實驗室里較為準確地得出了引力常量G的數(shù)值11如圖所示，是某次發(fā)射人造衛(wèi)星的示意圖，人造衛(wèi)星先在近地圓周軌道1上運動，然后改在橢圓軌道2上運動，最后在圓周軌道3上運動，a點是軌道1、2的交點，b點是軌道2、3的交點，人造衛(wèi)星在軌道1上的速度為v1，在軌道2上a點的速度為v2a，在軌道2上b點的速度為v2b，在軌道3上的速度為v3，則以上各速度的大小關(guān)系是：A.v1v2av2

9、bv3 B.v1v2av2bv3C.v2av1v3v2b D.v2av1v2bv312以下關(guān)于宇宙速度的說法中正確的是：A第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星發(fā)射時的最大速度 B第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星運行時的最小速度C人造地球衛(wèi)星運行時的速度一定小于第二宇宙速度D地球上的物體無論具有多大的速度都不可能脫離太陽的束縛13“神舟十號”飛船繞地球的運行可視為勻速圓周運動，其軌道高度距離地面約340km，則關(guān)于飛船的運行，下列說法中正確的是：A飛船處于平衡狀態(tài)B地球?qū)︼w船的萬有引力提供飛船運行的向心力C飛船運行的速度大于第一宇宙速度D飛船運行的加速度大于地球表面的重力加速度14埃隆·馬斯克首次對媒

10、體透露了在火星建立社區(qū)的“火星移民”計劃。假設(shè)火星移民通過一代又一代堅韌不拔的努力，不僅完成了“立足”火星的基本任務(wù)，而且還掌握了探測太空的完整技術(shù)。已知火星半徑是地球半徑的1/2，火星質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/10，在地球上發(fā)射人造地球衛(wèi)星時的最小發(fā)射速度為v，則火星人在火星上發(fā)射人造火星衛(wèi)星時的最小發(fā)射速度為：A B C D15如圖所示，“嫦娥一號”衛(wèi)星在橢圓軌道的近地點P處(距地面600 km)，將發(fā)動機短時點火，實施變軌，變軌后衛(wèi)星進入遠地點高度約為37萬km的橢圓軌道，直接奔向月球，則衛(wèi)星在近地點變軌后的運行速度：A小于7.9 km/sB大于7.9 km/s，小于11.2 km/sC大于1

11、1.2 km/sD大于11.2 km/s，小于16.7 km/s16金星的半徑是地球的0.95倍，質(zhì)量是地球的0.82倍，已知地球的第一宇宙速度7.9km/s,估算金星的“第一宇宙速”大約為：A.1.9km/s B. 7.3km/s C. 7.9km/s D. 11.2km/s二、多選題17關(guān)于地球同步通訊衛(wèi)星，下列說法中正確的是：A.它一定在赤道上空運行 B.各國發(fā)射的這種衛(wèi)星軌道半徑都一樣C.它運行的線速度一定小于第一宇宙速度 D.它運行的線速度介于第一和第二宇宙速度之間18如圖所示a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運動的3顆衛(wèi)星，下列說法正確的：Ab、c的線速度大小相等，且小于a的線速

12、度；Bb、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度；Cc加速可追上同一軌道上的b，b減速可等候同一軌道上的c；Da衛(wèi)星的周期小于b、c的周期19已知“神舟八號”飛船在離地球表面h高處的軌道上做周期為T的勻速圓周運動，地球的半徑為R，萬有引力常量為G。則下列說法正確的是：A飛船運行的線速度大小為B飛船運行的線速度小于第一宇宙速度C飛船的向心加速度大小D地球表面的重力加速度大小為20中國正在實施北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設(shè)工作，將相繼發(fā)射五顆靜止軌道衛(wèi)星和三十顆非靜止軌道衛(wèi)星，到2020年左右，建成覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)。中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)官方網(wǎng)站2010年1月22日發(fā)布消息稱，五天前成功發(fā)射的

13、中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)第三顆靜止軌道衛(wèi)星，經(jīng)過四次變軌，于北京時間當天凌晨一時四十七分，成功定點于東經(jīng)一百六十度的赤道上空。關(guān)于成功定點后的“北斗導航衛(wèi)星”，下列說法正確的是：A離地面高度一定，相對地面靜止B運行速度大于7.9km/s小于11.2km/sC繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速度大D向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等21關(guān)于引力常量，下列說法正確的是：A引力常量是兩個質(zhì)量為1 kg的物體相距1 m時的相互吸引力B牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律時，給出了引力常量的值C引力常量的測出，證明了萬有引力的存在D引力常量的測定，使人們可以測出天體的質(zhì)量22火星直徑約為地球的一半，質(zhì)

14、量約為地球的十分之一，它繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)半徑的1.5倍據(jù)以上數(shù)據(jù)，以下說法正確的是：A火星表面重力加速度的數(shù)值比地球表面的小B火星公轉(zhuǎn)的周期比地球的長C火星公轉(zhuǎn)的線速度比地球的大D火星公轉(zhuǎn)的向心加速度比地球的大【答案】1 B【解析】根據(jù)開普勒第三定律，有=k比較得宇宙飛船繞太陽運行的周期解：根據(jù)開普勒第三定律，有=K知：T2=木星圍繞太陽在近似圓形的軌道上運動，若軌道半徑是地球軌道半徑的5.2倍，木星繞太陽運行的周期是地球周期的11.86倍，即小行星繞太陽運行的周期是11.86年故選：B點評：求一個物理量之比，我們應(yīng)該把這個物理量先用已知的物理量表示出來，再進行作比2 A【解析

15、】開普勒第三定律可判定距離與周期關(guān)系，從而判定AB由開普勒第一定律：行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上；可判定C由行星軌道分布可判定D解：AB、由開普勒第三定律可知，離太陽越近的行星公轉(zhuǎn)周期小，故A正確，B錯誤CD、由開普勒第一定律可知，行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上，行星各自在不同的軌道上繞太陽運動，故C錯誤，D錯誤故選：A點評：行星繞太陽雖然是橢圓運動，但我們高中階段都是當作圓來處理，同時值得注意是周期是公轉(zhuǎn)周期3【答案】B【解析】試題分析：嫦娥二號衛(wèi)星繞月運行時的線速度為，故A選項錯誤；衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動周期和萬有引力常量，可列出

16、，解得月球的質(zhì)量為，選項B正確；因為在月球表面萬有引力近似等于物體的重力，即，故物體在月球表面自由下落的加速度為，故C選項錯誤；若嫦娥二號衛(wèi)星在月球軌道經(jīng)過減速，則嫦娥二號衛(wèi)星做向心運動，即向月球飛去，不可能脫離月球的吸引，故D選項錯誤。考點：萬有引力定律的應(yīng)用 向心加速度 周期4【答案】B【解析】試題分析：嫦娥三號在A點變軌時，發(fā)動機的推力和嫦娥三號運動方向相反，衛(wèi)星做減速運動，萬有引力大于向心力做近心運動，使其進入橢圓軌道，故在A點變軌時，機械能要減小，故A錯誤、B正確由開普勒第三定律，橢圓軌道的半長軸比圓軌道的半徑小，則橢圓軌道上運行的周期比圓軌道周期短;選項C錯誤.由牛頓第二定律可知，

17、A點變軌后沿橢圓軌道向B點運動時，減小，則加速度逐漸增大;選項D錯誤。故選B.考點：本題考查了開普勒第三定律、萬有引力定律及其應(yīng)用、衛(wèi)星的變軌.5【答案】C【解析】試題分析：設(shè)月球的半徑為R，由和可得 由和可得 由兩式相比可解半徑R，代入可求得萬有引力常量，故選項B錯誤；由可求得質(zhì)量，故選項A錯誤；由可解第一宇宙速度，故選項D錯誤；由于不知道衛(wèi)星的質(zhì)量，故不能求得衛(wèi)星與月球之間的萬有引力，故選項C正確考點：萬有引力定律的應(yīng)用6【答案】C【解析】試題分析：由衛(wèi)星的反射知，在地球上發(fā)射一顆衛(wèi)星的最小的速度是7.9km/s，所以A選項錯誤；若已知T、G、r，由，解得月球的質(zhì)量，但由于不知道月球的半徑

18、R，故不能求出月球的平均密度，故B選項錯誤；若已知不同衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動周期和萬有引力常量，可列出，由上述兩方程聯(lián)立，可解出月球的質(zhì)量、半徑，選項C正確；做著陸準備，需需要通過發(fā)動機使“嫦娥三號”減速，此時萬有引力大于所需要的向心力，衛(wèi)星變軌，故D選項錯誤?？键c：萬有引力定律 衛(wèi)星變軌7【答案】C【解析】試題分析：圖中航天飛機由A到B的過程中，萬有引力做正功，速度越來越大，所以A錯誤；航天飛機在B處由橢圓軌道進入空間站圓軌道時若點火加速，航天飛機將進入高軌道，故在B點需減速，所以B錯誤；在圓軌道上，根據(jù)可求：月球的半徑R，所以C正確；空間站的質(zhì)量無法求出，故D錯誤?？键c：本題考天體運動8

19、【答案】D【解析】試題分析：A、密度公式 得 ，所以“格利斯518c”的平均密度大于地球平均密度 故A錯誤；由mg得：g 得所以“格利斯518c”表面重力加速度大于地球表面重力加速度故B錯誤；由得：v，當r取星球半徑時，v可以表示第一宇宙速度大小 “格利斯518c”的第一宇宙速度大于7.9km/s，故C錯誤；由飛船做圓周運動時，萬有引力提供向心力， m2r=得：T2 “格利斯518c”的直徑約為地球的1.5倍，質(zhì)量約為地球的5倍，飛船在表面飛行，軌道半徑可以認為等于星球半徑，所以飛船在“格利斯518c”表面附近運行的周期小于在地球表面附近運行的周期，故D正確考點：本題考查萬有引力與航天。9【答

20、案】C【解析】試題分析：橢圓軌道經(jīng)過P點時相對圓周運動為離心運動，即萬有引力小于向心力，即，進入圓周軌道經(jīng)過P點萬有引力等于向心力即，據(jù)此判斷進入圓周軌道前后的速度，即進入圓周軌道要減速，機械能減少，選項A錯。玉兔號繞月運動過程中受到月球引力，所以重力不等于0，只不過在圓周運動過程中玉兔處于完全失重狀態(tài)，選項B錯。嫦娥三號經(jīng)過橢圓軌道的P點和圓軌道的P點，同一點到月心距離相等，萬有引力都是，加速度選項C對。根據(jù)圓周運動萬有引力提供向心力即?？汕蟮迷虑蛸|(zhì)量，但是軌道半徑并不是月球半徑，所以無法計算密度，選項D錯?？键c：萬有引力與航天10【答案】D【解析】試題分析：根據(jù)開普勒第一定律，行星繞太陽運

21、動的軌道是橢圓，故A錯誤；萬有引力適用于任何兩個物體之間，故選項B錯誤；重力為萬有引力分力，故選項C錯誤；卡文迪許在實驗室里通過卡文迪許扭秤較準確的測出了萬有引力常量G，故D正確?？键c：萬有引力定律 物理學史11【答案】C【解析】試題分析：衛(wèi)星在軌道1和軌道3上做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，所以有： ，軌道半徑越小，衛(wèi)星的速度越大，則有v1v3衛(wèi)星在軌道2上做橢圓運動，根據(jù)開普勒定律得知，v2av2b衛(wèi)星從軌道1變軌到軌道2，在a點加速，則有v2av1衛(wèi)星從軌道2變軌到軌道3，在b點加速，則有v3v2b所以v2av1v3v2b，C正確?？键c：本題考查了萬有引力定律和衛(wèi)星問題。12【答案】

22、C【解析】試題分析：人造衛(wèi)星在圓軌道上運行時，運行速度為：，軌道半徑越大，速度越小，故第一宇宙速度是衛(wèi)星在圓軌道上運行的最大速度，故A、B錯誤；第一宇宙速度為7.9km/s，人造地球衛(wèi)星運行時的速度一定小于第一宇宙速度，而第二宇宙速度為11.2km/s，故人造地球衛(wèi)星運行時的速度一定小于第二宇宙速度，選項C 正確；第三宇宙速度為v=16.7km/s是使物體掙脫太陽引力的束縛，飛到太陽系以外的宇宙空間去的速度，選項D 錯誤?？键c：三個宇宙速度。13【答案】B【解析】試題分析：A中飛船繞地球做勻速圓周運動時并不處于平衡狀態(tài)，因為其方向在改變，故A不對；B中地球?qū)︼w船的萬有引力提供飛船運行的向心力是

23、正確的；C中由于飛船的半徑比地球的半徑大，故飛船運行的速度小于第一宇宙速度，C不對；D中飛船運行的加速度小于地球表面的重力加速度，故D是不對的?？键c：圓周運動，航天知識。14【答案】B【解析】試題分析：在星球上發(fā)射人造衛(wèi)星時，當衛(wèi)星軌道半徑近似等于球半徑時，發(fā)射速度最小。設(shè)火星人在火星上發(fā)射人造火星衛(wèi)星時的最小發(fā)射速度為，則由萬有引力定律和牛頓第二定律得：，解得：，同理得：，又，以上各式聯(lián)立解得：，故選B?？键c：本題考查萬有引力定律及牛頓第二定律的應(yīng)用，意在考查考生應(yīng)用規(guī)律解決實際問題的能力。15【答案】B【解析】本題考查的是三種宇宙速度的問題。第一宇宙速度為環(huán)繞速度，繞地球運動的速度為7.9

24、 km/s；第二宇宙速度為脫離速度，是離開地球引力的速度為11.2 km/s；則衛(wèi)星在近地點變軌后的運行速度大于7.9 km/s，小于11.2 km/s；B正確；16【答案】B【解析】，B對二、多選題17【答案】BC【解析】本題雖為天體運動問題，但題中特別指出存在稀薄大氣，所以應(yīng)從變軌角度入手第一宇宙速度和第二宇宙速度為發(fā)射速度，天體運動的速度為環(huán)繞速度，均小于第一宇宙速度，選項A錯誤；天體運動過程中由于大氣阻力，速度減小，導致需要的向心力Fn減小，做向心運動，向心運動過程中，軌道高度降低，且萬有引力做正功，勢能減小，動能增加，選項B、C正確；航天員在太空中受地球引力，地球引力全部提供航天員做

25、圓周運動的向心力，選項D錯誤18【答案】ABC 【解析】試題分析: 同步衛(wèi)星運行軌道為位于地球赤道平面上空圓形軌道，軌道固定不變，故A正確；因為同步衛(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，即同步衛(wèi)星周期T為一定值，因為T一定值，所以 r 也為一定值，所以同步衛(wèi)星距離地面的高度是一定值，故B正確；第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運動的環(huán)繞速度而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)v的表達式可以發(fā)現(xiàn)，同步衛(wèi)星運行的線速度一定小于第一宇宙速度故C正確；故D錯誤。考點：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系19【答案】 AD【解析】試題分析: 衛(wèi)星繞地球做圓周運動，靠萬有引力提供向心力，由，根據(jù)題意rarb=rc，所以b、c的線速度大小相等，小于a的線速度，故A正