阶段验收评估(五) 万有引力定律及其应用.doc

阶段验收评估(五)万有引力定律及其应用(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)1陨石落向地球是因为()A陨石对地球的吸引力远小于地球对陨石的吸引力，所以陨石落向地球B陨石对地球的引力和地球对陨石的引力大小相等，但陨石质量小，惯性小，加速度大，所以改变运动方向落向地球C太阳不再吸引陨石，所以陨石落向地球D. 陨石受到其他星球的斥力落向地球2人造卫星绕地球运行，下列说法中正确的是()A卫星处于平衡状态B卫星既受重力作用，又受向心力作用C卫星不受重力作用D卫星内的物体处于失重状态3“神舟六号”的发射成功，可以预见，随着航天员在轨道舱内停留时间的增加，体育锻炼成了一个必不可少的环节，下列器材适宜航天员在轨道舱中进行锻炼的是()A哑铃B弹簧拉力器C单杠 D跑步机4关于同步通信卫星，以下说法中正确的是()A同步通信卫星的运行轨道可以是椭圆B同步通信卫星可沿与赤道平面成一定角度的轨道运行C同步通信卫星运行的轨道半径是一确定的值D如果需要，同步通信卫星可以定点在北京上空二、双项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分，选对一个得3分，有错选不得分)5.如图1所示，在同一轨道平面上，有绕地球做匀速圆周运动的卫星a、b、c某时刻在同一直线上，则()图1A经过一段时间，它们将同时第一次回到原位置B卫星c受到的向心力最小C卫星b的周期比c小D卫星a的角速度最大6下列说法正确的是()A天王星是人们由万有引力定律计算其轨道而发现的B海王星及冥王星是人们依据万有引力定律计算其轨道而发现的C天王星的运行轨道偏离，其原因是由于天王星受到轨道外面的其它行星的引力作用D以上说法均不正确7关于地球的第一宇宙速度，下列说法中正确的是()A它是人造地球卫星环绕地球运转的最小速度B它是近地圆行轨道上人造卫星的运行速度C它是能使卫星进入近地轨道最小发射速度D它是能使卫星进入轨道的最大发射速度8我们国家在1986年成功发射了一颗实用地球同步卫星，从1999年至今已多次将“神舟”号宇宙飞船送入太空，在某次实验中，飞船在空中飞行了36 h，环绕地球24圈。则同步卫星与飞船在轨道上正常运转相比较()A卫星运转周期比飞船大B卫星运转速度比飞船大C卫星运行加速度比飞船大D卫星离地高度比飞船大9.经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图2，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1m2 32，则下列说法不正确的是()图2Am1、m2做圆周运动的线速度之比为23Bm1、m2做圆周运动的角速度之比为32Cm1做圆周运动的半径为LDm2做圆周运动的半径为L三、计算题(本题共3小题，共54分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)10(18分)中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一中子星，观测到它的自转周期为T s。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星的稳定，不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。(引力常数G6.671011 m3/kgs2)11.(18分)某物体在地面上受到的重力为160 N，将它置于宇宙飞船中，当宇宙飞船以a的加速度加速上升时，在某高度处物体对飞船中支持面的压力为90 N，试求此时宇宙飞船离地面的距离是多少？(已知地球半径R6.4103 km，g10 m/s2)12(18分)两个星球组成双星，它们在相互之间的万 有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量。答 案阶段验收评估(五)1选B陨石对地球的引力和地球对陨石的引力大小相等，太阳对陨石也有引力，但陨石离太阳太远，它们之间引力太小，陨石不落向太阳。陨石质量小，惯性小，加速度大，所以改变运动方向落向地球 。2选D卫星绕地球，引力(重力)完全提供向心力，不是平衡，仅受重力，处于失重状态。3选B哑铃，单杠和跑步机上的人均属于失重状态，不能达到锻炼效果，弹簧拉力器仅靠人的双手拉就可以达到锻炼效果，跟处于失重状态无关。4选C同步卫星运行轨道是圆形，与赤道共平面，离地球表面的距离是一个定值，北京不在赤道上，故C对。5选CD根据Gmr2mr2F向 ，三者的质量不知道，所以不能判断向心力哪个大，c的周期最大，a的角速度最大，由于周期不同，所以不能同时回到原位置。6选BC根据物理学史可知BC正确。7选BC地球的第一宇宙速度是近地圆行轨道上人造卫星的最大运行速度(环绕速度)，是能使卫星进入近地轨道最小发射速度。8选AD由题意可知飞船运行周期是1.5 h，而同步卫星的周期是24 h，故A对，同时可以判断同步卫星比飞船离地高度大，D对。9选BDm1和m2的万有引力提供两者的向心力，Gmmr2，而r1r2r，可判断出BD不正确。10解析：设想中子星赤道处一小块物质，只有当它受到的万有引力大于或等于它随 星体所需的向心力时，中子星才不会瓦解。设中子星的密度为，质量为M ，半径为R，自转角速度为，位于赤道处的小块物质量为m，则有m2RMR3由以上各式得，代入数据解得：1.271014 kg/m3答案：1.271014 kg/m311解析：物体在地面时重力为160 N，则其质量m16 kg。物体在地面时有Gmg在h高处时有FNGma由上式得()216所以4则h3R19.2103 km答案：19.2103 km12解析：设两星质量分别为M1和M2，都绕连线上O点作周期为T的圆周运动，星球1和星球2到O的距离分别为l1和l2。由万有引力定律和牛顿第二定律及几何条件可得对M1：由GM12 l1得M2对M2：由GM22l2得M1两式相加得M1M2 (l1l2)答案：