高中物理：第三章《万有引力定律及其应用》单元复习与练习（粤教版必修2）

用心 爱心 专心 第三章第三章 万有引力定律及其应用万有引力定律及其应用 单元复习与练习单元复习与练习 一 知识回顾一 知识回顾 每空 1 5 分 共 36 分 1 开普勒定律 所有的行星围绕太阳运动的轨迹都是 太阳位于 的一个 上 行星和太阳之间的连线 在相等的时间内扫过相同的 行星绕太阳公转周期的 平方和轨道半长轴的立方成 2 万有引力定律 宇宙间任意两个有质量的物体间都存在相互 力 其大小与两物体 的质量乘积成 与它们间距离的平方成 其数学表达式为 F 其中 G 为 G 3 第一宇宙速度 人造卫星在 绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度 也 叫 速度 V1 表达式 数值 4 第二宇宙速度 人造卫星 地球的引力不再绕地球运行的最小速度 又叫 速度 V2 5 第三宇宙速度 人造卫星摆脱 的引力 飞出太阳系的最小发射速度 又叫 速度 V3 6 万有引力定律的应用 1 2 3 二 巩固练习二 巩固练习 共 64 分 一 选择题 一 选择题 1 10 题为单选 每小题 3 分 共 30 分 11 15 为多选 每小题 4 分 漏选 得 2 分 共 20 分 本题共 50 分 12345678910 1112131415 1 一个物体在地球表面所受的重力为 G 则在距地面高度为地球半径的 2 倍时 所受引力为 A B C D 2 G 3 G 4 G 9 G 2 由万有引力定律 F G可知 万有引力常量 G 的单位是 2 21 r mm A kg2 N m2 B N kg2 m2 C N m2 kg2 D m2 N kg 2 3 地球质量约是月球质量的 81 倍 登月飞船在从地球向月球飞行途中 当地球对它引力和 月球对它引力的大小相等时 登月飞船距地心的距离与距月心的距离之比为 A 1 9 B 9 1 C 1 27 D 27 1 4 绕地球做匀速圆周运动的人造卫星 轨道半径越大的卫星 它的 A 线速度越大 B 向心加速度越大 C 角速度越大 D 周期越大 5 1999 年 11 月 20 日 我国成功发射了 神舟 号宇宙飞船 该飞船在绕地球运行了 14 圈 后在预定地点安全着落 若飞船在轨道上做的是匀速圆周运动 则运行速度 v 的大小 A v 7 9km s B v 7 9km s C 7 9km s v 11 2km s D v 11 2km s 6 一颗小行星环绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的 4 倍 则这颗小行星的运 转周期是 A 4 年 B 8 年 C 12 年 D 16 年 7 甲 乙两卫星分别环绕地球做匀速圆周运动 已知甲 乙的周期比值为 T1 T2 8 则两者 用心 爱心 专心 的速率比值 V1 V2为 A 1 2 B 1 C 2 D 4 8 1990 年 5 月 紫金山天文台将他们发现的第 2752 号小行星命名为吴健雄星 该小行星的 半径为 16km 若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体 小行星密度与地球密度相同 已知地球半径 R 6400km 地球表面重力加速度为 g 这个小行星表面的重力加速度为 A 20g B g C 400g D g 20 1 400 1 9 一物体在某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的 1 4 在地球上走 得很准的摆钟搬到此行星上后 此钟的分针走一整圈所经历的时间实际上是 A 1 4 小时 B 1 2 小时 C 2 小时 D 4 小时 10 两个球形行星 A 和 B 各有一个卫星 a 和 b 卫星的圆轨迹接近各自行星的表面 如果两个行 星的质量之比 MA MB p 两个行星的半径之比 RA RB q 则两卫星周期之比 Ta Tb为 A B C D q q p qpp p q pq 11 在圆轨道上运动的质量为 m 的人造地球卫星 它到地面的距离等于地球半径 R 地面上的重 力加速度为 g 则 A 卫星运动的速度为 B 卫星运动的加速度为2Rg 1 2 g C 卫星运动的周期为 D 卫星的动能为 g R2 4 1 4 mRg 12 经长期观测人们在宇宙中已经发现了 双星系统 双星系统 由两颗相距较近的恒星 组成 每个恒星的线速度远小于两个星体之间的距离 而且双星系统一般远离其他天体 如 图所示 两颗星球组成的双星 在相互之间的万有引力作用下 绕连线上的 O 点做周期相同 的匀速圆周运动 现测得两颗星之间的距离为 L 质量之比为 m1 m2 3 2 则可知 A m1 m2做圆周运动的角速度之比为 3 2 B m1 m2做圆周运动的线速度之比为 2 3 C m1做圆周运动的半径为L 5 2 D m2做圆周运动的半径为L 5 3 13 火星有两颗卫星 分别是火卫一和火卫二 它们的轨道近似为圆 已知火卫一的周期为 7 小时 39 分 火卫二的周期为 30 小时 18 分 则两颗卫星相比 A 火卫一距火星表面较近 B 火卫二的角速度较大 C 火卫一的运动速度较大 D 火卫二的向心加速度较大 14 若人造卫星绕地球作匀速圆周运动 则下列说法正确的是 A 卫星的轨道半径越大 它的运行速度越大 B 卫星的轨道半径越大 它的运行速度越小 C 卫星的质量一定时 轨道半径越大 它需要的向心力越大 m1m2 O 用心 爱心 专心 D 卫星的质量一定时 轨道半径越大 它需要的向心力越小 15 用 m 表示地球的同步卫星的质量 h 表示它离地面的高度 R0表示地球的半径 g0表示 地球表面的重力加速度 0为地球自转的角速度 则该卫星所受地球的万有引力为 F 则 A F GMm R0 h 2 B F mg0R02 R0 h 2 C F m 02 R0 h D 轨道平面必须与赤道平面重合 二 计算题 二 计算题 14 分 16 8 分 在圆轨道上运动质量为 m 的人造地球卫星 与地面的距离等于地球半径 R 地球 质量为 M 求 1 卫星运动速度大小的表达式 2 卫星运动的周期是多少 17 6 分 已知地球质量为 M 半径为 R 自转周期为 T 试推导 赤道上空一颗相对于地 球静止的同步卫星距离地面高度 h 的表达式 选做题 选做题 10 分 18 中子星是恒星演化过程的一种可能结果 它的密度很大 现有一中子星 它的自转周期 为 T 问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定 不致因自转而瓦解 s 30 1 计算时星体可视为均匀球体 引力常数 G 6 67 10 11N m2 kg2 用心 爱心 专心 参考答案参考答案 一 知识回顾一 知识回顾 1 椭圆 椭圆 焦点 面积 正比 2 吸引 正比 反比 引力常量 6 67 10 11N m2 kg2 2 21 r mm GF 3 地面附近 环绕 7 9km s R GM 4 摆脱 脱离 11 2km s 5 太阳 逃逸 16 7km s 6 1 计算天