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1、万有引力与航天单元测试卷高一本部物理复习卷: 万有引力与航天一、单选题 ( 本大题共 10 小题 ,共 40、0 分) 1.某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示,F1与F2就是椭圆轨道的两个焦点, 行星在A点的速率比在B点的速率大 , 则太阳就是位于( ) A、F2B、AC 、F1D、B2.太阳系中的8 大行星的轨道均可以近似瞧成圆轨道. 下列 4 幅图就是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象. 图中坐标系的横轴就是lg(), 纵轴就是lg(); 这里T与R分别就是行星绕太阳运行的周期与相应的圆轨道半径,TO与R0分别就是水星绕太阳运行的周期与相应的圆轨道半径. 下列 4 幅图中正确的就是
2、( ) A、B、C、D 、3.假设月球均匀带负电, 在探月过程中发现有一电子粉尘悬浮在距月球表面100km的地方不动。如果将同样的电子粉尘带到距月球表面500km的地方 , 相对月球无初速释放, 则此电子粉尘A、向月球下落B、仍在原处悬浮C 、向太空运动D、无法判断4.“北斗”系统中两颗工作卫星1 与 2 在同一轨道上绕地心O沿顺时针方向做匀速圆周运动 , 轨道半径为r, 某时刻它们分别位于轨道上的A,B两位置 , 如图所示 ,已知地球表面处的重力加速度为g, 地球半径为R, 不计卫星间的相互作用力, 以下判断正确的就是() A、这两颗卫星的向心加速度大小为B、这两颗卫星的角速度大小为C、卫星
3、 1 由位置A运动至位置B所需时间为D、如果使卫星1 加速 , 它就一定能追上卫星2 5.两个可视为质点物体相距为R时, 其相互作用的万有引力大小为F。若将两个物体间的距离增大为2R,其相互作用的万有引力大小变为( ) A、4FB、2FC 、F/2 D、F/4 6.如图所示 , 有M与N两颗质量相等的人造地球卫星, 都绕地球做匀速圆周运动。两颗卫星相比较() A、N受到的万有引力较大B、M的角速度较大C、N的周期较大D、M的线速度较大精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 7 页 -
4、- - - - - - - - - 万有引力与航天单元测试卷7.“三号卫星”的工作轨道为地球同步轨道, 离地高度为h, 设地球半径为R, 则关于地球赤道上静止的物体、地球近地环绕卫星与“三号卫星”的有关物理量下列说法中正确的就是A、赤道上物体与“三号卫星”的线速度之比为B、近地卫星与“三号卫星”的角速度之比为()2C、近地卫星与“三号卫星”的周期之比为D、赤道上物体与“三号卫星”的向心加速度之比为()28.设地球表面重力加速度为g0, 物体在距地心4R(R就是地球半径) 处, 由于地球的作用而产生的加速度为g, 则gg0为( )A、1B、C 、D、9.2015 年 7 月 14 日, “新视野
5、号”探测器飞掠冥王星, 成为人类首颗造访冥王星的探测器、在探测器飞赴冥王星的过程中,随着它与冥王星间距离的减小,冥王星对它的万有引力()A、变小B、变大C 、先变小后变大D、先变大后变小10.发射地球同步卫星时, 先将卫星发射至近地圆轨道1, 然后点火 , 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 , 如图所示 , 则当卫星分别在1、2、3 轨道上正常运行时,以下说法正确的就是 ( )A、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B、在轨道 2 上经过P点时的加速度小于它在轨道3 上经过
6、P点时的加速度C、在轨道 3 上的速率大于在轨道1 上的速率D、在轨道 3 上的角速度小于在轨道1 上的角速度二、多选题 ( 本大题共 5 小题 , 共 25、0 分)11.人造地球卫星可在高度不同的轨道上运转, 已知地球质量为M、半径为R、表面重力加速度为g, 万有引力常量为G, 则下述关于人造地球卫星的判断正确的就是()A、各国发射的所有人造地球卫星的运行速度都不超过B、各国发射的所有人造地球卫星的运行周期都应小于C、地球同步卫星一定在赤道上方一定高度处D、地球同步卫星可相对地面静止在北京的正上空12.如图所示 ,a、b两个飞船在同一平面内, 在不同轨道绕某行星顺时针做匀速圆周运动。若己知
7、引力常量为G,a、b两飞船距该行星表面高度分别为h1、h2(h1h2), 运行周期分别为T1、T2,则以下说法正确的就是精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 万有引力与航天单元测试卷A、飞船a运行速度小于飞船b运行速度B、飞船a加速可能追上飞船bC、利用以上数据可计算出该行星的半径D、利用以上数据可计算出该行星的自转周期13.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星与太阳之间 , 且三者几乎排成
8、一条直线的现象, 天文学称为“行星冲日”。据报道,2014 年各行星冲日时间分别就是 :1 月 6 日木星冲日 ;4 月 9 日火星冲日 ;5 月 11 日土星冲日 ;8 月 29 日海王星冲日;10 月 8 日天王星冲日。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示, 则下列判断正确的就是( )地球火星木星土星天王星海王星轨道半径 (AU)1、01、55、29、51930A、各地外行星每年都会出现冲日现象B、在 2015 年内一定会出现木星冲日C、天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半D、地外行星中 , 海王星相邻两次冲日的时间间隔最短14.已知引力常量为G, 根据下列所给条件能估算
9、出地球质量的就是( ) A、月球绕地球的运行周期T与月球中心到地球中心间距离RB、人造地球卫星在地面附近运行的速度v与运行周期TC、地球绕太阳运行的周期T与地球中心到太阳中心的距离RD、地球半径R与地球表面重力加速度g15.宇宙两颗靠得比较近的恒星, 只受到彼此之间的万有引力作用相互绕转,称之为双星系统. 设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动, 如图所示 . 若AOOB, 则 () A、星球A的质量小于星球B的质量B、星球A的线速度大于星球B的线速度C、星球A受到的向心力大于星球B受到的向心力D、星球A的向心加速度小于星球B的向心加速度三、计算题 ( 本大题共 3 小题 , 共 3
10、5、0 分)16.两个行星各有一个卫星绕其表面运行, 已知两个卫星的周期之比为1:3, 两行星半径之比为3:1, 则: (1) 两行星密度之比为多少？(2) 两行星表面处重力加速度之比为多少？17.由三颗星体构成的系统, 忽略其它星体对它们的作用, 存在着一种运动形式:三颗星体在相互之间的万有引力作用下, 分别位于等边三角形的三个顶点上, 绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内做相同角速度的圆周运动( 图示为A、B、C三颗星体质量不相同时的一般情况). 若A星体质量为2m,B、C两星体的质量均为m, 三角形的边长为a, 求: (1)A星体所受合力大小FA; 精品资料 - - - 欢迎下载 -
11、- - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 万有引力与航天单元测试卷(2)B星体所受合力大小FB; (3)C星体的轨道半径RC; (4) 三星体做圆周运动的周期T.18.某地球同步通信卫星的质量为m,h为该卫星离地面的高度、R0表示地球的半径、g0表示地球表面处的重力加速度 . 求: (1) 地球同步通信卫星的环绕速度v; (2) 地球同步通信卫星的运行周期T.19.宇航员站在星球表面, 从高h处以初速度v0水平抛出一个小球, 小球落到星球表面时, 与抛出点的水平距离就是x,
12、已知该星球的半径为R, 引力常量为G, 求该星球的质量M.精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 万有引力与航天单元测试卷答案【答案】1、A2、B3、B4、C5、D6、A7、C8、D9、B10、D11、AC12、BC13、BD14、ABD15、AB16、解:(1) 人造地球卫星的万有引力充当向心力, 即=m,r=R密度 =所以两行星密度之比为9:1, (2) 忽略行星自转的影响, 根据万有引力等于重力列出等式=m=mgg=所以两行星表面处
13、重力加速度之比为27:1, 答:(1) 两行星密度之比为9:1, (2) 两行星表面处重力加速度之比为27:1,17、解:(1) 由万有引力定律,A星受到B、C的引力的大小 : 方向如图 , 则合力的大小为:(2) 同上 ,B星受到的引力分别为:, 方向如图 ; 沿x方向 :精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 万有引力与航天单元测试卷沿y方向 :可得 :=(3) 通过对于B的受力分析可知, 由于 :, 合力的方向经过BC的中垂线AD的
14、中点 , 所以圆心O一定在BC的中垂线AD的中点处 . 所以 :(4) 由题可知C的受力大小与B的受力相同 , 对C星:整理得 :答:(1)A星体所受合力大小就是;(2)B星体所受合力大小就是;(3)C星体的轨道半径就是;(4)三星体做圆周运动的周期T就是.18、解:(1) 同步卫星圆周运动由万有引力提供向心力, 有: G=m得:v=设质量为m的物体 , 在地球表面附近有: 且:GM=得:v=(2) 地球同步通信卫星的运行周期T为: 得:T=2; 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 万有引力与航天单元测试卷答:(1) 地球同步通信卫星的环绕速度; (2) 地球同步通信卫星的运行周期2.19、解: 设星球表面的重力加速度为g, 则根据小球的平抛运动规律得: h=gt2x=v0t在星球表面的物体受到的重力等于万有引力, 有:G=mg, 联立以上等式得:M=答: 该星球的质量就是.精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - - -