2022年高中物理第六章万有引力与航天单元练习新人教版必修 .pdf

1 第六章 万有引力与航天一、选择题1关于万有引力定律的正确的说法是（）A万有引力定律仅对质量较大的天体适用，对质量较小的一般物体不适用B开普勒等科学家对天体运动规律的研究为万有引力定律的发现作了准备C恒星对行星的万有引力都是一样大的D两物体间相互吸引的一对万有引力是一对平衡力2在绕地球做圆周运动的太空实验舱内，下列可正常使用的仪器有（）A 温度计 B天平 C水银气压计D 摆钟 E秒表3发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（）A 牛顿、卡文迪许B开普勒、伽利略C 开普勒、卡文迪许D牛顿、伽利略4太空舱绕地球飞行时，下列说法正确的是（）A太空舱作圆周运动所需的向心力由地球对它的吸引力提供B太空舱内宇航员感觉舱内物体失重C太空舱内无法使用天平D地球对舱内物体无吸引力5关于重力和万有引力的关系，下列认识正确的是（）A地面附近物体所受到重力就是万有引力B重力是由于地面附近的物体受到地球吸引而产生的C在不太精确的计算中，可以认为其重力等于万有引力D 严格说来重力并不等于万有引力，除两极处物体的重力等于万有引力外，在地球其他各处的重力都略小于万有引力6行星绕恒星的运动轨道我们近似成圆形，那么它运行的周期T的平方与轨道半径R的三次方的比例常数k，即32RTk，则常数k的大小（）A行星的质量有关B只与恒星的质量有关C与恒星的质量及行星的质量没有关系D与恒星的质量及行星的质量有关系7一颗人造卫星以地心为圆心做匀速圆周运动，它的速率、周期跟它的轨道半径的关系（）A半径越大，速率越小，周期越大B半径越大，速率越大，周期越大C半径越大，速率越小，周期越小D半径越大，速率越小，周期不变8两颗靠得很近的天体称为双星，它们以两者连线上的某点为圆心作匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A它们作匀速圆周运动的半径与其质量成正比B它们作匀速圆周运动的向心加速度大小相等C它们作匀速圆周运动的向心大小相等D它们作匀速圆周运动的周期相等9若某星球的质量和半径均为地球的一半，那么质量为kg 的宇航员在该星球上的重力名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 2 是地球上重力的（）A1/4 B1/2 C倍D倍10发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，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 6-1 所示，则当卫星分别在1、 2、 3轨道上正常运行时， 以下说法正确的是 （）A.卫星在轨道3 上速率大于在轨道1 的速率B.卫星在轨道3 上角速度大于在轨道1 的角速度C.卫星在轨道1 上经过 Q点时的加速度大于它在轨道 2 上经过 Q点时的加速度D. 卫星在轨道2 上经过 P点时的加速度大于它在轨道 3 上经过 P点时的加速度11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后，地球仍看作均匀球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动，则与开采前相比（）A.球与月球间的万有引力将变大B.球与月球间的万有引力将变小C.月球绕地球运动的周期将变长D.月球绕地球运动的周期将变短二、填空题1一颗人造卫星绕地球作匀速圆周运动，轨道半径为r，已知地球的半径为R，地面上重力加速度为g，则这颗人造卫星的运行周期T_。2两个质量相等的球体, 球心相距r时, 它们之间的引力为10-8N,若它们的质量都加倍,球心间的距离也加倍, 则它们之间的引力为_N。3已知地球的半径为R，地面上重力加速度为g，万有引力常量为G，如果不考虑地球自转的影响，那么地球的平均密度的表达式为_。4火星的质量是地球质量的101，火星半径是地球半径的21，地球的第一宇宙速度是7.9km/s ，则火星的第一宇宙速度为_。5宇航员站在某型球表面上用弹簧秤称量一个质量为m的砝码， 示数为F，已知该星球半径为R，则这颗人造卫星的运行周期T为_。三、计算题1一颗卫星在行星表面上运行，如果卫星的周期为T，行星的平均密度为，试证明2T是一个恒量。3已知登月火箭在离月球表面112km的空中沿圆形轨道运行，周期是120.5min ，月球的半径 1740km 。根据这些数据计算月球的质量。4一物体在地面受到的重力为160N,将它放置在航天飞机中，当航天飞机以2/ga加速1 2 3 p Q 图 6-1 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 3 度随火箭向上加速度升空的过程中，某一时刻测的物体与航天飞机中的支持物的相互挤压力为 90N，求此时航天飞机距地面的高度。（地球半径取6.4 106m ，g取 10m/s2）5宇宙中一个星球的质量约为地球的质量的9 倍，半径约为地球的半径的一半。若从地面上高为h处平抛一个物体，射程为60m ，那么在该星球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一个物体，射程是多大？6假定有三个完全相同的、质量均为M的小星体， 正好位于彼此相距为r的等边三角形的三个顶点上， 由于彼此的引力作用，它们一起沿着这个三角形的外接圆轨道作匀速运动，试求星体运动的速率和转动周期。7已知靠近地面运转的人造卫星，每天转n 圈，如果发射一颗同步卫星，它离地面的高度应是地球半径的多少？8. 太阳的半径R和地球半径r之比是 1101， 太阳的平均密度和地球的平均密度之比是14，地球表面的重力加速度g9.8m/s2，试求太阳表面的重力加速度。9. 如图 652 所示，火星和地球绕太阳的运动可以近似看作在同一平面内同方向的匀速圆周运动，已知火星的轨道1r=2.3 1011m ，地球的轨道半径2r=1.5 1011m ，从图示的火星与地球相距最近的时刻开始计时，试估算火星再次与地球相距最近需经多长时间。（以年为单位计算 ) 7两个星球组成双星，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，现测得两个星球中心距离为R，其运动周期为T，求两个星球的总质量。10. 宇航员站在一个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为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3L。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。9. 2.1年分析：如图641 所示，设抛出点的高度为h，第一次平抛的水平位移为x火星地球图 652 x 2x V0 2V0 hLL3图 6-4-1 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 4 则有222xhL由平抛运动规律得知，当初速度增大到原来的 2 倍时，其水平位移增大到2x，可得222(2 )( 3 )xhh由式解得3Lh设该球上的重力加速度为g，由平抛运动的规律得221gth由万有引力定律与牛顿第二定律有mgRMmG2（m为小球质量）由解得22332GtLRM答案：22332GtLRM瞭望高考一、选择题1. B 2. AE 3. A 4. ABC 5. BCD 6. B 7. A 8. ABC 9. C 10. BD 11. D 二、填空题1. 2324gRr 2. 10-8 3. RGg43 4. 3.53km/s 5. mFR三、计算题1. 略 2. 4108m 3. 7.1 1022kg 4. 19.2106m 5. 10m 6. rGMv, GMrrT332 7. 132n 8. 太g269.5 m/s2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -