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高一物理单元教学目标测评题（六）（万有引力定律）班级 学号 姓名 题号一二三四总分得分本试卷满分100分，考试时间100分钟一.共7小题；每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中只有一项是正确的。选出答案后填入下面答题栏中。题号1234567答案1. 第一次通过实验比较准确的测出引力常量的科学家是A. 牛顿 B. 伽利略 C.胡克 D. 卡文迪许2. 为了计算一个天体的质量，需要知道绕着该天体做匀速圆周运动的另一星球的条件是A. 质量和运转周期B. 运转周期和轨道半径C. 运转速度和轨道半径D. 运转速度和质量3. 两颗人造地球卫星，都绕地球作圆周运动，它们的质量相等，轨道半径之比r1 /r21/2，则它们的速度大小之比V1/V2等于 A. 2B. C. 1/2D. 44. 人造卫星在轨道上绕地球做圆周运动，它所受的向心力F跟轨道半径r的关系是 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无关D由公式F=可知F和r2成反比5两行星A和B各有一颗卫星a和b，卫星的圆轨道接近各自行星表面，如果两行星质量之比MA：MB=2 : 1，两行星半径之比RA：RB=1 : 2，则两个卫星周期之比Ta：Tb为 A1 : 4 B1 : 2 C1 : 1 D4 : 16两颗人造卫星A、B绕地球作圆周运动, 周期之比为TA:TB=1:8,则轨道半径之比和运动速率之比分别为 ARA:RB=4:1 , VA:VB=1:2BRA:RB=4:1 , VA:VB=2:1CRA:RB=1:4 , VA:VB=2:1DRA:RB=1:4 , VA:VB=1:27设行星绕恒星的运动轨道是圆，则其运行周期T的平方与其运行轨道半径R的三次方之比为常数，即T2 / R3= K。那么K的大小A. 只与行星的质量有关B. 只与恒星的质量有关C. 与恒星和行星的质量都有关D. 与恒星的质量及行星的速率有关二本题共4小题；每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中至少有一项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得1分，有选错或不答的得零分。选出答案后填入下面答题栏中。题号891011答案8三颗人造地球卫星A、B、C在地球的大气层外沿如图所示的轨道做匀速圆周运动，已知mA = mB mC,则三个卫星A. 线速度大小的关系是VAVB=VCB. 周期关系是TAFBFCD. 向心加速度大小的关系是aAaBaC9人造地球卫星在运行中，由于受到稀薄大气的阻力作用，其运动轨道半径会逐渐减小，在此进程中，以下说法中正确的是A. 卫星的速率将增大 B. 卫星的周期将增大C. 卫星的向心加速度将增大 D. 卫星的向心力将减小10通信卫星又叫同步卫星，下面关于同步卫星的说法中正确的是A、所有的地球同步卫星都位于地球的赤道平面内B、所有的地球同步卫星的质量都相等C、所有的地球同步卫星绕地球作匀速圆周运动的角速度都相等D、所有的地球同步卫星离地心的距离都相等11一颗人造地球卫星距地面的高度为h,设地球半径为R，卫星运动周期为T，地球表面处的重力加速度为g,则该同步卫星的线速度的大小应该为A B2（h+R）/TC D三本题共6小题；每小题5分，共30分。把答案填写在题中横线上空白处。12. 地球质量大约是月球质量的81倍，一飞行器在地球和月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力相等时，这飞行器距地心距离与距月心距离之比为 。13 已知地球质量为M，引力常量为G，地球半径为R，用以上各量表示，在地球表面附近运行的人造卫星的第一宇宙速度V= .14两颗人造地球卫星，它们的质量之比为m1：m2=1：2，它们的轨道半径之比为R1：R2=1：3，那么它们所受的向心力之比F1：F2=_；它们的向心加速度之比a1：a2=_。15地球绕太阳公转的周期和公转轨道半径分别为T和R，月球绕地球公转的周期分别为t和r，则太阳质量和地球质量之比为 。16已知地球半径为R，地球自转角速度为w，地球表面的重力加速度为g，则在赤道上空，一颗相对地面静止的同步通讯卫星离地面的高度为 （用已知三个量表示）。17. 一颗小行星环绕太阳作匀速圆周运动，其轨道半径是地球公转半径的4倍，则这颗小行星的运转周期是 年。 四本题包括3小题，共26分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。18（8分）已知海王星和地球的质量比M：m=16：1，它们的半径比R：r= 4：1，求：（1）海王星和地球的第一宇宙速度之比？（2）海王星和地球表面的重力加速度之比？19（8分）行星的平均密度为，靠近行星表面有一颗周期为T的卫星，试证明T2为一常数。20（10分）宇航员站在一星球表面上的某高处，以初速度V0沿水平方向抛出一个小球，经过时间t，球落到星球表面，小球落地时的速度大小为V. 已知该星球的半径为R，引力常量为G ，求该星球的质量M。万有引力检测题山东省沂源四中（256104）任会常一、选择题 1、在地球赤道上，质量1 kg的物体随同地球自转需要的向心力最接近的数值为（ ）（A） 103N（B）10N（C）10-2N（D）10-4 N2、如图1所示，两球的半径分别是r1和r2，均小于r，而球质量分布均匀,大小分别为m1、m2，则两球间的万有引力大小为（ ）（A） （B） （C） （D）图13、某天体半径是地球半径的K倍，密度是地球的P倍，则该天体表面的重力加速度是地球表面重力加速度的（ ）（A）倍 （B） 倍 （C） KP倍 （D） 倍4、人造卫星环绕地球运动的速率v=，其中g为地面处的重力加速度，R为地球半径，r为卫星离地球中心的距离，下面哪些说法是正确的？（ ） (A)从公式可见，环绕速度与轨道半径的平方根成反比； (B)从公式可见，把人造卫星发射到越远的地方越容易； (C)上面环绕速度的表达式是错误的； (D)以上说法都错。 5、两个质量均为M的星体，其连线的垂直平分线为AB。O为两星体连线的中点，如图2，一个质量为M的物体从O沿OA方向运动，则它受到的万有引力大小变化情况是（ ）（A）一直增大 （B）一直减小（C）先减小,后增大 (D)先增大，后减小图26、已知月球中心到地球中心的距离大约是地球半径的60倍，则月球绕地球运行的向心加速度与地球表面的重力加速度之比为（ ）（A）1：60 （B）1： （C）1：3600 （D）60：17、假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍,仍做圆周运动,则( ).(A)根据公式v=r,可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍(B)根据公式F=,可知卫星所受的向心力将减小到原来的1/2(C)根据公式F=,可知地球提供的向心力将减小到原来的1/2(D)根据上述B、C中给出的公式,可知卫星运动的线速度将减小到原来的8、如图3所示，有A、B两个行星绕同一恒星O做圆周运动，运转方向相同，A行星的周期为T1，B行星的周期为T2，在某一时刻两行星第一次相遇（即两行星相距最近）则（ ）（A）经过时间t=T1+T2两行星将第二次相遇（B）经过时间两行星将第二将相遇（C）经过时间两行星第一次相距较远（D）经过时间两行星第一次相距最远图39、如图4所示，在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A、B、C，在某一时刻恰好在同一直线上，下列正确说法有（ ）（A）根据，可知VAVBVC（B）根据万有引力定律，FAFBFC（C）向心加速度aAaBaC（D）运动一周后，A先回到原地点图410、在环绕地球运动的空间实验室内,下列几项实验中不能进行的有( )（A）用天平测物体质量 （B）用弹簧秤测作用于秤钩上的拉力（C）观察液体内热传递的对流现象（D）用单摆测该处的重力加速度11、已知万有引力恒量G后，要计算地球的质量，还必须知道某些数据，现在给出下列各组数据，可以算出地球质量的有哪些组？(A)月球绕地球运行的周期T和月球离地球中心的距离R；(B)地球绕太阳运行的周期T和地球离太阳中心的距离R；(C)人造地球卫星在地面附近运行的速度和运动周期T；(D)地球半径R和同步卫星离地面的高度.12、图5中的圆a、b、c，其圆心均在地球的自转轴线上，对环绕地球作匀速圆周运动而言（ ）图5（A）卫星的轨道可能为a（B）卫星的轨道可能为b（C）卫星的轨道可能为c（D）同步卫星的轨道只可能为b13.两颗人造卫星A、B绕地球作圆周运动,周期之比为TA:TB=1:8,则轨道半径之比和运动速率之比分别为( ) (A)RA:RB=4:1,VA:VB=1:2;(B)RA:RB=4:1,VA:VB=2:1;(C)RA:RB=1:4,VA:VB=1:2; (D)RA:RB=1:4,VA:VB=2:1.14某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道会慢慢改变。每次测量中卫星的运动可近似看作圆周运动,某次测量卫星的轨道半径为，后来变为， 以、表示恒星在这两个轨道上的动能，、表示卫星在这两个轨道上绕地运动的周期，则:（）kk、TT（）kk、TT（）kk、TT（）kk、TT二、填空题 14、质量为1kg的物体在地面受到地球的引力约为9.8N，地球半径近似取6.37106m，万有引力恒量G6.6710-11Nm2/kg2.地球的质量约为 kg(保留一位有效数字).15、已知一颗人造卫星在某行星表面上空绕行星做匀速圆周运动，经过时间t，卫星的行程为s，卫星与行星的中心连线扫过的角度是1rad，那么卫星的环绕周期T_，该行星的质量M_。16、人们认为某些中子星(密度极大的恒量)每秒约自转一周.那么为使其表面上的物体能吸引住而不致因快速转动被“甩”掉，它的密度表达式为 .17、两颗靠得很近的恒星称为双星,这两颗星必须各以一定速率绕它们的连线上某点转动,才不致由于万有引力的作用而吸引在一起.已知这两颗星的质量分别为m1和m2.两者相距为L,则这两颗星的转动周期为_三、计算题 18、甲、乙两颗人造地球卫星在同一轨道平面上的不同高度处同向运动（可视为匀速圆周运动），甲距地面的高度为地球半径的0.5倍,乙距地面的高度为地球半径的5倍,两卫星的某一时刻正好位于地球表面某点的正上空.求： (1)两卫星运行的线速度之比?(2)乙卫星至少要经过多少周期,两卫星间的距离才会达到最大?19、某物体在地面上受到的重力为G0，将它放置在卫星中，在卫星以a=g/2的加速度随火箭向上匀加速升空的过程中，当支持该物体的支持物对其弹力为N时，卫星距地球表面有多远？（设地球半径为R，地球表面重力加速度为g）20、宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球。经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L。若抛出时的初速增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为L。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G。求该星球的质量M。21、2000年1月26日我国发射了一颗同步卫星，其定点位置与东经98的经线在同一平面内，若把甘肃省嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98和北纬a40，已知地球半径、地球自转周期、地球表面重力加速度（视为常量）和光速。试求该同步卫星发出的微波信号传到嘉峪关处的接收站所需的时间（要求用题给的已知量的符号表示）。万有引力检测题参考答案一、选择题 1、C 2、D 3、C 4、A 5、D 6、C 7、CD 8、BD 9、CD 10、ACD 11、ACD 12、BCD 13、D 14、C二、填空题 14、61024 15、2t s2Gt2 16、3/G 17、2三、计算题 18、 (1)2：1 (2)1/1419、设卫星距地球表面高度为h，则N-GMm/(R+h)2=ma。在地球表面GMm/R2=mg，又a=g/2，联立可得h=R(-1)=R(-1)20、解：设抛出点的高度为h，第一次平抛的水平射程为x，则有 x2+h2=L2 由平抛运动规律得知，当初速增大到2倍，其水平射程也增大到2x，可得 (2x)2+h2=(L)2 由、解得 h=L/ 设该星球上的重力加速度为g，由平抛运动的规律， 得 h=gt2/2 由万有引力定律与牛顿第二定律，得 GMm/R2=mg 式中m为小球的质量，联立以上各式，解得: M=2LR2/(3Gt2)22、江浦高级中学高一物理万有引力定律单元测试一、 选择题：（1-10题皆为不定项选择，每题3分）1、下列关于万有引力定律说法正确的是：（ ） A：万有引力定律是牛顿发现的B：中的G是一个比例常数，是有单位的C：万有引力定律适用于质点间的相互作用D：两个质量分布均匀的分离球体之间的相互作用也可以用来计算，r是两球体球心间的距离 2、两个质量相等的球形物体，球心相距r，它们之间的万有引力为110-8N，若它们的质量加倍，距离也加倍，则它们之间的万有引力为（ ） A：410-8 B：110-8 C： 2.510-9 D：110-43、两颗人造地球卫星，都绕地球作圆周运动，它们的质量比M1：M2= 2/1，轨道半径之比r1/r21/2，则它们的速度大小之比V1/V2等于 （ ） A. 2 B. C. 1/2 D. 44、为了计算一个天体的质量，需要知道绕着该天体做匀速圆周运动的另一星球的条件是 ( )E. 质量和运转周期F. 运转周期和轨道半径G. 运转速度和轨道半径H. 运转速度和质量5、已知某个行星绕太阳运动的轨道半径和公转的线速度v，则由此可以求出( ) A行星的质量B太阳的质量 C行星的密度D太阳的密度6两行星A和B各有一颗卫星a和b，卫星的圆轨道接近各自行星表面，如果两行星质量之比MA：MB=2 : 1，两行星半径之比RA：RB=1 : 2，则两个卫星周期之比Ta：Tb为 ( ) A1 : 4 B1 : 2 C1 : 1 D4 : 17、假设火星和地球都是球体，火星的质量M火和地球的质量M地之比M火/M地=p，火星的半径R火和地球的半径R地之比R火/R地=q，那么火星表面处的重力加速度g火和地球表面处的重力的加速度g地之比等于 ( )A.p/q2 B.pq2 C.p/q D.pq 8、由于某种原因，人造地球卫星的轨道半径减小了，那么卫星的( )A速率变大，周期变小B速率变小，周期变大C速率变大，周期变大D速率变小，周期变小 9、通信卫星又叫同步卫星，下面关于同步卫星的说法中正确的是( )A、所有的地球同步卫星都位于地球的赤道平面内B、所有的地球同步卫星的质量都相等C、所有的地球同步卫星绕地球作匀速圆周运动的角速度都相等D、所有的地球同步卫星离地心的距离都相等10、某人在一星球上以速度V0 竖直上抛一个物体，经t秒后物体落回手中。已知星球半径为R，要使物体不再落回星球表面，物体水平抛出时的速度至少为（ ） A： B： C： D：二、填空题：（1114每题3分，1516题每题4分）11. 地球质量大约是月球质量的81倍，一飞行器在地球和月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力相等时，这飞行器距月心距离与距地心距离之比为 。12.、地球半径为R，在离地表和离地面H高处重力加速度之比 13、人造卫星离地面的距离等于地球半径R，卫星的环绕速度为，地面上的重力加速度为，则这三个量的关系是。14、一个人造天体飞临某个行星，并进入行星表面的圆轨道，已经测出该天体环绕行星一周所用的时间为T，那么这颗行星的密度是。15、两颗人造地球卫星，它们的质量之比为m1：m2=1：2，它们的轨道半径之比为R1：R2=1：3，那么它们所受的向心力之比F1：F2=_；它们的向心加速度之比a1：a2=_。16、假如地球自转速度达到使赤道上的物体“飘”起来，已知地球半径为R，地球质量M，此时地球的角速度w=二、 计算题：（每题是10分）17、两颗人造地球卫星轨道半径之比。求：这两颗卫星运行的线速度之比；角速度之比；周期之比；向心加速度之比。18、1999年5月10日，我国成功发射了“一箭多星”将“风云一号”气象卫星和“实验5号”科学实验卫星送入离地高度约为800Km的同一轨道，求这两颗卫星的运动速度约为多少？（已知地球半径为6400km，地球表面的重力加速度g取10m/s2）19、利用所学的知识，推导第一宇宙速度的另一表达式20、一艘宇宙飞船以g/2的加速度匀加速上升，在飞船中用弹簧称测的质量为10kg的物体的重为g N，若已知地球半径为6400km，求测量时飞船所处的位置距地面的高度（注意：g为地球表面的重力加速度，计算结果近似到第二位小数）21、均匀分布在赤道平面上空的三颗同步地球卫星就能实现地球南北极等少数地区以外的“全球通信”。已知道地球半径为R，地球表面加速度为g，地球自转周期T，试写出利用以上已知量计算这样的三颗卫星中的某两颗卫星间的距离S的表达式？江浦高级中学高一物理万有引力定律单元测试答卷纸二、 填空题：（每空2分，共20分）11、12、13、14、15、_ ；_16、三、 计算题：（共50分）17、1819：20：21：【练习】1地球质量约为火星质量的9倍，地球半径约为火星半径的2倍，那么在地球表面重力为600N的人到火星表面上的体重变为 2地球半径为R，在离地面h高处和离地面H高处重力加速度之比为 。3地球表面重力加速度为g，地球半径为R，