1、第三章萬有引力定律及其應(yīng)用練習(xí)題一.單項選擇題:（B班不做3.4題）1. 關(guān)于環(huán)繞地球運轉(zhuǎn)的人造地球衛(wèi)星，有如下幾種說法，其中正確的是（ ）A. 軌道半徑越大，速度越小，周期越長B. 軌道半徑越大，速度越大，周期越短C. 軌道半徑越大，速度越大，周期越長D. 軌道半徑越小，速度越小，周期越長2.若已知行星繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑為r，公轉(zhuǎn)的周期為T，萬有引力恒量為G，則由此可求出（ ）A.某行星的質(zhì)量 B.太陽的質(zhì)量C.某行星的密度 D.太陽的密度3. 已知地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍。若某行星的平均密度為地球平均密度的一半，它的同步衛(wèi)星距其表面的高度是其半徑的2.5倍，則該行星的自轉(zhuǎn)周

2、期約為A6小時 B. 12小時 C. 24小時 D. 36小時4太陽系中的8大行星的軌道均可以近似看成圓軌道.下列4幅圖是用來描述這些行星運動所遵從的某一規(guī)律的圖像.圖中坐標系的橫軸是，縱軸是;這里T和R分別是行星繞太陽運行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑，和分別是水星繞太陽運行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑.下列4幅圖中正確的是 5. 一物體靜置在平均密度為的球形天體表面的赤道上。已知萬有引力常量，若由于天體自轉(zhuǎn)使物體對天體表面壓力恰好為零，則天體自轉(zhuǎn)周期為6.月球繞地球做勻速圓周運動的向心加速度大小為，設(shè)月球表面的重力加速度大小為，在月球繞地球運行的軌道處由地球引力產(chǎn)生的加速度大小為，則A. B. C.

3、 D. 二.雙項選擇題7火星直徑約為地球的一半，質(zhì)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。根據(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 82009年5月，航天飛機在完成對哈勃空間望遠鏡的維修任務(wù)后，在A點從圓形軌道進入橢圓軌道，B為軌道上的一點，如圖所示，關(guān)于航天飛機的運動，下列說法中正確的有A在軌道上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度B在軌道上經(jīng)過A的速度大于在軌道上經(jīng)過A 的速度C在軌道上運動的周期小于在軌道上運動的周期D在軌道上經(jīng)過A的加速度小于在軌

4、道上經(jīng)過A的加速度9據(jù)報道我國數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號01星”于2008 年4 月25日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，經(jīng)過4次變軌控制后，于5月l日成功定點在東經(jīng)77°赤道上空的同步軌道。關(guān)于成功定點后的“天鏈一號01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繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速度大C向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等D運行速度大于7.9km/s10下列說法正確的是A.人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運動所必須具有的速度叫第一宇宙速度B.如果想要在地面上發(fā)射一顆人造行星，那么發(fā)射速度至少要達到11.2km/sC第三宇宙速度是16.7km/

5、sD同步衛(wèi)星的發(fā)射速度的大小等于其繞地球做勻速圓周運動的線速度的大小。11下列說法正確的是A.地面上物體的重力的大小近似等于地球?qū)λ娜f有引力的大小B.地面上物體隨地球自轉(zhuǎn)所需要的向心力是由地球?qū)λ娜f有引力的一個分力提供的C.由于月球到地心的距離大約是地球半徑的60倍，所以登月宇航員的體重變?yōu)?/3600D. 地面上物體所受的重力就是地球?qū)λ娜f有引力12兩個行星各有一個衛(wèi)星繞其表面運行，已知兩個衛(wèi)星的周期之比為1 2，兩行星半徑之比為2 1 ，則（ ）A兩行星密度之比為3 1 B兩行星質(zhì)量之比為16 1 C兩行星表面處重力加速度之比為81 D兩衛(wèi)星的速率之比為41三、實驗題：13、地球半徑

6、為R，表面的重力加速度為g，衛(wèi)星在距地面高R處作勻速圓周運動時，線速度為 ，角速度為 ，加速度為 ，周期為 。14一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進入靠近行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后，著陸在該行星上，飛船上備有以下實驗器材：A精確秒表一個B已知質(zhì)量為m的物體一個C彈簧測力計一個D天平一臺（附砝碼）已知宇航員在繞行時和著陸后各作了一次測量，依據(jù)測量數(shù)據(jù)，可求出該行星的半徑R和行星質(zhì)量M。（已知萬有引力常量為G）（1）兩次測量所選用的器材分別為 、 。（用序號表示）（2）兩次測量的物理量分別是 、 。（3）用該數(shù)據(jù)推出半徑R、質(zhì)量M的表達式：R= _，M= _。四、計算題：15、已知地球半徑為

7、R，地球表面重力加速度為g，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。（1）推導(dǎo)第一宇宙速度v1的表達式；（2）若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，運行軌道距離地面高度為h，求衛(wèi)星的運行周期T。16、地球的第一宇宙速度為v1，若某行星質(zhì)量是地球質(zhì)量的4倍，半徑是地球半徑的1/2倍，求該行星的第一宇宙速度。17,如右圖，質(zhì)量分別為m和M的兩個星球A和B在引力作用下都繞O點做勻速周運動，星球A和B兩者中心之間距離為L。已知A、B的中心和O三點始終共線，A和B分別在O的兩側(cè)。引力常數(shù)為G。求兩星球做圓周運動的周期。萬有引力定律單元測驗答案：A ,B B, B, D, B 題號7891011答案ABACABACAB12,CD 1

8、3、 g 214、（每空3分）（1）A；BC （2）周期T；物體的重力F （3）四、計算題（36分）15. 解析：（1）設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m,地球的質(zhì)量為M,在地球表面附近滿足 得 衛(wèi)星做圓周運動的向心力等于它受到的萬有引力 式代入式，得到（2）考慮式，衛(wèi)星受到的萬有引力為 由牛頓第二定律 、聯(lián)立解得16、2V117.20112012學(xué)年高一物理萬有引力定律及其應(yīng)用測試題一、單項選擇題：每題4分，共16分，在每小題給出的四個選項中只有一項是正確的1為了計算一個天體的質(zhì)量，需要知道繞著該天體做勻速圓周運動的另一星球的條件是（ ）A質(zhì)量和運轉(zhuǎn)周期B運轉(zhuǎn)周期和軌道半徑C軌道半徑和質(zhì)量D運轉(zhuǎn)速度和質(zhì)量2兩

9、顆人造地球衛(wèi)星，都繞地球作圓周運動，它們的質(zhì)量相等，軌道半徑之比r1 /r2=1/2，則它們的線速度大小之比v1/v2等于（ ）A 2B C 1/2D 43人造衛(wèi)星在軌道上繞地球做圓周運動，它所受的向心力F跟軌道半徑r的關(guān)系是（ ） A由公式F=可知F和r成反比B由公式F=m2r可知F和2成正比C由公式F=mv可知F和r無關(guān)D由公式F=可知F和r2成反比4兩行星A和B各有一顆衛(wèi)星a和b，衛(wèi)星的圓軌道接近各自行星表面，如果兩行星質(zhì)量之比MA：MB=2 : 1，兩行星半徑之比RA：RB=1 : 2，則兩個衛(wèi)星周期之比Ta：Tb為（ ） A4 : 1B1 : 2 C1 : 1D1 : 4二、雙項選擇

10、題：本題共5小題，每小題6分，共30分。在每小題給出的四個選項中有兩項是正確的，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得零分。5三顆人造地球衛(wèi)星A、B、C在地球的大氣層外沿如圖所示的軌道做勻速圓周運動，已知 mA = mB> mC，則三個衛(wèi)星（ ）A線速度大小的關(guān)系是vA>vB=vCB周期關(guān)系是TA<TB<TC C向心力大小的關(guān)系是FA>FB>FCD向心加速度大小的關(guān)系是aA>aB>aC6人造地球衛(wèi)星在運行中，由于受到稀薄大氣的阻力作用，其運動軌道半徑會逐漸減小，在此進程中，以下說法中正確的是（ ）A衛(wèi)星的速率將增大B衛(wèi)星的周期將增

11、大C衛(wèi)星的向心加速度將增大 D衛(wèi)星的向心力將減小7通信衛(wèi)星又叫同步衛(wèi)星，下面關(guān)于同步衛(wèi)星的說法中正確的是（ ）A所有的地球同步衛(wèi)星都位于地球的赤道平面內(nèi)B所有的地球同步衛(wèi)星的質(zhì)量都相等C所有的地球同步衛(wèi)星的向心加速度都等于地球表面重力加速度D所有的地球同步衛(wèi)星離地心的距離都相等8一顆人造地球衛(wèi)星距地面的高度為h，設(shè)地球半徑為R，衛(wèi)星運動周期為T，地球表面處的重力加速度為g，則該同步衛(wèi)星的線速度的大小應(yīng)該為（ ）AB2（h+R）/TCD9兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球作勻速圓周運動， 周期之比為TA:TB=1:8，則人造衛(wèi)星A、B軌道半徑之比和運動線速度大小之比分別為（ ）ARA:RB=4:1， B

12、vA:vB=2:1CRA:RB=1:4， D vA:vB=1:220112012學(xué)年高一物理萬有引力定律及其應(yīng)用測試題答題卡班級 學(xué)號 姓名題號123456789答案三、本題共3小題；每小題6分，共18分。10地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍，一飛行器在地球和月球之間，當(dāng)?shù)厍驅(qū)λ囊驮虑驅(qū)λ囊ο嗟葧r，這飛行器距地心距離與距月心距離之比為 。11一顆小行星環(huán)繞太陽作勻速圓周運動，其軌道半徑是地球公轉(zhuǎn)半徑的4倍，則這顆小行星繞太陽的運轉(zhuǎn)周期是 年。 12地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期和公轉(zhuǎn)軌道半徑分別為T和R，月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期分別為t和r，則太陽質(zhì)量和地球質(zhì)量之比為 。四、本題包括2小題，共36分

13、。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。13（18分）中子星是恒星演化過程的一種可能結(jié)果，它的密度很大。現(xiàn)有一中子星，它的自轉(zhuǎn)周期為T。問該中子星的最小密度應(yīng)是多少才能維持該星體的穩(wěn)定，不致因自轉(zhuǎn)而瓦解？計算時星體可視為均勻球體。（引力常數(shù)G6.67×1011N m2/kg2） 14.（18分）如圖所示，宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面一斜坡上P點沿水平方向以初速度來v0拋出一個小球，測得小球經(jīng)時間t落到斜坡上另一點Q，斜面的傾角為，已知該星球半徑為R， 引力常量為G，求：(1)該星球表面的重力加速度g；(2)該星球的第一宇宙速度v；(3)人造衛(wèi)星繞該星球做勻速圓周運動的

14、最小周期T.13（18分）宇航員站在一星球表面上的某高處，以初速度v0沿水平方向拋出一個小球，經(jīng)過時間t，球落到星球表面，小球落地時的速度大小為v 已知該星球的半徑為R，引力常量為G ，求該星球的質(zhì)量M。20112012學(xué)年高一物理萬有引力定律及其應(yīng)用測試題參考答案題號123456789答案BBDDACACADBCBC10、1:9 11、8 12、略131.27×1014 kg/m3解析 考慮中子星赤道處一小塊物體，只有當(dāng)它受到的萬有引力大于或等于它隨星體一起旋轉(zhuǎn)所需的向心力時，中子星才不會瓦解設(shè)中子星的密度為，質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)角速度為，位于赤道處的小塊物體質(zhì)量為m，則有m2R，MR3由以上各式得 代入數(shù)據(jù)解得1.27×1014 kg/m3點評 因中子星自轉(zhuǎn)