2022年万有引力与航天物理单元检测

1、优秀学习资料欢迎下载万有引力与航天物理单元检测（一）一、选择题1、关于开普勒第三定律中的公式ktr23，下列说法中正确的是（）a适用于所有天体b适用于围绕地球运行的所有卫星c适用于围绕太阳运行的所有行星d以上说法均错误2、已知地球半径为r，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为21g，则该处距地面球表面的高度为（）a （21） rbr c2rd 2 r3、一个行星，其半径比地球的半径大2 倍，质量是地球的25 倍，则它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的（）a6 倍b4 倍c25/9 倍d12 倍4、要使两物体间万有引力减小到原来的1/4,可采取的方法是( )a 使两物体的质量

2、各减少一半,距离保持不变b 使两物体间距离变为原来的2 倍,质量不变c 使其中一个物体质量减为原来的1/4,距离不变d 使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的1/4 5、根据天体演变的规律,太阳的体积在不断增大,几十亿年后将变成红巨星.在此过程中太阳对地球的引力 (太阳和地球的质量可认为不变)将( ) a 变大b 变小c 不变d 不能确定6、 设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动,若测得土星到太阳的距离为r,土星绕太阳运动的周期为 t,万有引力常量g 已知 ,根据这些数据 ,能够求出的量有( ) a 土星线速度的大小b 土星加速度的大小c 土星的质量d 太阳的质量7、已知下面的哪组数据,可以算出

3、地球的质量m( 引力常量g 为已知 ) ( ) a 月球绕地球运动的周期t 及月球到地球中心的距离r b 地球绕太阳运行周期t 及地球到太阳中心的距离r c 人造卫星在地面附近的运行速度v 和运行周期t d 地球绕太阳运行速度v 及地球到太阳中心的距离r 8、某行星的卫星，在靠近行星表面轨道上运行若要计算行星的密度，唯一要测量出的物理量是 ( ) a. 行星的半径b. 卫星的半径c. 卫星运行的线速度d.卫星运行的周期9、下列说法正确的是（）a. 天王星是人们由万有引力定律计算其轨道而发现的b. 海王星及冥王星是人们依据万有引力定律计算其轨道而发现的c.天王星的运行轨道偏离,其原因是由于天王星

4、受到轨道外面的其它行星的引力作用d.以上说法均不正确10、关于地球的第一宇宙速度,下列说法中正确的是( ) a 它是人造地球卫星环绕地球运转的最小速度b 它是近地圆行轨道上人造卫星的运行速度c 它是能使卫星进入近地轨道最小发射速度d 它是能使卫星进入轨道的最大发射速度精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 27 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 27 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载11、地球上有两

5、位相距非常远的观察者,都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动 ,则这两位观察者的位置以及两颗人造地球卫星到地球中心的距离可能是( ) a 一人在南极 ,一人在北极 ,两卫星到地球中心的距离一定相等b 一人在南极 ,一人在北极 ,两卫星到地球中心的距离可以不等,但应成整数倍c 两人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离一定相等d 两人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离可以不等,但应成整数倍12、把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动,则离太阳越远的行星( ) a 周期越小b 线速度越小c 角速度越小d 加速度越小13、我们国家在1986 年成功发射了一颗实用地球同步卫星,从 1999

6、 年至今已几次将” 神州 ”号宇宙飞船送入太空,在某次实验中,飞船在空中飞行了36h,环绕地球24 圈.则同步卫星与飞船在轨道上正常运转相比较( ) a 卫星运转周期比飞船大b 卫星运转速度比飞船大c 卫星运加转速度比飞船大d 卫星离地高度比飞船大14、关于人造地球卫星及其中物体的超重.失重问题 ,下列说法正确的是( ) a 在发射过程中向上加速时产生超重现象b 在降落过程中向下减速时产生超重现象c 进入轨道时做匀速圆周运动, 产生失重现象d 失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的15、在绕地球做匀速圆周运动的航天飞机外表面,有一隔热陶瓷片自动脱落,则( ) a 陶瓷片做平抛运动b 陶

7、瓷片做自由落体运动c 陶瓷片按原圆轨道做匀速圆周运动d 陶瓷片做圆周运动,逐渐落后于航天飞机16、宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动,若飞船想与前面的空间站对接,飞船为了追上轨道空间站 ,可采取的方法是( ) a 飞船加速直到追上轨道空间站,完成对接b 飞船从原轨道减速至一个较低轨道,再加速追上轨道空间站,完成对接 . c 飞船加速至一个较高轨道,再减速追上轨道空间站,完成对接 . d 无论飞船如何采取何种措施,均不能与空间站对接17、“ 神舟六号 ” 的发射成功，可以预见，随着航天员在轨道舱内停留时间的增加，体育锻 炼 成 了 一 个 必 不 可 少 的 环 节 ， 下 列 器 材 适 宜 航

8、 天 员 在 轨 道 舱 中 进 行 锻 炼的是（）a哑铃b弹簧拉力器c单杠d跑步机18 若取地球的第一宇宙速度为8km/s,某行星的质量是地球质量的6 倍,半径是地球半径的1.5 倍,则这一行星的第一宇宙速度为_ 19、两颗人造地球卫星，都在圆形轨道上运行，质量之比为mamb=12,，轨道半径之比rarb=1:2,则它们的(1)线速度之比vavb= (2)角速度之比a：b = (3)周期之比tatb = 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 27 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - -

9、 - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 27 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载(4)向心加速度之比aaab = 20、地球的同步卫星距地面高h 约为地球半径r 的 5 倍, 同步卫星正下方的地面上有一静止的物体a,则同步卫星与物体a 的向心加速度之比是多少?若给物体a 以适当的绕行速度,使 a 成为近地卫星 ,则同步卫星与近地卫星的向心加速度之比是多少? 21、一宇航员为了估测一星球的质量，他在该星球的表面做自由落体实验：让小球在离地面h 高处自由下落，他测出经时间t 小球落地，又已知该星球的半径为r，试估算该星球的质量。已知万有引力常量g 22

10、、在某星球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，如果仅考虑物体受该星球的引力作用，忽略其他力的影响，物体上升的最大高度为h，已知该星球的直径为d，若发射一颗在该星球表面附近绕该星球做匀速圆周运动的卫星，求这颗卫星的速度。23、已知地球半径为r，地球表面的重力加速度为g，地球自转的周期为t，试求地球同步卫星的向心加速度大小。24、地球表面的重力加速度g=10m/s2，地球半径r=6.4 106m，某物体在地面上受到的重力为 160n，将它放置在卫星中，在卫星以12ag的加速度随火箭上升的过程中，求当物体与卫星中的支持物的相互挤压力为90n 时，卫星到地球的距离。参考答案：1、a 2、a 3、c 4、

11、abc 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 27 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 27 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载5、c 6、abd 7、ac 8、d 9、bc 10、 bc 11、c 12、 bcd 13、 ad 14、 abc 15、 c 16、 bc 17、 b 18、skm1619、1:2、1:8、8:1、1:420、1:6、36:121、222gthrm22、hdv2023、3

12、42416tgr24、mh71092.12009 年高三一轮物理单元检测万有引力与航天（二）一、选择题. 人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动时，以下叙述正确的是（）a. 卫星的速度一定大于或等于第一宇宙速度b.在卫星中用弹簧秤称一个物体，读数为零c.在卫星中，一个天平的两个盘上，分别放上质量不等的两个物体，天平不偏转d.在卫星中一切物体的质量都为零. 两颗靠得较近的天体组成双星，它们以两者连线上某点为圆心，做匀速圆周运动，因而不会由于相互的引力作用而被吸到一起，下面说法正确的是（）a.它们做圆周运动的角速度之比，与它们的质量之比成反比b.它们做圆周运动的线速度之比，与它们的质量之比成反比c.它

13、们做圆周运动的向心力之比，与它们的质量之比成正比d.它们做圆周运动的半径之比，与它们的质量之比成反比. 苹果落向地球，而不是地球向上运动碰到苹果，发生这个现象的原因是（）精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 27 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 27 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载a.由于苹果质量小，对地球的引力小，而地球质量大，对苹果引力大造成的b.由于地球对苹果有引力，而苹果对地球无引力造

14、成的c.苹果与地球间的引力是大小相等的，由于地球质量极大，不可能产生明显的加速度d.以上说法都不对. 两颗人造地球卫星，质量之比m1：m21：2, 轨道半径之比r1:r2=3:1 ，下面有关数据之比正确的是（）a.周期之比t1:t2=3:1 b.线速度之比v1:v2=3:1 c.向心力之比为f1:f2=1:9 d.向心加速度之比a1:a2=1:9 . 已知甲、 乙两行星的半径之比为a，它们各自的第一宇宙速度之比为b，则下列结论正确的是（）a.甲、乙两行星的质量之比为b2a:1 b.甲、乙两行星表面的重力加速度之比为b2:a c.甲、乙两行星各自的卫星的最小周期之比为a:b d.甲、乙两行星各自

15、的卫星的最大角速度之比为b:a . 地球同步卫星距地面高度为h，地球表面的重力加速度为g，地球半径为r,地球自转的角速度为 ，那么下列表达式表示同步卫星绕地球转动的线速度的是（）a.)(hrv b.)/(hrrgvc.)/(hrgrv d.32grv二、论述题7. 某一行星有一质量为m的卫星，以半径r ，周期 t 做匀速圆周运动，求：（1）行星的质量；（2）卫星的加速度；（3）若测得行星的半径恰好是卫星运行半径的1 10, 则行星表面的重力加速度是多少？8两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两星中心距离为r，其运动周期为t，求两星的总质

16、量。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 27 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 27 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载9无人飞船“神州二号”曾在离地高度为h3. 4 105m 的圆轨道上运行了47 小时。求在这段时间内它绕行地球多少圈？（地球半径r=6.37106m，重力加速度g9.8m/s2）10.（2004 年全国理综第23 题， 16 分）在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星

17、表面上，再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，速度方向是水平的，速度大小为v0，求它第二次落到火星表面时速度的大小，计算时不计火星大气阻力。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期为t。火星可视为半径为r0的均匀球体。11. 已知万有引力常量g，地球半径r，月球与地球间距离r ，同步卫星距地面的高度h，月球绕地球的运转周期t1, 地球自转周期t2, 地球表面的重力加速度g。某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量m的方法：同步卫星绕地心做圆周运动，由htmhmmg222)2(得22324gthm（1）请判断上面的结果是否正确，并说明理由。如不正确，

18、请给出正确的解法和结果。（2）请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法，并解得结果。参考答案题号1 2 3 4 5 答案bcbdcdabcd题号6 7 8 答案acd2324gtrm；224tra；22400trg2324gtr详解：7解析：（1）设行星的质量为m ，由行星对卫星的万有引力提供向心力得精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 27 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 27 页 - - - - - - - - -

19、优秀学习资料欢迎下载rtmrmmg2224，解之得2324gtrm（2）卫星的加速度224tra（3）设行星表面的重力加速度为g，行星半径为r，则行星表面物体的重力等于行星对物体的万有引力，即gmrmmg2，由以上得22400trg8解析：设两星质量分别为m1和 m2，都绕连线上o 点作周期为t 的圆周运动，星球1 和星球 2 到 o 的距离分别为l1和 l2。由万有引力定律和牛顿第二定律及几何条件可得对 m1：g221rmmm1（t2）2 l1m221224gtlr对 m2：g221rmmm2（t2）2 l2m122224gtlr两式相加得m1m22224gtr（l1l2）2324gtr。9

20、解析：用r 表示飞船圆轨道半径r=h+ r=6. 71106m 。m 表示地球质量，m 表示飞船质量，表示飞船绕地球运行的角速度，g 表示万有引力常量。由万有引力定律和牛顿定律得rmrgmm22利用 g2rmg 得32rgr2由于t2，t 表示周期。解得trr2gr，又 n=tt代入数值解得绕行圈数为n=31。10解析：以g表示火星表面附近的重力加速度，m 表示火星的质量，m 表示火星的卫星的质量， m表示火星表面出某一物体的质量，由万有引力定律和牛顿第二定律，有gmrmmg20；rtmrmmg22)2(设 v 表示着陆器第二次落到火星表面时的速度，它的竖直分量为v1，水平分量仍为v0，有hg

21、v2212021vvv精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 27 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 27 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载由以上各式解得20202328vrthrv11解析： （1）上面结果是错误的，地球的半径r在计算过程中不能忽略，正确解法和结果：)()2()(222hrtmhrmmg得2232)(4gthrm（2）方法一：月球绕地球做圆周运动，由212)2(tmrrmmg得21

22、324gtrm方法二：在地面重力近似等于万有引力，由mgrmmg2得ggrm2答案： （ 1）结果错误，正确结果2232)(4gthrm（2）21324gtrm；ggrm2曲线运动万有引力与航天定时训练本卷分第卷(选择题 )和第卷(非选择题 )两部分满分100 分，时间60 分钟第卷 (选择题共 48 分) 一、选择题 (共 12 小题，每小题4 分，共 48 分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4 分，选不全的得2 分，有选错或不答的得0 分) 1一物体运动规律是x3t2，y4t2 (xoy 为直角坐标系单位为m) ，则下

23、列说法中正确的是：a物体在x 轴和 y 轴方向上都是初速度为零的匀加速直线运动b物体的合运动是初速度为零、加速度为5m/s2的匀加速直线运动c物体的合运动是初速度为零、加速度为10m/s2的匀加速直线运动d物体的合运动是加速度为5m/s2的曲线运动2关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是：它是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最大速度它是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最小速度它是使人造地球卫星绕地球运行的最小发射速度它是使人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运行时在近地点的速度a. b. c.d. 3如图所示，靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑，大轮半径是小轮半径的 2 倍a、 b 分别

24、为大、 小轮边缘上的点， c 为大轮上一条半径的中点则：精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 27 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 27 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载a两轮转动的角速度相等b大轮转动的角速度是小轮的2 倍c质点加速度aa2abd质点加速度ab4ac4日本的 “ 月亮女神 ” 沿距月球表面100 km 的轨道飞行，我国的“ 嫦娥一号 ” 沿距月球表面的 200 km 的轨道飞行

25、，下列说法正确的是：a“ 月亮女神 ” 的线速度大于 “ 嫦娥一号 ” 的线速度b“ 月亮女神 ” 的周期小于 “ 嫦娥一号 ” 的周期c“ 月亮女神 ” 的周期大于 “ 嫦娥一号 ” 的周期d“ 月亮女神 ” 的角速度小于 “ 嫦娥一号 ” 的角速度5用一根细绳，一端系住一个质量为m 的小球，另一端悬在光滑水平桌面上方 h 处，绳长 l 大于 h，使小球在桌面上做如图所示的匀速圆周运动若使小球不离开桌面，其转轴的转速最大值是：a12ghb ghc12gld2 lg6质量为 m 的人造卫星在地面上未发射时的重力为g0，它在离地面的距离等于地球半径 r 的圆形轨道上运行时：a周期为4 2mrg0

26、b速度为2g0rmc重力为14g0d重力为 0 7据报道，我国数据中继卫星“ 天链一号01 星 ” 于 2008 年 4 月 25 日在西昌卫星发射中心发射升空， 经过 4 次变轨控制后， 于 5 月 1 日成功定点在东经77 赤道上空的同步轨道关于成功定点后的“ 天链一号01 星” ，下列说法正确的是：a运行速度大于7.9 km/s b离地面高度一定，相对地面静止c绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大d向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等8如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，管道内侧壁半径为r，小球半径为r，则下列说法中正确的是：a小球通过最高点时的最小速

27、度vming rrb小球通过最高点时的最小速度vmin 0 c小球在水平线ab 以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力d小球在水平线ab 以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力9 如图所示，质量为 m 的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为r 的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则：a该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于2rgb该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2rgc盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于2mgd盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能大于2

28、mg精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页，共 27 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页，共 27 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载10如图所示， oo为竖直轴， mn 为固定在oo上的水平光滑杆，有两个质量相同的金属球 a、 b 套在水平杆上， ac 和 bc 为抗拉能力相同的两根细线，c 端固定在转轴oo上当绳拉直时，a、b 两球转动半径之比恒为2：1，当转轴的角速度逐渐增大时：aac 先断bbc 先断c

29、两线同时断d不能确定哪段线先断11如图所示， 质量为 m 的物块从半径为r 的半球形碗边向碗底滑动，滑到最低点时的速度为 v，若物块滑到最低点时受到的摩擦力是ff，则物块与碗的动摩擦因数为：affmgbffmgmv2rcffmgmv2rdffmv2r12 2009 年 5 月 27 日上午在山西太原卫星发射中心发射的“ 风云三号 ” 气象卫星，是我国第二代极轨气象卫星，卫星上装有十多台有效载荷，可实现全球、 全天候、 多光谱、 三维、定量遥感功能 气象卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行，它的运行轨道距地面高度为h，卫星能在一天内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全部拍下来，已知地球半径为r，

30、地球表面处的重力加速度为g，地球的自转角速度为0.则以下说法正确的是：a气象卫星运行速度为vrgrhb气象卫星的周期为2 rhgc气象卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄像机应拍摄地面上赤道圆周的弧长至少为s 0(r h)3gd气象卫星到达赤道正上方时，应在同步卫星的上方第卷 (非选择题共 52 分) 二、论述 计算题 (本题共3 小题，共52 分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 ) 13 已知地球半径为r，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响(1)推导第一宇宙速度v1的表达式；(2)若卫星绕地球做匀速圆周

31、运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期t. 14有一种叫 “ 飞椅 ” 的游乐项目，示意图如图所示，长为l 的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r 的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动当转盘以角速度匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为 ，不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度与夹角 的关系精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页，共 27 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页，共 27 页 -

32、- - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载15如图所示， 一根长 0.1 m 的细线，一端系着一个质量为0.18 kg 的小球，拉住线的另一端， 使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，使小球的转速很缓慢地增加，当小球的转速增加到开始时转速的3 倍时， 细线断开，线断开前的瞬间线受到的拉力比开始时大40 n，求：(1)线断开前的瞬间，线受到的拉力大小；(2)线断开的瞬间，小球运动的线速度；(3)如果小球离开桌面时，速度方向与桌边缘的夹角为60 ，桌面高出地面0.8 m，求小球飞出后的落地点距桌边缘的水平距离曲线运动万有引力与航天定时训练答案1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

33、 12 ac c d ab a ac bc bc b a b a 13 【解析】(1)设卫星的质量为m，地球的质量为m，在地球表面附近满足：gmmr2mg得 gmr2g 卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力mv21rgmmr2式代入式，得到精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 11 页，共 27 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 11 页，共 27 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载v1rg. (2)考虑式，卫星受到

34、的万有引力为fgmm(rh)2mgr2(rh)2由牛顿第二定律fm42t2(rh) 式联立解得t2r(rh)3g. 14 【解析】设座椅的质量为m，匀速转动时，座椅的运动半径为r=r+lsin 受力分析如右图，由牛顿第二定律，有f合mgtan f合m 2r 联立，得转盘角速度与夹角 的关系： gtan rlsin 15 【解析】 (1)线的拉力提供小球做圆周运动的向心力，设开始时角速度为0，向心力为f0，线断开的瞬间，角速度为 ，线的拉力为ft. f0m 02r ftm 2r 由得ftf020291又因为 ftf0 40 n 由得 ft45 n (2)设线断开时小球的线速度为v，由 ftmv2

35、r得， vftrm45 0.10.18m/s5 m/s (3)设桌面高度为h，小球落地经历时间为t，落地点与飞出桌面点的水平距离为x. 由 h12gt2得： t2hg0.4 s xvt2 m 则小球飞出后的落地点到桌边缘的水平距离为：lxsin60 1.73 m. 稽山中学单元测试卷万有引力与航天一、单项选择题（本题包括9小题，每小题4分，共计 36分。每小题只有一个选项符合题意，选错、不选得0分，选对 4分）1下列说法正确的是（）a地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动b太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - -

36、 - - - - - 第 12 页，共 27 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 12 页，共 27 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载c开普勒发现了万有引力定律d地球是绕太阳运动的一颗行星2有关开普勒关于行星运动的描述，下列说法中不正确 的是 ( ) a所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上b所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上c所有的行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等d不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的3下列关于万有

37、引力定律的说法中正确的是（）a万有引力定律是卡文迪许在总结前人研究的基础上发现的b公式 f=g221rmm中的 g 是一个比例常数，是没有单位的c公式 f=g221rmm中的r是指两个质点间的距离或两个均匀球体的球心间的距离d由 f=g221rmm可知，当距离r趋向于 0 时， f 趋向于无穷大4 我国“嫦娥一号” 探月卫星经过无数人的协作和努力,在 2007 年 10 月 24 日晚 6 点多发射升空。如图所示 , “嫦娥一号”探月卫星在由地球飞向月球时, 沿曲线从m点向 n点飞行的过程中，速度逐渐减小。在此过程中探月卫星所受合力方向可能的是下列图中（）5“ 神舟六号 ” 的发射成功，可以预

38、见，随着航天员在轨道舱内停留时间的增加，体育锻炼成了一个必不可少的环节，下列器材适宜航天员在轨道舱中进行锻炼的是 （）a哑铃b弹簧拉力器c单杠d跑步机6在绕地球做匀速圆周运动的航天飞机外表面,有一隔热陶瓷片自动脱落,则( ) a陶瓷片做平抛运动c陶瓷片按原圆轨道做匀速圆周运动b陶瓷片做自由落体运动d陶瓷片做圆周运动,逐渐落后于航天飞机7 宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动,若飞船想与前面的空间站对接,飞船为了追上轨道空间站 ,可采取的方法是( ) a飞船加速直到追上轨道空间站,完成对接b飞船从原轨道减速至一个较低轨道,再加速追上轨道空间站,完成对接 . c飞船加速至一个较高轨道,再减速追上轨道空

39、间站,完成对接 . d无论飞船如何采取何种措施,均不能与空间站对接8地球半径为r，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为g/2，则该处距地面球表面的高度为（）a （21）r br c2r d2r 9太阳系八大行星绕太阳运动的轨道可粗略地认为是圆，各行星的半径、日星距离和质量如下表所示：行星名称水星金星地球火星木星土星天王星海王星星球半径 / 106m 2.44 6.05 6.38 3.40 71.49 60.27 25.56 24.75 a b c d 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 13 页，共 27 页 - - -

40、- - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 13 页，共 27 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载日星距离 / 1011m 0.58 1.08 1.50 2.28 7.78 14.29 28.71 45.04 星球质量 / 1024kg 0.33 4.87 6.00 0.64 1900 569 86.8 102 由表中所列数据可以估算海王星公转的周期最接近于：（）a1050 年b165 年c 35 年d15 年二多选题 （本题包括6 小题，每小题4 分，共计 24 分，每小题有一个以上选项符合题意，选

41、对得 4 分，不选全得2 分，选错或不选得0 分。 ）10设同步卫星离地心的距离为r，运行速率为v1，加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球的半径为r，则下列比值正确的是（）a21vv=rrb21aa=rrc21aa=22rrd21vv=rr11关于引力常量，下列说法中正确的是（）a它在数值上等于两个质量各为1kg 的质点相距1m 时相互作用力的大小b它适合于任何两个质点或天体之间的引力大小的计算c它的数值首次由牛顿测出d它数值很小，说明万有引力非常小，可以忽略不计12.关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（）a它是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的

42、最大速度。b它是人造地球卫星在圆形轨道上的最小运行速度。c它是能使卫星绕地球运行的最小发射速度。d它是人造卫星绕地球作椭圆轨道运行时在近地点的速度。13人造地球卫星可以绕地球做匀速圆周运动，也可以沿椭圆轨道绕地球运动。对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星，以下说法正确的是（）a近地点速度一定大于7.9 km/s b近地点速度一定在7.9 km/s11.2 km/s 之间c近地点速度可以小于7.9 km/s d远地点速度一定小于在同高度圆轨道上的运行速度14绕地球作匀速圆周运动的宇宙飞船内，其内部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

43、器内悬浮在空中15如图所示， 两颗靠得较近天体叫双星，它们以两者重心联线上的某点为圆心做匀速圆周运动，因而不至于因引力作用而吸引在一起，以下关于双星的说法中正确的是（）a它们做圆周运动的角速度与其质量成反比b它们做圆周运动的线速度与其质量成反比c它们做圆周运动的半径与其质量成反比d它们所受向心力与其质量成反比三填空题（每空2 分，共 24 分）精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 14 页，共 27 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 14 页，共

44、 27 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载16两颗人造地球卫星，都在圆形轨道上运行，质量之比为mamb=12,，轨道半径之比rarb=1:2,则它们的(1)线速度之比va vb=(2)角速度之比ab= (3)周期之比tatb =(4)向心加速度之比aa ab = (5)向心力之比fafb =17我国航天计划的下一个目标是登上月球，当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球，飞船上备有以下实验器材：a计时表一只；b弹簧测力计一把；c已知质量为m 的物体一个；d天平一只 (附砝码一盒 )。已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量的数据，可求出月球的半径r 及月

45、球的平均密度(已知万有引力常量为g)。(1)两次测量所选用的器材分别为_、_和_(用选项符号表示)；(2)两次测量的物理量是_和_；(3)用所给物理量的符号分别写出月球半径r 和月球平均密度的表达式r _ ， _ 。四计算题（共16 分）18地球的第一宇宙速度为7.9km/s， ，若某行星质量是地球质量的4 倍， 半径是地球半径的12 倍，求该行星的第一宇宙速度。（6 分）19火箭载着宇宙探测器飞向某行星，火箭内平台上还放有测试仪器，如图所示。 火箭从地面起飞时， 以加速度20g竖直向上做匀加速直线运动(0g为地面附近的重力加速度)，已知地球半径为 r。(假定行星为球体，且已知万有引力常量为g

46、) (1)升到某一高度时，测试仪器对平台的压力刚好是起飞前压力的1817，求此时火箭离地面的高度h；(2)探测器与箭体分离后，进入行星表面附近的预定轨道，进行一系列科学实验和测量，若测得探测器环绕该行星运动的周期为0t，试问：该行星的平均密度为多少？万有引力与航天单元测试答卷班级姓名学号得分一、单选题（共36 分）1 2 3 4 5 6 7 8 9 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 15 页，共 27 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 15

47、页，共 27 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载d b c c b c b a b 二、多选题（共24 分）10 11 12 13 14 15 bd a b ac ad bd bc 三、填空题（共24 分）16、 （1）2:1 （2）22:1 （3）1:22（4）4:1 （5）2:117、 （1）a ，b ，c ；（2）周期 t ，f ；（3）ft2/(42m ) ，3 / gt2。四、计算题（18 题 6 分， 19 题 10 分，共计 16 分）18、解：rgmvrmg214地地=7.98 =22.3 km/s 19、 (1) 起飞前01mgn。起飞后202mgmg

48、n。181712nn。02mgrgmm。mghrgmm2)(。联立以上各式解得2rh。(2) 设行星半径为r，质量为1m，密度为，则2021)2(tmrrmgm2013gtvm。万有引力与航天测试卷说明： 1. 考试时间 90分钟。 2. 选择题答案填写在答题框中。一、单项选择题（本题包括7小题，每小题 4分，共计 28分。每小题只有一个选项符合题意，选错、不选得0分，选对 4分）1下列说法正确的是（）a地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 16 页，共 27 页 - - - - - - -

49、 - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 16 页，共 27 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载b太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动 c开普勒发现了万有引力定律d地球是绕太阳运动的一颗行星2“ 神舟六号 ” 的发射成功，可以预见，随着航天员在轨道舱内停留时间的增加，体育锻炼成了一个必不可少的环节，下列器材适宜航天员在轨道舱中进行锻炼的是 （）a哑铃b弹簧拉力器c单杠d跑步机3. 由于地球的自转，下列说法中正确的是（）a. 物体放在高山顶时所需的向心力比放在平地时所需的向心力要小些b. 物体所需向心力随其

50、所在位置的纬度的增大而减小c. 物体所需的向心力就等于地球对它的引力d. 物体所需的向心力就等于物体所受的重力4. 在地球大气层外有很多太空垃圾绕地球做匀速圆周运动，每到太阳活动期， 由于受太阳的影响， 地球大气层的厚度开始增加，而使得部分垃圾进入大气层，开始做靠近地球的向心运动，产生这一结果的原因是（）a. 由于太空垃圾受到地球引力减小而导致的向心运动b. 由于太空垃圾受到地球引力增大而导致的向心运动c. 由于太空垃圾受到空气阻力而导致的向心运动d. 地球引力提供了太空垃圾做匀速圆周运动所需的向心力，故产生向心运动的结果与空气阻力无关5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

51、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 ” 由以上信息可以确定a这颗行星的公转周期与地球相等b这颗行星的半径等于地球的半径c这颗行星的密度等于地球的密度d这颗行星上同样存在着生命6同步卫星离地球球心的距离为r，运行速率为v1，加速度大小为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为r。则 ( ) a1: a2=r: r a1: a2=r2: r2 v1：v2=r2: r2rrvv21:abcd7在圆轨道上运行的国际空间站里，一宇航员a静止（相对空间舱） “站”于舱内朝向地球一侧的“地面”b上，如图所

52、示，下列说法正确的是（）a. 宇航员 a不受地球引力作用b. 宇航员 a所受地球引力与他在地面上所受重力相等c. 宇航员 a与“地面” b之间无弹力作用d. 若宇航员a 将手中一小球无初速（相对于空间舱）释放，该小球将落到“地”面b 二、双项选择题（本题包括5小题，每小题 5分，共计25分。每小题只有两个选项符合题意，选错得0分，选不全得 3分，全对得 5分）8关于第一宇宙速度，下列说法哪些是正确的是( ) a它是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最小运行速度b这是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度c它是人造卫星绕地球飞行所需的最小水平发射速度d它是人造卫星绕地球运动的最大运行速度精品学习

53、资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 17 页，共 27 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 17 页，共 27 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载p地球q 轨道 1 轨道 2 9. 关于开普勒行星运动的公式23trk，以下理解正确的是（）ak 是一个与行星无关的常量b若地球绕太阳运转轨道的半长轴为r地，周期为t地；月球绕地球运转轨道的长半轴为r月，周期为t月，则2323月月地地trtrct 表示行星运动的自转周期dt 表示行星运动

54、的公转周期10. 某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如它的轨道半径增加到原来的n 倍后，仍能够绕地球做匀速圆周运动，则：（）a根据rv，可知卫星运动的线速度将增大到原来的n 倍 b 根据rmvf2，可知卫星受到的向心力将减小到原来的n1倍 c 根据2rgmmf，可知地球给卫星提供的向心力将减小到原来的21n倍 d 根据rmvrgmm22，可知卫星运动的线速度将减小到原来的n1倍11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，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕

55、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m1m2 =32，则可知（）am1、 m2做圆周运动的线速度之比为23 bm1做圆周运动的半径为52lcm1、m2做圆周运动的角速度之比为32dm2做圆周运动的半径为52l12 2008 年 9 月 25 日至 28 日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。 飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343 千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为 343 千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90 分钟。下列判断正确的是（）a飞船变轨前后的速度相等b飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态c飞船在

56、此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度d飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度选择题答题框题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案三、填空题（本题包括 2小题，第 13题5分，第14题8分，共计 13分）13. 一物体在地球表面重g0=16 n ，将它挂在以a=5 m/s2的加速度竖直上升的火箭中的弹簧精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 18 页，共 27 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - -

57、- 第 18 页，共 27 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载秤钩上，弹簧秤示数f=9 n，此火箭离地球表面的距离是地球半径的倍（g=10 m/s2） 。14已知物体从地球上的逃逸速度（第二宇宙速度）v2=eergm2，其中g、me、re分别是引力常量、地球的质量和半径。已知g=6.6710-11nm2/kg2，c=3.0108m/s。根据以上信息，完成下列问题：（1） 逃逸速度大于真空中光速的天体叫做黑洞，设某黑洞的质量等于太阳的质量m=2.01030 kg，则它的可能最大半径为_m（结果保留一位有效数字）（2）在目前天文观测范围内，物质的平均密度为10-27kg/m

58、3，如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体，其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c，因此任何物体都不能脱离宇宙，则宇宙的半径至少为_（写出表达式）四、计算题（本题包括 3 小题，第 15 题 10 分，第 16、17 题各 12 分，共计34 分）15. 有一种卫星叫做极地卫星，其轨道平面与地球的赤道平面成900角，它常应用于遥感、探测。假设有一个极地卫星绕地球做匀速周运动。已知：该卫星的运动周期为t0/4（t0为地球的自转周期） ，地球表面的重力加速度为g，地球半径为r。则：（1）该卫星一昼夜能有几次经过赤道上空？试说明理由。（2）该卫星离地的高度h为多少？16 2005 年 10 月

59、 12 日，我国成功发射了“神州”六号载人飞船。这是继2003 年 10 月 15日神舟五号载人飞船成功发射之后，人类探索太空历史上的又一次重要成就。这次执行任务的长二 f 型运载火箭，全长58.3 m，起飞质量为479.8 t，刚起飞时，火箭竖直升空，航天员费俊龙、聂海胜有较强的超重感，仪器显示他们对座舱的最大压力达到他们体重的5 倍。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 19 页，共 27 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 19 页，共 27

60、 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载飞船入轨之后，在115.5 h 内环绕地球飞行77 圈，将飞船的轨道简化为圆形，求（1）点火发射时，火箭的最大推力。（g 取 10m/s2，结果保留两位有效数字）（2）飞船运行轨道与地球同步卫星轨道的半径之比（可以保留根号）17继神秘的火星之后，土星也成了世界关注的焦点. 经过近 7 年时间， 2 亿千米在太空中风尘仆仆的穿行后，美航天局和欧航天局合作研究出“卡西尼” 号土星探测器于美国东部时间 6 月 30 日（北京时间7 月 1 日）抵达预定轨道，开始“拜访土星及其卫星家族. 这是人类首次针对土星及其31 颗已知卫星最详尽的探测.