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1、万有引力与航天单元测试卷一、选择题 1.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示。该行星与地球的公转半径比为 （ ）A B、 C D2.假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（ ）A、 B C D 3.一物体在地球表面重16N，它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中，对水平支持物的压力为9N，则此火箭离地球表面距离为地球半径的( )A2倍 B、3倍 C4倍 D0.5倍4、牛顿时代的科学家们围绕万有引力的研究，经历了大量曲折顽强而又闪烁智慧的
2、科学实践在万有引力定律的发现历程中，下列叙述符合史实的是()A开普勒研究了第谷的行星观测记录，提出了开普勒行星运动定律B牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律C卡文迪许在实验室中准确地得出了引力常量G的数值D牛顿推导出了引力常量G的数值5、宇宙飞船围绕太阳在近似圆形的轨道上运动，若轨道半径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是（ ） A3年 B9年 C27年 D81年6.利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍，假设地球的自转周期变小，若仍仅用三
3、颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为（）A.1hB.4hC.8hD.16h7.若有一颗“宜居”行星,其质量为地球的p倍,半径为地球的q倍,则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的()A.pq倍 B.qp倍 C.pq倍 D.pq3倍8.长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星,它的公转轨道半径r1=19 600 km,公转周期T1=6.39天。天文学家新发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转轨道半径r2=48 000 km,则它的公转周期T2最接近于()A.15天 B.25天 C.35天 D.45天9.已知地球的质量约为火星质量的10倍,地球的半径约为火星半径
4、的2倍,则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为()A.3.5 km/s B.5.0 km/sC.17.7 km/s D.35.2 km/s10.如图所示,飞行器P绕某星球做匀速圆周运动,星球相对飞行器的张角为,下列说法正确的是()A.轨道半径越大,周期越长B.轨道半径越大,速度越大C.若测得周期和张角,可得到星球的平均密度D.若测得周期和轨道半径,可得到星球的平均密度二、填空题 11.人造地球卫星在运行过程中由于受到微小的阻力，轨道半径将缓慢减小。在此运动过程中，卫星所受万有引力大小将_（填“减小”或“增大”）；其动能将_（填“减小”或“增大”）12.人造地球卫星做半径为r，线速
5、度大小为v的匀速圆周运动。当其角速度变为原来的倍后，运动半径为_，线速度大小为_。三、计算题 13.一物体在距某一行星表面某一高度处由静止开始做自由落体运动，依次通过A、B、C三点，已知AB段与BC段的距离均为0.06 m，通过AB段与BC段的时间分别为0.2 s与0.1 s求：(1)该星球表面重力加速度值；(2)若该星球的半径为180 km，则环绕该行星的卫星做圆周运动的最小周期为多少14.火星半径约为地球半径的一半，火星质量约为地球质量的1/9.一位宇航员连同宇航服在地球上的质量为 50 kg.(取地球表面的重力加速度g10 m/s2)求：(1)在火星上宇航员所受的重力为多少？(2)宇航员在地球上可跳1.5 m高，他以相同初速度在火星上可跳多高？15.宇航员驾驶一艘宇宙飞船飞临X星球，然后在该星球上做火箭发射实验微型火箭点火后加速上升4 s后熄火，测得火箭上升的最大高度为80 m，若火箭始终在垂直于星球表面的方向上运动，火箭燃料质量的损失及阻力忽略不计，且已知该星球的半径为地球半径的1/2，质量为地球质量的1/8，地球表面的重力加速度g0取10 m/s2.(1)求该星球表面的重力加速度；(2)求火箭点火加速上升时所受的平均推力与其所受重力的比值；(3)若地球的半径为6400 km，求该星球的第一宇宙速度