高中物理万有引力定律单元练习人教版必修2

用心 爱心 专心 万有引力定律练习万有引力定律练习 姓名 一 选择题一 选择题 每小题至少有一项正确 每小题至少有一项正确 1 下列说法符合史实的是 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 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 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 物体可在飞行器内悬浮 3 有关人造地球卫星的说法中正确的是 A 第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最小速度 B 第一宇宙速度是近地圆轨道上人造卫星运行速度 C 第一宇宙速度是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度 D 卫星环绕地球的角速度与地球半径R成反比 4 假如一个做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的 2 倍 仍做匀速圆 周运动 则 A 根据公式 v r 可知卫星的线速度增大到原来的 2 倍 B 根据公式 F mv2 r 可知卫星所需的向心力减小到原来的 1 2 C 根据公式 F GMm r2 可知地球提供的向心力将减小到原来的 1 4 D 根据上述 B 和 A 给出的公式 可知卫星的线速度将减小到原来的 2 2 5 已知引力常数 G 与下列哪些数据 可以计算出地球密度 A 地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离 B 月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径 C 人造地球卫星在地面附近绕行运行周期 D 若不考虑地球自转 已知地球半径和重力加速度 6 如图所示 三颗人造地球卫星的质量 Ma Mb Mc b 与 c 半径相同 则 A 线速度 vb vc va B 周期 Tb Tc Ta C b 与 c 的向心加速度大小相等 且大于 a 的向心加速度 D b 所需的向心力最小 7 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 a b c 用心 爱心 专心 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 A F1 F2 F3 B a1 a2 g a3 C v1 v2 v v3 D 1 3 2 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 T 2 B T 2 C T D T GM R3 GM R33 G G 3 9 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 下列说法中正确的是 A m1 m2做圆周运动的线速度之比为 3 2 B m1 m2做圆周运动的角速度之比为 3 2 C m1做圆周运动的半径为L D m2做圆周运动的半径为L 5 2 5 2 10 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 A 2003 年 8 月 29 日 火星的线速度大于地球的线速度 B 2003 年 8 月 29 日 火星的线速度小于地球的线速度 C 2004 年 8 月 29 日 火星又回到了该位置 D 2004 年 8 月 29 日 火星还没有回到该位置 11 人造地球卫星由于受大气阻力 轨道半径逐渐减小 则线速度和周期变化情况是 m2 m1 O 春分点 双女座 宝瓶座 火星地球 太阳 用心 爱心 专心 A 速度减小 周期增大 动能减小 B 速度减小 周期减小 动能减小 C 速度增大 周期增大 动能增大 D 速度增大 周期减小 动能增大 12 一颗在地球赤道上空绕地球运转的同步卫星 距地面高度为 已知地球半径为 R h 自转周期为 T 地面重力加速度为 则这颗卫星运转的速度大小是 g A B C D T hR 2 hR g R 3 2 2 T gR 3 2 222 4 T gR 13 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 A 若 v R 则该层是土星的一部分 B 若 v2 R 则该层是土星的卫星群 C 若 v 1 R 则该层是土星的一部分 D 若 v2 1 R 则该层是土星的卫星群 14 科学家们推测 太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上 从地球上看 它永远在太阳 的背面 人类一直未能发现它 可以说是 隐居 着的地球的 孪生兄弟 由以上信息 我们可以推知 A 这颗行星的公转周期与地球相等 B 这颗行星的自转周期与地球相等 C 这颗行星一定是地球的同步卫星 D 这颗行星的密度等于地球的密度 二 填空题二 填空题 15 一颗以华人物理学家 吴健雄 命名的小行星 半径约为 16km 密度与地球相近 若 在此小行星上发射一颗绕其表面运行的人造卫星 它的发射速度约为 已 知 地球的半径R 6 4 103 km 取g 10m s2 16 一宇宙飞船在离地面 h 的轨道上做匀速圆周运动 质量为 m 的物块用弹簧秤挂起 相对于飞船静止 则此物块所受的合外力的大小为 已知地球半径为 R 地面 的重力加速度为 g 17 两颗人造地球卫星 A B 绕地球作圆周运动 周期之比为 T1 T2 1 8 则 A B 的轨道 半径之比为 运动速率之比为 向心加速度之比为 18 天文学家根据天文观测宣布了下列研究成果 银河系中可能存在一个大 黑洞 接 近 黑 洞 的所有物质 即使速度等于光速也被 黑洞 吸入 任何物体都无法离开 黑洞 距离 黑 洞 r 6 0 1012 m 的星体以v 2 106 m s 的速度绕其旋转 则黑洞的质量为 引 力常 量G 6 67 10 11 N m2 kg2 19 某人站在星球上以速度 v1竖直上抛一物体 经 t 秒后物体落回手中 已知星球半径 用心 爱心 专心 为 R 现将此物沿星球表面平抛 要使其不再落回球 则抛出的速度至少为 20 一物体在地球表面的重力为 16N 它在以 5m s2加速上升的火箭中视重为 9N 则此时 火箭离地球表面的距离为地球半径的 倍 g 10m s2 三 计算题三 计算题 21 两颗卫星在同一轨道平面绕地球做匀速圆周运动 地球半径为R a卫星离地面的高 度等于R b卫星离地面高度为 3R 则 1 a b两卫星周期之比Ta Tb是多少 2 若某时刻两卫星正好同时通过地面同一点的正上方 则a至少经过多少个周期 两卫星相距最远 22 某行星上的一昼夜为 6 小时 若在它表面的赤道上用弹簧秤称一物体时的示数与在 它的两极处称同一物体时的示数之比为 试求该行星的平均密度 已知万有引力常量 10 9 2211 1067 6 千克米牛 G 23 已知万有引力常量G 地球半径R 月球和地球之间的距离r 同步卫星距地面的高 度h 月球绕地球的运转周期T1 地球的自转周