高一物理第六章《万有引力定律》测试题(详细解答)(共7页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上高一物理第六章万有引力定律测试题一、选择题1下列几组数据中能算出地球质量的是（万有引力常量G是已知的）（ ）A.地球绕太阳运行的周期T和地球中心离太阳中心的距离rB.月球绕地球运行的周期T和地球的半径rC.月球绕地球运动的角速度和月球中心离地球中心的距离rD.月球绕地球运动的周期T和轨道半径r2某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如它的轨道半径增加到原来的n倍后，仍能够绕地球做匀速圆周运动，则： （ ） A根据，可知卫星运动的线速度将增大到原来的n倍。B根据，可知卫星受到的向心力将减小到原来的倍。C根据，可知地球给卫星提供的向心力将减小到原来的倍。D根据，可知卫星运

2、动的线速度将减小到原来的倍。3关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（ ）A、它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B、它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C、它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D、它是人造地球卫星绕地球飞行的最大环绕速度4可以发射这样的一颗人造卫星，使其圆轨道（ ）A. 与地球表面上某一纬线（不包括赤道）是共面同心圆。B. 与地球表面上某一经线（不包括赤道）是共面同心圆。C. 与地球表面上赤道线是共面同心圆，卫星相对地面是静止的。D. 与地球表面上赤道线是共面同心圆，卫星相对地面是运动的。5宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落到月球

3、表面（设月球半径为R）.据上述信息推断，飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为（ ）A. B. C. D.6有一宇宙飞船到了某行星上(该行星没有自转运动)，以速度v接近行星表面匀速飞行，测出运动的周期为T，已知引力常量为G，则可得 ()A该行星的半径为 B该行星的平均密度为C无法测出该行星的质量 D该行星表面的重力加速度为7两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为TA:TB=1:8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（ ）A. RA:RB=4:1 VA:VB=1:2B.RA:RB=4:1 VA:VB=2:1C.RA:RB=1:4 VA:VB=2:1D.RA:RB=1:4

4、 VA:VB=1:28据报道，我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经77赤道上空的同步轨道关于成功定点后的“天链一号01星”，下列说法正确的是 A运行速度大于7.9 km/sB离地面高度一定，相对地面静止C绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等9.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），则当卫星分别在1，2，3，轨道上正

5、常运行时，以下说法正确的是（）A卫星在轨道3上的速率大于在轨道上的速率B卫星在轨道3上的角速度小于在轨道上的角速度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点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度2,4,610设同步卫星离地心的距离为r，运行速率为v1，加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球的半径为R，则下列比值正确的是 （ ）A= B= C= D=二、填空题（共4分,每题8分）11火星的质量是地球质量的，火星半径是地球半径的，地球的第一宇宙速度是7.9km/s，则火星的第一宇宙速度为_。12

6、已知地球的半径为R，自传角速度为，地球表面处的重力加速度为g，在赤道上空一颗相对地面静止的同步卫星离开地面的高度h= （用以上三个量表示）。三、计算题(共35分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分. 有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）。o13. （12分）两个靠得很近的天体，离其它天体非常遥远，它们以其连线上某一点O为圆心各自做匀速圆周运动，两者的距离保持不变，科学家把这样的两个天体称为“双星”，如图642所示。已知双星的质量为和，它们之间的距离为。求双星运行轨道半径和，以及运行的周期。14.（15分）宇航员站在一星球表面上的某高处，以初速度沿水平

7、方向抛出一个小球，经过时间t，球落到星球表面，小球落地时的速度大小为。已知该星球的半径为R，引力常量为G，求：（1）小球落地时竖直方向的速度（2）该星球的质量M（3）若该星球有一颗卫星，贴着该星球的表面做匀速圆周运动，求该卫星的周期T15（15分）如图所示，A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h，已知地球半径为R，地球自转角速度为，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心（1）求卫星B的运行周期；ABOh（2）如果卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？高一物理万有引力定律答案

8、一、选择题1.解析：已知地球绕太阳运行的周期和地球的轨道半径只能求出太阳的质量，而不能求出地球的质量，所以A项不对已知月球绕地球运行的周期和地球的半径，不知道月球绕地球的轨道半径，所以不能求地球的质量，所以B项不对已知月球绕地球运动的角速度和轨道半径，由可以求出中心天体地球的质量，所以C项正确由求得地球质量为，所以D项正确答案：D2CD3.BCD 解析：第一宇宙速度是从地球表面发射人造地球卫星的最小发射速度，是人造地球卫星绕地球飞行的最大环绕速度，也是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度所以BCD正确4.解析：卫星在圆轨道上绕地球运行时，一个最明显的特点是轨道的圆心是地心，而万有引力总是地心与

9、卫星连线方向上的，所以卫星轨道平面必过地心。A是错的。卫星通过南北极上空，某时刻在某一经线上，由于地球的自转下一时刻卫星将不在原来的经线上，B是错的。C、D是正确的。答案：CD5.B 解析：物体自由落体运动，设地球表面重力加速度为g，,，飞船做匀速圆周运动，则，.所以B选项正确.6.解析：由T可得：R，A正确；由m可得：M，C错误；由MR3得：，B正确；由mg得：g，D正确答案：ABD7.解析：由可得卫星的运动周期与轨道半径的立方的平方根成正比，由TA:TB=1:8可得轨道半径RA:RB=1:4，然后再由得线速度VA:VB=2:1。所以正确答案为C项答案：C8.解析：由万有引力提供向心力得：，

10、v，即线速度v随轨道半径 r的增大而减小，v7.9 km/s为第一宇宙速度，即围绕地球表面运行的速度；因同步卫星轨道半径比地球半径大很多，因此其线速度应小于7.9 km/s，故A错；因同步卫星与地球自转同步，即T、相同，因此其相对地面静止，由公式m(Rh)2得：hR，因G、M、R均为定值，因此h一定为定值，故B对；因同步卫星周期T同24小时，月球绕地球转动周期T月27天，即T同T月，由公式得同月，故C对；同步卫星与静止在赤道上的物体具有共同的角速度，由公式a向r2，可得：，因轨道半径不同，故其向心加速度不同，D错误答案：BC9.BD10B解析：地球同步卫星的角速度和地球赤道上的物体随地球自转的

11、角速度相同，由, 可得，=，B项正确；对于地球同步卫星和以第一宇宙速度运动的近地卫星，由万有引力提供加速度，即，得=， D项正确。二、填空题11. 3.53km/s12.解析：设地球质量为M，卫星的质量为m，则有 在地球表面，有联立以上两式得答案：三、计算题13. (16分) , o解析:如图，设双星中质量为的天体轨道半径为，质量为的天体轨道半径为据万有引力定律和牛顿第二定律，得： 由联立解得： 再由： 得运行的周期14.解析：（1）小球做平抛运动，则落地时水平速度为，则 （2）小球竖直方向上， 则 星球表面有 则 （3）星体表面 解得 答案：（1） （2） （3）15解析：（1）设地球质量为M，卫星质量为m，根据万有引力和牛顿运动定律，有： 在地球表面有：联立得： （2）它们再一次相距最近时，一定是B比A多转了一圈，有：其中 得：专心-专注-专业