万有引力定律的练习题_中学教育-高考.pdf

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1、优秀学习资料 欢迎下载 四、万有引力定律的练习题 一、选择题 1、关于地球同步通讯卫星，下列说法中正确的是 A.它一定在赤道上空运行 B.各国发射的这种卫星轨道半径都一样 C.它运行的线速度一定小于第一宇宙速度 D.它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间 2、设地面附近重力加速度为 g0，地球半径为 R0，人造地球卫星圆形运行轨道半径为 R，那么以下说法正确的是 3、人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为 R，线速度为 v，周期为 T，若要使卫星的周期变为 2T，可能的办法是 A.R 不变，使线速度变为 v/2 B.v 不变，使轨道半径变为 2R D.无法实现 4、两颗靠得较近天体叫

2、双星，它们以两者重心联线上的某点为圆心做匀速圆周运动，因而不至于因引力作用而吸引在一起，以下关于双星的说法中正确的是 A.它们做圆周运动的角速度与其质量成反比 B.它们做圆周运动的线速度与其质量成反比 C.它们所受向心力与其质量成反比 D.它们做圆周运动的半径与其质量成反比 5、由于地球的自转，地球表面上各点均做匀速圆周运动，所以 A.地球表面各处具有相同大小的线速度 B.地球表面各处具有相同大小的角速度 C.地球表面各处具有相同大小的向心加速度 D.地球表面各处的向心加速度方向都指向地球球心 6、以下说法中正确的是 A.质量为 m 的物体在地球上任何地方其重力都一样 B.把质量为 m 的物体

3、从地面移到高空中，其重力变小 C.同一物体在赤道上的重力比在两极处重力大 D.同一物体在任何地方质量都是相同的 7、假设火星和地球都是球体，火星的质量 M火和地球的质量 M地之比 M火/M地=p，火星的半径 R火和地球的半径 R地之比 R火/R地=q，那么火星表面处的重力加速度 g火和地球表面处的重力的加速度 g地之比等于 A.p/q2 B.pq2 C.p/q D.pq 8、假如一作圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的 2 倍，仍作圆周运动，则 A.根据公式 v=r，可知卫星的线速度将增大到原来的 2 倍 9如图为某行星绕太阳运动的轨道，下列关于太阳位置的描述正确的是 （）A太阳的位置

4、在 O 点 B太阳的位置一定在 C1点 C太阳的位置一定在 C1、C2两点中的一点 D太阳的位置可以在 C1、O、C2任意一点 10 地球绕太阳的运行轨道是椭圆形，因而地球与太阳之间的距离岁季节变化。冬至这天地球离太阳最近，夏至最远。下列关于地球在这两天绕太阳公转速度大小的说法中，正确的是 （）A地球公转速度是不变的 B冬至这天地球公转速度大 C夏至这天地球公转速度大 D无法确定 11关于行星绕太阳运动，下列说法中正确的是 （）A所有的行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处 C离太阳越近的行星运动的周期越长 D所有行星轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方

5、的比值都相等 12关于丹麦天文学家第谷对行星的位置进行观察所记录的数据，下列说法中正确的是（）C1 C2 O优秀学习资料 欢迎下载 A这些数据与以行星绕太阳做匀速圆周运动为模型得到的结果相吻合 B这些数据存在相当大的观察误差，观测误差至少有 8 的角度误差 C这些数据说明太阳绕地球运动 D这些数据与以行星绕太阳做椭圆运动为模型得到的结果相吻合 13 木星公转周期约为 12 年，地球到太阳的距离为 1 个天文单位，则木星到太阳的距离为（）A2 个天文单位 B4 个天文单位 C5.2 个天文单位 D12 个天文单位 14开普勒关于行星运动规律的表达式为kTR23，以下理解正确的是 ()Ak是一个与

6、行星无关的常量 BR代表行星运动的轨道半径 CT 代表行星运动的自转周期 D公式只适用于围绕太阳运行的行星 15设月球绕地球运动的周期为 27 天，则地球的同步卫星到地球中心的距离 r 与月球中心到地球中心的距离 R之比 r/R为 ()A1/3 B1/9 C1/27 D1/18 16土卫十和土卫十一是土星的两颗卫星，都沿近似为圆周的轨道绕土星运动。其参数如表：卫星半径（m）卫星质量（kg）轨道半径（m）土卫十 8.90104 2.011018 1.51108 土卫十一 5.70104 5.601017 1.51108 两卫星相比，土卫十 （）A.受土星的万有引力较小 B.绕土星做圆周运动的周期

7、较大 C.绕土星做圆周运动的向心加速度较大 D.动能较大 17 土星周围有美丽壮观的“光环”，组成环的颗粒是大小不等、线度从 1m 到 10m 的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星中心的距离从 7.3104km 延伸到 1.4105km。已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为 14h，引力常量为 6.710-11N m2/kg2，则土星的质量约为（估算时不考虑环中颗粒间的相互作用）（）A.91016kg B.61017kg C.91025kg D.61026kg 18不久前欧洲天文学家在太阳系之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

8、径是地球的 1.5 倍。设想在该行星表面附近绕行星圆轨道运行的人造卫星的动能为 Ek1，在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为 Ek2，则 Ek1/Ek2为 （）A.0.13 B.0.3 C.3.33 D.7.5 19.我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星。某双星是由质量不等的星体 S1和 S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C 做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动周期为T，S1到C 点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G。由此可求出S2的质量为（）A.21224GTrrr B.23124GTr C.2324GTr D.21224

9、GTrr 20.假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是 （）A.地球的向心力变为缩小前的 1/2 B.地球的向心力变为缩小前的 1/16 C.地球绕太阳公转周期变为缩小前的 1/2 D.地球绕太阳公转周期变为缩小前的 1/4 21.我国将要发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥 1 号”。设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的 1/81，月球的半径约为地球半径的 1/4，地球上的第一宇宙速度约为 7.9km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为 （）A0.4km/s B1.8km/s

10、 C11km/s D36km/s 22可以发射这样一颗人造地球卫星，使其圆轨道 A与地球表面上某一纬度（非赤道）是共面同心圆 B与地球表面上某一纬度线所决定的圆是共面同心圆 C与地球表面上赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是静止的 D与地球表面上赤道线是共面同心圆，但卫星相对地球表面是运动的 23在绕地球运行的人造地球卫星上，下列那些仪器不能正常使用 （）A天平 B弹簧秤 C摆钟 D水银气压计 24一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的 4 倍，则这颗小行星运转的周期是 （）A4 年 B6 年 C8 年 8/9 年 25一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密

11、度，只需要（）A测定飞船的运行周期 B测定飞船的环绕半径 C测定行星的体积 D测定飞船的运动速度 26太阳由于辐射，质量在不断减小，地球由于接收太阳辐射和吸收宇宙中的尘埃，其质量在增加。假定地球增加的质量等于太阳减少的质量，且地球的轨道半径不变，则 （）A太阳对地球的引力增加 B太阳对地球的引力减小 C地球运行的周期变长 D地球运行的周期变短 27宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动，若飞船想与前面的空间站对接，飞船为了追上轨道空间站，可以采取的方法是 （）A飞船加速直到追上空间站，完成对接 B飞船从原轨道减速至一个较低轨道，再加速追上空间站完成对接 C飞船加速至一个较高轨道再减速追上空间站完成对

12、接 D无法实现对接 三、填空题 道上空运行各国发射的这种卫星轨道半径都一样它运行的线速度一定小于第一宇宙速度它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间设地面附近重力加速度为以下说法正确的是地球半径为人造地球卫星圆形运行轨道半径为那么人造变为不变使轨道半径变为无法实现两颗靠得较近天体叫双星它们以两者重心联线上的某点为圆心做匀速圆周运动因而不至于因引力作用而吸引在一起以下关于双星的说法中正确的是它们做圆周运动的速度与其质量成反比它们所受向自转地球表面上各点均做匀速圆周运动所以地球表面各处具有相同大小的线速度地球表面各处具有相同大小的速度地球表面各处具有相同大小的向心加速度地球表面各处的向心加速度方向

13、都指向地球球心以下说法中正确的是质量为优秀学习资料 欢迎下载 28、已知火星的半径约为地球半径的 1/2，火星质量约为地球质量的 1/9。若一物体在地球表面所受重力比它在火星表面所受重力大 49N，则这个物体的质量是_ _kg。29、某行星表面附近有一颗卫星，其轨道半径可认为近似等于该行星的球体半径。已测出此卫星运行的周期为 80min，已知万有引力常量为 6.6710-11Nm2/kg2，据此求得该行星的平均密度约为_ _。（要求取两位有效数字）30、一个半径比地球大两倍，质量是地球质量的 36 倍的行星、同一物体在它表面上的重力是在地球表面上的_ _倍。31、离 地 面 某 一 高 度h处

14、 的 重 力 加 速 度 是 地 球 表 面 重 力 加 速 度 的 32两颗行星的质量分别是 m1,m2，它们绕太阳运转轨道的半长轴分别为 R1、R2，如果m1=2m2,R1=4R2,那么，它们的运行周期之比 T1：T2=。33地球绕太阳运行的轨道半长轴为 1.50 1011m，周期为 365 天；月球绕地球运行的轨道半长轴为 3.8 l08m，周期为 27.3 天；则对于绕太阳运动的行星 R3T2的值为_，对于绕地球运动的卫星是 R3T2的值为_。三、计算题 34、宇宙飞船由地球飞向月球是沿着它们的连线飞行的，途中经某一位置时飞船受地球和月球引力的合力为零，已知地球和月球两球心间的距离为

15、3.84108m，地球质量是月球质量的 81 倍。试计算飞船受地球引力和月球引力的合力为零的位置距地球中心的距离。35、地球的平均密度为=5.6103kg/m3，万有引力常量 G=6.6710-11Nm2kg-2，在距地面1km 高处的重力加速度 g 比地面处的重力加速度 go减小了多少？（已知地球半径 R=6400km）36、登月飞行器关闭发动机后在离月球表面112km的空中沿圆形轨道绕月球飞行，周期是120.5min，已知月球半径是 1740km，根据这些数据计算月球的平均密度（G=6.6710-11Nm2kg-2）。37地球到太阳的距离是水星到太阳距离的 2.6 倍，那么地球和水星绕太阳

16、运转的线速度之比是多少？（设地球和水星绕太阳运转的轨道是圆轨道）38太空中有一颗绕恒星做匀速圆周运动的行星，此行星上一昼夜的时间是 6h，在行星的赤道处用弹簧秤测量物体的重力的读数比在两极时测量的读数小 10%。已知引力常量2211/107.6kgmNG，求此行星的平均密度。39高空遥感探测卫星在距地球表面高为 h 处绕地球转动。如果地球质量为 M，。半径为 R，人造卫星质量为 m，万有引力常量为 G，试求 （1）人造卫星的线速度 （2）人造卫星绕地球转动的周期 （3）人造卫星的向心加速度 40飞船沿半径为 r 的圆周绕地球运动，其周期为 T。如果飞船要返回地面，可在轨道上的某点 A处，将速率

17、降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆形轨道运动，椭圆和地球表面在 B 点相切，如图所示。如果地球半径为 r0，求飞船由 A 点运动到 B 点所需要的时间。A B r r0 道上空运行各国发射的这种卫星轨道半径都一样它运行的线速度一定小于第一宇宙速度它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间设地面附近重力加速度为以下说法正确的是地球半径为人造地球卫星圆形运行轨道半径为那么人造变为不变使轨道半径变为无法实现两颗靠得较近天体叫双星它们以两者重心联线上的某点为圆心做匀速圆周运动因而不至于因引力作用而吸引在一起以下关于双星的说法中正确的是它们做圆周运动的速度与其质量成反比它们所受向自转地球表面

18、上各点均做匀速圆周运动所以地球表面各处具有相同大小的线速度地球表面各处具有相同大小的速度地球表面各处具有相同大小的向心加速度地球表面各处的向心加速度方向都指向地球球心以下说法中正确的是质量为优秀学习资料 欢迎下载 万有引力定律练习题的答案 一、选择题 1.ABC 2.BD 3.C 4.BD 5.B 6.BD 7.A 8.CD 9.C 10.B 11.D 12.A 13。C 14.A 15.B 16.D 17.D 18.C 19.D 20.B 21.B 22CD提示：地球卫星必须绕地心做匀速圆周运动，其轨道平面应过地心。可知 CD正确。23ACD 提示：在卫星上，由于万有引力完全用来提供了向心力

19、，所以一切物体均处于完全失重状态，一切因为重力所引起的现象都将随之消失。可知正确答案是 ACD。24C 提示：根据天体运动规律rTmrMmG2224得GMrT32可知小行星的运行周期是地球公转周期的 8 倍。25A 提示：由rTmrMmG2224 、VM 334rV可得23GT，故只需测出飞船的周期即可。26AC 提示：由题意可知太阳质量减小，地球质量增加，根据万有引力定律可知，太阳对地球的万有引力将不断增加。由于轨道半径不变，依据rTmF224可知周期变短。27B 提示：本题主要应该考虑的是运转角速度，根据天体运动规律，半径越小，角速度越大。故 B对。二、填空题 28.9（）29.6.110

20、3kg/m3 30。4 31 32.8：1 33.3.4 1018;1.0 1013 三、计算题 34.3.456107m（幂指数 8）35.0.0031m/s2 36.3.26103kg/m3 37.1：6.2 38 解答：33/103.3mKg 提示：设在赤道和两极处重力的读数分别为 F1和 F2，在赤道上，物体受万有引力和拉力 F1作用绕行星作圆周运动，由牛顿第二定律得 RTmFRMmG22124 在两极上，物体平衡，有22FRMmG 又212%10FFF得 23240GTRM 所以3323/103.33043mKgGTRMVM 39 解答：hRGMv，GMhRT3)(2，2)(hRMG

21、a 提示：由万有引力提供向心力 由)()(22hRvmhRMmG得hRGMv 由)(4)(222hRTmhRMmG得GMhRT3)(2 由mahRMmG2)(得2)(hRMGa 40.rrrrTrr2400 道上空运行各国发射的这种卫星轨道半径都一样它运行的线速度一定小于第一宇宙速度它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间设地面附近重力加速度为以下说法正确的是地球半径为人造地球卫星圆形运行轨道半径为那么人造变为不变使轨道半径变为无法实现两颗靠得较近天体叫双星它们以两者重心联线上的某点为圆心做匀速圆周运动因而不至于因引力作用而吸引在一起以下关于双星的说法中正确的是它们做圆周运动的速度与其质量成反比它们所受向自转地球表面上各点均做匀速圆周运动所以地球表面各处具有相同大小的线速度地球表面各处具有相同大小的速度地球表面各处具有相同大小的向心加速度地球表面各处的向心加速度方向都指向地球球心以下说法中正确的是质量为