2013学业水平考试复习《万有引力与航天》专题训练

1、6学考专题复习万有引力与航天、行星的运动一一开普勒三定律1 . 16世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，经过 40多年的天文观测和潜心研究，提出“日心说”的如下四个基本论点，这四个论点就目前看存在缺陷的是（）A宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动B 地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星，月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星，它绕地球运转的 同时还跟地球一起绕太阳运动C .天穹不转动，因为地球每天自西向东自转一周，造成天体每天东升西落的现象D与日地距离相比，其他恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多2 矢于行星运动，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

2、运动B太阳是宇宙的中心，地球是围绕太阳的一颗行星C 宇宙每时每刻都是运动的，静止是相对的D .不论是日心说还是地心说，在研究行星运动时都是有局限的3 .发现行星运动规律的天文学家是（）A .第谷B .哥白尼C.牛顿D开普勒34 矢于开普勒行星运动的公式*二k,下列理解正确的是（A. k是一个与行星无矢的量B 若地球绕太阳运转轨道的半长轴为a地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的半长轴为a地a月a月，周期为T月，则T5= T月C. T表示行星运动的自转周期D. T表示行星运动的公转周期5. 矢于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是 （）A .所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B .行星绕太阳运动时

3、太阳位于行星轨道的中心处C离太阳越近的行星的运动周期越长D .所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等6设行星绕恒星的运行轨道是圆，则其运行轨道半径R的三次方与其运行周期T的平方之比R3为常数，即R= k,那么k的大小（A. 只与行星的质量有尖C与恒星和行星的质量都有尖7矢于天体的运动，下列说法中正确的是B只与恒星的质量有尖D与恒星的质量及行星的速率有尖 （ ）A天体的运动和地面上物体的运动遵循不同的规律B 天体的运动是最完美、最和谐的匀速圆周运动C太阳从东边升起，西边落下，所以太阳绕地球运动D太阳系中所有的行星都绕太阳运动&已知海王星绕太阳运转的平均轨道半径为4.5

4、OX 1012 m ,地球绕太阳公转的平均轨道半径为1.49X1011 m,试估算海王星绕太阳运转的周期.二、万有引力定律1 太阳对行星的引力提供了行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力，这个向心力大小A与行星距太阳的距离成正比B与行星距太阳的距离成反比C与行星运动的速率的平方成正比D与行星距太阳的距离的平方成反比12 .要使两物体间的引力减小到原来的 4，下列方法可行的是（）A .两物体的距离不变，质量各减小为原来的一半B .两物体的距离变为原来的2倍，质量各减为原来的一半C两物体的质量变为原来的一半，距离也减为原来的一半D两物体的质量都变为原来的 2倍，距离不变3对于万有引力的表达式F二G*;严

5、，下列说法正确的是（）A .公式中的G为万有引力常量，它是由实验得出的，而不是人为规定的B 当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C. m和m2受到的引力总是大小相等，而与 m、 m?是否相等无矢D. m与m2受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力4 .有矢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. F =G卬学中的G是一个比例常数，是没有单位的.rC万有引力定律只是严格适用于两个质点之间D两物体间的引力大小与质量成正比，与两物体间距离平方成反比5. 两物体之间的距离为R，万有引力为F,当这两个物体之间的距离为R/2时，它们之间的万有引力为（）B . 2FC .

6、 F/2D . F/46. 一物体在地球表面所受重力为G,则它距地面高度为地球半径时受到的引力为（A. G/16B . G/4C. G/9D . G/37 .地球对月球具有相当大的万有引力，可它们没有靠在一起，这是因为（）A 不仅地球对月球有万有引力，而且月球对地球也有万有引力，这两个力大小相等，方向相反， 互相抵消了B 不仅地球对月球有万有引力，而且太阳系中的其他星球对月球也有万有引力，这些力的合力为 零C地球对月球的引力还不算大D地球对月球的万有引力不断改变月球的运动方向，使得月球围绕地球运动8. 一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么

7、这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是它在地球上所受万有引力的（）A . 0.25 倍 B . 0.5 倍 C . 2.0 倍 D . 4.0 倍9 .如图所示两球间的距离为r,两球的质量分布均匀，大小分别为mi、.m2,半径分别为鞋、2,则两球的万有引力大小为.）rim2E. 2imir2mm2G （+ 2+ r2“对于万有引力公式GW,下列说法中正确的是（）A .当两个物体之间的距离趋近于零时，F趋于无穷大B .只要两个物体是球体，就可用上式求解万有引力C 只有两个物体看成质点时，才可用上式求两个物体间的万有引力D .任何两个物体都存在万有引力ii.已知地球的质量为6.OX i24 kg

8、，太阳的质量为2.0 X i30 kg,地球绕太阳公转的轨道半径为 i.5xi11m （取 G= 6.67x10 11 N m2kg2> .求：（1）太阳对地球的引力大小.（2）地球绕太阳运转的向心加速度.三、计算天体的质量和密度1 若已知行星绕太阳公转的半径为r，公转的周期为T,万有引力恒量为G,则由此可求出r）A某行星的质量B太阳的质量C某行星的密度D太阳的密度2已知下面的哪组数据，可以算出地球的质量M地（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RIB 地球绕太阳运行周期T2及地球到太阳中心的距离R2C 人造卫星在地面附近的运行速度V3和运行周期T3D 地球绕

9、太阳运行的速度V4及地球到太阳中心的距离R43.已知引力常量G,月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T,仅利用这三个数据，可以估算出的物理量有（）A.月球的质量B.地球的质量C.地球的半径D.月球绕地球运行速度的大小4 两个行星各有一个卫星绕其表面运行，已知两个卫星的周期之比为为 1 ： 2,两行星半径之比 2:1,则下列选项正确的是（）两行星密度之比为4 : 1两行星质量之比为16:1两行星表面处重力加速度之比为8 : 1两卫星的速率之比为A g B .（2X3） C.®® D .（3）5.某卫星距离地球中心约3 X107m,卫星绕地球运动的轨道可视为圆，运动

10、的周期约9×04So太阳中心到地球中心距离约为 15 XWlI 地球公转周期约为 3.2 >t7s由此可估算太阳质量是地)C. 2 XW6D. 1 X107已知地球的半径为R,地面的重力加速度为g,万,平均密度的表达式为球质量的多少倍？（取一位有效数字）（A. 9 X105B. 1 XW66.有引力恒量为G,如果不考虑地球自转的影响，那么地球质量表达式为四、万有引力与重力加速度1 设地球表面重力加速度为g。，物体在距离地心4R （R是地球的半径）处，由于地球的作用而产生的加速度为g,则g/g。为（）A. 1B. 1/9D. 1/162离地面某一咼度 h处的重力加速度是地球表面重

11、力加速度的一半，则高度h是地球半径的（）A. （J2+1）倍b.（寸 2 倍C.2 倍3.苹果自由落向地面时加速度的大小为g,在离地面高度等于地球半径处做匀速圆周运动的人 造卫星的向心加速度为（1 1 、亠B. 2gc-agD .无法确定4 .地球与物体间的万有引力可以认为在数值上等于物体的重力，那么在体的重力6 400 km的高空，物 与它在地面上的重力之比为（R地二6 400 km ）（）A. 2 ： 1 B .1 ：2C .1： 4D.1：15.1990年5月，紫金Ih天文台将他们发现的第2 752号小行星命名为吴健雄星，该小行星的半径为16 km o若将此小行星和地球均看成质量分布均匀

12、的球体，小行星密度与地球相同已知地球半径R二6 400 km，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- 4009B. 4oc 209D. 209）B.卫星的角速度为匚匚V8Ro6. 设地球的半径为Ro,质量为m速度的卫星在距地面为Ro的高处做匀速圆周运动，地面的重力加 为g,则下列说法错误的是（A卫星的线速度为也凹D.卫星的周期为2绝Vg2C. 卫星的加速度为94f7火星半径是地球半径的一半，火星的质量是地球质量"9,设地面的重力加速度为go,则的火星表面的重力加速度为多大？1&已知某小行星表面的重力加速度是地球表面的400试求：（1）在距小行星表面20m

13、处，让质量为m = 60 kg的物体自由下落，求物体下落到该行星表 面所用的时间.（2）物体在小行星上的质量和“重力”与地球上的是否相同？ （已知地球表面重力加速度g=10ms ）28五、人造卫星的运动1 可以发射这样的人造地球卫星，使其圆轨道（）A 与地球表面上某一纬度线（非赤道）是共面同心圆B与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆C与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是静止 的D .与地球表面上的赤道纟加廨求曹關M地球帝面酌地心重合，对环绕地球2.如图所示的圆a、b、c,做习速圆周运动的卫星而言bA卫星的轨道可能为B. 卫星的轨道可能为C. 卫星的轨道可能为D同步卫星

14、的轨道一定为b轨道面上的轨道b的某一同心圆3 若人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，则离地面越高的卫星（A 速度越大B.角速度越大C.向心加速度越大D .周期越大T2二24 h;两颗卫星4 .我国自行研制发射的“风云一号” “风云二号”气象卫星的飞行轨道是不同的，“风云一 Ti= 12 号”是极地圆形軌道卫星SffiMz卫星，相比（”风云一号”离地面较高“风云一号”每个时刻可观察到的地球表面范围较大“风云一号”线速度较大D 若某时刻“风云一号”和“风云二号”正好同时在赤道上某个小岛的上空，那么再过2，卫星仍做圆周运动,12小时，它们又将同时到达该小岛的上空5人造地球卫星绕地球做圆周运动，假如卫星

15、的线速度减小到原来的A .卫星的向心加速度减小到原来的B卫星的角速度减小到原来的C2C卫星的周期增大到原来 的D卫星的周期增大到原来 的11如图所示。若此时它V3,周期分别为Tl, T2 ,31 >32 >33Vk V2< VaTI= T 2= T 3D Tl > 2 > 37.两颗人造卫星A,速率之比分别为（A. Ra:RB=4:1 ,C. Ra:RB=I:4 ,B绕地球作圆周运动8 ,VA：VB=I ：2VA：VB=2:1周期之比为Ta： Tb=I ：则轨道半径之比和运动B . Ra:RB=4:1 , VA：VB=2:1D . Ra:RB=I :4 , VA：

16、VB=I :26 高度不同的三颗人造卫星，某一瞬时的位置恰好与地心在同一直线上， 们的飞行方向相同，角速度分别3 1,3 2,3 3,线速度分别为VI, V2, T3则（r时，周期为T,线速度为V。则8. 颗人造地球卫星，斑施球做匀速圆周运动的轨道半径为 绕地球运行的轨道半径为2r时（）A .周期为2迈T,线速度为/爭1B .周期为22T,线速度为2VC 周期为V2T,线速度为警7D .周期为72T,线速度为9. 如图所示，a、b、C是大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，的a、b质量相同且小于C质量,下列说法中正确的是 （）b、c的线速度大小相等且大于 a的线速度b、c的向心加速度相等且

17、大于 a的向心加速度b、C的周期相等且大于a的周期b、c的向心力相等且大于a的向心力10. 某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用，卫星运尧地球运转的轨道会慢慢改变，每次测量中n，后来变为2,2V n.以 Eki、Ek2动可近似看作圆周运动，某次测量卫星的轨道半径为表示 卫星在这两个轨道上的动能，A . Ek2< Eki, T2< TiC Ek2> EkI , 2< Tl11 假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增加到原来的A .根据公式V= 3 1 可知卫星运动的线速度将增大到原来的2B .根据公式F二巴+可知卫星所需的向心力将减小到原来的C .根据公式F二GM

18、rm可知地球提供的向心力将减小到原来的2倍，仍做圆周运动，则（）2幡1/4D .根据上述B和C中给岀的公式可知，卫星运行的线速度将减小到原来的12矢于人造地球卫星的运行速度和发射速度，以下说法中正确的是A. 低轨道卫星的运行速度大，发射速度也大B. 低轨道卫星的运行速度 大，C. 高轨道卫星的运行速度但发射速度小发射速度也小但发射速度大D. 高轨道卫星的运行速度小，六、地球同步卫星矢于地球同步通讯卫星，下列说法中正确的是（A. 它一定在赤道上空运行B. 各国发射的这种卫星轨道半径都一样C. 它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D. 它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间F列矢于同步通信卫星的说

19、法中不正确的是（A 同步通信卫星和地球自转同步卫星的高度和速率都是确定的B .同步通信卫星的角速度虽已被确定，但高度和速率可以选择高度增加，速率增大；高度降低， 速率减小 > 仍同步C.我国发射第一颗人造地球卫星的周期是114min ,比同步通信卫星的周期短，所以第颗人造卫星离地面的高度比同步卫星低D 同步通信卫星的运行速率比我国发射的第一颗人造卫星的运行速率小下列尖于地球同步通信卫星的说法中，正确的是（）A 为避免同步通信卫星在轨道上相撞，应使它们运行在不同的轨道上B 同步通信卫星定点在地球上空某处，各个同步通信卫星的角速度相同，但线速度 可以不同C不同国家发射同步通信卫星的地点不同，

20、这些卫星轨道不一定在同一平面内D 同步通信卫星只能运行在赤道上空某一恒定高度上4地球同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星，它（）A可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同的值B可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的C只能在赤道的正上方但离地心的距离可按需要选择不同的值D只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的5.设地球质量为M,半径为R，自转角速度为3,引力3,常量为G,则此同步卫星离地高度为,此同步卫星的线速度大小为七、宇宙速度下列说法正确的是A. 第一宇宙速度是人造卫星环绕地球运动的速度B. 第一宇宙速度是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有

21、的速度C. 如果需要，地球同步通讯卫星可以定点在地球上空的任何一点D地球同步通讯卫星的轨道可以是圆的也可以是椭圆的第一宇宙速度是物体在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的速度，则有A .被发射的物体质量越大，第一宇宙速度越大B .被发射的物体质量越小，第一宇宙速度越大C .第一宇宙速度与被发射物体的质量无矢D. 第一宇宙速度与地球的质量有尖矢于人造地球卫星，下列说法哪些是错误的（）A .发射卫星时，运载火箭飞行的最大速度必须达到或超过第一宇宙速度，发射才有可能成功B卫星绕地球做圆周运动时，其线速度一定不会小于第一宇宙速度C 卫星绕地球做圆周运动的周期只要等于24小时，这个卫星一定相对于地面“定

22、占”八、D .发射一个地球同步卫星，可以使其“定点”于西安市的正上方4宇宙飞船要与环绕地球运转的轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站A .只能从较高轨道上加速B.只能从较低轨道上加速C 只能从与空间站同一轨道上加速D .无论在什么轨道，只要加速即可5.已知地球半径为R,质量为M,自转角速度为3地面重力加速度为g,万有引力恒量为G ,地球同步卫星的运行速度为A.VRgC. QgM/RV,则第一宇宙速度的值可表示为（）B.Uv3/ 3RD . 3R1矢于地球的第一宇宙速度，下面说法中正确的是A它是人造地球卫星绕地球运行的最小环绕速度B它是在近地圆形轨道上运行的人造地球卫星的环绕速度C它是在地面上发射人造地球卫星的最小发射速度D它是卫星在椭圆轨道上运行时的近地点速度若地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其实际绕行速率A .一定等于 7.9 km/sB .一定小于 7.9 km/sC .一定大于 7.9kmsD 介于 7.9-11.2kms 之间。某同学这样来推导第一宇宙速度2xR 2x3.1 4x6.4x107 =km / ST24 X 3600=0.465km / S这一结果与正确值相差很大，这是由于他在近似处理中，错误地假设(A .卫星的轨道是圆B .卫星的周期等于地