2010年浙江重点中学高三物理一轮练习3万有引力定律.doc

选校网 试题试卷免费下载 高考频道 专业大全 历年分数线 上万张大学图片 大学视频 院校库第五章 万有引力定律一、开普勒定律 万有引力定律1、下列说法符合史实的是 ( C )A牛顿发现了行星的运动规律 B 开普勒发现了万有引力定律C卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量 D牛顿发现了海王星和冥王星2、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 （B ） 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3、气象卫星是用来拍摄云层照片，观测气象资料和测量气象数据的。我国先后自行成功研制和发射了“风云一号”和“风云二号”两颗气象卫星。“风云一号”卫星轨道与赤道平面垂直，通过两极，每12小时巡视地球一周，称为“极地圆轨道”。“风云二号”气象卫星轨道平面在赤道平面内称为“地球同步轨道”则“风云一号”卫星比“风云二号”卫星（ABC）A发射速度小 B线速度大 C覆盖地面区域大 D向心加速度小4、地球同步卫星到地心的距离r可由r3=求出.已知式中a的单位是m，b的单位是s，c的单位是m/s2，则（ AD ）Aa是地球半径，b是地球自转的周期，c是地球表面处的重力加速度Ba是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是同步卫星的加速度Ca是赤道周长，b是地球自转的周期，c是同步卫星的加速度Da是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是地球表面处的重力加速度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，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（ 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6、一人造地球卫星质量为m，其绕地球运动的轨道为椭圆轨道，它在近地点时到地心的距离为r1，速度为v1，加速度为a1，在远地点时，到地心的距离为r2，速度为v2，加速度为a2，则下列正确的关系式是( c )AB.C.D.7、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 8 年。8、如图所示，一个质量为M的匀质实心球，半径为R，如果从球上挖去一个直径为R的球，放在距离为d的地方。求下列两种情况下，两球之间的万有引力是多大？ （1）从球的正中心挖去（2）从与球相切处挖去解：（1）（2）当dR时，计算结果相同。9、宇航员站在一星球表面上的某处，沿水平方向抛出一小球，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 ,若抛出时的初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为 ，已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R ，引力常量为G ，求该星球的质量M 。解：设抛出点的高度为h ，第一平抛的水平射程为：x ，则有 由平抛物体运动规律可知，当抛出的初速度增大到2倍，则水平射程也增大到2 x ，可得： 由解得 设该星球上重力加速度为g ，由平抛物体运动规律，得： 设m为小球的质量，则有 联立，解得10、火箭内平台上放有测试仪器，火箭从地面起动后，以加速度g/2竖直向上做匀加速直线运动。升到某一高度时，测试仪器对平台的压力为起动前压力的17/18，已知地球半径为R，求此时火箭离地面的高度（g为地面附近的重力加速度）。解：取测试仪为研究对象，由物体的平衡条件和牛顿第二定律有： 由题意知 ，则 又 ，解得11、2004年1月4日和1月25日，美国“勇气”号和“机遇”号火星车分别登陆火星，同时欧洲的“火星快车”探测器也在环火星轨道上开展了大量科学探测活动。科学家们根据探测器返回的数据进行分析，推测火星表面存在大气，且大气压约为地球表面大气压的1/200，火星直径约为地球的一半，地球的平均密度地=5.5103kg/m3，火星的平均密度火=4.0103kg/m3。请根据以上数据估算火星大气质量是地球大气质量的多少倍？（地球和火星表面大气层的厚度均远远小于球体的半径，结果保留两位有效数字）解：在星球表面物体受到的重力等于万有引力：在星球表面： 由得： 星球表面大气层的厚度均远远小于星球半径，即大气压强可以表示为：，得 二、人造地球卫星（1）1、绕地球作匀速圆周运动的人造地球卫星内，其内物体处于完全失重状态，物体（ BD ）A不受地球引力作用 B所受引力全部用来产生向心加速度C加速度为零 D物体可在飞行器悬浮CBAP2、如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点已知A、B、C运动的周期相同，则（ B ）A卫星C的运行速度小于物体A的速度B卫星B的轨道半长轴一定与卫星C的轨道半径相等C卫星B在P点的加速度大于卫星C在该点加速度D物体A和卫星C具有相同大小的加速度3、土星外层上有一个环，为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速度的大小v与该层到土星中心的距离R之间的关系来判断 （ AD ）A若vR，则该层是土星的一部分 B若v2R，则该层是土星的卫星群C若v，则该层是土星的一部分 D若v2，则该层是土星的卫星群v嫦娥一号AB4、某一星球可当成均质球体，其平均密度与地球的平均密度相等，半径为地球半径的2倍，已知地球的第一宇宙速度约为8km/s , 则该星球的第一宇宙速度约为（ B ）A32km/s B16km/s C4km/s D2km/s5、我国发射“嫦娥一号”飞船探测月球，当宇宙飞船到了月球上空先以速度v绕月球做圆周运动，为了使飞船较安全的落在月球上的B点，在轨道A点瞬间点燃喷气火箭，下列说法正确的是（ C ）A喷气方向与v的方向一致，飞船的向心加速度增加B喷气方向与v的方向相反，飞船的向心加速度增加C喷气方向与v的方向一致，飞船的向心加速度不变D喷气方向与v的方向相反，飞船的向心加速度减小6、2005年北京时间7月4日下午1时52分，美国探测器成功撞击“坦普尔一号”彗星，投入彗星的怀抱，实现了人类历史上第一次对彗星的“大对撞”.如下图所示，假设“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，其运动周期为5.74年，则关于“坦普尔一号”彗星的下列说法正确的（ CD）A该彗星绕太阳运动的线速度大小不变B该彗星近日点处线速度小于远日点处线速度C该彗星近日点处加速度大小大于远日点处加速度大小D该彗星椭圆轨道半长轴的三次方与周期的平方之比是一个常数7、2004年，我国和欧盟合作正式启动伽利略卫星导航定位系统计划，这将结束美国全球卫星定位系统（GPS）一统天下的局面。据悉，“伽利略”卫星定位系统将由30颗轨道卫星组成，卫星的轨道高度为2.4104 km，倾角为56，分布在3个轨道面上，每个轨道面部署9颗工作卫星和1颗在轨备份卫星，当某颗工作卫星出现故障时可及时顶替工作。若某颗替补卫星处在略低于工作卫星的轨道上，则这颗卫星的周期和速度与工作卫星相比较，以下说法中正确的是 （ C ） A替补卫星的周期大于工作卫星的周期，速度大于工作卫星的速度B替补卫星的周期大于工作卫星的周期，速度小于工作卫星的速度C替补卫星的周期小于工作卫星的周期，速度大于工作卫星的速度D替补卫星的周期小于工作卫星的周期，速度小于工作卫星的速度MNPv2v3v18、大爆炸理论认为，我们的宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸。除开始瞬间外，在演化至今的大部分时间内，宇宙基本上是匀速膨胀的。上世纪末，对1A型超新星的观测显示，宇宙正在加速膨胀，面对这个出人意料的发现，宇宙学家探究其背后的原因，提出宇宙的大部分可能由暗能量组成，它们的排斥作用导致宇宙在近段天文时期内开始加速膨胀。如果真是这样，则标志宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄的关系，大致是下面哪个图像？ （ C ）9、我国发射神舟号飞船时，先将飞船发送到一个椭圆轨道上，其近地点M距地面200km，远地点N距地面340km。进入该轨道正常运行时，其周期为T1,通过M、N点时的速率分别是V1,V2。当某次飞船通过N点时，地面指挥部发出指令，点燃飞船上的发动机，使飞船在短时间内加速后进入离地面340km的圆形轨道，开始绕地球做匀速圆周运动,周期为T2,这时飞船的速率为V3。比较飞船在M、N、P三点正常运行时（不包括点火加速阶段）的速率大小和加速度大小，及在两个轨道上运行的周期,下列结论正确的是： （ ABC ）Av1v3 Bv1v2 C a2=a3 DT1 T210、某颗地球同步卫星正下方的地球表面上，有一观察者，他用天文望远镜观察被太阳照射的此卫星，试问：春分那天（太阳光垂直照射赤道）从日落时刻起经多长时间该观察者看不见此卫星。已知地球半径R，地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T。（不考虑大气对光的折射，用题中所给已知量表示所求量）（10分）http:/。oL R14根据万有引力提供向心力： 、 、 11如图16所示为宇宙中一恒星系的示意图，A为该星系的一颗行星，它绕中央恒星O 的运行轨道近似为圆已知引力常量为G ，天文学家观测得到A 行星的运行轨道半径为R0，周期为T0(l)中央恒星O 的质最是多大？(2)长期观测发现，A 行星每隔t0时间其运行轨道便会偏离理论轨道少许，天文学家认为出现这种现象的原因可能是A 行星外侧还存在着一颗未知的行星B （假设其运行的圆轨道与A 在同一平面内，且与A 的绕行方向相同）根据上述现象和假设，试估算未知行星B的运动周期和轨道半径11解：设中央恒星O的质量为M，A行星的质量为m，则由万有引力定律和牛顿第二定律得 解得 由题意可知：A、B相距最近时，B对A的影响最大，且每隔时间相距最近，设B行星的周期为，则有 解得 设B行星的运行轨道半径为，根据开普勒第三定律有 解得 三、人造卫星（2）1、2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙-2251”卫星和美国的“铱-33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞。这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件。碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境。假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是（ D）A. 甲的运行周期一定比乙的长 B. 甲距地面的高度一定比乙的高C. 甲的向心力一定比乙的小 D. 甲的加速度一定比乙的大2、欧盟和我国合作的“伽利略”全球卫星定位系统的空间部分由平均分布在三个轨道平面上的30颗轨道卫星构成，每个轨道平面上有10颗卫星，从而实现高精度的导航定位。现假设“伽利略”系统中每颗卫星均围绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，一个轨道平面上某时刻10颗卫星所在位置如图所示，相邻卫星之间的距离相等，卫星1和卫星3分别位于轨道上的A、B两位置，卫星按顺时针运行。地球表面重力加速度为g，地球的半径为R，不计卫星间的相互作用力( AC )A这10颗卫星的加速度大小相等，均为R2gr2B要使卫星1追上并靠近卫星2，通过向后喷气即可实现C卫星1由位置A运动到B的过程中万有引力做功为零D卫星1由位置A运动到B所需要的时间为3、近地人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T1和,设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为、，则（ B ）A B C D 4、2007年10月24日，我国发射了第一颗探月卫星“嫦娥一号”，使“嫦娥奔月”这一古老的神话变成了现实。嫦娥一号发射后先绕地球做圆周运动，经多次变轨，最终进入距月面h=200km的圆形工作轨道，开始进行科学探测活动。设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（CD ）A嫦娥一号绕月球运行的周期为 B嫦娥一号在工作轨道上的绕行速度为 C由题目条件可知月球的平均密度为 D在嫦娥一号的工作轨道处的重力加速度为5、2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是（ BC ）A飞船变轨前后的机械能相等B飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态C飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度D飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度春分点双女座宝瓶座火星地球太阳6、2003年8月29日，火星、地球和太阳处于三点一线，上演“火星冲日”的天象奇观这是6万年来火星距地球最近的一次，与地球之间的距离只有5576万公里，为人类研究火星提供了最佳时机图示为美国宇航局最新公布的“火星大冲”的虚拟图则有 （BD ）A2003年8月29日，火星的线速度大于地球的线速度B2003年8月29日，火星的线速度小于地球的线速度C2004年8月29日，火星又回到了该位置D2004年8月29日，火星还没有回到该位置OS1S2r7、我们的银河系的恒星中大约有四分之一是双星，某双星由质量不等的星体和构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点 O做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动周期为T，到O点的距离为，和的距离为，已知引力常量为G。由此可求出