万有引力与航天单元测试卷.doc

高一本部物理复习卷：万有引力与航天
一、单选题(本大题共1０小题，共4０、0分）
1. 某行星绕太阳运行得椭圆轨道如图所示,F１与F2就是椭圆轨道得两个焦点，行星在A点得速率比在B点得速率大,则太阳就是位于（ )
Ａ、　Ｆ2 Ｂ、 ＡﻩＣ、 Ｆ1 D、 B
2. 太阳系中得8大行星得轨道均可以近似瞧成圆轨道.下列4幅图就是用来描述这些行星运动所遵从得某一规律得图象.图中坐标系得横轴就是lg(），纵轴就是lg()；这里Ｔ与R分别就是行星绕太阳运行得周期与相应得圆轨道半径，TO与R0分别就是水星绕太阳运行得周期与相应得圆轨道半径．下列4幅图中正确得就是（ 　)
A、 ﻩＢ、　
C、 Ｄ、
3. 假设月球均匀带负电,在探月过程中发现有一电子粉尘悬浮在距月球表面10０ｋm得地方不动。如果将同样得电子粉尘带到距月球表面500km得地方，相对月球无初速释放，则此电子粉尘
A、　向月球下落ﻩＢ、 仍在原处悬浮 Ｃ、 向太空运动 Ｄ、 无法判断
4. “北斗”系统中两颗工作卫星1与2在同一轨道上绕地心O沿顺时针方向做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻它们分别位于轨道上得A，B两位置,如图所示,已知地球表面处得重力加速度为g，地球半径为R,不计卫星间得相互作用力，以下判断正确得就是（）
A、 这两颗卫星得向心加速度大小为
B、 这两颗卫星得角速度大小为ﻫＣ、 卫星1由位置A运动至位置Ｂ所需时间为
D、 如果使卫星1 加速，它就一定能追上卫星2
5. 两个可视为质点物体相距为Ｒ时，其相互作用得万有引力大小为F。若将两个物体间得距离增大为2R，其相互作用得万有引力大小变为（ )
A、　4F B、 2FﻩC、 Ｆ/２ D、　Ｆ/4
6. 如图所示,有M与N两颗质量相等得人造地球卫星,都绕地球做匀速圆周运动。两颗卫星相比较（）

Ａ、 Ｎ受到得万有引力较大ﻫB、 Ｍ得角速度较大ﻫC、 N得周期较大
D、　M得线速度较大ﻫ

7. “三号卫星”得工作轨道为地球同步轨道，离地高度为h,设地球半径为Ｒ,则关于地球赤道上静止得物体、地球近地环绕卫星与“三号卫星”得有关物理量下列说法中正确得就是
A、　赤道上物体与“三号卫星”得线速度之比为＝ﻫＢ、 近地卫星与“三号卫星”得角速度之比为＝(）2
Ｃ、　近地卫星与“三号卫星”得周期之比为＝
D、　赤道上物体与“三号卫星”得向心加速度之比为=（)2
8. 设地球表面重力加速度为g0,物体在距地心4R(R就是地球半径)处,由于地球得作用而产生得加速度为ｇ,则g／g0为（    ）
A、 １ B、 ﻩC、 ﻩＤ、　
9. 2015年7月14日,“新视野号"探测器飞掠冥王星,成为人类首颗造访冥王星得探测器、在探测器飞赴冥王星得过程中，随着它与冥王星间距离得减小，冥王星对它得万有引力(）
Ａ、 变小ﻩB、 变大 C、　先变小后变大 D、　先变大后变小
10. 发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道１,然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3．轨道1、2相切于Q点,轨道2、３相切于P点,如图所示,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确得就是(　 ）
A、　在轨道1上经过Q点时得加速度大于它在轨道2上经过Q点时得加速度ﻫB、　在轨道2上经过P点时得加速度小于它在轨道３上经过P点时得加速度
C、 在轨道3上得速率大于在轨道1上得速率
Ｄ、　在轨道3上得角速度小于在轨道1上得角速度
二、多选题（本大题共5小题，共２５、０分）
11. 人造地球卫星可在高度不同得轨道上运转,已知地球质量为M、半径为R、表面重力加速度为g，万有引力常量为G，则下述关于人造地球卫星得判断正确得就是（)
Ａ、 各国发射得所有人造地球卫星得运行速度都不超过ﻫB、 各国发射得所有人造地球卫星得运行周期都应小于
C、　地球同步卫星一定在赤道上方一定高度处
D、　地球同步卫星可相对地面静止在北京得正上空
12. 如图所示，ａ、b两个飞船在同一平面内，在不同轨道绕某行星顺时针做匀速圆周运动。若己知引力常量为Ｇ,a、b两飞船距该行星表面高度分别为h1、ｈ２（h1＜h2）,运行周期分别为Ｔ1、T2，则以下说法正确得就是

A、 飞船ａ运行速度小于飞船b运行速度
B、　飞船ａ加速可能追上飞船bﻫＣ、 利用以上数据可计算出该行星得半径ﻫD、 利用以上数据可计算出该行星得自转周期ﻫ

13. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星与太阳之间，且三者几乎排成一条直线得现象，天文学称为“行星冲日”。据报道,2014年各行星冲日时间分别就是：1月6日木星冲日;4月9日火星冲日；5月１1日土星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日.已知地球及各地外行星绕太阳运动得轨道半径如下表所示，则下列判断正确得就是（   ）

地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径（AU)
1、0
1、５
5、2
9、5
19
30
Ａ、 各地外行星每年都会出现冲日现象ﻫB、 在２0１5年内一定会出现木星冲日
C、 天王星相邻两次冲日得时间间隔为土星得一半ﻫD、　地外行星中，海王星相邻两次冲日得时间间隔最短
14. 已知引力常量为G，根据下列所给条件能估算出地球质量得就是(　　)
Ａ、 月球绕地球得运行周期T与月球中心到地球中心间距离RﻫB、　人造地球卫星在地面附近运行得速度v与运行周期TﻫC、 地球绕太阳运行得周期Ｔ与地球中心到太阳中心得距离R
D、 地球半径R与地球表面重力加速度ｇ
15. 宇宙两颗靠得比较近得恒星，只受到彼此之间得万有引力作用相互绕转，称之为双星系统．设某双星系统A、B绕其连线上得O点做匀速圆周运动，如图所示。若AO＞ＯB，则(）

A、 星球A得质量小于星球B得质量ﻫB、 星球A得线速度大于星球Ｂ得线速度
C、 星球A受到得向心力大于星球Ｂ受到得向心力
D、 星球A得向心加速度小于星球Ｂ得向心加速度
三、计算题（本大题共3小题，共３5、0分）
16. 两个行星各有一个卫星绕其表面运行,已知两个卫星得周期之比为１:3,两行星半径之比为3:1，则：ﻫ（1)两行星密度之比为多少?ﻫ（2)两行星表面处重力加速度之比为多少？
ﻫ
ﻫﻫﻫ

17. 由三颗星体构成得系统,忽略其它星体对它们得作用，存在着一种运动形式:三颗星体在相互之间得万有引力作用下，分别位于等边三角形得三个顶点上，绕某一共同得圆心O在三角形所在得平面内做相同角速度得圆周运动（图示为A、B、C三颗星体质量不相同时得一般情况).若A星体质量为2m,B、C两星体得质量均为m，三角形得边长为a，求：ﻫ(１）A星体所受合力大小FA;
（２）B星体所受合力大小FB；ﻫ（3）C星体得轨道半径RＣ;
（4)三星体做圆周运动得周期T.

ﻫ
18. 某地球同步通信卫星得质量为m，ｈ为该卫星离地面得高度、R0表示地球得半径、g0表示地球表面处得重力加速度。求：
（１）地球同步通信卫星得环绕速度v；ﻫ（2）地球同步通信卫星得运行周期Ｔ.

19. 宇航员站在星球表面，从高h处以初速度v0水平抛出一个小球，小球落到星球表面时,与抛出点得水平距离就是x，已知该星球得半径为R，引力常量为Ｇ,求该星球得质量M.
答案
【答案】
1、 Aﻩ2、 Bﻩ3、 Bﻩ4、　Cﻩ5、 Dﻩ6、　Aﻩ7、　C
8、 Dﻩ９、 Bﻩ10、　Dﻩ1１、 ＡＣ 1２、 BC 13、 BDﻩ14、 AＢD
15、　ABﻩ
１６、 解：（１)人造地球卫星得万有引力充当向心力,即
=ｍ,r=R ﻫ密度ρ=＝ ﻫ所以两行星密度之比为9：１，ﻫ（２)忽略行星自转得影响，根据万有引力等于重力列出等式＝m=mg
g＝ ﻫ所以两行星表面处重力加速度之比为２7：１，
答：（1)两行星密度之比为9:1,
（2)两行星表面处重力加速度之比为27：１，  
17、 解：(1)由万有引力定律,A星受到B、C得引力得大小：
ﻫ方向如图，则合力得大小为：ﻫ(２)同上，B星受到得引力分别为：，，方向如图；ﻫﻫ沿x方向:
沿y方向：ﻫ可得:=
(3)通过对于B得受力分析可知,由于：,,合力得方向经过BC得中垂线AD得中点，所以圆心O一定在BＣ得中垂线ＡD得中点处．所以：ﻫ(4)由题可知C得受力大小与B得受力相同，对Ｃ星:ﻫ整理得:
答：（1）A星体所受合力大小就是；（2)B星体所受合力大小就是；（3)Ｃ星体得轨道半径就是；（４）三星体做圆周运动得周期Ｔ就是．  
18、 解：(1)同步卫星圆周运动由万有引力提供向心力，有：ﻫG＝ｍ
得：v=＝ ﻫ设质量为m′得物体，在地球表面附近有：
ﻫ且：GM＝　
得:ｖ= ﻫ(2）地球同步通信卫星得运行周期T为:ﻫ ﻫ得：T＝2π；ﻫ答:（1)地球同步通信卫星得环绕速度;
(2）地球同步通信卫星得运行周期2π.  
１9、 解：设星球表面得重力加速度为g,
则根据小球得平抛运动规律得:ﻫ h=gt2                ﻫ x=v0ｔ　
在星球表面得物体受到得重力等于万有引力,有：G=mg,ﻫ联立以上等式得：M=
答：该星球得质量就是。