高一物理必修一第六章万有引力与航天复习题(含答案).pdf

第六章复习题一、选择题1、许多物理学家的科学研究推动了物理学的发展，促进了人类文明以下对几位物理学家所作的科学探究，叙述正确的是（）A 牛顿用实验的方法测出引力常量 GB 伽利略用斜面实验和逻辑推理证明了所有自由落体运动的加速度相同C 开普勒用数据归纳的研究方法发现了万有引力定律D 胡克用逻辑推理的方法得出了胡克定律2、关于万有引力定律及其表达式，下列说法中正确的是（）A对于不同物体，G 取之不同 BG 是万有引力常量，由实验测得C两个物体彼此所受的万有引力方向相同 D两个物体之间的万有引力是一对平衡力3、发现万有引力定律的科学家是 A开普勒 B伽利略 C牛顿 D卡文迪许4、对于万有引力定律的表达式，下面说法正确的是（）A.公式中的 G 为引力常量，它是由牛顿通过实验测得的B.当 r 趋于零时，万有引力趋于无穷大C.m1、m2受到的引力总是大小相等的，与 m1、m2是否相等无关D公式中的 G 是一个引力常量，是没有单位的5、随着太空技术的飞速发展，地球上的人们登陆其它星球成为可能假设未来的某一天，宇航员登上某一星球后，测得该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的 2 倍，而该星球的平均密度与地球的差不多，则该星球质量大约是地球质量的 ()A0.5 倍 B2 倍 C4 倍 D8 倍6、人造卫星在轨道上绕地球做圆周运动，它所受的向心力F跟轨道半径 r 的关系是（）A由公式可知F和r成反比 B由公式F=m2r可知F和2成正比C由公式F=mv可知F和r无关 D由公式可知F和r2成反比7、地球质量大约是月球质量的 81 倍，在登月飞船通过月、地之间的某一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到地球中心和月球中心的距离之比为：A、3:1；B、1:3 ；C、1:9；D、9:1.8、若某星球的质量和半径均为地球的一半，那么质量为 50kg 的宇航员在该星球上的重力大约是地球上重力的A.1/4 B.1/2 C.2 倍 D.4 倍9、若离地面高度为h处的重力加速度值，是地球表面处重力加速度值的，则高度h是地球半径的（）A3 倍 B倍 C倍 D（1）倍10、由于地球的自转，使得静止在地面的物体绕地轴做匀速圆周运动。对于这些做匀速圆周运动的物体，以下说法正确的是A向心力指向地心B速度等于第一宇宙速度C加速度等于重力加速度D周期与地球自转的周期相等11、物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度叫第一宇宙速度其大小为（）A7.9 km/s B11.2 km/s C16.7 km/s D18.5 km/s12、2013 年 6 月，我国成功发射了搭载 3 名航天员(其中一名为女航天员)的“神舟十号”飞船。飞船进入圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小A大于 7.9 km/s B小于 7.9 km/sC介于 7.9 km/s 和 11.2 km/s 之间 D介于 11.2 km/s 和 16.7 km/s 之间13、关于宇宙速度的说法错误的是（）A第一宇宙速度是使卫星进入绕地轨道的最小速度 B第一宇宙速度是使卫星脱离地球引力的最小速度 C第二宇宙速度是使卫星脱离地球引力的最小速度 D第三宇宙速度是使卫星脱离太阳引力的最小速度14、关于地球同步通讯卫星，下述说法正确的是：（）A同步通讯卫星上的物体处于超重状态 B它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间C地球同步通讯卫星的轨道是唯一的(赤道上方一定高度处)D它可以通过北京的正上方15、宇航员乘飞船绕月球做匀速圆周运动，最后飞船降落在月球上。在月球上，宇航员以初速度竖直向上抛出一个小球。已知万有引力常量为，由下列已知条件能求出小球上升最大高度的是（）A飞船绕月球匀速圆周运动的周期和半径B飞船绕月球匀速圆周运动的周期、线速度以及月球的半径C飞船绕月球匀速圆周运动的周期、角速度以及月球的半径D飞船绕月球匀速圆周运动的线速度、角速度和半径二、填空题16、设想人类开发月球，不断把月球上的矿藏搬运到地球上。假定经过长时间开采和搬运后，地球仍可看作是均匀的球体，月球仍沿开采前的圆轨道运动，则与开采前相比，地球与月球间的万有引力将_，月球绕地球运行的周期将_。（选填“变大”、“不变”或“变小”）17、某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为 ；太阳的质量可表示为 。18、月球质量为 m，绕地球做匀速圆周运动，周期为 T，轨道半径为 r，已知万有引力常量为 G，则月球受到地球的万有引力 F=，地球的质量 M=。19、设地球表面的重力加速度为 g0，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:g0=。20、两颗人造地球卫星，它们质量之比为 1:2，它们运行的线速度之比为 1:2，那么它们运行的轨道半径之比为_,它们所受向心力之比为_。三、多项选择三、多项选择21、据媒体报道，嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度 200 km，运行周期 127 分钟。若还知道引力常量和月球平均半径，仅利用以上条件，能够求出的是 A月球表面的重力加速度 B月球对卫星的吸引力 C卫星绕月球运行的速度 D卫星绕月运行的加速度22、我国是世界上少数几个能够发射地球同步卫星的国家之一。关于同步卫星，正确的说法是A、可以定点在成都上空B、同步卫星正常运转时，卫星内的仪器处于超重状态C、轨道平面与赤道平面重合的卫星一定是同步卫星D、运动周期与地球自转周期相同的卫星不一定是同步卫星四、计算题23、已知地球赤道长为 L，地球表面的重力加速度为 g，月球绕地球做圆周运动的周期为 T，试根据以上已知条件，推算月球与地球间的近似距离。24、已知地球半径 R=6.38103 km，地面附近的重力加速度 g=9.8 m/s2，求人造地球卫星运行的最小周期.25、已知某行星的半径为 R，以其第一宇宙速度运行的卫星绕行星运行的周期为 T，该行星的同步卫星的运行速度为v，求：（1）该行星的同步卫星距行星表面的高度 h。（2）该行星的自转周期 TR.26、已知地球的半径，地球表面的重力加速度，万有引力恒量。由此推导并估算：（把结果只保留一位有效数字即可）（1）地球的质量 M 约为多少？（2）近地环绕卫星的最大线速度约为多少？参考答案一、选择题1、考点：物理学史专题：常规题型分析：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可解答：解：A、卡文迪许用实验的方法测出引力常量 G，故 A 错误B、伽利略用斜面实验和逻辑推理证明了所有自由落体运动的加速度相同，故 B 正确C、开普勒用数据归纳的研究方法发现了行星运动规律，牛顿发现了万有引力定律，故 C 错误D、胡克用实验的方法得出了胡克定律，故 D 错误故选：B点评：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一 2、B 3、C 4、【答案】C【解析】A、公式中引力常量是由卡文迪许实验测得，故 A 错误；B、公式适用于质点间的引力的计算，当 r 趋近于零时，不能直接用这个公式计算万有引力，r 也不再是他们之间的距离，故 B 错误；C、引力作用是相互的，两个物体间的万有引力是作用力和反作用力的关系，两物体受到的相互引力总是大小相等，与两物体的质量是否相等无关，故 C 正确；D、公式中 G 是引力常量，根据单位制知公式不但反应物理量数量间的关系也反应物理量单位间的关系知，引力常量是有单位的，故 D 错误。故选 C。【考点】万有引力定律及其应用5、【答案】D【解析】根据万有引力等于重力，列出等式：，其中 M 是地球的质量，r 应该是物体在某位置到球心的距离；根据根据密度与质量关系得：，星球的密度跟地球密度相同，星球的表面重力加速度是地球表面重力加速度的 2 倍，所以星球的半径也是地球的 2 倍，所以再根据得：星球质量是地球质量的 8 倍。故选 D。【考点】万有引力定律6、D 7、D 8、C 9、D 10、D11、A 12、B 13、B 14、C 15、B 二、填空题16、【答案】变小 变小【解析】设月球质量为 m，地球质量为 M，月球与地球之间的距离为 r，根据万有引力定律得：地球与月球间的万有引力，由于不断把月球上的矿藏搬运到地球上，所以 m 减小，M增大；由数学知识可知，当 m 与 M 相接近时，它们之间的万有引力较大，当它们的质量之差逐渐增大时，m 与 M 的乘积将减小，它们之间的万有引力将变小；假定经过长时间开采后，地球仍可看作是均匀的球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动（轨道半径 r 不变）根据万有引力提供向心力得：，则得随着地球质量的逐步增加，M 将增大，将使月球绕地球运动周期将变小。【考点】万有引力定律17、18、F=M=19、1:1620、4:1，1:32三、多项选择21、ACD22、D四、计算题23、24、卫星的运行的高度越大，周期越长.在地面附近运行的卫星的周期最小，运用 v=和 T=2R/v 求出最小周期.因为=mr所以 T2=卫星在地面附近运行的周期最小，运行速度为第一宇宙速度.v=T=5.07103 s【试题分析】25、（1）对绕行星表面运动的卫星有：对该行星的同步卫星有：可解得：（2）由于：所以：26、解：（1）由重力的概念知：即（2）对质量为 m 的近地卫星，应用牛 II 律有：