高中物理必修二 第六章万有引力与航天 章末练习6

班级         姓名          学号        .

一、单项项选择题

1．下列说法符合史实的是        （     ）

A．牛顿发现了行星的运动规律

B．开普勒发现了万有引力定律

C．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量

D．牛顿发现了海王星和冥王星

2．“神舟六号”的发射成功，可以预见，随着航天员在轨道舱内停留时间的增加，体育锻炼成了一个必不可少的环节，下列器材适宜航天员在轨道舱中进行锻炼的是  （      ）

A．哑铃         B．弹簧拉力器          C．单杠         D．跑步机

3．科学家们推测，太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”．由以上信息可以确定（    ）

A．这颗行星的公转周期与地球相等       B．这颗行星的半径等于地球的半径

C．这颗行星的密度等于地球的密度       D．这颗行星上同样存在着生命

4．关于环绕地球运转的人造地球卫星，有如下几种说法，其中正确的是（    ）

A．轨道半径越大，速度越小，周期越长    B．轨道半径越大，速度越大，周期越短

C．轨道半径越大，速度越大，周期越长    D．轨道半径越小，速度越小，周期越长

5．两颗行星A和B各有一卫星a和b，卫星的圆轨道接近各自行星的表面，如果两颗行星质量之比为M1 ：M2 =p，两行星半径之比为R1 ：R2 =q，则两卫星周期之比Ta ：Tb等于（      ）

A．            B．            C．            D． 

6．若已知行星绕太阳公转的半径为r，公转的周期为T，万有引力恒量为G，则由此可求出        （     ）

A．某行星的质量        B．太阳的质量

C．某行星的密度        D．太阳的密度

7．下列说法中正确的是        （     ）

A．天王星偏离根据万有引力计算的轨道，是由于天王星受到轨道外面其他行星的引力作用

B．只有海王星是人们依据万有引力定律计算轨道而发现的

C．天王星是人们依据万有引力定律计算轨道而发现的

D．以上均不正确

8．同步卫星离地球球心的距离为r，运行速率为v1，加速度大小为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R。则(     )

① a1:a2=r:R        ② a1:a2=R2:r2    ③ v1：v2=R2:r2        ④ 

A．①③            B．①④            C．②③            D．②④

9．地球同步卫星到地心距离可由求出，已知式中的单位是m，b的单是s，c的单位是m/s2，则（    ）

A．是地球半径，b是地球自转周期，c是地球表面重力加速度

B．是地球半径，b 是同步卫星绕心运动的周期，c是同步卫星的加速度

C．是赤道周长，b是地球自转周期，c是同步卫星的加速度

D．是赤道周长，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是地球表面加速度

10．人造卫星在太空绕地球运行中，若天线偶然折断，天线将    （      ）

A．由于惯性，沿轨道切线方向做匀速直线运动，远离地球

B．做平抛运动，落向地球

C．继续和卫星一起沿轨道运行

D．做自由落体运动，落向地球

二、不定项选择题

11．关于第一宇宙速度，下列说法哪些是正确的是     (      )

A．它是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最小运行速度

B．这是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度

C．它是人造卫星绕地球飞行所需的最小水平发射速度

D．它是人造卫星绕地球运动的最大运行速度

12．关于开普勒行星运动的公式＝k，以下理解正确的是    （     ）

A．k是一个与行星无关的常量

B．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的长半轴为R月，周期为T月，则

C．T表示行星运动的自转周期

D．T表示行星运动的公转周期

13．已知下面的哪组数据，可以算出地球的质量M地（引力常量G为已知）（     ）

A．月球绕地球运动的周期T及月球到地球中心的距离R1

B．地球绕太阳运行周期T2及地球到太阳中心的距离R2

C．人造卫星在地面附近的运行速度v3和运行周期T3

D．地球绕太阳运行的速度v4及地球到太阳中心的距离R4

14．如图所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相同，且小于c的质量，则        （       ）

A．b所需向心力最小

B．b、c周期相等，且大于a的周期

C．b、c的向心加速度相等，且大于a的向心加速度

D．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度

15．经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1∶m2 =3∶2，则可知（     ）

A．m1、m2做圆周运动的线速度之比为2∶3        B．m1做圆周运动的半径为L

C．m1、m2做圆周运动的角速度之比为3∶2        D．m2做圆周运动的半径为L

三、填空题

16．充分利用地球自转的速度，人造卫星发射时，火箭都是从         向_____    （填东、南、西、北）发射。考虑这个因素，火箭发射场应建在纬度较            （填高或低）的地方较好。

17．两颗人造卫星A、B的质量之比mA∶mB=1∶2，轨道半径之比rA∶rB=1∶3，某一时刻它们的连线通过地心，则此时它们的线速度之比vA∶vB=        ，向心加速度之比aA∶aB=       ，向心力之比FA∶FB=          。

四、计算题

18．在某个半径为R=105 m的行星表面，对于一个质量m=1 kg的砝码，用弹簧称量，其重力的大小G0=1.6 N。请您计算该星球的第一宇宙速度v1是多大？ 

19．神舟五号载人飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度h=342 km的圆形轨道。已知地球半径R=6.37×103 k m，地面处的重力加速度g=10 m/s2

。试导出飞船在上述圆轨道上运行的周期T的公式（用h、R、g表示），然后计算周期的数值（保留一位有效数字）。

20．一物体在地球表面重G0=16 N，将它挂在以a=5 m/s2的加速度竖直上升的火箭中的弹簧秤钩上，弹簧秤示数F=9 N，求此火箭离地球表面的距离为地球半径的几倍？（g=10 m/s2

）

参

一、单项选择题（第小题4分）

16．西，东，低                        17．；9：1；9：2

四、计算题

18．（8分）由重量和质量的关系知：    所以m/s2…………2分

    设：环绕该行星作近地飞行的卫星，其质量为m′，所以，应用牛顿第二定律有：

    …………2分        解得：……………2分

    代入数值得第一宇宙速度： m/s……………………2分

19．（10分）设地球质量为M，飞船质量为m，速度为v，圆轨道的半径为r，由万有引力和牛顿第二定律，有

由已知条件：r=R+h     1分        

代入数值，得 :T=5×103 s        2分

20．对放在地面的火箭，有                        （1）   1分

对放在地面的火箭，有                        （2）   2分

对上升中的火箭，根据牛顿第二定律，有       （3）   3分

对上升的火箭，有                         （4）   2分

由以上各式可以得出，                             （5）   2分