训练5　万有引力定律及应用.doc

训练5万有引力定律及应用一、单项选择题1(·黄岗等七市4月联考15题)美国宇航局2011年12月5日宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星“开普勒22b，其直径约为地球的2.4倍至今其确切质量和外表成分仍不清楚，假设该行星的密度和地球相当，根据以上信息，估算该行星的第一宇宙速度等于()A3.3×103 m/s B7.9×103 m/sC1.2×104 m/s D1.9×104 m/s2(·理综·15)2011年11月3日，“神舟八号飞船与“天宫一号目标飞行器成功实施了首次交会对接任务完成后“天宫一号经变轨升到更高的轨道，等待与“神舟九号交会对接变轨前和变轨完成后“天宫一号的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R1、R2，线速度大小分别为v1、v2.那么等于()A. B. C. D.3(·理综·16)一卫星绕某一行星外表附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v.假设宇航员在该行星外表上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N.引力常数为G，那么这颗行星的质量为()A. B.C. D.4(·市四校协作体一模16题)不久前欧洲天文学家在太阳系外发现了一颗可能适合人类居住的行星，命名为“格利斯581c该行星的质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍设想在该行星外表附近绕行星沿圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1，在地球外表绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2，那么Ek1/Ek2为()A0.13 B0.3 C3.33 5(·师大附中第四次模拟18题)星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2v1.某星球的半径为r，它外表的重力加速度为地球外表重力加速度g的1/6，不计其他星球的影响，那么该星球的第二宇宙速度为()A. B. C. D.gr二、双项选择题6(·市第一次模拟第7题)万有引力定律的发现实现了物理学史上的第一次大统一：“地上力学和“天上力学的统一它说明天体运动和地面上物体的运动遵循相同规律牛顿在发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道运动假想成圆周运动；另外，还应用到了其它的规律和结论，其中有()A欧姆流行的“地心说B牛顿第二定律C牛顿第三定律D卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常量7(·省师大附中等五校第三次模拟17题)我国研制并成功发射的“嫦娥二号探测卫星，在距月球外表高度为h的轨道上做匀速圆周运动，运行的周期为T.假设以R表示月球的半径，那么()A卫星运行时的向心加速度为B物体在月球外表自由下落的加速度为C卫星运行时的线速度为D月球的第一宇宙速度为8(·市第一次模拟17题)美国国家科学基金会2010年9月29日宣布，天文学家发现一颗迄今为止与地球最类似的行星，该行星绕太阳系外的红矮星Gliese581做匀速圆周运动这颗行星距离地球约20光年，公转周期约为37天，它的半径大约是地球的1.9倍，外表重力加速度与地球相近以下说法正确的选项是()A该行星的公转角速度比地球大C该行星第一宇宙速度为7.9 km/sD要在地球上发射航天器到达该星球，发射速度只需到达地球的第二宇宙速度即可9(·市质量检测二16题)2011年12月24日，美国宇航局宣布，通过开普勒太空望远镜工程证实了太阳系外第一颗类似地球的、适合居住的行星“开普勒22b(Kepler22b)该行星距离地球约600光年，体积是地球的2.4倍，质量约是地球的18.5倍它像地球绕太阳运行一样每290天环绕一恒星运行由于恒星风的影响，该行星的大气不断被吸引到恒星上据估计，这颗行星每秒丧失至少10 000 t物质地球半径为6 400 km，地球外表的重力加速度为9.8 m/s2，引力常数G为6.67×1011 N·m2·kg2，那么由上述信息()A可估算该恒星密度B可估算该行星密度C可判断恒星对行星的万有引力减小D可判断该行星绕恒星运行周期大小不变三、简答题10设想宇航员完成了对火星的考察，乘坐返回舱返缭绕火星做圆周运动的轨道舱，为了平安，返回舱与轨道舱对接时必须具有相同的速度，返回舱返回时需要克服火星的引力做功为WmgR(1)，返回舱与人的总质量为m，火星外表的重力加速度为g，火星的半径为R，轨道舱中心到火星中心的距离为r，不计火星外表的空气及火星自转的影响，那么宇航员乘坐返回舱从火星外表返回轨道舱至少需要获得多少能量？11(1)开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比，即k，k是一个对所有行星都相同的常量将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你推导出太阳系中该常量k的表达式引力常数为G，太阳的质量为M太(2)开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立经测定月地距离为3.84×108 m，月球绕地球运动的周期为2.36×106 s，试计算地球的质量M地(G6.67×1011 N·m2/kg2，结果保存一位有效数字)12(·省百校联考14题)宇宙中存在由质量相等的四颗星组成的四星系统，四星系统离其他恒星较远，通常可忽略其他星体对四星系统的引力作用已观测到稳定的四星系统存在两种根本的构成形式：一种是四颗星稳定地分布在边长为a的正方形的四个顶点上，均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，其运动周期为T1；另一种形式是有三颗星位于边长为a的等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，其运行周期为T2，而第四颗星刚好位于三角形的中心不动，试求两种形式下，星体运动的周期之比.答案1D2B 3B4C5C6BC7AD 8AB9BC10.mgR(1)11(1)M太(2)6×1024 kg12.