1、第六章萬有引力與航天1行星的運動一、單項選擇題1日心說的代表人物是()A托勒密 B哥白尼C布魯諾 D第谷2關于天體的運動，以下說法正確的是()A天體的運動與地面上物體的運動遵循不同的規律B天體的運動是最完美、最和諧的勻速圓周運動C太陽從東邊升起，從西邊落下，所以太陽繞地球運動D太陽系中的八大行星都繞太陽運動3關于行星繞太陽運動的下列說法中，正確的是()A所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運動B行星繞太陽運動時太陽位于行星軌道的中心處C離太陽越近的行星，運動周期越長D所有行星軌道半長軸的三次方跟公轉周期的二次方的比值都相等4銀河系中有兩顆行星環繞某恒星運轉，從天文望遠鏡中觀察它們的運轉周期之比為2

2、71，則它們的軌道半長軸之比是()A31 B91C271 D19二、雙項選擇題5下列說法正確的是()A地球是宇宙的中心，太陽、月亮和其他行星都繞地球運動B太陽靜止不動，地球和其他行星都繞太陽運動C地球是繞太陽運動的一顆行星D日心說和地心說都是錯誤的 6下列說法正確的是()A地球是宇宙的中心，是靜止不動的B太陽是宇宙的中心，是靜止不動的C宇宙中的天體每時每刻都在運動，靜止是相對的D日心說認為太陽是靜止不動的，地球和其他行星都繞太陽運轉7下列說法中符合開普勒對行星繞太陽運動的描述的是()A所有的行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運動 B行星繞太陽運動時，太陽在橢圓的一個焦點上C行星從近日點向遠日點運動時

3、，速率逐漸增大D離太陽越遠的行星，公轉周期越長8下列說法正確的是()A太陽是靜止不動的，地球和其他行星繞太陽運動B地球是繞太陽運動的一顆行星C第一個對天體的勻速圓周運動產生懷疑的人是第谷D開普勒在第谷等人精確觀測的基礎上，經過長期的艱苦計算和觀測，終于發現了行星的運動規律9根據開普勒行星運動規律推出的下列結論中，哪些是錯誤的()A人造地球衛星的軌道都是橢圓，地球在橢圓的一個焦點上 B同一衛星繞地球在不同的軌道上運動時，軌道半長軸的三次方與公轉周期的二次方的比值都相等 C不同衛星繞地球在不同的軌道上運動時，軌道半長軸的三次方與公轉周期的二次方的比值都相等 D同一衛星繞不同行星運動時，軌道半長軸的

4、三次方與公轉周期的二次方的比值都相等 三、非選擇題10宇宙飛船進入一個圍繞太陽的近似圓形的軌道運行，如果軌道半徑是地球繞太陽運行的軌道半徑的9倍，那么宇宙飛船繞太陽運動的周期是多少年？11一個近地(軌道半徑可以認為等于地球半徑R)衛星，繞地球運動的周期為84分鐘，而地球同步通信衛星則位于地球赤道上方高空，它繞地球運行的周期等于地球自轉的周期，試估算地球同步通信衛星距地面的高度12天文觀測發現某小行星繞太陽運轉的周期是27地球年，它離太陽的最小距離是地球軌道半徑的2倍，求該小行星離太陽的最大距離是地球軌道半徑的幾倍？2太陽與行星間的引力一、單項選擇題1行星之所以繞太陽運行，是因為() A行星運動

5、時的慣性作用B太陽是宇宙的中心，所有星體都繞太陽旋轉C太陽對行星有約束運動的引力作用D行星對太陽有排斥力作用，所以不會落向太陽2太陽對行星的引力F與行星對太陽的引力F大小相等，其依據是()A牛頓第一定律 B牛頓第二定律C牛頓第三定律 D開普勒第三定律3兩個行星的質量分別為m1和m2，它們繞太陽運行的軌道半徑分別是r1和r2，若它們只受太陽引力的作用，那么這兩個行星的向心加速度之比為()A1 B. C. D.4宇航員在繞地球做勻速圓周運動的空間站中會處于完全失重狀態，下列說法正確的是()A宇航員仍受重力的作用B宇航員受的重力大于向心力C宇航員不受任何作用力D宇航員處于平衡狀態二、雙項選擇題5下列

6、關于太陽對行星引力的說法，其中正確的是()A太陽對行星的引力等于行星對太陽的引力B太陽對行星的引力大小與行星的質量成正比，與行星和太陽間的距離成反比C太陽對行星的引力是由實驗得出的D太陽對行星的引力規律是由開普勒定律和行星繞太陽做勻速圓周運動的規律推導出來的6下列關于太陽與行星間的引力FG的說法，正確的是()A公式中的G是引力常量，是人為規定的B公式中的r為太陽球心與行星球心間的距離C太陽與行星間的引力是一對平衡力D檢測這一規律是否適用于其他天體的方法是比較觀測結果與推理結果的吻合性7關于太陽與行星間的引力，下列說法正確的是()A太陽對行星的引力與行星對太陽的引力是一對平衡力B太陽對行星的引力

7、與行星對太陽的引力是作用力與反作用力的關系C太陽與行星間的引力大小與太陽的質量、行星的質量成正比，與兩者的距離的平方成反比D以上說法均不對8關于太陽與行星間的引力，下列說法正確的是()A由于地球比木星離太陽近，所以太陽對地球的引力一定比對木星的引力大B行星繞太陽沿橢圓軌道運動時，在近日點所受的引力大，在遠日點所受的引力小C由FG可知G，由此可見G與F和r2的乘積成正比，與M和m的乘積成反比D行星繞太陽的橢圓軌道可近似看做圓形軌道，其向心力來源于太陽對行星的引力9設想人類開發月球，不斷地把月球上的礦藏搬運到地球上，假定經過長時間開采后，地球仍可看成是均勻的球體，月球仍沿開采前的圓周軌道運動，則與

8、開采前相比()A地球與月球間的引力將增大B地球與月球間的引力將減小C月球繞地球運動的周期將變長D月球繞地球運動的周期將變短三、非選擇題10已知太陽的質量M2.0×1030 kg，地球的質量m6.0×1024 kg，太陽與地球相距r1.5×1011 m，求太陽對地球的引力以及地球對太陽的引力(G6.67×1011N·m2/kg2)11兩個行星的質量分別為m1和m2，繞太陽運動的軌道半徑分別為r1和r2，求：(1)它們與太陽間的引力之比；(2)它們的公轉周期之比12對于太陽的八大行星來說，軌道半徑較大的，周期較大冥王星繞太陽運動的軌道半徑約為地球繞

9、太陽運動的軌道半徑的40倍，那么它繞太陽一周需要多少年？3萬有引力定律一、單項選擇題1發現萬有引力定律的物理學家是()A庫侖 B伽利略C牛頓 D愛因斯坦2兩個質量相等的球形物體之間的距離為r，它們之間的引力為108 N若它們的質量都加倍，距離也加倍，則它們之間的引力為()A4×108 N B108 NC.×108 N D104 N3設想把質量為m的物體放到地球的中心，地球的質量為M，半徑為R，則物體與地球間的萬有引力是()A零 B無窮大CG D無法確定4已知地面的重力加速度為g，距地面高度等于地球半徑2倍處的重力加速度為()Ag B.g C.g D.g二、雙項選擇題5關于引

10、力常量，下列說法正確的是()A引力常量的物理意義是兩個質量為2 kg的物體相距1 m時的相互吸引力B牛頓發現萬有引力定律時，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引力常量的測出，使萬有引力定律具有了實用價值，人們可利用它去預測未知天體6對于萬有引力，下列說法正確的是()A蘋果總是落到地面上，說明地球對蘋果有引力，而蘋果對地球沒有引力B兩個物體間的引力總是大小相等，方向相反，是一對作用力與反作用力C萬有引力定律是牛頓在前人研究的基礎上進行總結、歸納發現的DG是一個比例常數，沒有單位7月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度的，一個質量為600 kg的飛行器到達月球后(地球表面

11、取g10 N/kg)()A在月球上的質量仍為600 kgB在月球表面上的重量為1 000 NC在月球表面上的萬有引力小于1 000 ND在月球上的質量小于600 kg82005年12月11日，有著“送子女神”之稱的小行星“婚神”(Juno)沖日，在此后約10多天時間里，國內外天文愛好者憑借雙筒望遠鏡可觀測到它的“倩影”在太陽系中除了八大行星以外，還有成千上萬顆肉眼看不見的小天體，沿著橢圓軌道不停地圍繞太陽公轉，這些小天體就是太陽系中的小行星沖日是觀測小行星難得的機遇，此時，小行星、太陽及地球幾乎成一條直線，且和地球位于太陽的同一側如圖K631所示的是“婚神”沖日的虛擬圖，則()圖K631A.2

12、005年12月11日，“婚神”星的線速度大于地球的線速度B.2005年12月11 日，“婚神”星的加速度小于地球的加速度C.2006年12月11日，必將產生下一個“婚神”星沖日D.下一個“婚神”星沖日必將在2006年12月11日之后的某天發生9要使兩個物體間的萬有引力減小到原來的，可行的方法是()A把兩個物體的質量都減為原來的一半B把兩個物體的距離增加為原來的兩倍C使一個物體的質量減半，兩物體的距離加倍D使兩個物體的質量都加倍，同時使兩物體的距離增為原來的兩倍三、非選擇題10氫原子由一個質子和圍繞質子運動的電子組成，已知質子的質量為1.67×1027 kg，電子的質量為9.1

13、5;1031 kg，如果質子與電子的距離為1.0×1010 m，求它們之間的萬有引力11假設火星和地球都是球體，火星的質量與地球的質量之比p，火星的半徑和地球的半徑之比q，求它們表面處的重力加速度之比12已知火星半徑是地球半徑的一半，火星質量是地球質量的，試求：(1)某運動員在地球表面最多可舉起質量為120 kg的杠鈴，那么在火星上他最多可以舉起多大質量的杠鈴？(2)若某人在地面上豎直起跳，最高可跳起1.5 m，那么該人在火星表面上最高可跳多高？(取g地9.8 m/s2)4萬有引力理論的成就一、單項選擇題1一飛船在某行星表面附近沿圓軌道繞該行星飛行，假設行星是密度均勻的球體，要確定該

14、行星的密度，只需要測量()A飛船的軌道半徑 B飛船的運行速度C飛船的運行周期 D行星的質量2一星球的密度和地球的密度相同，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，則該星球的質量是地球質量的(忽略地球和星球的自轉)()A2倍 B4倍 C8倍 D16倍3若有一艘宇宙飛船在某一行星表面做勻速圓周運動，設其周期為T，引力常量為G，那么該行星的平均密度為()A. B. C. D44已知引力常量G6.67×1011 N·m2/kg2，重力加速度g取9.8 m/s2，地球半徑R6.4×106 m，則可知地球質量的數量級是()A1018 kg B1020 kgC1022 k

15、g D1024 kg二、雙項選擇題5由下列哪一組物理量可以計算出地球的質量()A月球的軌道半徑和月球的公轉周期 B月球的半徑和月球的自轉周期C衛星的質量和衛星的周期 D衛星離地面的高度、衛星的周期和地球的半徑6把太陽系各行星的運動近似看成勻速圓周運動，則離太陽越遠的行星()A周期越小 B線速度越大C角速度越小 D加速度越小7已知萬有引力常量為G，木星的半徑為R，繞木星表面飛行的衛星的周期為T，可以求得下列哪些物理量()A衛星的質量 B木星的質量C衛星繞行的速率 D衛星受到的向心力8在某行星表面以不太大的初速度v0豎直上拋一物體，測得物體由拋出到返回拋出點所用的時間為t，該行星的半徑為R，萬有引

16、力常量為G，則下列敘述正確的有()A該行星表面的重力加速度gB該行星的質量為MC該行星的密度D該行星的密度9由于地球的自轉，使得靜止在地面上的物體繞地軸做勻速圓周運動對于這些做勻速圓周運動的物體，以下說法正確的是()A向心力都指向地心B速度等于第一宇宙速度C加速度等于重力加速度D周期與地球自轉的周期相等三、非選擇題10地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，萬有引力常量為G，試估算地球的平均密度11地球繞太陽公轉的軌道半徑是R1，周期為T1；月球繞地球公轉的半徑為R2，周期為T2.求太陽與地球的質量之比12宇航員站在某一星球表面上高H處的位置，沿水平方向以初速度v0水平拋出一個小球，經過時間t

17、，小球落到星球表面，已知該星球的半徑為R，萬有引力常量為G，求該星球的質量和密度5宇宙航行一、單項選擇題1人造衛星繞地球做勻速圓周運動，衛星所受的萬有引力與軌道半徑的關系為()AFr BF CFr2 DF2現有兩顆繞地球做勻速圓周運動的人造地球衛星A和B，它們的軌道半徑分別為rA和rB.如果rA<rB，則下列說法錯誤的是()A衛星A的運動周期比衛星B的運動周期大B衛星A的線速度比衛星B的線速度大C衛星A的角速度比衛星B的角速度大D衛星A的加速度比衛星B的加速度大3甲、乙兩顆人造地球衛星，質量相同，它們的軌跡都是圓，若甲的運行周期比乙大，則()A甲距地面的高度一定比乙大B甲的速度一定比乙大

18、C甲的加速度一定比乙大D甲的動能一定比乙大4關于人造地球衛星及其中物體的超重和失重問題，下列說法錯誤的是()A在發射過程中向上加速時產生超重現象B在降落過程中向下減速時產生超重現象C進入軌道時做勻速圓周運動，產生完全失重現象，但仍受重力作用D失重是由于地球對衛星內物體的作用力減小而引起的二、雙項選擇題5發射地球同步衛星時，先將衛星發射至近地圓軌道1，然后經點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛星送入同步圓軌道3.軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點(如圖K651所示)，則()圖K651A衛星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B衛星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度C衛星在

19、軌道1上經過Q點時的速率小于它在軌道2上經過Q點時的速率D衛星在軌道2上經過P點時的速率大于它在軌道3上經過P點時的速率6(2011年中山統考)有兩顆人造地球衛星，它們的質量之比為m1m212，它們運行的速度大小之比為v1v212，那么()A它們運動的軌道半徑之比為81B它們運動的軌道半徑之比為41C它們運動的向心加速度之比為18D它們運動的向心力之比為1327關于三個宇宙速度，下列說法正確的是()A環繞速度是人造衛星的最小發射速度B環繞速度是人造衛星繞地球做勻速圓周運動的最大速度C人造衛星繞地球做勻速圓周運動的最大速度是11.2 km/sD物體繞太陽做圓周運動的最大速度是16.7 km/s8

20、若人造衛星繞地球做勻速圓周運動，則下列說法正確的是()A衛星的軌道半徑越大，它的運行速度越大 B衛星的軌道半徑越大，它的運行速度越小 C衛星的質量一定時，軌道半徑越大，向心力越大 D衛星的質量一定時，軌道半徑越大，向心力越小 9有關人造地球衛星的說法正確的是()A第一宇宙速度是衛星繞地球運行的最小速度B第一宇宙速度是近地圓軌道上人造衛星的速度C第一宇宙速度是能使衛星進入近地圓形軌道的最小發射速度D衛星環繞地球的角速度與地球的半徑R成反比三、非選擇題10美國航空航天管理局計劃發射“月球勘測軌道器”(LRO)，若以T表示LRO在離月球表面高h處的軌道上做勻速圓周運動的周期，以R表示月球的半徑，求：

21、(1)LRO運行時的向心加速度a；(2)月球表面的重力加速度g.11地球的質量是月球質量的81倍，登月飛船通過地球與月球的連線上的某位置時，月球和地球對它的引力大小相等，該位置到月球中心和地球中心的距離之比為多少？12“神舟”六號飛船在預定圓軌道上飛行，每繞地球一圈需要的時間為90 min，每圈飛行的路程為L4.2×104 km.試根據以上數據估算地球的質量和密度(地球半徑R約為6.37×103 km，引力常量G取6.67×1011 N·m2/kg2，結果保留兩位有效數字)6經典力學的局限性一、單項選擇題1下列說法中正確的是()A經典力學適用于任何情況下

22、的任何物體B狹義相對論否定了經典力學C量子力學能夠描述微觀粒子運動的規律性D萬有引力定律也適用于強相互作用力2經典力學的局限性表現在()A認為物體的質量恒定不變B認為物體的質量和能量之間存在著密切的聯系C認為微觀粒子的能量只能取分立的數值D認為微觀粒子的速度和位置具有不確定性3牛頓運動定律不適用于下列哪些情況()A研究原子中電子的運動B研究“神舟”五號飛船的高速飛行C研究地球繞太陽的運動D研究飛機從北京飛往紐約的航線4高速運動的物體，其質量隨速度變化的情況是()A速度越大，質量越大 B速度越大，質量越小C質量與速度無關 D條件不足，無法確定二、雙項選擇題5下列關于經典力學的說法正確的是()A經

23、典力學是在牛頓運動定律和萬有引力定律的基礎上發展起來的B經典力學的局限性說明經典力學的理論是錯誤的C經典力學的理論也適用于光速運動的宏觀物體D經典力學的理論不適用于能量的不連續現象6通常我們把地球和相對地面靜止或勻速運動的參考系看成是慣性系，若以下列系統為參考系，則屬于非慣性系的有()A停在地面上的汽車B繞地球做勻速圓周運動的飛船C在大海上勻速直線航行的輪船D進站時減速行駛的火車7下列哪些觀點是正確的()A在經典力學中，物體的質量是隨物體運動狀態的改變而改變的B以牛頓運動定律為基礎的經典力學理論具有局限性，它只適用于低速運動，不適用于高速運動；只適用于宏觀物體，不適用于微觀物體C相對論與量子力

24、學的出現否定了經典力學理論D伽利略的“自然數學化”的方法和牛頓的“歸納演繹法”是經典力學方法的典型8關于質量和長度，下列說法中正確的是()A物體的質量與運動狀態無任何關系，是物質本身的屬性B物體的質量與運動狀態有關，只是在速度較小的情況下，變化忽略不計C物體的長度與運動狀態無關，是物質本身的屬性D物體的長度與運動狀態有關，只是在速度較小的情況下，變化忽略不計9下列說法正確的是()A愛因斯坦的狹義相對論研究的是物體在低速運動時所遵循的規律B愛因斯坦的狹義相對論研究的是物體在高速運動時所遵循的規律C牛頓力學的運動定律研究的是物體在低速運動時所遵循的規律D牛頓力學的運動定律研究的是物體在高速運動時所

25、遵循的規律三、非選擇題10根據相對論理論，一尺子相對參考系靜止時長為L0，當它以速度v勻速運動時，參考系上的人測量該尺子的長度將變為LL0(c是光在真空中的傳播速度)，稱之為長度收縮公式如果一觀察者測得運動著的米尺長0.5 m(米尺的靜止長度為1 m)，問此尺以多大的速度接近觀察者？11根據上題的公式計算：一張正方形宣傳畫的尺寸為5×5 m2，平行地貼于鐵路旁邊的墻上，一超高速列車以2×108 m/s的速度接近此宣傳畫，這張畫由司機測量將成為什么樣子？12根據狹義相對論，當物體以速度v運動時，它的質量m大于靜止時的質量m0.處理問題時若仍然使用m0的數值，便會發生一定的誤差

26、求當v滿足什么條件時，m相對于m0才會有小于1%的誤差？答案詳解第六章萬有引力與航天1行星的運動1B2.D3.D4.B5.CD6CD解析：地球是宇宙的中心，是靜止的，是“地心說”的觀點；太陽是宇宙的中心，是靜止的，是“日心說”的觀點；其實宇宙的天體每時每刻都在運動，靜止是相對的，故A、B均錯誤，C、D正確7BD解析：由開普勒第三定律可知：離太陽越遠的行星，軌道半長軸越長，所對應的周期就越長8BD9AD解析：軌道半長軸的三次方與公轉周期的二次方的比值與圓周運動的中心天體的質量有關10解：設宇宙飛船繞太陽運行的軌道半徑為R1，周期為T1；地球繞太陽運行的軌道半徑為R2，周期為T2.根據開普勒第三定

27、律有：則T127T2因此，宇宙飛船的運行周期為27年11解：由題意可知，近地衛星的軌道半徑為R，周期T84 min1.4 h設同步衛星的軌道半徑為R，周期為T，則T24 h根據開普勒第三定律有得R6.6R則同步衛星距地面的高度hRR5.6R.注意：同步衛星的高度與同步衛星的軌道半徑有差別12解：設行星離太陽的最大距離為d(如圖K9所示)，則行星軌道的半長軸a.圖K9根據開普勒第三定律有得則9R地所以d16R地，即小行星離太陽的最大距離是地球軌道半徑的16倍2太陽與行星間的引力1C解析：太陽與行星間有相互作用的引力，正是引力的作用使行星繞太陽運行2C3.D4A解析：宇航員繞地球做勻速圓周運動，照

28、樣受到地球的吸引，有重力作用，重力剛好提供向心力5AD6BD解析：物體間的作用力是相互的，太陽與行星之間的引力是作用力與反作用力，C錯；引力常量G是根據行星的運動規律推導出來的，A錯7BC8.BD9BD解析：根據行星與衛星的引力公式和引力提供向心力進行分析設地球與月球的質量分別為M和m，從月球上搬運礦藏的質量為m，則開采前后地球與月球間的引力分別為FG和FG；因為M>m，故FFGGMmMm(Mm)m(m)2(Mmm)>0，即F>F，地球與月球間的引力將減小；由Gm2r得T2，若M變大，則月球繞地球運動的周期T將變短10解：根據行星與太陽間的引力公式FG得F6.67×

29、1011× N3.6×1022 N太陽對地球的引力和地球對太陽的引力是一對作用力與反作用力，均為3.6×1022 N.11解：(1)根據公式F得.(2)根據引力提供向心力有mmr得T公轉周期之比為.12解：設太陽的質量為M，行星的質量為m，根據行星與太陽間的引力公式有FGmr得T2則 所以T冥年253年3萬有引力定律1C解析：牛頓在前人研究的基礎上，經過一系列想象、假設、理想實驗、類比、歸納總結出了萬有引力定律2B解析：根據萬有引力定律有F108 N，FGF108 N.3A解析：當兩個物體的距離趨近于零時，兩個物體就不能視為質點了，萬有引力公式不再適用；設地球的質

30、量分布是均勻的，則放在地球中心的物體受到地球各部分質點的引力各向均等，合力為零，故選項A正確4D解析：由gG 得gg.5CD6.BC7AB解析：質量是反映物質的多少，它不隨位置的變化而變化，由Gmg可知A、B正確8BD解析：由Fmamm2r得v，a，T.由圖可看出“婚神”星的軌道半徑大于地球軌道半徑，故B、D正確9AB10解：由于質子和電子的尺寸大小遠小于它們間的距離，可以將它們看成質點，根據萬有引力定律有FG6.67×1011× N1.01×1047 N.11解：物體在火星或地球表面所受的重力可以近似等于火星或地球對物體的萬有引力，即mg，g即g，則火星和地球表面的重力加速度之比為.12解：由mgG 得 .(1)根據題意有m地g地m火g火可以舉起杠鈴的最大質量為m火120× kg270 kg.(2)人豎直向上起跳可看做為豎直上拋運動，則h， 可跳起的最大高度為h火h地×1.5 m3.4 m.4萬有引力理論的成就1C解析：飛船貼著行星表面飛行，則Gm2R，M，行星的密度為，知道飛船的運行周期就可以確定該行星的密度2C解析：根據萬有引力提供重力有mg，而地球質量M·R3，可得g，又由M·R3可得 3.3B解析：設飛船的質量為m，它做圓周運動的半徑為行星半徑R，則Gm2R，所以行星的質量M，行星