高中物理必修二第六章试题.doc

第六章 万有引力与航天及答案
一、单项选择题
1．关于万有引力和万有引力定律理解正确的有（ ）
A．不可能看作质点的两物体之间不存在相互作用的引力
B．可看作质点的两物体间的引力可用F＝计算
C．由F＝知，两物体间距离r减小时，它们之间的引力增大，紧靠在一起时，万有引力非常大
D．引力常量的大小首先是由卡文迪许测出来的，且等于6.67×10－11N·m² / kg²
2．关于人造卫星所受的向心力F、线速度v、角速度ω、周期T与轨道半径r的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．由F＝可知，向心力与r ²成反比
B．由F＝m可知，v ²与r成正比
C．由F＝mω²r可知，ω²与r成反比
D．由F＝m可知，T2与r成反比
3．两颗人造地球卫星都在圆形轨道上运动，它们的质量相等，轨道半径之比r1∶r2＝2∶1，则它们的动能之比E1∶E2等于（ ）
A．2∶1 B．1∶4 C．1∶2 D．4∶1
4．设地球表面的重力加速度为g0，物体在距地心4 R（R为地球半径）处，由于地球的作用而产生的重力加速度为g，则g∶g0为（ ）
A．16∶1 B．4∶1 C．1∶4 D．1∶16
5．假设人造卫星绕地球做匀速圆周运动，当卫星绕地球运动的轨道半径增大到原来的2倍时，则有（ ）
A．卫星运动的线速度将增大到原来的2倍
B．卫星所受的向心力将减小到原来的一半
C．卫星运动的周期将增大到原来的2倍
D．卫星运动的线速度将减小到原来的
6．假设火星和地球都是球体，火星的质量M1与地球质量M2之比= p；火星的半径R1与地球的半径R2之比= q，那么火星表面的引力加速度g1与地球表面处的重力加速度g2之比等于（ ）
A． B．p q ² C． D．p q
7．地球的第一宇宙速度约为8 km/s，某行星的质量是地球的6倍，半径是地球的1.5倍。该行星上的第一宇宙速度约为（ ）
A．16 km/s B．32 km/s C．46 km/s D．2 km/s
二、多项选择题
8．关于第一宇宙速度，下面说法正确的是（ ）
A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度
B．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度
C．它是使卫星进入近地圆形轨道的最小速度
D．它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度
9．关于地球的同步卫星，下列说法正确的是（ ）
A．它处于平衡状态，且具有一定的高度
B．它的加速度小于9.8 m/s²
C．它的周期是24 h，且轨道平面与赤道平面重合
D．它绕行的速度小于7.9 km/s
10．在低轨道运行的人造卫星，由于受到空气阻力的作用，卫星的轨道半径不断缩小，运行中卫星的（ ）
A．速率逐渐减小 B．速率逐渐增大
C．周期逐渐变小 D．向心力逐渐加大
11．地球的质量为M，半径为R，自转角速度为ω，万有引力常量为G，地球表面的重力加速度为g，同步卫星距地面的距离为h，则同步卫星的线速度大小为（ ）
A．ω(R＋h) B． C．R D．
三、填空题
12．在某星球上以速度v 0竖直上抛一物体，经过时间t，物体落回抛出点。如将物体沿该星球赤道切线方向抛出，要使物体不再落回星球表面，抛出的初速至少应为_______。（已知星球半径为R，不考虑星球自转）
13．v = 7.9 km/s是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度，叫做__________速度。v = 11.2 km/s是物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的速度，叫做__________速度。v = 16.7 km/s是使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去的速度，叫做__________速度。
14．土星的9个卫星中最内侧的一个卫星，其轨道为圆形，轨道半径为1.59×105 km，公转周期为18 h 46 min，则土星的质量为__________kg。
15．两颗球形行星A和B各有一颗卫星a和b，卫星的圆形轨道接近各自行星的表面，如果两颗行星的质量之比，半径之比= q，则两颗卫星的周期之比等于__________。
四、计算题
16．地球绕太阳公转的角速度为ω1，轨道半径为R1，月球绕地球公转的角速度为ω2，轨道半径为R2，那么太阳的质量是地球质量的多少倍？

17．某行星的质量为地球质量的16倍，半径为地球半径的4倍，已知地球的第一宇宙速度为7.9 km/s ,该行星的第一宇宙速度是多少？

18．宇航员站在一颗星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球。经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离L。若抛出时的初速增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为L。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G。求该星球的质量M。
参考答案
一、单项选择题
1．B
2．A
解析：弄清楚正比与反比的含义是解决问题的关键。
3．C 4．D 5．D 6．A
7．A
解析：由公式m= G，若M增大为原来的6倍，r增大为原来的5倍，可得v增大为原来的2倍。
二、多项选择题
8．BC　
9．BCD
解析：“同步”的含义是卫星与地球角速度相等，因此，周期为24 h。离地越远，线速度越小，加速度越小。
10．BCD
解析：根据万有引力提供向心力，高度越低，线速度越大，角速度越大，运行周期越小。
11．ABC
三、填空题
12．
解析：该星球表面和地球表面竖直上抛物体的运动遵从相同规律，仅仅是运动加速度不同，由此可以先计算出该星球表面附近的重力加速度，从而得解。
13．第一宇宙；第二宇宙；第三宇宙
14． 5.21×1026 kg
解析：土星对卫星的万有引力提供卫星运动向心力。
15．
四、计算题
16．
解析：地球与太阳的万有引力提供地球运动的向心力，月球与地球的万有引力提供月球运动的向心力。
17． 15.8 km/s
18．
解析：在该星球表面平抛物体的运动规律与地球表面相同，根据已知条件可以求出该星球表面的加速度；需要注意的是抛出点与落地点之间的距离为小球所做平抛运动的位移的大小，而非水平方向的位移的大小。然后根据万有引力等于重力，求出该星球的质量。

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