高中物理 第5章万有引力定律及其应用单元测试32 鲁科版必修2.doc

第5章 万有引力定律及其应用 单元测试一、选择题( 在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确 )1万有引力定律的发现实现了物理学史上的第一次大统一“地上物理学”和“天上物理学”的统一它表明天体运动和地面上物体的运动遵循相同的规律牛顿在发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道运动假想成圆周运动；另外，还应用到了其它的规律和结论，其中有（ abc ） a牛顿第二定律 b牛顿第三定律c开普勒的研究成果 d卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常数2.对于万有引力定律的表述式，下面说法中不正确的是（ b）a.公式中g为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的b.当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大c. m1与m2受到的引力总是大小相等的，方向相反，是一对作用力与反作用力d. m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关3.同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星( d )a.可以在地球上任意一点的正上方,且离地心的距离可按需要选择不同的值b.可以在地球上任意一点的正上方但离地心的距离是一定的c.只能在赤道的正上方,但离地心的距离可按需要选择不同的值d.只能在赤道的正上方离地心的距离是一定的4.第一宇宙速度是物体在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的速度，则有（ ）a.被发射的物体质量越大，第一宇宙速度越大b.被发射的物体质量越小，第一宇宙速度越大c.第一宇宙速度与被发射物体的质量无关d.第一宇宙速度与地球的质量有关5.某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如它的轨道半径增加到原来的n倍后，仍能够绕地球做匀速圆周运动，则（ cd ） a根据，可知卫星运动的线速度将增大到原来的n倍 b根据，可知卫星受到的向心力将减小到原来的倍 c根据，可知地球给卫星提供的向心力将减小到原来的倍 d根据，可知卫星运动的线速度将减小到原来的倍6.自1957年世界上发射第一颗人造卫星以来，人类的活动范围逐步扩展，现在已经能成功地把探测器送到火星上。我国已实现了载人航天飞行，成功发射了探月卫星并着手实施登月计划。下列说法中正确的是（ bd ）a牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律，并根据大量实验数据得出了系数g的大小b若地球卫星的轨道越高，其运行速度越小，周期越大c地球同步卫星距地面的高度为定值且可以定点在北京正上空运行d若已知引力常量g、探月卫星到月球中心的距离r和绕月球运行的周期t，可估算月球的质量7两个质量为m的星体，其连线的垂直平分线为pq，o为两星体连线的中点如图6-2所示，一个质量为m的物体从o沿op方向一直运动下去，则它受到的万有引力大小变化情况是（ d ） a一直增大 b一直减小 c先减小，后增大d先增大，后减小二、填空题 8.据报道，美国计划2021年开始每年送15 000名游客上太空旅游.如图6-4所示，当航天器围绕地球做椭圆轨道运行时，近地点a的速率_（填“大于”、“小于”或“等于”）远地点b的速率.图6-4答案：大于9某星球的质量约为地球质量的9倍，半径约为地球半径的1/2若在地球上高h处平抛一物体，水平射程为60m，则在该星球上从同样的高度和同样的初速度平抛同一物体，水平射程为 m.答案：10m 解析：设星球的质量为m1，半径为r1，表面的重力加速度为g，地球的质量为m2，半径为r2，表面的重力加速度为g ，则在星球表面的物体 ， 在地球表面的物体，则重力加速度之比为: . 平抛物体时s=vt ， ，所以 ,则水平射程之比 , 故星球表面的水平射程，. 三、解答题(应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)10.继神秘的火星之后，土星也成了世界关注的焦点. 经过近7年时间，2亿千米在太空中风尘仆仆的穿行后，美航天局和欧航天局合作研究出“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间6月30日（北京时间7月1日）抵达预定轨道，开始“拜访土星及其卫星家族. 这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测. 若“卡西尼”号土星探测器进入土星飞行的轨道，在半径为r的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t. 求土星的质量和平均密度（球体体积公式.答案： 解析：土星对探测器的引力提供探测器运行的向心力： .探测器运行的周期： ，得土星的质量为： ，土星的平均密度：11.宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处。（取地球表面重力加速度g=10m/s2,空气阻力不计）（1）求该星球表面附近的重力加速度。（2）已知该星球的半径与地球半径之比为r星：r地=1：4，求该星球的质量与地球质量之比m星：m地答案：（1）2m/s2 （2）1:8012.1976年10月，剑桥大学研究生贝尔偶然发现一个奇怪的射电源，它每隔1.337s发射一个脉冲信号。贝尔和她的导师曾认为他们和外星文明接上了头。后来大家认识到事情没有这么浪漫，这类天体被定名为“脉冲星”。 “脉冲星”的特点是脉冲周期短，且周期高度稳定。这意味着脉冲星一定进行着准确的周期运动，自转就是一种很准确的周期运动。（1）已知蟹状星云的中心星ps0531是一颗脉冲星，其周期为0.33s。ps0531的脉冲现象来自自转。设阻止该星离心瓦解的力是万有引力。估算ps0531的最小密度是多大？（2）如果ps0531的质量等于太阳质量，该星的可能半径最大是多少？（太阳质量m=1030kg）解析：（1）根据竖直上抛运动的规律可得：.（2）星球表面附近的重力加速度 答案：（1）1.