2022年高一物理第六章《万有引力定律》测试题3.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 高一物理第六章万有引力定律测试题一、挑选题n 倍后,1以下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2某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假设它的轨道半径增加到原先的仍能够绕地球做匀速圆周运动,就：A依据 v r ,可知卫星运动的线速度将增大到原先的 n 倍；2B依据 F mv,可知卫星受到的向心力将减小到原先的 1 倍；r nC依据 F GMm2,可知地球给卫星供应的向心力将减小到原先的 12 倍；r n2D依据 GMm2 mv,可知卫星运动的线速度将减小到原先的 1 倍；r r n3关于第一宇宙速度,以下说法正确的选项是A、它是人造

2、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. 与地球外表上某一纬线不包括赤道是共面同心圆；B. 与地球外表上某一经线不包括赤道是共面同心圆；C. 与地球外表上赤道线是共面同心圆,卫星相对地面是静止的；D. 与地球外表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试验,将某物体由距月球外表高 h 处释放,经时间 t后落到月球外表设月球半径为 R. 据上述信息推断,飞船在月球外表邻近绕月球做匀速圆周运动所必需具有

3、的速率为A. 2 Rh B. 2 Rh C. Rh D. Rht t t 2 t6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 接近行星外表匀速飞行,测出运动的周期为 T,已知引力常量为 G,就可得 A该行星的半径为vT 2 B该行星的平均密度为 GT2 32vC无法测出该行星的质量 D该行星外表的重力加速度为 T7两颗人造卫星 A、B 绕地球做圆周运动,周期之比为 和运动速率之比分别为TA:T B=1:8,就轨道半径之比名师归纳总结 1 第 1 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A. RA:R B=4:1 V A:V B=

4、1:2B. RA:R B=4:1 V A:V B=2:1C. RA:R B=1:4 V A:V B=2:1D. RA:R B=1:4 V A:V B=1:28据报道,我国数据中继卫星“ 天链一号 01 星” 于 2022 年 4 月 25 日在西昌卫星发射中心发射升空,经过 4 次变轨掌握后,于 5 月 1 日胜利定点在东经 77 赤道上空的同步轨道关于胜利定点后的“ 天链一号 A运行速度大于 7.9 km/s 01 星” ,以下说法正确的选项是B离地面高度肯定,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

5、时,先将卫星发射至近地圆轨道 轨道 2 运行,最终再次点火,将卫星送入同步圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆 3；轨道 1、2 相切于 Q点；轨道 2、3 相切于 P 点如图,就当卫星分别在 1,2,3,轨道上正常运行时,以下说法正确的选项是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10设同步卫星离地心的距离为 体随地球自转的向心加速度为值正确的选项是r ,运行速率为 v1,加

6、速度为 a1；地球赤道上的物a2,第一宇宙速度为 v2,地球的半径为 R,就以下比Av = R Ba = r v 2 r a 2 R2 Ca a = 2 R r 2 Dv v 12 = R r二、填空题共 4 分, 每题 8 分11火星的质量是地球质量的 1,火星半径是地球半径的 1,地球的第一宇宙速度 10 2 是 7.9km/s ,就火星的第一宇宙速度为 _；12已知地球的半径为 R,自传角速度为 ,地球外表处的重力加速度为 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、运算题 共 35 分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤,只写出最第

7、2 页,共 7 页后答案的不能得分 . 有数值运算的题,答案中必需明确写出数值和单位；名师归纳总结 - - - - - - -2 精选学习资料 - - - - - - - - - 13. 12 分两个靠得很近的天体,离其它天体特别遥远,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m 和m ,它们之间的距离为L ；求双星运行轨道半径1r和2r,以及运行的周期 T ；m 1o m 214. 15 分宇航员站在一星球外表上的某高处,以初速度0v 沿水平方向抛出一个小球,经过时间t,球落到星球外表,小

8、球落地时的速度大小为v ；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vy2该星球的质量M 3假设该星球有一颗卫星,贴着该星球的外表做匀速圆周运动,求该卫星的周期 T 1515 分如下图,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,名师归纳总结 3 第 3 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 离地面高度为h,已知地球半径为R,地球自转角速度为0,地球外表的重力加速度为 g,O为地球中心1求卫星 B 的运行周期；2假如卫星 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

9、在同始终线上,就至少经过多长时间,它们再一次相距最近？h O A B 高一物理万有引力定律答案名师归纳总结 4 第 4 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 一、挑选题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 G Mm2 m 2r 可以求出中心天体地球的质量,所r2 2 3以 C项正确由 G Mm2 m 42 r 求得地球质量为 M

10、 4 r2,所以 D项正确r T GT答案： D 2CD 3.BCD 解析：第一宇宙速度是从地球外表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先的经线上, B 是错的； C、D 是正确的；答案： CD 5.B 解析：物体自由落体运动,设地球外表重力加速度为 g,h 1 gt , 2g 2h

11、2,2 t2飞船做匀速圆周运动,就 mg mv,v gR 2gh . 所以 B 选项正确 . R t6. 解析：由 T2R v可得： RvT 2,A 正确；由 GMm R2 mv2 R可得： M v3T 2G,C错误；由 M4 3R3 得： 3 GT2,B 正确；由 GMm R2 mg 得： g2v T,D正确答案： ABD 2 37. 解析：由 T 4 r 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GMT A:T B=1:8 可得轨道半径 RA:R B=1:4,然后再由 v GM 得线速度 V A:V B=2:1；所r以正确答案为 C项答案： C8. 解析：由万有引力供应向心力得：

12、GMm r2mv2 r,vGM r,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,即环绕地球外表运行的速度；因同步卫星轨道半径比地球半径大许多,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,由公式名师归纳总结 5 第 5 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - R h GMm2mRh 2 得：h3 GM2 R,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

13、T 月,由公式 2 T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 心加速度不同, D错误答案： BC a 向r 2,可得：a同 a物Rh,因轨道半径不同,故其向10B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角速度相同,由a2r , a2R 可得,a = a 2r ,B 项正确；对于地球同步卫星和以第一宇 R,宙 速 度 运 动 的 近 地 卫 星 , 由 万 有 引 力 提 供 加 速 度 , 即m2 v 1mGMrr2mv2 2mGM得v1=R , D 项正确；rR2 Rv2二、填空题11km/s 12. 解析：设地球质量为 M ,卫星的质量为

14、 m,就有Mm 2G 2 m R h R h 在地球外表,有 g GM2R2联立以上两式得 h 3 gR2 R2答案：h 3 gR2 R三、运算题13. 16分r 1m Lr2m L , T423 Lm 的天体轨道半径为2rm 1m 2m 1m 2GM解析 : 如图,设双星中质量为m 的天体轨道半径为1r ,质量为据万有引力定律和牛顿其次定律,得：Gm m 2Lm 12r 16 m 1o m 2第 6 页,共 7 页2 LGm m 2m 22r 22 Lr 1r2名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 由 联立解得：r 1m Lr2m Lv ,

15、就vyT2 v2 v 0vRt2 v 0m 1m 2m 1m 2再由：Gm m 2m 1422r 1得运行的周期T42L 32 LTGM14. 解析：1小球做平抛运动,就落地时水平速度为2小球竖直方向上,vygt就gvyv 2v 0 2mgtGt Mm32星球外表有R2就M2 Rv22 v 0Gt3星体外表mgm422RT解得T2vRt2 v 02答案：1vy2 v2 v 02M2 Rv22 v 0Gt215解析：1设地球质量为 有：M,卫星质量为 m,依据万有引力和牛顿运动定律,GMm2 m42Rh在地球外表有：GMmmgBt0t2第 7 页,共 7 页Rh2 T BR2联立得：T B2Rh32 gR2它们再一次相距最近时,肯定是B 比 A 多转了一圈,有：其中B2B得：t22 gRTR3 h 0名师归纳总结 - - - - - - -7