高一物理萬(wàn)有引力與航天_單元測(cè)試卷經(jīng)典習(xí)題

1、優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載萬(wàn)有引力與航天單元測(cè)試卷一、選擇題1關(guān)于日心說(shuō)被人們接受的原因是(C)A太陽(yáng)總是從東面升起，從西面落下B若以地球?yàn)橹行膩?lái)研究的運(yùn)動(dòng)有很多無(wú)法解決的問(wèn)題C若以太陽(yáng)為中心許多問(wèn)題都可以解決，對(duì)行星的描述也變得簡(jiǎn)單D地球是圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的2有關(guān)開(kāi)普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的描述，下列說(shuō)法中正確的是( A CD )A所有的行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上B所有的行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓，太陽(yáng)處在圓心上C所有的行星軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等D不同的行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道是不同的3關(guān)于萬(wàn)有引力定律的適用范圍，下列說(shuō)法中正確的是(D)A只適用于天體，

2、不適用于地面物體B只適用于球形物體，不適用于其他形狀的物體C只適用于質(zhì)點(diǎn)，不適用于實(shí)際物體D適用于自然界中任意兩個(gè)物體之間4已知萬(wàn)有引力常量G，要計(jì)算地球的質(zhì)量還需要知道某些數(shù)據(jù)，現(xiàn)在給出下列各組數(shù)據(jù),可以計(jì)算出地球質(zhì)量的是(BC)A地球公轉(zhuǎn)的周期及半徑B月球繞地球運(yùn)行的周期和運(yùn)行的半徑C人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期和速率D地球半徑和同步衛(wèi)星離地面的高度5人造地球衛(wèi)星由于受大氣阻力，軌道半徑逐漸變小，則線速度和周期變化情況是(D優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載)A速度減小，周期增大，動(dòng)能減小B速度減小，周期減小，動(dòng)能減小C速度增大，周期增大，動(dòng)能增大D速度增大，周期減小，動(dòng)能增大6一個(gè)行星，其半徑比地球的半徑

3、大2 倍，質(zhì)量是地球的25 倍，則它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的(C )A6 倍B 4 倍C25/9 倍D12 倍7假如一個(gè)做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來(lái)的2 倍仍做圓周運(yùn)動(dòng)，則(CD)A根據(jù)公式 v= r可知，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將增加到原來(lái)的2倍21/2B根據(jù)公式 F=mv r 可知，衛(wèi)星所需向心力減小到原來(lái)的C根據(jù)公式 F=GMm r2 可知，地球提供的向心力將減小到原來(lái)的1/4D根據(jù)上述 B 和 C 中給出的公式，可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將減小到原來(lái)的2 /28假設(shè)在質(zhì)量與地球質(zhì)量相同，半徑為地球半徑兩倍的天體上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)比賽，那么與在地球上的比賽成績(jī)相比，下列說(shuō)法正確的是（

4、A）A跳高運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)會(huì)更好B用彈簧秤稱體重時(shí)，體重?cái)?shù)值變得更大C從相同高度由靜止降落的棒球落地的時(shí)間會(huì)更短些D用手投出的籃球，水平方向的分速度變化更慢9在地球大氣層外有很多太空垃圾繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每到太陽(yáng)活動(dòng)期，由于受太陽(yáng)的影響， 地球大氣層的厚度開(kāi)始增加，使得部分垃圾進(jìn)入大氣層開(kāi)始做靠近地球的近心運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生這一結(jié)果的初始原因是（C）A由于太空垃圾受到地球引力減小而導(dǎo)致做近心運(yùn)動(dòng)優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載B由于太空垃圾受到地球引力增大而導(dǎo)致做近心運(yùn)動(dòng)C由于太空垃圾受到空氣阻力而導(dǎo)致做近心運(yùn)動(dòng)D地球引力提供了太空垃圾做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，故產(chǎn)生向心運(yùn)動(dòng)的結(jié)果與空氣阻力無(wú)關(guān)10“東方一號(hào)”

5、 人造地球衛(wèi)星A 和“華衛(wèi)二號(hào)” 人造衛(wèi)星B,它們的質(zhì)量之比為mA：mB=1：2,它們的軌道半徑之比為2： 1，則下面的結(jié)論中正確的是（BC ）A它們受到地球的引力之比為FA：FB=1： 1B它們的運(yùn)行速度大小之比為vA：vB=1：2C它們的運(yùn)行周期之比為TA：TB=22 ： 1D它們的運(yùn)行角速度之比為A：B=3 2 ：111西昌衛(wèi)星發(fā)射中心的火箭發(fā)射架上，有一待發(fā)射的衛(wèi)星，它隨地球自轉(zhuǎn)的線速度為v1、加速度為a1；發(fā)射升空后在近地軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，線速度為v2、加速度為a2；實(shí)施變軌后，使其在同步衛(wèi)星軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的線速度為v3、加速度為a3。則 v1、v2、 v3 的大小關(guān)

6、系和a1、 a2、 a3 的大小關(guān)系是（C）A v2>v3>v1 ； a2<a3<a1Bv2>v3< v1； a2>a3>a1Cv2 >v3>v1； a2>a3>a1D v3> v2 >v1； a2>a3>a112發(fā)射地球同步衛(wèi)星要經(jīng)過(guò)三個(gè)階段：先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后使其沿橢圓軌道 2 運(yùn)行，最后將衛(wèi)星送入同步圓軌道3軌道 1、 2 相切于 Q 點(diǎn)，軌道2、3 相切于 P 點(diǎn)，如圖 1 所示當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3 軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說(shuō)法正確的是P（AC ）1A衛(wèi)星在軌道 1 上經(jīng)過(guò) Q

7、 點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道2 上經(jīng)過(guò) Q點(diǎn)23Q時(shí)的加速度B衛(wèi)星在軌道1 上經(jīng)過(guò) Q 點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于它在軌道2 上經(jīng)過(guò) Q 點(diǎn)時(shí)的圖 1優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載動(dòng)能C衛(wèi)星在軌道3 上的動(dòng)能小于它在軌道1 上的動(dòng)能D衛(wèi)星在軌道3 上的引力勢(shì)能小于它在軌道1 上的引力勢(shì)能二、填空題1113地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半長(zhǎng)軸為1.50 × 10m，周期為 365 天；月球繞地球運(yùn)行的軌道83218半長(zhǎng)軸為 3.8 ×l0m，周期為 27.3 天；則對(duì)于繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的行星R T的值為 _3.4 ×10_，對(duì)于繞地球運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星3213R T 的值為 _1.0 ×10 _。14木

8、星到太陽(yáng)的距離約等于地球到太陽(yáng)距離的5.2 倍，如果地球在軌道上的公轉(zhuǎn)速度為30km/s ，則木星在其軌道上公轉(zhuǎn)的速度等于_13km/s _ 。15如圖 2，有 A、B 兩顆行星繞同一恒星O 做圓周運(yùn)動(dòng)， 旋轉(zhuǎn)方向相同，B AA 行星的周期為T1，B 行星的周期為 T2，在某一時(shí)刻兩行星第一次相遇(即兩顆行星相距最近 )，則經(jīng)過(guò)時(shí)間T1T2_時(shí)兩行星第二次相遇，經(jīng)過(guò)圖 2t 1 _T1 T2時(shí)間 t 2_T1T2_時(shí)兩行星第一次相距最遠(yuǎn)。2(T1T2 )16把火星和地球視為質(zhì)量均勻分布的球，它們繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，已知火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期之比為T1/ T2，火星和地球各自表面處的重力加速度

9、之比為gl/g2，火星和地球半徑之比為 rl r 2。則火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能之比為E1E2=E1r12 g1(T2 )2 3。E2r22 g 2T1（動(dòng)能公式為： E= 1 mv2 ）2三、計(jì)算題17太陽(yáng)系中除了有九大行星外，還有許多圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的小行星，其中一顆名叫“谷神 ”的小行星，質(zhì)量為21倍，試求出它繞太陽(yáng)一周所1.00 ×10 kg，它運(yùn)行的軌道半徑是地球的2.77需要的時(shí)間是多少年?優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載解：設(shè)地球公轉(zhuǎn)半徑為R0，周期為T0，由開(kāi)普勒第三定律R03T02R3T 2R01R2.77T0=1 年聯(lián)立、三式解得T=4.60 年18某星球的質(zhì)量約為地球的9 倍

10、，半徑為地球的一半，若從地球上高h(yuǎn) 處平拋一物體，射程為 60m，則在該星球上以同樣高度、以同樣初速度平拋同一物體，射程為多少?解：物體做平拋運(yùn)動(dòng)，水平位移x=v0t ，豎直位移y1 gt 2 ，重力等于萬(wàn)有引力，2mg G Mm2 ，解得 xv02hR2RGMx星R 星2M 地1)211，1其中 h、v0、 G 相同，所以R 地2M 星( )6x星6x地 10mmx地2919 “伽利略 ”號(hào)木星探測(cè)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，此后要在2 年內(nèi)繞木星運(yùn)行11 圈，對(duì)木星及其衛(wèi)星進(jìn)行考察，最后進(jìn)入木星大氣層燒毀設(shè)這11 圈都是繞木星在同一個(gè)圓周

11、上運(yùn)行，試求探測(cè)器繞木星運(yùn)行的軌道半27徑和速率 (已知木星質(zhì)量為 1.9 ×10kg)解：由題意可知探測(cè)器運(yùn)行周期為T2 365 243600 s11M23GMT22萬(wàn)有引力提供向心力，即G2r,整理得 r42rT其中 M 為木星質(zhì)量，兩式聯(lián)立，解得92 r3r=4.7 ×10m又由 v解得 v=5.2 × 10m/sT優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載20宇宙飛船在一顆直徑2.2km ，平均密度2.210 3 kg/m 3 的小行星上著路，這顆小行星在緩慢地自轉(zhuǎn)，宇航員計(jì)劃用2.0 小時(shí)的時(shí)間在這顆小行星表面沿著赤道步行一圈，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明這計(jì)劃是否能夠?qū)崿F(xiàn)？（引力常量G6.

12、7 10 11 N m 2 /kg 2）解： 若飛船繞行星表面旋轉(zhuǎn)時(shí)的周期為T，則有：GMmm42R2T2RM4R33由得：T32.22 hG宇航員行走一圈所用時(shí)間比繞行星表面旋轉(zhuǎn)一周時(shí)間還要長(zhǎng)，所以該計(jì)劃不能實(shí)現(xiàn)。21用不同的方法估算銀河系的質(zhì)量，所得結(jié)果也不相同。以下是諸多估算方法中的一種。根據(jù)觀測(cè)結(jié)果估計(jì)，從銀河系中心到距離為R=3× 109R0（ R0 表示地球軌道半徑）的范圍內(nèi)集中了質(zhì)量M1=1.5× 1011M 0(M 0 表示太陽(yáng)的質(zhì)量)。在上面所指的范圍內(nèi)星體運(yùn)轉(zhuǎn)的周期為T=3.75× 108 年。求銀河系“隱藏”的質(zhì)量，即在半徑為 R 的球體內(nèi)未

13、被觀察到的物質(zhì)的質(zhì)量，計(jì)算中可以認(rèn)為銀河系的質(zhì)量都集中在其中心。解析：對(duì)于地球繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)有：M 0 mm(22R0G2T0)R042 R 3即 M0=02GT0設(shè)題述銀河系的半徑為R 的范圍內(nèi)的總質(zhì)量為M，則同上應(yīng)有 M4 2R3GT 2優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載R3T0211由、兩式可解得： M32M0 1.9 10 M0R0T可見(jiàn)銀河系“隱藏”的質(zhì)量為：10 m=M M 1=4× 10 M022 A、 B 兩顆人造衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，它們的圓軌道在同一平面內(nèi)，周期之比是T133。若兩顆衛(wèi)星最近距離等于地球半徑R，求這兩顆衛(wèi)星的周期各是多少？從兩顆衛(wèi)星T222相距最近開(kāi)始計(jì)時(shí)到兩顆衛(wèi)星

14、相距最遠(yuǎn)至少經(jīng)過(guò)多少時(shí)間？已知在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的周期為 T0。解：設(shè) B 衛(wèi)星軌道半徑為r2 ，則 A 衛(wèi)星軌道半徑為 r1=r2 +R3T(r2R) 23313T222r22解得 r2=2R，r 1=3R3T1r1233T03R 2可得：3T2r2222T03R 2T13 3T0 ,T222T0設(shè) A、 B 兩衛(wèi)星從相距最近開(kāi)始經(jīng)過(guò)時(shí)間22t 第一次達(dá)到相距最遠(yuǎn)，有tT2T1解得時(shí)間t36T0（或 3.1T0）3232【參考答案】?jī)?yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載一、選擇題1 C2 ACD3 D4 BC5 D6 C7 CD8 A9 C10 BC11 C12 AC二、填空題181313 3.

15、4 × 10； 1.0 ×1014 13km/s2R木R木3T木2v木R木 v地)2得v地2R木提示：由開(kāi)普勒第三定律T地22R地(v木25.2R地3R地 v木R地v地解得 v木km s13km/s15T1T2T1T2T1T22(T1T2 )提示：經(jīng)過(guò)一段時(shí)間兩行星再次相遇，則兩行星轉(zhuǎn)過(guò)的角度之差應(yīng)該是2K ；當(dāng)兩行星優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載相距最遠(yuǎn)時(shí)，則兩行星轉(zhuǎn)過(guò)的角度之差應(yīng)該是（2K+1） ，而行星轉(zhuǎn)過(guò)的角度為 =2 t ，T由此列式即可求得。16 E1r12 g1(T2 )E2r22 g2T123解析：設(shè)火星、地球和太陽(yáng)的質(zhì)量分別為m1 、 m2 和 M，火星和地球到太陽(yáng)

16、的距離分別為R1 和 R2 ，火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的速度分別為V1 和 V2 ，根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓定律可知m1g1 ， Gm2g2G22r1r2G m1 Mm1 V12m1 R1 ( 2 ) 2R12R1T1m2 MV222)2GR22m2 R2m2 R2 ( T2聯(lián)立上式解得，動(dòng)能之比 :E1r12 g1(T2 )23E2r22 g2T1三、計(jì)算題17 4.60 年解：設(shè)地球公轉(zhuǎn)半徑為R0，周期為T0，由開(kāi)普勒第三定律R03T02R3T 2R01R2.77T0=1 年聯(lián)立、三式解得T=4.60 年18 10m優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載解：物體做平拋運(yùn)動(dòng)，水平位移x=v0t ，豎直位移 y1gt

17、 2 ，重力等于萬(wàn)有引力，2mg GMm2hR22 ，解得 xv0GMR其中 h、v0、 G 相同，所以x星R 星2M 地(1 )2(1)1 ， x星1 x地 10mmx地R 地2M 星296619 r=4.79× 10m,v=5.23× 10m/s解：由題意可知探測(cè)器運(yùn)行周期為2365243600T11sM223 GMT2萬(wàn)有引力提供向心力，即G r 2rT,整理得 r4 2其中 M 為木星質(zhì)量，兩式聯(lián)立，解得92 r3r=4.7 ×10m又由 v解得 v=5.2 × 10m/sT20該計(jì)劃不能實(shí)現(xiàn)。解：若飛船繞行星表面旋轉(zhuǎn)時(shí)的周期為T，則有：GMmm42R2T2RM4R33由得：T32.22 hG宇航員行走一圈所用時(shí)間比繞行星表面旋轉(zhuǎn)一周時(shí)間還要長(zhǎng)，所以該計(jì)劃不能實(shí)現(xiàn)。21解析：對(duì)于地球繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)有：G M 0 mm(2)2R0R02T0優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載432 R0即 M0=2GT0設(shè)題述銀河系的半徑為R 的范圍內(nèi)的總質(zhì)量為