万有引力与航天测试题含答案

万有引力与航天 1 单项选择题 1 关于万有引力和万有引力定律理解正确的有 A 不可能看作质点的两物体之间不存在相互作用的引力 B 可看作质点的两物体间的引力可用F 计算 C 由F 知 两物体间距离r减小时 它们之间的引力增大 紧靠 在一起时 万有引力非常大 D 引力常量的大小首先是由卡文迪许测出来的 且等于6 67 10 11N m2 kg2 2 关于人造卫星所受的向心力F 线速度v 角速度w 周期T与轨道半 径r的关系 下列说法中正确的是 A 由F 可知 向心力与r 成反比 B 由F m可知 v 与r成正比 C 由F mw2r可知 与r成反比 D 由F mr可知 T2与r成反比 3 两颗人造地球卫星都在圆形轨道上运动 它们的质量相等 轨道半 径之比r1 r2 2 1 则它们的动能之比E1 E2等于 A 2 1 B 1 4 C 1 2 D 4 1 4 设地球表面的重力加速度为g0 物体在距地心4 R R为地球半径 处 由于地球的作用而产生的重力加速度为g 则g g0为 A 16 1 B 4 1 C 1 4 D 1 16 5 假设人造卫星绕地球做匀速圆周运动 当卫星绕地球运动的轨道半 径增大到原来的2倍时 则有 A 卫星运动的线速度将增大到原来的2倍 B 卫星所受的向心力将减小到原来的一半 C 卫星运动的周期将增大到原来的2倍 D 卫星运动的线速度将减小到原来的 6 假设火星和地球都是球体 火星的质量M1与地球质量M2之比 p 火星的半径R1与地球的半径R2之比 q 那么火星表面的引力加速度g1 与地球表面处的重力加速度g2之比等于 A B p q2 C D p q 7 地球的第一宇宙速度约为8 km s 某行星的质量是地球的6倍 半径 是地球的1 5倍 该行星上的第一宇宙速度约为 A 16 km s B 32 km s C 46 km s D 2 km s 二 多项选择题 8 关于第一宇宙速度 下面说法正确的是 A 它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 B 它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度 C 它是使卫星进入近地圆形轨道的最小速度 D 它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度 9 关于地球的同步卫星 下列说法正确的是 A 它处于平衡状态 且具有一定的高度 B 它的加速度小于9 8 m s2 C 它的周期是24 h 且轨道平面与赤道平面重合 D 它绕行的速度小于7 9 km s 10 在低轨道运行的人造卫星 由于受到空气阻力的作用 卫星的轨道 半径不断缩小 运行中卫星的 A 速率逐渐减小 B 速率逐渐增大 C 周期逐渐变小 D 向心力逐渐加大 11 地球的质量为M 半径为R 自转角速度为 万有引力常量为G 地球表面的重力加速度为g 同步卫星距地面的距离为h 则同步卫星的 线速度大小为 A R h B C R D 三 填空题 12 在某星球上以速度v0竖直上抛一物体 经过时间t 物体落回抛出 点 如将物体沿该星球赤道切线方向抛出 要使物体不再落回星球表 面 抛出的初速度至少应为 已知星球半径为R 不考虑星球 自转 13 v 7 9 km s是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具 有的速度 叫做 速度 v 11 2 km s是物体可以挣脱地球引 力束缚 成为绕太阳运行的人造行星的速度 叫做 速度 v 16 7 km s是使物体挣脱太阳引力的束缚 飞到太阳系以外的宇宙空间 去的速度 叫做 速度 14 土星的9个卫星中最内侧的一个卫星 其轨道为圆形 轨道半径为 1 59 105 km 公转周期为18 h 46 min 则土星的质量为 kg 15 两颗球形行星A和B各有一颗卫星a和b 卫星的圆形轨道接近各自 行星的表面 如果两颗行星的质量之比 半径之比 q 则两颗卫星的 周期之比等于 四 计算题 16 地球绕太阳公转的角速度为 1 轨道半径为R1 月球绕地球公转 的角速度为 2 轨道半径为R2 那么太阳的质量是地球质量的多少 倍 17 某行星的质量为地球质量的16倍 半径为地球半径的4倍 已知地 球的第一宇宙速度为7 9 km s 该行星的第一宇宙速度是多少 18 宇航员站在一颗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 若抛出时的初速度增大到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 参考答案 一 单项选择题 1 B 2 A 解析 弄清楚问题的前提 才能讨论好正比与反比的含义 这才是 解决问题的关键 3 C 4 D 5 D 6 A 7 A 解析 由公式m G 若M增大为原来的6倍 r增大为原来的1 5 倍 可得v增大为原来的2倍 二 多项选择题 8 BC 9 BCD 解析 同步 的含义是卫星与地球角速度相等 因此 周期为24 h 离地越远 线速度越小 加速度越小 10 BCD 解析 根据万有引力提供向心力 高度越低 线速度越大 角速度 越大 运行周期越小 11 ABC 三 填空题 12 解析 该星球表面和地球表面竖直上抛物体的运动遵从相同规律 仅仅是运动加速度不同 由此可以先计算出该星球表面附近的重力加速 度 从而得解 13 第一宇宙 第二宇宙 第三宇宙 14 5 21 1026 解析 土星对卫星的万有引力提供卫星运动的向心力 15 四 计算题 16 解析 地球与太阳的万有引力提供地球运动的向心力 月球与地球 的万有引力提供月球运动的向心力 17 15 8 km s