作业六万有引力与航天（原卷版）.docx

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1、2021-2022学年高一物理下册暑假作业六万有引力与宇宙航行考试范围：必修二 第七章；考试时间：90分钟；一、单项选择题（此题包括8小题，每题4分，共32分。每题只有一个选项符合题意。）.关于天体的运动，以下说法正确的选项是（）A.日心说是哥白尼提出的，观点是行星绕太阳做椭圆运动B.开普勒第一定律认为：行星绕太阳运动时太阳在轨道的中心C.6菅中一代表轨道半长轴，7代表公转周期，比值攵只与中心天体有关D.行星绕太阳运动时，所有行星都在同一轨道上1 .为了探测引力波，“天琴计戈预计发射地球卫星P,其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍.P与Q的周期之比约为（）

2、A. 2:1B. 4:1C. 8:1D. 16:1.假设想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力遵循同样的规律，在I月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证（）A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的工60B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的工60C.自由落体在月球外表的加速度约为地球外表的，6D.苹果在月球外表受到的引力约为在地球外表的604.密度均匀的球体半径为/?、质量为加，现从球体A中挖去直径为R的球体B ,将球体B放置在距离球体4A的球心。为2R处，如下图，白色局部为挖去后的空心。半径为H的球体的体积为q4R3,引力常量为G,那么球体A剩余局部对球体B的万有引力

3、大小为（）A. GA. G7m2256R2B.7 m2G7400/?2C. G23疗256R2D. G23/7?800R2“挖土”采用了钻取和表取两种模式。假设月球5. 2020年12月1日嫦娥五号探测器实施月面“挖土”成功,可看作质量分布均匀的球体，其质量为半径为凡 质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为 零，万有引力常量为G。某次钻取中质量为机的钻尖进入月球外表以下深处，那么此时月球对钻尖的万有引力为（）A. 0A. 0B. GMmR2Mm c c（R- h）MmD. G；R36.假设地球可视为质量均匀分布的球体，地球外表的重力加速度在两极的大小为go,在赤道的大小为g；地球自转的周期为

4、T,引力常数为G,那么地球的密度为（D. p =3兀 g（）2GT g3兀 g。-g3-g_3fL. GT2 g。, GT2 gQ-g. GF.有、b、c、d四颗地球卫星：。还未发射，在地球赤道上随地球外表一起转动；6处于离地很近的近地 圆轨道上正常运动；c是地球同步卫星；d是高空探测卫星.各卫星排列位置如图，那么以下说法正确的选项是0 A. 的向心加速度等于重力加速度g7 .把。直接发射到b运行的轨道上，其发射速度大于第一宇宙速度b在相同时间内转过的弧长最长C. d的运动周期有可能是20h8.1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动，如 图

5、所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为刃、V2,近地点到地心的距离为一，地球质量为“，引力常 量为G。那么（）二、多项选择题（此题共4小题，每题4分。在每题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的 得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）.卫星A、B的运行方向相同，其中B为近地卫星.某时刻，两卫星相距最近（0、B、A在同一直线上）.已 知地球半径为凡 卫星A离地心O的距离是卫星B离地心O距离的4倍，地球外表的重力加速度为g,那么A.卫星A、B运行的加速度大小之吟三B.卫星A、B.卫星A、B运行的周期之比*1BC.卫星A、B运行的线速度大小之比4 =:以2D.卫星A、B至少要经过

6、时间，=学0,两者再次相距最近7.假设宇航员在月球外表附近自高/2处以初速度U0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为心月球半径为R,万有引力常量为G。那么以下说法正确的选项是（）A.月球外表的重力加速度8月=当LB.月球的质量加力=迦工GL2兀RC.月球的自转周期丁=工 %D.月球的平均密度2=黑11. 假设将来一艘飞船靠近火星时，经历如下图的变轨过程，万有引力常量为G,那么以下说法正确的选项是()a.飞船在轨道n上运动到p点的速度小于在轨道I运动到p点的速度B.假设轨道I贴近火星外表，测出飞船在轨道I运动的周期，就可以推知火星的密度c.飞船在轨道I上运动到p点时的加速度大于飞船在轨道n上运

7、动到p点时的加速度d.飞船在轨道n上运动时的周期大于在轨道I上运动时的周期12. 天文观测中观测到有三颗星位于边长为/的等边三角形三个顶点上，并沿等边三角形的外接圆做周期为T的匀速圆周运动.引力常量为G,不计其他星体对它们的影响，关于这个三星系统，以下说法正确的A.三颗星的质量可能不相等B.某颗星的质量为4 3GT2C.C.它们的线速度大小均为拽空 TD.D.它们两两之间的万有引力大小为9GT4三、解答题(此题4小题，共52分，要求计算过程写出必要的文字说明。)13. (12分)假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星，假设这颗卫星在距该天体外表高度为h的轨道做匀速圆周运动,周期为T,万有

8、引力常量为G,求:(1)该天体的质量是多少？(2)该天体的密度是多少？(3)该天体外表的重力加速度是多少？(4)该天体的第一宇宙速度是多少？14. (12分)宇航员站在某质量分布均匀的星球外表一斜坡上P点，沿水平方向以初速度抛出一个小球,测得小球经时间，落到斜坡另一点。上，斜坡的倾角为该星球的半径为凡引力常量为G,球的体4 Q积公式是V = Q兀求：(1)该星球外表的重力加速度g;(2)该星球的密度；(3)该星球的第一宇宙速度。15. (14分)如下图，A是地球的同步卫星，另一卫星5的圆形轨道位于赤道平面内，离地球外表的高度 为，地球半径为凡 地球自转角速度为。o,地球外表的重力加速度为g,

9、O为地球中心。(1)求卫星8的运行周期；(2)如果卫星8绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、5两卫星相距最近(。、A、5在同一直线上), 那么至少经过多长时间，它们再一次相距最近？16. (14分)双星由两颗绕着共同的重心旋转的恒星组成.对于其中一颗来说，另一颗就是其“伴星相对 于其他恒星来说，位置看起来非常靠近.联星一词是由弗里德里希赫歇尔在1802年所创.根据他的定义, 联星系统是由两个星体根据吸引力定律组成的一个系统.故宇宙中的两颗相距较近的天体称为“双星”，它们 以两者连线的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不至于因万有引力的作用吸引在一起，设二者的质量分别 为mi和m2二者相距为L,求：(1)双星的轨道半径的之比.(2)双星的线速度之比.(3)双星转动的角速度0.