萬有引力全章測試題

1、讀書破萬卷下筆如有神萬有引力全章測試題一選擇題(本題共10小題，每小題4分, 共40分)1.兩個質(zhì)量相等的球形物體， 兩球心相距r， 它們之間的萬有引力為 F,若它們的質(zhì)量都加倍，兩球心的距離也加倍，它們之 間的作用力為()A . 4F1B. FC.F4D.1F2 .行星繞恒星運(yùn)動的橢圓軌道的半長軸R的三次方與周期T的平方的比值為常量,A B C DR3設(shè)一=k，貝U k的大小()T2.只與恒星的質(zhì)量有關(guān).與恒星的質(zhì)量及行星的質(zhì)量有關(guān)系.只與行量的質(zhì)量有關(guān)系.與恒星的質(zhì)量及行星的速度有關(guān)系3 .人造衛(wèi)星中的物體處于失重狀態(tài)是指物體(A .不受地球引力作用B .受到的合力為零C .對支持它的物體

2、沒有壓力D .不受地球引力，也不受衛(wèi)星對它的 引力4 .可以發(fā)射一顆這樣的人造地球衛(wèi)星，使其圓軌道( )A .與地球表面上某一緯度線(非赤道)是共面同心圓B .與地球表面上某一經(jīng)度線所決定的圓 是共面同心圓C .與地球表面上的赤道線是共面同心 圓，且衛(wèi)星相對地球表面是靜止的D .與地球表面上的赤道線是共面同心 圓，但衛(wèi)星相對地球表面是運(yùn)動的5 .關(guān)于地球同步通迅衛(wèi)星，下列說法正確的是：()A .它一定在赤道上空運(yùn)行B .各國發(fā)射的這種衛(wèi)星軌道半徑都一樣C .它運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速 度D .它運(yùn)行的線速度介于第一和第二宇宙速度之間6 .最近，科學(xué)家在望遠(yuǎn)鏡中看到太陽系外某一恒星有一行星

3、，并測得它圍繞該恒 星運(yùn)行一周所用的時間為 1200年，它與 該恒星的距離為地球到太陽距離的100倍。假定該行星繞恒星運(yùn)行的軌道和地 球繞太陽運(yùn)行的軌道都是圓周，僅利用以上兩個數(shù)據(jù)可以求出的量有()A .恒星質(zhì)量與太陽質(zhì)量之比B .恒星密度與太陽密度之比C.行星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比D .行星運(yùn)行速度與地球公轉(zhuǎn)速度之比7 .若把地球視為密度均衡的球體，設(shè)想從地面挖一個小口徑深井直通地心，將一 個小球從井口自由下落， 不計其他阻力， 有關(guān)小球的運(yùn)動的說法中，正確的是()A .小球做勻速下落B .小球做加速運(yùn)動，但加速度減小C .小球先加速下落，后減速下落D. 小球的加速度增大，速度也增大8.某人造地

4、球衛(wèi)星因受高空稀薄空氣的阻力作用繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道會慢慢減小。 每次測量中，衛(wèi)星的運(yùn)動均可近似看作 圓周運(yùn)動，則它受到的萬有引力、線速度及運(yùn)動周期的變化情況是()A .變大、變小、變大B.變小、變大、變小C .變大、變大、變小D.變小、變小、變大9 .一名宇航員來到某一星球上，如果該星 球質(zhì)量為地球的一半，它的直徑也為地 球的一半，那么這名宇航員在該星球上 的重力是它在地球上重力的()A . 4 倍 B . 0.5 倍C . 0.25 倍 D . 2 倍10如果引力常量 G值為已知，地球質(zhì)量的數(shù)量級也就成為可知，若已知引力常量G=6.67 X 10 11N- mi/kg 2，重力加速度 g=9.

5、8m/ s2,地球半徑 R=6.4X1 06m,則 可知地球質(zhì)量的數(shù)量級是（）1820.A . 10 kgB. 10 kg2224C . 10 kgD. 10 kg二填空題（本題共5小題，共20分）11. 已知地球的質(zhì)量為M萬有引力恒量為 G,地球半徑為 R.用以上各量表示，在地 球表面附近運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星的第一 宇宙速度：=12. 萬有引力恒量是利用如圖5-8-3所示的扭稱裝置測得的裝置中A是,B是T形架，放入兩個等質(zhì)量的球M后,由于M對m的引力作用，T形架旋轉(zhuǎn)，當(dāng) 力矩跟力矩相平衡時，T形架停止不動，可根據(jù)小鏡N反射的光在其刻度尺上移動的距離求出 ,進(jìn)而求得萬有引力 F,再測出m M和兩

6、 球球心間的距離 T即可算出引力常量（地球半徑R=6.37 X 106m,重力加速度2g=9.8m/s ）15. 已知地球半徑約為 6. 4X1 06m又知月 球繞地球運(yùn)動可以近似地看作勻速圓周 運(yùn)動，則可估算出月球到地心的距離約 為 m .（結(jié)果只保留一位有效數(shù) 字）三.綜合題（本題第16、17、題各5分， 其余各題均7分，計40分）16. 試求赤道上空同步衛(wèi)星離地面的高度h和運(yùn)動線速度u各是多少？（已知地球質(zhì)量6.01024kg地球的赤道半徑R=6.4105m,引力常量22G=6.671。- N m / kg ,地球自轉(zhuǎn)周期T=24h ）17. 地球是一個不規(guī)則的橢球，它的極半徑為6357

7、km,赤道半徑為6378km,質(zhì)量24M=5.98X1 0 kg,（1）物體在兩極受的引力與在赤道所受 的引力之比值是多少？（2）在赤道、兩極附近用彈簧測力計測量 質(zhì)量為Ikg的物體重力時，示數(shù)分別是 多少？圖 5 8 3G.13. 已知一顆人造衛(wèi)星在某行星表面繞行星 做勻速圓周運(yùn)動，經(jīng)過時間t，衛(wèi)星的路 程為s,衛(wèi)星與行星的中心連線掃過的角 度是1弧度，那么該衛(wèi)星的環(huán)繞周期T=，設(shè)萬有引力恒量為 G該行星的質(zhì)量為 M=。14. 無人飛船“神州二號”曾在離地面高度H=3.4 X 105m的圓軌道運(yùn)動了 47h，求在 這段時間里它繞地球 少周？18. 設(shè)想有一宇航員在某行星的極地上著陸 時，發(fā)現(xiàn)

8、在當(dāng)?shù)氐闹亓κ峭晃矬w在地 球上重力的0.01倍，而該行星一晝夜的 時間與地球相同，物體在它的赤道時恰 好失重，若存在這樣的星球，它的半徑R 應(yīng)是多大？果大大高出早先的一些估算.地球內(nèi)部是一種層狀結(jié)構(gòu)，由表及 里分別劃分為地殼、地幔和地核，主要 由鐵元素組成的地核又細(xì)分為液態(tài)外核 和固態(tài)內(nèi)核，其中外核距地球表面約為 2900km,地核距地球表面如此之深，直接19.某人在一星球上以速度.0豎直上拋一物 體，設(shè)t秒鐘后物體落回手里，已知星 球的半徑為R,那么至少要用多大的速度 沿星球表面拋出，才能使物體不再落回 星球表面？測量其溫度幾乎是不可能的，為此科學(xué) 家提出，如果能估計出地核主要成分鐵 元素

9、的熔點，特別是固態(tài)內(nèi)核和液態(tài)外 核交界處的熔融溫度，那么就可以間接 得出地核溫度的高低.地核中鐵元素處于極高壓力環(huán)境中，其熔點比其位于地表時的1800C.要高出許多，倫敦大學(xué)學(xué)院的研究人員在 研究中采用了新的研究方法，來估算巨 大壓力下鐵的熔點變化情況，研究人員 最終估算認(rèn)為，地核的實際溫度可能在 5500C.20. 21世紀(jì)，我國某宇航員踏上一半徑為 R 的球狀星體，該宇航員在該星體上能否 用常規(guī)方法測量出該星球的質(zhì)量？如果能，需要何種常用器材 ？(1)至少提出三個與此文有關(guān)的物理 知識或方法的問題(不必回答問題，提 問要簡單明了，每一問不超過15字)(2)若地核的體積約為整個地球體積的a

10、%,地核質(zhì)量約為地球質(zhì)量的 b%,試估算 地核的平均密度為(可提供的數(shù)據(jù)還有：地球自轉(zhuǎn)角速度 3 ,地球自轉(zhuǎn) 周期T,地球半徑 R,地球表面處的重力加 速度g,萬有引力常量.21.兩個星球組成雙星，它們在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上某點做周期 相同的勻速圓周運(yùn)動，現(xiàn)測得兩星中心 距離為R,其運(yùn)動周期為T,求兩星的總 質(zhì)量.22.閱讀下列材料，并提出和解決問題.據(jù)科技日報 報道：英國倫敦大 學(xué)科學(xué)家最新測算表明，被稱為地核的 地球最內(nèi)層的溫度可達(dá) 5500OC,這一結(jié)讀書破萬卷下筆如有神4. C D 5. A BD 10 . D參考答案:1. B 2. A 3. CC 6. A D 7.

11、B 8. C 9.22.解：第問是開放，創(chuàng)新，探究式問 題，無確切答案，只要是與題目提供的材料 相關(guān)的知識或方法類問題，都在要求范圍2321.211.Gm12.A是倒掛在支架上的石英絲M對m的萬有引力的力矩；屬絲）的扭轉(zhuǎn)力矩平衡；石英絲 （或金屬 絲）扭轉(zhuǎn)的角度（或扭轉(zhuǎn)力矩）s313. 2 n t ；2Gt2（或金屬絲）; 石英絲（或金內(nèi).可提出以下問題：液態(tài)外核內(nèi)還會有固態(tài)的內(nèi)核嗎 為什么地核中壓力極高 ？ 鐵的熔點隨壓強(qiáng)是如何變化的?液態(tài)外核會影響地球的白轉(zhuǎn)運(yùn)動嗎強(qiáng)大壓力和流動的液態(tài)是地震產(chǎn)生 的原因嗎？14.31周815. 3X 10 m16. 衛(wèi)星離地面的高度為3.59107 m同步衛(wèi)星的線速度為 3.08 x 103m/s 鐵元素的熔點為什么和壓力有關(guān) 地球內(nèi)部的壓力是怎樣產(chǎn)生的 采用了什么新的研究方法來估算巨 大壓力下鐵的熔點變化情況 ？3bg4RaG17. （1） 1.0066：1（2）在兩極附近測力計示數(shù)T等于地球的引力9.8701N ;赤道附近測力計示數(shù)T為9.4682N18. 1.85 x 107m19.20.解：實驗原理：用常規(guī)方