万有引力与航天习题含答案K12教育文档

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2、与航天同步练习第7贞共20页万有引力与航天习题（含答案）（word版可编辑修改）5 1从托勒密到开普勒1. 有人发现了一个小行星，测得它到太阳的平均距离是地球到太阳的平均距离的8倍，则 这颗小行星绕太阳的公转周期将是地球的公转周期的倍2 .所有的行星围绕太阳运动的轨道都是,太阳处在所有;所有行星的轨道的半长轴的跟公转周期的的比值都相等.3. 关于公式等* = k,下列说法中正确的是（）A. 公式只适用于围绕太阳运行的行星B. 公式只适用于太阳系中的行星或卫星C. 公式适用于宇宙中所有围绕星球运行的行星或卫星D. 般计算中，可以把行星或卫星的轨道看成圆，R只是这个圆的半径4. 关于公式* = k

3、中的常量k,下列说法中正确的是 （）A. 对于所有星球的行星或卫星，k值都相等B.不同星球的行星或卫星，k值不相等C:k值是一个与星球无关的常量D. k值是-个与星球有关的常量5. 银河系中有两颗行星绕某恒星运行，从天文望远镜中观察到它们的运转周期之比为8： 1, 则它们的轨道半径的比为（） A. 2： 1 B. 4:1 C. 8： 1 D. 1：46. A、B两颗人造地球卫星质量之比为1:2,轨道半径之比为2： 1,则它们的运行周期之比为（）A. 1： 2 B. 1:4 C. 2近:1 D. 4： 17. 若已知地球对它所有卫星的k值等于1o01X10,3 m3/s2,试求出月球运行的轨道半

4、径.（月球绕地球运转的周期大约是27天）8. 太阳系中除了有九大行星外，还有许多也围绕太阳运行的小行星，其中有一颗名字叫谷神“的小行星，质量为1.00X1021 kg,它运行的轨道半径是地球的2。77倍，试求岀它绕太阳一周所需要的时间是多少年？（已知R太阳= 1.49X10nm,太阳的k = 3. 35X10,8m3/ s2）5. 2万有引力定律是怎样发现的1 地球对表面物体的万有引力与物体受到的重力大小近似相等，若已知地球的质量M、地球的半径R和引力常量G,则可求出地球表面的重力加速度g二.B. 对地球表面的物体与地球而言，是指物体距离地面的高度C. 对两个均匀球而言，是指两个球心间的距离D

5、. 对人造地球卫星而言，是指卫星到地球表面的高度3. 如图6-2T所示，r虽大于两球的半径，但两球的半径不能忽略，而球的质量分布均匀, 大小分别为g与nh,则两球间万有引力的大小为 （）AGwi/w2r2R Gm、叫P Gmm2Gmxm1r：(r, +r2y(r+r +r2y4.假设地球为一密度均匀的球体，若保持其密度不变，而将半径缩小1/2。那么地面上的万有引力与航天习题（含答案）（word版可编辑修改）物体所受的重力将变为原来的（）A. 2 倍 B. 1 /2 C. 4 倍 D. 1 /85. 如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动，那么下列说法中正确的是（）A. 行星受到太阳的万有引力，万有

6、引力提供行星圆周运动的向心力B. 行星受到太阳的万有引力，行星运动不需要向心力C. 行星同时受到太阳的万有引力和向心力D. 行星受到太阳的万有引力与它运行的向心力不相等6. 苹果落向地球，而不是地球向上运动碰到苹果。这个现象的原因是（）A. 由于苹果质量小，对地球的引力小，而地球质量大，对苹果的引力大造成的B. 由于地球对苹果有引力，而苹果对地球没有引力造成的C. 苹果与地球间的相互引力是相等的，由于地球质量极大，不可能产生明显加速度D. 以上说法都不对7. 已知月球和地球中心距离大约是地球半径的60倍，则月球绕地球运行的向心加速度与地球表面上的重力加速度的比为 （） A. 60 ： 1 B.

7、 1 ： 60 C. 1 : 600D. 1 ： 3 6008. 地球质量是月球的81倍,设地球与月球之间的距离为s。有-飞行器运动到地球与月球连线上某位置时，地球对它的引力和月球对它的引力大小相等.则此飞行器离地心的距离是9. 地球半径为R,地面附近的重力加速度为g,试求在离地面高度为R处的重力加速度及质 量为m的物体在这一高度对地球的引力大小.5o 3万有引力与天文学的新发现万有引力与航天习题（含答案）（word版可编辑修改）1. 通过天文观测到某行星的一个卫星运动的周期为T,轨道半径为r,若把卫星的运动近似看成匀速圆周运动，则可求出求岀该行星的质量为2. 已知引力常量G和下列各组数据，能

8、计算岀地球质量的是（）A.地球绕太阳运行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离地球的距 离C.人造卫星在地面附近绕行的速度和运行周期D.地球半径及地表重力加速度（不计地球自 转）3. 绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中有一质量为1 kg的物体挂在弹簧秤上，这时弹簧秤示数 （） A.等于9. 8N B.大于9. 8N C.小于9. 8N D.等于零4. 若某星球的质量和半径均为地球的一半，那么质量为50 kg的宇航员在该星球上的重力是地球上重力的 （） A. 1/4, B. 1 /2 C. 2倍 D. 4倍5若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动，设其周期为T,引力常量为G

9、,那么该行 星的平均密度为 （）A.卑二 B淨 C J卑 D.3兀GT2 4兀6. 一颗质量为m的卫星绕质量为M的行星做匀速圆周运动,则卫星的周期（A.与卫星的质量无关B.与卫星轨道半径的3/2次方有关C.与卫星的运动速度成正比D.与行星质量M的平方根成正比7为估算某天体质量，需知道绕该天体做匀速圆周运动的另一卫星的条件是（ ）A.质量和运转周期B.运转周期和轨道半径C.轨道半径和环绕速度D.环绕速度和运转周期8. 两颗行星A和B各有一颗卫星a和b,卫星轨道接近各自的行星表面。如果两行星质量之比为MA/M8=p,两行星半径之比为RA/R8 = q,则两卫星周期之比L/Tb为（A. JpgB.

10、q 旺C. ppTq D. qq/ p9. A、B两行星质量之比 = p ,半径之比为“ =q ,则两行星表面重力加速度之比为( )A. p/qB. pq2C. p/q2D. pq10地球公转的轨道半径是R”周期是，月球绕地球运转的轨道半径是R2,周期是T2,则太阳质量与地球质量之比是（)AR近砒2础211.月球质量是地球质量的1 /81,月球半径是地球半径的1 /3, 8.如果分别在地球上和月球上都用同一初速度竖直上抛岀一个物体（阻力不汁）.两者上升高度的比为多少?5o 4飞出地球去1. 关于人造卫星，下列说法中可能的是A.人造卫星环绕地球运行的速率是7. 9km/s B.人造卫星环绕地球运

11、行的速率是5. 0km/ sC.人造卫星环绕地球运行的周期是80min D.人造卫星环绕地球运行的周期是200min2. 绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星卫星离地面越高，其线速度越 ,角速度越 ,旋转周期越O3. 绕地球做圆周运动的人造卫星中，有一与内壁相接触的物体，这个物体（）A.受到地球的吸引力和卫星内壁的支持力的作用B.受到地球的吸引力和向心力的作用C.物体处于失重状态，不受任何力的作用D.只受地球吸引力的作用万有引力与航天同步练习第9贞共20页万有引力与航天习题（含答案）（word版可编辑修改）4. 当人造卫星已进入预定运行轨道后，下列叙述中正确的是（A. 卫星及卫星内一切物体均不受

12、重力作用B. 仍受重力作用，并可用弹簧秤直接称岀物体所受重力的大小C. 如果在卫星内有一物体自由释放，则卫星内观察者将可以看到物体做自由落体运动D. 如果卫星自然破裂成质量不等的两块，则该两块仍按原来的轨道和周期运行5. 地球的半径为R。，地面的重力加速度为g, 个质量为ni的人造卫星，在离地面高度为h =R。的圆形轨道上绕地球运行，则人造卫星的（）A.角速度为:务 B.周期丁 = 2当C.受到地球引力为F=mg D.速度卩=应V g26. 已知地球的质量为M,月球的质量为ni,月球绕地球的轨道半径为r,周期为T,引力常量为G,则月球绕地球运行轨道处的重力加速度大小等于（）A. G= B. G

13、- C. G 密 D. G4-rr-TT7. 两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动的周期之比为Ta : Tb= I ：8,则两颗卫星的轨道半径之比和速率之比分别为（）A. 4：1,1：2 B. 4 ： 1,2 ： 1 C. 1 ： 4, 2 ： 1 D. 1 :4, 1 ： 28. “吴健雄”星的直径约为32 km,密度与地球相近.若在此小行星上发射一颗卫星环绕其表面运行，它的环绕速率约为（） A. 10m/s B. 20m/s C. 30m / s D. 40m/ s9. 人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为R,线速度为人周期为T,若要使卫星的周期变为2T,可能的方法是（）A.R不变,使

14、线速度减半B. y不变，使轨道半径加倍C.轨道半径变为折RD.无法实现10. 已知地球质量约为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的4倍，在地球上发射近地卫万有引力与航天习题（含答案）（word版可编辑修改）星的环绕速度为7, 9 km/s,周期为84 min.则在月球上发射一颗近月卫星的环绕速度多大?其周期多大?万有引力定律在天文学上的应用1. 两颗靠得很近的天体，离其他天体非常遥远，它们以其连线上某一点0为圆心各自做匀速圆 周运动时，两者的距离保持不变，科学家把这样的两个天体称为“双星“，如图65I所 示.设双星的质量分别为g和g它们之间的距离为L.求双星运行轨道半径门和“，以及运 行的

15、周期T.万有引力与航天同步练习第11贞共20页D.卫星的周期增大3倍万有引力与航天习题（含答案）（word版可编辑修改）5. 若两颗行星的质量分别是M和叫它们绕太阳运行的轨道半径分别是R和r,则它们的公转周期之比是（B.D.万有引力与航天同步练习第13贞共20贞6. 一物体在地球表面重16N,它在以5 m/s2的加速度加速上升的火箭中的视重为9 N,则此时火箭离开地球表面的距离是地球半径的（）A. 1 /2 B. 2 倍C. 3 倍D. 4 倍7.已知地球和火星的质量比M地：M火=8： 1,半径比R地：R火=2： 1,表面动摩擦因数均为0. 5, 用一根绳在地球表面上水平拖一个箱子，箱子能获得

16、10m/s2的最大加速度.将此箱子和绳送 上火星表面，仍用该绳子水平拖木箱。则木箱产生的最大加速度为（地球表面的重力加速度为 10m / s2）（）A. 10m/s2 B. 12. 5m/s2 C. 7. 5 10m/s2 D. m/s2&已知地球的密度为P ,假设地球的自转加快，当地球自转周期为下列哪个值时其赤道上 的物体将要飞离地面（地球看成球体，引力常量为G）（）A. j3”/（pG） B. &r/（pG） C. 3”G/4 D. 4G/39. 设在地球上和某天体上以相同的初速度竖直上抛一物体的最大高度之比为k （均不计阻 力），且已知地球与该天体的半径之比也为*,则地球与此天体的质量之

17、比为（）A. 1B. kC. A2D. 1 / A 10地球表面重力加速度为g地，地球的半径为R地，地球的质量为M地，某飞船飞到火星上测得火星表面的重力加速度g火、火星的半径R火,由此可得火星的质量为（）11. -物体在地面上受到的重力为160 N,将它放置在航天飞机中，当航天飞机以a=g/2加速度随火箭向上加速升空的过程中，某时刻测得物体与航天飞机中的支持物的相互挤压力为90N,求此时航天飞机距地面的高度.（地球半径取6. 4X106m, g取10m/s2）万有引力与航天习题（含答案）（word版可编辑修改）12. 在某星球上，宇航员用弹簧秤称得质量为ni的誌码重量为F,乘宇宙飞船在靠近该星

18、球表面 空间飞行，测得其环绕周期为T,根据这些数据求该星球的质量.万有引力与航天单元复习一1. 某人造地球卫星距地面高h,地球半径为R,质量为M,地面重力加速度为go,引力常量为G. (1)分别用h、R、M、G表示岀卫星的周期T、线速度人角速度3；(2)分别用h,、R、g。表示卫星的周期T、线速度“、角速度3。2. 静止在地球表面跟随地球自转的物体受到的作用力有（）A. 万有引力和弹力B.万有引力、向心力和弹力C.万有引力、重力和弹力D.万有引力、向心力、弹力和摩擦力3. 一质量为60kg的人,在地球表面受重力为588 N,月球表面的重力加速度为地球表面的1 /6.此人在月球表面上（）A.质量

19、为60kg,所受重力大小为588NB.质量为60kg,所受重力大小为98NC.质量为10kg,所受重力大小为588N D.质量为10kg,所受重力大小为98N4.如图6-7-1所示，“a和b是某天体M的两个卫星，它们绕 转的周期为Ta和Tb,某一时刻两卫星呈如图所示位置且公转方 同，则下列说法中正确的是（）A. 经丄生后，两卫星相距最近B.经虫.后,两卫星天体公向相相距最C.经乎后，两卫星相距最近D.经呼后，两卫星相距最远Th2（7；7；）5. 一宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，飞船原来的线速度是i/i,周期是L,若在某时刻 它向后喷气向前做加速运动又进入新的轨道做匀速圆周运动，运动的线速度是心

20、周期是A. v2 , TiT2B. v2 , TiT2C. i6Vi/2,TiVT2D. V2 9 T i T 26. 中子星是恒星世界的“侏儒”，直径一般在20） - 40 km,但密度大得惊人.若某中子星半 径为10km,密度为 仁 2X1017 kg /m3o那么该中子星表面上的卫星环绕速度应为（ ）万有引力与航天同步练习第17页共20页万有引力与航天习题（含答案）（word版可编辑修改）A. 约 7。9 km/sB.约 16。7 km / sC.约 5。3 X104km/s D.约 5. 8 X104km/s7. 有两颗质量相同的人造卫星A、B,其轨道半径分别为RA、RB, Ra ：

21、Rb = 1 ： 4,那么下列判断中正确的有（）A.它们的运行周期之比Ta : Tb=1 : 4B.它们的运行线速度之比 :仏=4 : 1C.它们所受的向心力之比Fa : F8 =4 : 1 D.它们的运行角速度之比5 : 3b=8 : 18. 人造地球卫星的质量为m,环绕地球的线速度为“，角速度为3,轨道半径为R,地球的质量为M.当人造地球卫星的轨道半径为2R时,下列说法中正确的是（）A. 根据v = y/GM/R ,卫星的线速度减小为v/2B. 根据v=莎,卫星的线速度增大为、伍vC. 根据（d = v/R,卫星的角速度减小到3/2D. 根据F=GMm/R卫星的向心力减小到原来的1/49.

22、 月球表面的重力加速度为1.6m/s2,用弹簧在地球表面悬吊一物体，能使弹簧伸长5cm,如在月球表面上重做这个实验，则此弹簧的伸长为cm.10. 物体在一行星表面自由下落，第1 s内下落了 9。8m.若该行星的半径为地球半径的一半,那么它的质量是地球的倍.11. 一颗卫星在行星表面上运行，如果卫星的周期为T,行星的平均密度为p,试证明pF是一 个恒量.万有引力与航天同步练习第19页共20页万有引力与航天习题（含答案）（word版可编辑修改）12. 宇宙中有一星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半。若从地球上h高处平抛-物体，射程为60叫那么在该星球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一物体

23、，射程是多大？万有引力与航天单元复习二1. 已知地球半径为R,表面的重力加速度为g,地球自转的角速度为3。求人造通信卫星（同 步卫星）的离地高度.2. 人造卫星在环绕地球做圆周运动时，卫星中物体处于失重状态是指（）A. 失重状态是指物体失去地球的重力作用B.失去地球重力，而只受向心力的作用C. 受到地球引力和离心力的合力为零D.对支持它的物体的压力或拉力为零3. 关于万有引力定律的正确的说法是（）A. 万有引力定律仅对质量较大的天体适用，对质量较小的一般物体不适用B. 两物体间相互吸引的一对万有引力是一对平衡力万有引力与航天习题（含答案）（word版可编辑修改）C. 恒星对行星的万有引力都是一

24、样大的D. 开普勒等科学家对天体运动规律的研究为万有引力定律的发现作了准备4. 在绕地球做圆周运动的太空实验舱内，下列可正常使用的仪器有（）A.温度计B.天平C,弹簧秤D.水银气压计E.摆钟F.秒表5. I有一物体在地球表面受到的重力为40 N,在离地面高为h = R （R为地球半径）处受到的重力为6,在地心处受到的重力为G2,则（）A. Gi=40N, G2=40NB. Gi = 20N, G2=0万有引力与航天同步练习第25页共20页C. Gi = 10N, G2=0D. Gi=20N, G2=6. 设地球的质量为M,半径为R,自转角速度为co,引力常量为G,则有关同步卫星的说法中 正确的

25、是（）A.同步卫星的轨道与地球的赤道在同一平面内B.同步卫星的离地高度c,同步卫星的离地高度为 =D.同步卫星的角速度为3,线速度大小为痢花7. 关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是（）A.第一宇宙速度是人造地球卫星运行的最小速度B.第一宇宙速度是人造地球卫星运行的最大速度C.第一宇宙速度是地球同步卫星的运行速度D.不同行星的第-宇宙速度是不同8. 已知地球的质量为M,半径为R,表面的重力加速度为g,那么地球的第一宇宙速度的表达式有 （） A. 字 B.応9. 关于万有引力定律中的引力常量的说法正确的是A.引力常量是由牛顿在发现万有引力定律时同时得到的B. 引力常量是卡文迪许巧妙地利用扭秤装置

26、.第一次较准确地测岀的C. 引力常量的单位是ND. 引力常量在数值上等于两个质量都是1 kg的物体相距1 km时的相互作用力10. 一艘宇宙飞船在一个星球表面附近做圆形轨道环绕飞行，宇航员要估测该星球的密度只需要 （）A.测定飞船的环绕半径B.测定行星的质量C. 测定飞船的环绕周期D.测定飞船的环绕速度11. 登月火箭关闭发动机后在离月球表面112 km的空中沿圆形轨道运行,周期是120. 5min,月球的半径是1 740km.根据这些数据计算月球的质量.（G = 6. 67X10Nm2 / kg2 ）12.已知地球半径约为6. 4 X10 6 m,又知月球绕地球的运动可近似看做匀速圆周运动，

27、试 估算出月球到地心的距离（结果保留一位有效数字），万有引力与航天单元测试1. 发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（）A.开普勒、卡文迪许B.牛顿、伽利略C.牛顿、卡文迪许D.开普勒、伽利略2. 太空舱绕地球飞行时，下列说法中正确的是（）A. 太空舱做圆周运动所需的向心力由地球对它的吸引力提供B. 太空舱内宇航员感觉舱内物体失重C. 地球对舱内物体无吸引力D. 太空舱内无法使用天平3. 行星绕恒星的运动轨道近似是圆形，那么它运行周期T的平方与轨道半径R的三次方的比为常数，设T2/R3=A,则常数斤的大小（）A.只与恒星的质量有关B.只与行星的质量有关I.与恒星的质量及行星的质量都有关

28、系D.与恒星的质量及行星的质量都没关系4. 两颗行星A、B.其附近各有-颗卫星，若这两卫星运动周期相等，则可知（）A.行星A、B表面重力加速度与它们的半径-定成正比B.俩卫星的线速度一定相等C.行星A、B的质量可能相等D.行星A、B的密度一定相等5O两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，它们的质量之比mA： mB = 1 : 2,轨道半径之比 rA： rB=3 : 1,某一时刻它们的连线恰好通过地心，下列说法中错误的是（）A.,它们的线速度之比:1 ： V3 B.它们的向心加速度之比彳：创=1 ： 9C.它们的向心力之比Fa : Fb= I : 18D.它们的周期之比h ： Tb= 3 ： I6.

29、 设第一、第二、第三宇宙速度分别是小烁&则 （）A. 16 = 7. 9 km / s, 7. 9 km/sVW. 2km / s,11. 2 km / s 7km / sB. 7. 9 km / si/i = 11. 2 km / s,11. 2km / s 片冬16 7km / sC. 7. 9 km / ki11. 2km / s, 11. 2km /7km / s i = 16. 7 km / s,D. 匕=7 9 km / s,2km / s, k?=16. 7km / s7. 两个质量相等的球体，球心相距r时，它们之间的引力为10-8N,若它们的质量都加倍，球心 间的距离也加倍，则

30、它们之间的引力为N.&某人在一星球上以速度竖直上抛一物体，经时间t后物体落回手中.已知星球半径为R, 那么物体沿星球表面抛岀并不再落回星球表面的最低速度是c9. 地球表面的重力加速度为g,地球的半径为R,引力常量为G,由这几个已知量估算岀地球的 平均密度为o10 .如果要使赤道上的物体处于完全失重状态，那么地球的一天约等于 h.（保留两位有效数字，地球半径取R=6. 4XI06m）11. （2003年江苏省综合高考题）2002年30日凌晨，我国“神舟”四号航天飞船成功升空， 飞船将继续进行预定的空间科学试验.这是自1999年11月20日，我国第一艘航天试验飞船“神舟”号成功发射以来的第四次发射

31、.由此表明我国的载人航天技术已经有了突破性的进展, 这对于发展我国空间科学技术和提高我国的国际地位都具有非常重要的意义.在飞船环绕地球 飞行的过程中，由于受到大气阻力的作用，轨道半径将,飞船的动能将,机械能将。（均选填“增大”不变“或“减小”）12. 地球绕太阳公转的周期为，轨道半径为月球绕地球公转的周期为T2,轨道半径为R2, 那么太阳的质量是地球质量的多少倍？13.两颗人造卫星的质量之比例m, : = 1 ：2,轨道半径之比Ri：R2=3：1,求:（1）两颗卫星运行的线速度之比；万有引力与航天习题（含答案）（word版可编辑修改）(2) 两颗卫星的向心加速度之比;(3) 两颗卫星的周期之比.14. (2003年全国高考题)据美联社2002年10月7日报道，天文学家在太阳系的9大行星之外, 又发现了一颗比地球小得多的小行星，而且还测得它绕太阳公转的周期约为288年.若把它和 地球绕太阳公转的轨道看作圆，问它与太阳的距离约是地球与太阳距离的多少倍。(最后结果可 用根式表示)5. 1从托勒密到开普勒答案：1、D 2、16血 3、椭圆 椭圆的一个焦点 三次方 二次方4、A 5、CD6、BD 7、(1)B (2) A 8、C 9、时 10、屁:兄 1K 3.8x10%1