2012高中物理 第5章万有引力定律及其应用单元测试30 鲁科版必修2

用心 爱心 专心1 第第 5 5 章章 万有引力定律及其应用万有引力定律及其应用 单元测试单元测试 一 选择题 1 下列关于万有引力定律的说法 正确的是 A 万有引力定律是卡文迪许发现的 B 万有引力定律适用于自然界中的任何两个物体之间 C 万有引力定律公式 F 中的 G 是一个比例常数 是没有单位的 2 r GMm D 万有引力定律公式表明当 r 等于零时 万有引力为无穷大 2 三种宇宙速度分别是 7 9km s 11 2km s 16 7km s 则表明 A 物体绕地球做匀速圆周运动的最小速度是 7 9km s B 物体绕地球做匀速圆周运动的最小速度是 11 2km s C 物体绕地球做匀速圆周运动的最大速度是 7 9km s D 物体绕太阳转动的最大速度是 7 9km s 3 牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据 运用严密的逻辑推理 建立了万有引力定律 在创建万有引力定律的过程中 牛顿 A 接受了胡克等科学家关于 吸引力与两中心距离的平方成反比 的猜想 B 根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实 得出物体受地球的引力与其质量 成正比 即F m的结论 C 根据F m和牛顿第三定律 分析了地月间的引力关系 进而得出F m1m2 D 根据大量实验数据得出了比例系数G的大小 4 天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动 并测出了行星的轨道半径和 运行周期 由此可推算出 A 行星的质量 B 行星的半径 C 恒星的质量 D 恒星的半径 5 地球同步卫星到地心的距离r可由r3 2 22 4 cba 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 A a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 B a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 C a是赤道周长 b是地球自转的周期 c是同步卫星的加速度 用心 爱心 专心2 D a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 6 据报道 我国将于今年十月发射首个火星探测器 萤火一号 假设其发射过程为 先以 第一宇宙速度环绕地球表面飞行 再调整速度进入地火转移轨道 最后再一次调整速度以 线速度环绕火星表面飞行 若认为地球和火星都是质量分布均匀的球体 已知地球和火v 星的半径之比为 密度之比为 则约等于 2 17 5v A B C D 6 9km s4 7km s3 3km s18 9km s 7 火星的质量和半径分别约为地球的和 10 1 2 1 地球表面的重力加速度为g 则火星表面的重力加速度约为 A 0 2g B 0 4g C 2 5g D 5g 二 填空题 8 图中 有两颗人造地球卫星围绕地球运动 它们运行的轨道可能是 不可能 是 9 一探月卫星在地月转移轨道上运行 某一时刻正好处于地心和月心的连线上 卫星在此 处所受地球引力与月球引力之比为 4 1 已知地球与月球的质量之比约为 81 1 则该处 到地心与到月心的距离之比约为 四 计算题 10 宇航员驾驶一飞船在靠近某行星表面附近的圆形轨道上运行 已知飞船运行的周期为 T 行星的平均密度为 试证明kT 2 万有引力恒量G为已知 是恒量 用心 爱心 专心3 11 宇宙中存在一些离其他恒星较远的 由质量相等的三颗星组成的三星系统 通常可忽略 其他星体对它们的引力作用 已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式 一种是 三颗星位于同一直线上 两颗星围绕中央星在同一半径为的圆轨道上运行 如图甲所示 R 另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个项点上 并沿外接于等边三角形的圆形轨道运 行 如图乙所示 设每个星体的质量均为 m 1 试求第一种形式下 星体运动的线速度和周期 2 假设两种形式星体的运动周期相同 第二种形式下星体之间的距离应为多少 参考答案参考答案 一 选择题 1 B 2 C 3 AB 解析解析 题干要求 在创建万有引力定律的过程中 牛顿知识接受了平方反比猜想 和 物体受地球的引力与其质量成正比 即F m的结论 而提出万有引力定律后 后来利用卡 文迪许扭称测量出万有引力常量 G 的大小 只与 C 项也是在建立万有引力定律后才进行的 探索 因此符合题意的只有 AB 4 C 解析 解析 根据可知M 所以 C 正确 而行星的质量 行星 的半径及恒星的半径是无法求出的 所以正确答案为 C 用心 爱心 专心4 5 AD 6 C 7 B 解析解析 考查万有引力定律 星球表面重力等于万有引力 G mg 故火星表面的 重力加速度 0 4 故 B 正确 二 填空题 8 9 9 2 解析解析 由万有引力定律 卫星受到地球和月球的万有引力分别为F地 G F月 G 代入题目给定的数据可得R地 R月 9 2 三 计算题 10 证明证明 设行星半径为R 质量为M 飞船在靠近行星表面附近的轨道上运行时 有 R T m R Mm G 2 2 2 即 2 2 3 4 GTR M 6 分 又行星密度 3 3 4 R M 2 分 将 代入 得 G T 3 2 证毕 2 分 11 解析 解析 用心 爱心 专心5 1 第一种形式下 如图甲所示 以某个运动的星体为研究对象 根据万有引力定律 和牛顿第二定律 有 则求得星体运动的线速度 又有 222 22 2 mmv GGm RRR 5 4 Gm v R 可求得星体运动的周期为 2 R T v 4 5 R TR Gm 2 第二种形式下 设星体之间的距离为 如图乙所示 则三个星体做圆