万有引力与航天 单元测试

万有引力与航天单元测试（一）一、选择题.关于日心说被人们接受的原因是（）A.太阳总是从东面升起，从西面落下B.若以地球为中心来研究的运动有很多无法解决的问题C.若以太阳为中心许多问题都可以解决，对行星的描述也变得简单D.地球是围绕太阳运转的.有关开普勒关于行星运动的描述，下列说法中正确的是（）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.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.关于万有引力定律的适用范围，下列说法中正确的是（）A.只适用于天体，不适用于地面物体只适用于球形物体，不适用于其他形状的物体C.只适用于质点，不适用于实际物体D.适用于自然界中任意两个物体之间.已知万有引力常量G,要计算地球的质量还需要知道某些数据，现在给出下列各组数据，可以计算出地球质量的是（）A.地球公转的周期及半径B.月球绕地球运行的周期和运行的半径C.人造卫星绕地球运行的周期和速率D.地球半径和同步卫星离地面的高度.人造地球卫星由于受大气阻力，轨道半径逐渐变小，则线速度和周期变化情况是（）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.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（）A.6倍B.4倍C.25/9倍D.12倍.假如一个做圆周运动的人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍仍做圆周运动，贝）A.根据公式片s可知，卫星运动的线速度将增加到原来的2倍.根据公式/=%，/厂可知，卫星所需向心力减小到原来的1/2C.根据公式尸可知，地球提供的向心力将减小到原来的1/4D.根据上述B和。中给出的公式，可知卫星运动的线速度将减小到原来的8/2.假设在质量与地球质量相同，半径为地球半径两倍的天体上进行运动比赛，那么与在地球上的比赛成绩相比，下列说法正确的是（）A.跳高运动员的成绩会更好.用弹簧秤称体重时，体重数值变得更大C.从相同高度由静止降落的棒球落地的时间会更短些D.用手投出的篮球，水平方向的分速度变化更慢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，使得部分垃圾进入大气层.开始做靠近地球的近心运动，产生这一结果的初始原因是（）A.由于太空垃圾受到地球引力减小而导致做近心运动B.由于太空垃圾受到地球引力增大而导致做近心运动C.由于太空垃圾受到空气阻力而导致做近心运动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.“东方一号”人造地球卫星A和“华卫二号”人造卫星8,它们的质量之比为根a：加产1：2,它们的轨道半径之比为2：1,则下面的结论中正确的是（）A.它们受到地球的引力之比为Fa；/8=1：1B.它们的运行速度大小之比为山：的=1：V2C.它们的运行周期之比为口：1D.它们的运行角速度之比为。4：①b=3亚：,11.西昌卫星发射中心的火箭发射架上，有一待发射的卫星，它随地球自转的线速度为A.V2>V3>vi;ai<a^<a\B-V2>V3<vi;ai>a^>a\C.V2>V3>vi；ai>a^>a\D・V3>V2>vi;ai>aS>a\VI>加速度为0；发射升空后在近地轨道上做匀速圆周运动，线速度为也、加速度为〃2；实施变轨后，使其在同步卫星轨道上做匀速圆周运动，运动的线速度为内、加速度为。3A.V2>V3>vi;ai<a^<a\B-V2>V3<vi;ai>a^>a\C.V2>V3>vi；ai>a^>a\D・V3>V2>vi;ai>aS>a\.发射地球同步卫星要经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道1,/82然后使其沿椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切<Qy于Q点,轨道2、3相切于。点，如图1所示.当卫星分别在1、2、3轨道'_/上正常运行时，以下说法正确的是（）图1A.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过。点时的加速度B.卫星在轨道1上经过Q点时的动能等于它在轨道2上经过Q点时的动能C.卫星在轨道3上的动能小于它在轨道1上的动能D.卫星在轨道3上的引力势能小于它在轨道1上的引力势能二、填空题.地球绕太阳运行的轨道半长轴为L50xl（）iim,周期为365天；月球绕地球运行的轨道半长轴为3.8x108m,周期为27.3天；则对于绕太阳运动的行星R3/产的值为,对于绕地球运动的卫星R3/『的值为oTOC\o"1-5"\h\z.木星到太阳的距离约等于地球到太阳距离的5.2倍，如果地球在轨道上的公转速度为30km/s,则木星在其轨道上公转的速度等于o//一1、//、、X.如图2,有A、3两颗行星绕同一恒星0做圆周运动，旋转方向相［（&同，A行星的周期为T”8行星的周期为石，在某一时刻两行星第一次相：遇（即两颗行星相距最近），则经过时间九=时两行星第二次相遇，'、、—一）/经过时间亥=时两行星第一次相距最远。.把火星和地球视为质量均匀分布的球，它们绕太阳做圆周运动，已知火星和地球绕太阳运动的周期之比为T1/T2,火星和地球各自表面处的重力加速度之比为gl/g2,火星和地球半径之比为八/r2o则火星和地球绕太阳运动的动能之比为£i/E2=。（动能公式为：P12\E=—mv）

三、计算题.太阳系中除了有九大行星外，还有许多围绕太阳运行的小行星，其中一颗名叫“谷神”的小行星，质量为1.00xl()2ikg,它运行的轨道半径是地球的2.77倍，试求出它绕太阳一周所需要的时间是多少年？.某星球的质量约为地球的9倍，半径为地球的一半，若从地球上高h处平抛一物体,射程为60m,则在该星球上以同样高度、以同样初速度平抛同一物体，射程为多少？.“伽利略”号木星探测器从1989年10月进入太空起，历经6年，行程37亿千米，终于到达木星周围，此后要在2年内绕木星运行11圈，对木星及其卫星进行考察，最后进入木星大气层烧毁.设这11圈都是绕木星在同一个圆周上运行，试求探测器绕木星运行的轨道半径和速率(已知木星质量为l.9xl()27kg).宇宙飞船在一颗直径2.2km,平均密度2.2xl()3kg/m3的小行星上着路，这颗小行星在缓慢地自转，宇航员计划用2.0小时的时间在这颗小行星表面沿着赤道步行一圈，通过计算说明这计划是否能够实现？(引力常量G=6.7xl(T"N.m2/kg2).用不同的方法估算银河系的质量，所得结果也不相同。以下是诸多估算方法中的一种。根据观测结果估计，从银河系中心到距离为R=3X109R）（Ro表示地球轨道半径）的范围内集中了质量Mi=1.5X10UM（）（M）表示太阳的质量）。在上面所指的范围内星体运转的周期为7=3.75X108年。求银河系，，隐藏”的质量，即在半径为R的球体内未被观察到的物质的质量，计算中可以认为银河系的质量都集中在其中心。.A、B两颗人造卫星绕地球做圆周运动，它们的圆轨道在同一平面内，周期之比是岂=芈。若两颗卫星最近距离等于地球半径R,求这两颗卫星的周期各是多少？从两颗卫星t22V2相距最近开始计时到两颗卫星相距最远至少经过多少时间？已知在地面附近绕地球做圆周运动的卫星的周期为To。《万有引力定律与航天》测试题第I卷（选择题，共40分）一、选择题（每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对得4分，对而不全得2分，有错选或不答得0分。）1.关于开普勒行星运动的公式以下理解正确的是（）T2A.女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，周期为了地;月球绕地球运转轨道的长半轴为尺月,周期为T月,则具名7表示行星运动的自转周期T表示行星运动的公转周期.对于万有引力定律的表达式4G四生，下面说法中正确的是（）r2A.公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B.当厂趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C.如与加2受到的引力总是大小相等的，而与如、”2是否相等无关图1图1图1D.如与加2受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力.如图1所示，a、b.c是地球大气层外圆形轨道上运动的三颗卫星,图1。和人质量相等且小于c的质量，则（）A.。所需向心力最小B.Ac的周期相同且大于。的周期C.。、。的向心加速度大小相等，且大于。的向心加速度D.b、c的线速度大小相等，且小于。的线速度.已知甲、乙两行星的半径之比为m它们各自的第一宇宙速度之比为。,则下列结论正确的是（）A.甲、乙两行星的质量之比为从。：1B.甲、乙两行星表面的重力加速度之比为。2：〃C.甲、乙两行星各自卫星的最小周期之比为。：匕D.甲、乙两行星各自卫星的最大角速度之比为4：A.近地卫星线速度为7.9km/s,已知月球质量是地球质量的地球半径81TOC\o"1-5"\h\z是月球半径的3.8倍，则在月球上发射“近月卫星”的环绕速度约为（）A.1.0km/sB.1.7km/sC.2.0km/sD.1.5km/s.假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则（）A.根据公式可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍B.根据公式4加E，可知卫星所需的向心力将减小到原来的,r2C.根据公式4G幽，可知地球提供的向心力将减小到原来的,产4D.根据上述B和。中给出的公式，可知卫星运动的线速度将减小到原来的V22.据观测，某行星外围有一模糊不清的环，为了判断该环是连续物还是卫星群，又测出了环中各层的线速度丫的大小与该层至行星中心的距离R,则以下判断中正确的是（）A.若u与尺成正比，则环是连续物B.若u与R成反比，则环是连续物C.若v2与H成正比，则环是卫星群D.若廿与R成反比，则环是卫星群.地球同步卫星距地面高度为人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以那么同步卫星绕地球转动的线速度为（）A.v=（H+〃）3B.v=^RG/（R+h）C.v=R^g/（R+h）D.v=Rr2g①.下列说法中正确的是（）A.已知地球中心距太阳中心的距离，只要观测到火星绕太阳的公转周期,就可估测出火星中心距太阳中心的距离B.已知地球中心距太阳中心的距离，就能估测出地球中心距月球中心的距离C.已知月球中心距地球中心的距离，就能估测出同步地球卫星距地球中心的距离D.已知月球中心距地球中心的距离，只要观测火星绕太阳公转的周期，就能估测出火星距太阳的距离.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。设其做匀速圆周运动，因而不会由于相互的引力作用而被吸在一起，则下列说法中正确的是（）A.它们做圆周运动的角速度之比与它们的质量成正比B.它们做匀速圆周运动的线速度之比与它们的质量成反比C.它们做匀速圆周运动的向心力之比与它们的质量成正比D.它们做圆周运动的轨道半径之比与它们的质量成反比第II卷（非选择题，共60分）二'填空题（每小题6分，共24分。把正确答案填写在题中的横线上，或按题目要求作答。）.已知一颗人造卫星在某行星表面上空绕该行星做匀速圆周运动，经过时间卫星运动的弧长为s,卫星与行星的中心连线扫过的角度是1rad,那么卫星的环绕周期7=，该行星的质量止（万有引力常量为G）。.假设地球自转速度达到使赤道上的物体“飘”起（完全失重），则地球上一天约等于h（地球赤道半径取6.4xl（）6m,g=10m/s2）.两个行星的质量分别为M和险，它们绕太阳运行的轨道可以当做半径为凡和R2的圆。假定它们只受到太阳的引力作用，则它们的向心加速度之比m:a2=,它们的运行周期之比Ti:T2=o.已知地球的半径为R,地面的重力加速度为g,引力常量为G。可求得地球的平均密度）=O三、计算题（共36分。要求写出必要的文字说明'主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。）.（12分）同步通讯卫星是进行现代通讯的重要的工具，我们的国家在卫星的发射方面已取得了辉煌的成就，进入了世界航天大国的行列。下面是关于同步卫星的一些问题，请回答或进行讨论。（1）同步通讯卫星的轨道有什么特点?（2）同步通讯卫星的轨道离地球表面的距离约为多大?.（12分）已知万有引力常量G,地球半径R,地球和月亮之间的距离厂，同步卫星距地面的高度九月球绕地球运转的周期刀，地球的自转