万有引力单元测试.docx

贵溪市第一中学2015届物理试题ZHP万有引力万有引力单元测试（考试时间100分钟，满分110分）一、 选择题（每小题4分，共40分）1随着“神舟6号”的发射成功，可以预见我国航天员在轨道舱内停留的时间将会逐步增加，下列器材适宜航天员在轨道舱中进行锻炼的是( )A. 哑铃B. 弹簧拉力器C. 单杠D. 跑步机2关于人造地球卫星及其中物体的超重、失重问题,下列说法不正确的是( )A在发射过程中向上加速时产生超重现象B在降落过程中向下减速时产生超重现象C进入轨道时做匀速圆周运动, 产生失重现象 D失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的3假如人造地球卫星做圆周运动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可知卫星的线速度将增大到原来的2倍B根据公式F=mv2/r,可知卫星所受的向心力将变为原来的1/2C根据公式F=GMm/r2,可知地球提供的向心力将减少到原来的1/4D根据上述B和C给出的公式,可知卫星运动的线速度将减少到原来的/2PQ4如图，P、Q为质量均为m的两个质点，分别置于地球表面不同纬度上，如果把地球看成是一个均匀球体，P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动，则下列说法错误的是（ ）AP、Q受地球引力大小相等BP、Q作圆周运动的向心力大小相等CP、Q的重力大小相等DP、Q作圆周运动的周期相等5设想人类开发月球，不断把月球上的矿藏搬运到地球上，假定经过长时间开采后，地球仍可看作均匀球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动，则与开采前相比( )A地球与月球间的万有引力将变大B地球与月球间的万有引力将变小C月球绕地球运动的周期将变长D月球绕地球运动的周期将变短6据报道我国数据中继卫星“天链一号01 星”于2008 年4 月25 日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4 次变轨控制后，于5 月l 日成功定点在东经77赤道上空的同步轨道。关于成功定点后的“天链一号01 星”，下列说法正确的是（ ）A运行速度大于7.9km/sB离地面高度一定，相对地面静止C绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等CBAP第7题图7如图所示，A为静止于地球赤道上未发射的卫星，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绕地心运动的周期相同下列说法中正确的是( )A未发射的卫星A和卫星C具有相同大小的加速度B卫星B在远地点的速度一定比C的速度小C卫星B在P点的加速度与卫星C在该点加速度大小相等D理论计算表明用相对于地面为7.7km/s的速度不可能把A发射成为近地卫星8组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动。由此能得到半径为R、密度为、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T。下列表达式中正确的是（ ）A. B. C. D. 9地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为2;地球同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为3；地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则（ ）AF1=F2F3 Ba1=a2=ga3 Cv1=v2=vv3 D1=3210如图所示，从地面上A点发射一枚远程弹道导弹，在引力作用下，沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B，C为轨道的远地点，距地面高度为h已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G设距地面高度为h的圆轨道上卫星匀速圆周运动周期为T下列结论正确的是（ ）C导弹从A点运动到B点的时间一定小于T二、 填空题（每空6分，共12分）11一物体在地球表面重16N，它在以5ms2的加速度加速上升的火箭中视重为9N，则此火箭离地球表面的距离为地球半径的 倍.12. 绕太阳运行的除八大行星外,还有许多小行星和矮行星(如冥王星)等,它们的轨迹都可粗略地认为是圆，各星球半径和轨道半径的大小如下表所示：行星名称水星金星地球火星木星土星天王星海王星冥王星星球半径(106m)2.446.056.373.4071.560.325.624.81.15轨道半径(1011m)0.5791.081.502.287.7814.328.745.059.1从表中所立数据可以估算出冥王星的公转周期约为 年.三、计算题（共58分）13.（14分）嫦娥一号”探月卫星与稍早前日本的“月亮女神号”探月卫星不同，“嫦娥一号”卫星是在绕月球极地轨道上运动，加上月球的自转，因而“嫦娥一号”卫星能探测到整个月球表面。12月11日“嫦娥一号”卫星CCD相机已对月球背面进行成像探测，并获得了月球背面部分区域的影像图。卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面高为H，绕行的周期为TM；月球绕地公转的周期为TE，半径为R0。地球半径为RE，月球半径为RM。试解答下列问题：（1）若忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响，试求月球与地球质量比.（2）当绕月极地轨道的平面与月球绕地公转的轨道平面垂直，也与地心到月心的连线垂直（如图所示）.此时探月卫星向地球发送所拍摄的照片。此照片由探月卫星传送到地球最少需要多少时间？已知光速为C。图414.(20分)作为我国对月球实施无人探测的第二阶段任务，“嫦娥二号”卫星预计在2011年前发射，登月器也将指日登陆月球。质量为m的登月器与航天飞机连接在一起，随航天飞机绕月球做半径为3R（ R为月球半径）的圆周运动。当它们运行到轨道的A点时，登月器被弹离，航天飞机速度变大，登月器速度变小且仍沿原方向运动，随后登月器沿椭圆登上月球表面的B点，在月球表面逗留一段时间后，经快速起动仍沿原椭圆轨道回到分离点A并立即与航天飞机实现对接。已知月球表面的重力加速度为g。试求：（1）登月器与航天飞机一起在圆周轨道上绕月球运行的周期是多少？ mMR3R14题图AB（2）若登月器被弹射后，航天飞机的椭圆轨道半长轴为4R，则为保证登月器能顺利返回A点，登月器可以在月球表面逗留的时间是多少？15.（24分）神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成。两星视为质点，不考虑其它天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示。引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T。（1）可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求m（用m1、m2表示）；（2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞。若可见星A的速率v2.7105m/s，运行周期T4.7104s，质量m16ms，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？（G6.671011Nm2/kg2，ms2.01030kg）高一物理万有引力单元测试答题卡（考试时间100分钟，满分110分）姓名 成绩 一、单项选择题（每小题4分，共40分）题号12345678910答案二、填空题（每空6分，共12分）11. 12. 三、计算题（共58分）13（14分）14.（20分）15.（24分）高一物理万有引力单元测试答案（考试时间100分钟，满分110分）一、单项选择题（每小题4分，共40分）题号12345678910答案BDCDBCBDBCBCADDCD二、填空题（每空6分，共12分）11. 312从表格中查得冥王星和地球的轨道半径，应用开普勒第三定律求解.根据开普勒第三定律有 ，从表格中查得，故冥王星的公转周期三、计算题（共58分）13（14分）月球绕地球公转时由万有引力提供向心力，故同理探月卫星绕月有：由联立解得（2）设探月级地卫星以地心距离为L0，则卫星到地面的最短距离为L0-RE，由几何知识知 故将照片发回地面的时间 14.（20分）（1）设登月器和航天飞机在半径3R的轨道上运行时的周期为T，因其绕月球作圆周运动，所以应用牛顿第二定律有在月球表面的物体所受重力近似等于万有引力，即zxxk联立解得 （2）设登月器在小椭圆轨道运行的周期是T1，航天飞机在大椭圆轨道运行的周期是T2。对登月器和航天飞机依据开普勒第三定律分别有 为使登月器仍沿原椭圆轨道回到分离点与航天飞机实现对接，登月器可以在月球表面逗留的时间t应满足t=nT2T1 （其中，n=1、2、3、）zxxk联立得 （其中，n=1、2、3、15.（24分）（1）设A、B的圆轨道半径分别为、，由题意知，A、B做匀速圆周运动的角速度相同，设其为。由牛顿运动定