新人教版高中物理必修二 第六章《万有引力与航天》同步练习试题.pdf

新人教版高中物理必修二同步试题第六章万有引力与航天第一节行星的运动【试题评价】1、首先发现行星绕太阳运动的轨道是椭圆，揭示行星运动规律的科学家是一开普勒,他是在 仔细研究了第谷的观测资料,经过了四年的刻苦计算的基础上总结出来了。2、古人认为天体的运动是最完美和谐的匀速圆周运动,后来开普勒发现,所有行星绕太阳 运动的轨道都是椭圆,太阳处在焦点位置上。3、下列关于开普勒对于行星运动规律的认识的说法正确的是（A）A、所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B、所有行星绕太阳运动的轨道都是圆C、所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同D、所有行星的公转周期与行星的轨道的半径成正比分析：由开普勒第一定律知所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个 焦点上。所以A正确，B错误。由开普勒第三定律知所有行星的半长轴的三次方跟它的公转 周期的二次方的比值都相等，故CD错误，A正确。4、.理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体（包括卫星绕行星的运动）都适用。下面对于开普勒第三定律的公式R3于二K下列说法正确的是（C）A、公式只适用于轨道是椭圆的运动B、式中的K值，对于所有行星（或卫星）都相等C、式中的K值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关D、若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离r3解析：行星和卫星的轨道可以近似为圆，公式r=K也适用，故A错。比例系数k是一个 T2由中心天体决定而与行星无关的常量，但不是恒量，不同的星系中，k值不同，故B错，C 对。月球绕地球转动的k值与地球绕太阳转动得k值不同，故D错。5、两颗行星的质量分别为叫和加2,绕太阳运行的轨道半长轴分别为外和，则它们的公转周期之比为（C）A、p-B、5 C、K D、无法确定 V r2 r2 V r2解析：由开普勒第三定律可知:3 3色=3故C正确。6、已知两行星绕太阳运动的半长轴之比为b,则它们的公转周期之比为匕新。r3解析：两行星均为太阳的行星，对太阳系的所有行星，其轨道半径和运行周期均满足一7 二 T2恒量r3设两行星的半长轴分别为尺、R2,周期分别为十、T2,由产=K知:&则(4)3=(4)2 令&=b,故有 4=4b=b4b72 D T D T12 人2 2 2 127、地球公转运行的轨道半径A=1.49x 10加，若把地球公转周期称为1年，那么土星运行的轨道半径R=L43xlO“相，其周期多长？解析：地球和土星均为太阳系的行星，对同一恒星的所有卫星，其轨道半径和运行周期r3均满足r=恒量T2r3根据行星的运动规律：一r=K,有:T2(1.49X1011)3 _(1.43 xlO12)3T，2T=2 9.7T适度拓展8、某行星沿椭圆轨道运行，近日点离太阳距离为a,远日点离太阳距离为b,过近日点时行星的速率为匕，则过远日点时速率为（C）b a a bA、V-V.B、va C、Y-Va*/解析：由开普勒第二定律可知太阳和行星的连线在相等的时间里扫过的面积相等进行求 解解：取足够短的时间h则有：上-Zba 图 7-1-4.以二工匕 b9、有一行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的8倍，则该行星绕太阳公转的周 期是多少年？R 0 R、解析：由开普勒第三定律知：二芳-=恒量 rp Z rp Z解：根据开普勒第三定律：行星的运行半径R与周期T关系为了二恒量R（n一同理，地球运行的半径一与周期（1年）的关系为：二恒量 8 T2故可解得：T=M T=16a/2 T&2 2.6 年综合提高10、飞船沿半径为R的圆周绕地球运动其周期为T,地球半径为R。，/一若飞船要返回地面，可在轨道上某点A处将速率降到适当的数值，从f 1而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在8点BZj 相切，求飞船由A点到B点所需要的时间？A解析：开普勒定律不仅对所有围绕太阳运动的行星适用，而且也/适用于卫星、飞船等绕行星的运动。解：当飞船做半径为R的圆图 7-1-5周运动时，由开普勒第三定律：r=K当飞船返回地面时，从A处降速后沿椭圆轨道至B。设飞船沿椭圆轨道运动的周期为，可解得：T=r_ 22(R+R 4R新人教版高中物理必修二同步试题第六章万有引力与航天第一节行星的运动【试题评价】巩固练习1.关于日心说被人们所接受的原因是（）A.地球是围绕太阳运转的B.太阳总是从东边升起，从西边落下C.以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题D.以太阳为中心，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变的简单了2.下列说法正确的是（）A.地球是一颗绕太阳运动的行星B.关于天体运动的日心说和地心说都是错误C.太阳是静止不动，地球和其它行星都在绕太阳转动D.地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其它行星却绕地球转动3.关于地球和太阳，下列说法中正确的是（）A.地球是围绕太阳运转的B.地球是围绕太阳做匀速圆周运动的C.由于地心说符合人们的日常经验，所以地心说是正确的D.太阳总是从东边升起，从西边落下，所以太阳围绕地球运转r34.关于公式=左，下列说法中正确的是（）A.一般计算中，可以把行星的轨道理想化成圆，R是这个圆的半径B.公式只适用于围绕地球运行的卫星C.公式只适用太阳系中的行星或卫星D.公式适用宇宙中所有的行星或卫星r35.关于公式产=k中的常量左,下列说法中正确的是（）A.左值是一个与行星或卫星无关的常量B.左值是一个与星球（中心天体）无关的常量C.左值是一个与星球（中心天体）有关的常量D.对于所有星球（中心天体）的行星或卫星，女值都相等6.宇宙飞船围绕太阳在近似圆周的轨道运动，若其轨道半径是地球轨道半径的9倍，则它 们飞船绕太阳运行的周期是（）A.3 年 B.9 年 C.2 7 年 D.81 年7.开普勒仔细研究了第谷的观测资料，经过四年多的辛苦工作，终于发现：行星绕太阳运动 并不是 运动，所有行星绕太阳的运动的轨道都是,太阳处在；所有行星的轨道的半长轴的 跟公转周期的 的比值相等。提升练习1.银河系中有两颗行星，它们绕太阳运转周期之比为8：1,则(1)它们的轨道半径的比为()A.4：1 B.8：1 C.2：1 D.1：4(2)两行星的公转速度之比为()A.2：1 B.4：1 C.1：2 D.1：42.已知金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期，它们绕太阳的公转均可看作匀速 圆周运动，则可判定()A.金星的质量大于地球的质量B.金星的半径大于地球的半径C.金星运动的速度小于地球运动的速度D.金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离3.两颗行星的质量分别为现、m2,它们绕太阳运转轨道的半长轴分别为Ri、R2,如果0=2出Ri=16R2,那么，它们的运转周期之比9：丁2=4.若已知地球对它所有卫星的左值等于1.01X10%3/s2,试求月球运行的轨道半径。(月球 绕地球运行的周期大约是27天)5.两颗人造地球卫星A和B,A一昼夜绕地球转动力圈，B一昼夜绕地球转动勺圈，那么A和B的运行轨道半径之比&：Rs等于多少？【试题答案】巩固练习1.D 2,A 3.A 4.AD 5.AC 6.C 7.匀速运动，椭圆，椭圆的一个焦点上，三次方，二次方 提升练习1.(1)A(2)C 2.D 3.64：1 4.3.8X10、5.新人教版高中物理必修二同步试题第六章万有引力与航天第二节太阳与行星间的引力【试题评价】1.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：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较大C.绕土星做圆周运动的向心加速度较大 D.动能较大卫星半径（m）卫星质量（kg）轨道半径（m）土卫十8.90 X1042.01 X10181.51 X108土卫十一5.70X1045.60X10171.51 X1082.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1|J m到10m的 岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星中心的距离从7.3Xl（）4km延伸到i.4Xl（）5km。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6.7X10N-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.9X1016kg B.6X1017kgC.9X 102 5kg D.6X 102 6kg3.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，直径是地球的L5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Ekx,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为2，则31/&2为A.0.13 B.0.3 C.3.33 D.7.54.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S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。做匀速圆周运动。由天文观察测得其运 动周期为T,S到。点的距离为片，S和S2的距离为广，已知引力常量为G。由此可求出S2的质 量为A.4乃2/（一八J b.4/一GT2 GT2c.flrL d wfGT2 GT25.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1/2B.地球的向心力变为缩小前的1/16C地球绕太阳公转周期变为缩小前的1/2D.地球绕太阳公转周期变为缩小前的1/46.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A.0.4km/s B.1.8km/sC.1 Ikm/s D.36km/s7.已知太阳半径和地球半径之比为110：1,太阳密度和地球密度之比为1：4,取地球 表面的重力加速度大小为g=10m/s2,则太阳表面的重力加速度大小约为多大？8.在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才 停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为力，速度方向是水平 的，速度大小为为，求它第二次落到火星表面时速度的大小，计算时不计大气阻力。已知火 星的一个卫星的圆轨道的半径为八周期为。火星可视为半径为的均匀球体。9.设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径为火速率为丫，则太阳的质量M是多大？（用丫、R和引力常量G表示）。太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速率约 为地球公转速率的7倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的2 X109倍。为了粗略估算银河 系中恒星的数目，可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的 平均质量约等于太阳质量，那么银河系中恒星数目约为多少？（答案保留1位有效数字）10.宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可 忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种 是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；另一种形 式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设每个 星体的质量均为加。试求第一种形式下，星体运动的线速度和周期。假设两种形式星体的运动周期相同，第二种形式下星体之间的距离应为多少？答案l.D 2.D 3.C 4.D 5.B 6.B 7.2 70m/s2新人教版高中物理必修二同步试题第六章万有引力与航天第三节万有引力定律【试题评价】1.利用下列哪组数据，可以计算出地球质量：（）A.已知地球半径和地面重力加速度B.已知卫星绕地球作匀速圆周运动的轨道半径和周期C.已知月球绕地球作匀速圆周运动的周期和月球质量D.已知同步卫星离地面高度和地球自转周期2.“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中，发现/、B两颗天体各有一颗靠近 表面飞行的卫星，并测得两颗卫星的周期相等，以下判断错误的是A.天体4、3表面的重力加速度与它们的半径成正比B.两颗卫星的线速度一定相等C.天体力、8的质量可能相等D.天体4、8的密度一定相等3.已知某天体的第一宇宙速度为8 km/s,则高度为该天体半径的宇宙飞船的运行速度 为A.22 km/s B.4 km/sC.4 V2 km/s D.8 km/s4.探测器探测到土星外层上有一个环.为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系来确定A.若V8R,则该环是土星的一部分B.若v2gR,则该环是土星的卫星群C.若产1/&则该环是土星的一部分D.若伏，则该环是土星的卫星群5.2002年12月30日凌晨，我国的“神舟”四号飞船在酒泉载人航天发射场发射升空,按预定计划在太空飞行了 6天零18个小时，环绕地球108圈后，在内蒙古中部地区准确着 陆，圆满完成了空间科学和技术试验任务，为最终实现载人飞行奠定了坚实基础.若地球的 质量、半径和引力常量G均已知，根据以上数据可估算出“神舟”四号飞船的A.离地高度 B.环绕速度C.发射速度 D.所受的向心力6.航天技术的不断发展，为人类探索宇宙创造了条件.1998年1月发射的“月球勘探者 号”空间探测器，运用最新科技手段对月球进行近距离勘探，在月球重力分布、磁场分布及 元素测定等方面取得最新成果.探测器在一些环形山中央发现了质量密集区，当飞越这些重 力异常区域时A.探测器受到的月球对它的万有引力将变大B.探测器运行的轨道半径将变大C.探测器飞行的速率将变大D.探测器飞行的速率将变小7.(1998年全国卷)宇航员站在某一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球。经过时间，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为若抛出时的初速度 增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为有心已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为几 万有引力常数为G。求该星球的质量8.我国自制新型“长征”运载火箭，将模拟载人航天试验飞船“神舟三号”送入预定 轨道，飞船绕地球遨游太空/=7天后又顺利返回地面.飞船在运动过程中进行了预定的空间 科学实验，获得圆满成功。(1)设飞船轨道离地高度为h,地球半径为R,地面重力加速度为g.则“神舟三号”飞船绕地球正常运转多少圈?(用给定字母表示).(2)若=600 km,7?=6400 km,则圈数为多少？9.在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳 才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为，速度方向是水 平的，速度大小为功，求它第二次落到火星表面时速度的大小，计算时不计火星大气阻力。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为八周期为兀 火星可视为半径为，o的均匀球体。参考答案：1.A B 2.B 3.C 4.AD 5.AB 6.AC7.解析：设抛出点的高度为力，第一次平抛的水平射程为1,则有x2+y2 2(1)由平抛运动的规律得知，当初速度增大到2倍，其水平射程也增大到2 x,可得Qxf+力2=(L)2(2)山以上两式解得=LVF(3)1.设该星球上的重力加速度为g,由平抛运动的规律得力(4)GMm由万有引力定律与牛顿第二定律得巴k 二 mg(式中2为小球的质量)(5)R2联立以上各式得：M=26号3Gt2点评：显然，在本题的求解过程中，必须将自己置身于该星球上，其实最简单的办法是 把地球当作该星球是很容易身临其境的了。8.解:(1)在轨道上GmM(R+h)22V=m-R+h在地球表面:GmM联立式得：4网H 0土”Rg故tRg-I-T 2 兀(R+h)R+h(2)代人数据得：片105圈9.以g表示火星表面附近的重力加速度，表示火星的质量，加表示火星的卫星的 质量，m表示火星表面出某一物体的质量，由万有引力定律和牛顿第二定律，有Mm,Gr=mgMm 2万 HG下耳）设V表示着陆器第二次落到火星表面时的速度，它的竖直分量为修，水平分量仍为为，丫=旧+近 由以上各式解得新人教版高中物理必修二同步试题 第六章万有引力与航天第三节万有引力定律【试题评价】巩固练习1.下列关于万有引力定律说法正确的是（）A.万有引力定律是牛顿发现的B.万有引力定律适用于质点间的相互作用C.b=G中的G是一个比例常数，没有单位 rD.两个质量分布均匀的球体，一是两球心间的距离2.如图6-2-1所示，两球的半径远小于E,而球质量均匀分布,质量为团1、加2，则两球间的万有引力大小为（）图 6-2-1mxm2 小1%.(凡+及2)2(1+R2+R)23.引力常量很小，说明了（）A.万有引力很小B.万有引力很大C.很难观察到日常接触的物体间有万有引力，是因为它们的质量很小D.只有当物体的质量大到一定程度时，物体之间才有万有引力4.下列关于万有引力定律的适用范围说法正确的是（）A.只适用于天体，不适用于地面物体B.只适用于质点，不适用于实际物体C.只适用于球形物体，不适用与其他形状的物体D.适用于自然界中任意两个物体之间5.如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）A.行星同时受到太阳的万有引力和向心力B.行星受到太阳的万有引力，行星运动不需要向心力C.行星受到太阳的万有引力与它运动的向心力不等D.行星受到太阳的万有引力，万有引力提供行星圆周运动的向心力6.假设火星和地球都是球体。火星的质量为“火星,地球的质量为地球,两者质量之比为P；火星的半径为H火，地球的半径为及地，两者半径之比为9。求它们表面处的重力加速度 之比。7.某人质量为 50kg,若g取 9.8m/s2,G=6.67X 10H1N-m2/kg2,地球半径火=6.4X lOm,试求地球的质量。8.万有引力常量G、地球半径R和重力加速度g,你能求出地球的质量吗？9.地球质量大约是月球质量的81倍，一个飞行器在地球与月球之间，当地球对它们的引力 和它的引力大小相等时，这飞行器距地心的距离与距离月球的距离之比为多少？提升练习1.苹果落向地球,而不是地球向上运动碰到苹果,产生这个现象的原因是（）A.由于地球对苹果有引力，而苹果对地球没有引力造成的B.由于苹果质量小，对地球的引力小，而地球质量大，对苹果的引力大造成的C.苹果与地球间的相互引力是相等的，由于地球质量极大，不可能产生明显加速度D.以上说法都不对2.两行星的质量分别为%和加2,绕太阳运行的轨道半径分别是。和r2,若它们只要万有引力作用，那么这两个行星的向心加速度之比（）m 居/m.r.A.1 B.C.今 D.m2rx 八2 m,r23.地球绕地轴自转时，对静止在地面上的某一个物体，下列说法正确的是（）A.物体的重力并不等于它随地球自转所需要的向心力B.在地面上的任何位置，物体向心加速度的大小都相等，方向都指向地心C.在地面上的任何位置，物体向心加速度的方向都垂直指向地球的自转轴D.物体随地球自转的向心加速度随着地球纬度的减小而增大4.地球和月球中心距离是3.84X10%,月球绕地球一周所用时间大约为27天，则地球的质 量为 O5.一个人在某一星球上以速度P竖直上抛一个物体，经时间，落回抛出点。已知该星球的半 径为R,若要在该星球上发射一颗靠近该星球运转的人造卫星，则该人造卫星的速度大小 为多少？6.月球质量是地球质量的月球半径是地球半径的一L,在距月球表面56m高处，有一 81 3.8个质量为60千克的物体自由下落。试求：(1)它落到月球表面需要多长时间？(2)它在月球上的“重力”跟在地球上是否相等？巩固练习2.p wR21.ABD 2.D 3.C 4.D 5.D 6.-二 一 7.6.02 X102 1kg 8.M=-g地，G777 Ay YYl9.9：1 提示：飞行器受到月球与地球的万有引力相等，则有G-二 G%一匹/H_9提升练习1.C 2.C 3.CD 4.6X10-kg 5.V=6.8s,不等新人教版高中物理必修二同步试题 第六章万有引力与航天第四节万有引力理论的成就【试题评价】一、选择题1.设在地球上和在X天体上，以相同的初速度竖直上抛一物体，物体上升的最大高度 比为（均不计阻力），且已知地球和X天体的半径比也为K,则地球质量与X天体的质量比 为（）A.1 B.K C.A2 D.7K2.（1988年全国高考）设地球表面重力加速度为g。，物体在距离地心44（7?是地球的 半径）处，由于地球的作用而产生的加速度为g,则加欲为（）A.1 B.1/9 C.1/4 D.1/163.对于万有引力定律的数学表达式F=G中，下列说法正确的是（）R2A.公式中G为引力常数，是人为规定的B.r趋近于零时，万有引力趋于无穷大C.小 例之间的万有引力总是大小相等，与、施的质量是否相等无关D.0、改之间的万有引力总是大小相等方向相反，是一对平衡力4.地球的半径为此地球表面处物体所受的重力为mg,近似等于物体所受的万有引力.关 于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中，正确的是（）A.离地面高度A处为4侬 B.离地面高度A处为加gZ?C.离地面高度一37?处为侬 D.离地心心2处为4侬5.物体在月球表面的重力加速度是在地球表面的重力加速度的1/6,这说明了（）A.地球的半径是月球半径的6倍 B.地球的质量是月球质量的6倍C.月球吸引地球的力是地球吸引月球的力的1/6D.物体在月球表面的重力是其在地球表面的重力的1/66.关于天体的运动，下列叙述正确的是（）A.地球是静止的，是宇宙的中心 B.太阳是宇宙的中心C.地球绕太阳做匀速圆周运动D.九大行星都绕太阳运动，其轨道是椭圆7.太阳表面半径为R,平均密度为p,地球表面半径和平均密度分别为和p,地球表面附近的重力加速度为欧，则太阳表面附近的重力加速度g（）R P Rp RpA.R B.P go C.即 go D.go8.假设火星和地球都是球体，火星质量火和地球质量地之比为火/地=,，火星半 径发火和地球半径7?地之比为R火/Rq,那么火星表面处的重力加速度g火和地球表面处的 重力加速度g地之比g火/g地等于（）A.p/q B.pq C.p/q D.pq二、非选择题9.已知地球表面重力加速度为g,地球半径为凡万有引力恒量为G,用以上各量表示 地球质量M.10.已知地球半径约为6.4X106由，又知月球绕地球的运动可近似看做圆周运动，则可 估算出月球到地心的距离为 m.（结果保留一位有效数字）11.火星的半径是地球半径的一半，火星质量约为地球质量的1/9,那么地球表面质量 为50 kg的物体受到地球的吸引力约是火星表面同质量的物体受到火星吸引力的 倍.12.假如地球自转速度达到使赤道上的物体“飘”起来（即完全失重），那么地球上一天 等于多少小时？（地球半径取6.4X106 m）13.飞船以a=g/2的加速度匀加速上升，由于超重现象，用弹簧秤测得质量为10 kg 的物体重量为75 N.由此可知，飞船所处位置距地面高度为多大？（地球半径为6400 km,g=10 m/s2）14.两颗靠得很近的恒星，必须各以一定的速率绕它们连线上某一点转动，才不至于由 于万有引力的作用而将它们吸引到一起.已知这两颗恒星的质量为如、股，相距,求这两 颗恒星的转动周期.参考答案一、选择题2 2Mm M Yo_ v01.解析：mg=G R,g=GR H=2g,g=2H两式联立求解得：M：M=K 1答案：B2.解析：本题考查万有引力定律的简单应用.地球表面处的重力加速度和在离地心高 47?处的加速度均由地球对物体的万有引力产生，所以有MmF=G r=mg,答案：D3.CMm Mm J_4 解析：F=mg=G N,=ngl=g（3火）,F=9 方=9 必g.故 C 选项正确.答案：C5.D6.DMm M 4 4 47.解析：侬）=G R?,go=G=g3 R IV,go=、G 尼同理可得 g=3 GRp r.故a=Rp g。,则c选项正确.答案：CMm GM8.解析：由G左=mg,得g=R?g火 M,火 衣地所以，g地=.地,(R火)2=d答案：A二、非选择题Mm9.解析：地球表面上物体重力等于地球对物体的万有引力，即侬=。氏2R2g所以M=GR2g答案：G10.解析：地球对月球的万有引力提供月球绕地球运转所需的向心力，月球绕地球运转 的周期为27天,即Mm 4/G 户=m T2.r 7=2 7X2 4X3600 sMmG M=m g 由、两式可得3gR2T2 3P.8 x(6.4X1()6)2 x(2 7 x 2 4X 3600旅r=4乃2 V 而?=4X108 由答案：4X10811.解析：物体受地球的吸引力为MmF=G K 物体受火星的吸引力为M-m9_F=G(S5R)2 两式相除得 F 49答案：412.解析：由万有引力提供向心力，则Mm 4后G R2=mg=m 2R=m T?.r=2 a/64x104 s16-xl()2=16 X10 s=3600 h=1.396 h=1.4 h答案：1.4 h13.解析：该题应用第二定律和万有引力的知识来求解，设物体所在位置高度为力，重力加速度为尸，物体在地球表面重力加速度为g,则Fmg=ma Mg=g(K+)2 Mg=G2 由式得：F 7.5g g_ g_g 77?a=：10 2 4由、得：g 二 R?Jg(R+h)2-4所以力=7?=6400 km.答案：6400 km14.解析：由万有引力定律和向心力公式来求即可.此、改做匀速圆周运动的半径分别 为4、及，它们的向心力是由它们之间的万有引力提供，所以mxm2 42G L=面T R、mm2 4%2G C mi 7？与 Ri+Rz=L 由得：%m2 m2&町，得：昆=町+相2代入式_ 4万“,=Gm2 Gm2(m+m2)所以：1=2加2)答案：2加2)新人教版高中物理必修二同步试题 第六章万有引力与航天第四节万有引力理论的成就【试题评价】巩固练习1.已知万有引力常量G和下列各组数据，能计算出地球质量的是（）A.月球绕地球运行的周期及月球距地球的距离B.地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离C.人造卫星在地面附近运行的速度和运行周期D.若不考虑地球自转，已知地球的半径及重力加速度2.若知道太阳的某一颗行星绕太阳运转的轨道半径为厂，周期为T,万有引力常量G,则 可求得（）A.该行星的质量 B.太阳的质量C.该行星的密度 D,太阳的平均密度3.若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动，已知其周期为T,引力常量为G,那么该行星的平均密度为（）A.GT23万4.绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中有一质量为10千克的物体挂在弹簧秤上，这时弹簧 秤的示数（）A.等于98N B.小于98N C.大于98N D.等于05.一颗质量为m的卫星绕质量为M的行星做匀速圆周运动，则卫星的周期（）A.与卫星的质量无关 B.与卫星的运行速度成正比3C.与行星质量河的平方根成正比 D.与卫星轨道半径的一次方有关26.太阳光到达地球需要的时间为500s,地球绕太阳运行一周需要的时间为365天，试估算 太阳的质量（取一位有效数字）。7.宇宙飞船飞到一个不知名的行星表面，能否用一只表通过测定时间测出行星的密度？8.两个靠得很近的天体，离其它天体非常遥远，它们以其连线上某一点。为圆心各自做匀速圆周运动，两者的距离保持不变，科学家把这样的两个天体称为“双 星”，如图6 42所示。已知双星的质量为和加2，它们之间 图 6 4 2的距离为。求双星运行轨道半径4和尸2，以及运行的周期7。9.两个行星质量分别为根和“，绕太阳运行的轨道半径分别是厂和R,求（1）它们与太阳间的万有引力之比（2）它们的公转周期之比提升练习1.为了估算一个天体的质量，需要知道绕该天体作匀速圆周运动的另一星球（或卫星）的条 件是（）A.质量和运行周期 B.运转周期和轨道半径C.轨道半径和环绕速度 D.环绕速度和运转周期2.已知地球的质量为月球的质量为加，月球绕地球的轨道半径为厂，周期为T,万有 引力常量为G,则月球绕地球运转轨道处的重力加速度大小等于（）Gm GM 门4病A.B.-C.厂2 r2 T247r之 下FD.3.已知地球和火星的质量比地/M火=8/1,半径比R地/R,火=2/1,表面动摩擦因数均为0.5,用一根绳在地球表面上水平拖一个箱子，箱子能获得10加/1的最大加速度。将此 箱子和绳子送上火星表面，仍用该绳子水平拖木箱，则木箱产生的最大加速度为多少？（地 球表面的重力加速度为10m/1）（）A.10m/52 B.12.5 m/s2 C.7.5 m/s2 D.5 m/s24.设地球表面的重力加速度为物体在距离地心4K（R是地球半径）处，由于地球的作用产生的加速度为g,则g/go为（）A.1 B.1/g C.1/4 D.1/165.地球半径为R,地球附近的重力加速度为,则在离地面高度为处的重力加速度是()A hIo r R2 go c Rgo d go.7 (7.(尺+4.(火+犷6.假如地球自转速度达到赤道上的物体“飘”起（即完全失重），那么估算一下，地球上一天等于多少？（地球半径取6.4x1（）6加，结果取两位有效数字）。7.两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀 速圆周运动，现测得两个星球中心距离为R,其运动周期为T,求两个星球的总质量。巩固练习1.ACD 2.B 3.D 4.D 5.AD 6.2 X 1030kg 7.提示：根据万有引力提供向心并且由夕二竺 V8.f1=MWGMF,n _mR可一访提升练习1.BCD 2,BD 3.BD 5.C 6.1.4 7.M,+M4兀2rGT2新人教版高中物理必修二同步试题 第六章万有引力与航天第四节万有引力理论的成就【试题评价】小试身手1、若有一星球密度与地球密度相同，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍则 该星球质量是地球质量的（D）A、0.5 倍 B、2 倍C、4倍 D、8倍2、若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动，设其周期为T,引力常量为G,那 么该行星的平均密度为（B）C、卢 D、户 GT23、为了估算一个天体的质量，需要知道绕该天体做匀速圆周运动的另一星球的条件是（AC）A、运转周期和轨道半径B、质量和运转周期C、线速度和运转周期D、环绕速度和质量4、在某行星上，宇航员用弹簧称称得质量为m的祛码重量为F,乘宇宙飞船在靠近该星球 表面空间飞行，测得其环绕周期为T,根据这些数据求该星球的质量。M=-KG/能力测验1、一颗质量为m的卫星绕质量为M的行星做匀速圆周运动，则卫星的周期（AB）A.与卫星的质量无关B.与卫星轨道半径的3/2次方有关C.与卫星的运动速度成正比D.与行星质量M的平方根成正比2、设在地球上和某天体上以相同的初速度竖直向上抛一物体的最大高度之比为k（均不计 阻力），且已知地球于该天体的半径之比也为k,则地球与天体的质量之比为（B）A.l B.kC.k2 D.l/k3、两颗行星A和B各有一颗卫星a和b,卫星轨道接近各自的行星表面，如果两行星质量 之比为Ma/Mb=P，两行星半径之比Ra/Rb=Q，则两卫星周期之比Ta/Tb为（D）B、外历c、p4p/qD、qqiP4、A、B两颗行星，质量之比为Ma/Mb=P，半径之比为Ra/Rb=Q，则两行星表面的重力加 速度为（C）A、p/qC、p/q2 B、pqD、pq5、地球公转的轨道半径是Ri，周期是T”月球绕地球运转的轨道半径是R2,周期是T2,则太阳质量与地球质量之比是（B）A、江KT2RT1C、血 D、BillNT Kt；6、若某行星的质量和半径均为地球的一半，那么质量为50kg的宇航员在该星球上的重力是 地球上重力的（C）A、1/4B、1/2C、2倍 D、4倍7、月球质量是地球质量的1/81,月球半径是地球半径的1/3.8。如果分别在地球上和在月球 上都用同一初速度竖直上抛出一个物体（阻力不计），两者上升高度的比为多少？81 5.7 8、已知月球与地球的平均距离是3.84x108电月球绕地球转动的平均速率为io o o m/s,试求地 球质量M。保留2位有效数字）.5.8xl02 4kg 9、太阳光到达地球表面所需的时间为500s,地球绕太阳运行一周的时间为365天，试估算 出太阳的质量（取一位有效数字）。2 xl（）30kg新人教版高中物理必修二同步试题 第六章万有引力与航天第五节宇宙航行【试题评价】1.关于第一宇宙速度，下面说法正确的是（）A.它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B.它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C.它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D.它是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度2.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3.启动卫星的发动机使其速度加大，待它运动到距离地面的高度比原来大的位置，再定位 使它绕地球做匀速圆周运动成为另一轨道的卫星，该卫星后一轨道与前一轨道相比（）A.速率增大 B.周期增大C.向心力增大 D.加速度增大4.人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动，其速率是下列的（）A.一定等于7.9 km/s B.等于或小于7.9km/sC.一定大于 7.9 km/s D.介于 7.9 km/s11.2 km/s5.下列说法正确的是（）A.经典力学能够说明微观粒子的规律性B.经典力学适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于高速运动问题C.相对论和量子力学的出现，表示经典力学已失去意义D.对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍能适用6.同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星（）A.它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同值B.它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的C.它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同值D.它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的7.两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为7；：七二1:8,则轨道半径之比和 运动速率之比分别为（）A.Ra:Rb=4:1,vA:vB=1:2B.Ra:Rb=4:1,vA:vB=2:1C.Ra:Rb=1:4,vA:vB=1:2D.Ra:Rb=1:4,vA:vB=2:18.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设地球的半径为R,地面处的重力加速度为g,则人 造卫星：（）A.绕行的最大线速度为底C.在距地面高为我处的绕行速度为2B.绕行的最小周期为2兀14D.在距地面高为R处的周期为2兀1竺9.宇宙飞船要与环绕地球运转的轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站（）A.可以从较低轨道上加速B.可以从较高轨道上加速.C.只能从与空间站同一高度轨道上加速D.无论在什么轨道上，只要加速都行10.发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1,然后在圆轨道1的0点经点火使卫星沿椭圆轨道2运行，待卫星到椭圆轨道2上距（温J 地球最远点。处，再次点火，将卫星送入同步圆轨道3,如图7-2所I 示.则卫星在轨道1、2和3上正常运行时，有：J（）图 7-2A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C.卫星在轨道1上经Q点的加速度等于它在轨道2上经0点的加速度D.卫星在轨道2上运行时经过P点的加速度跟经过。点的加速度相等11.1998年8月20日，中国太原卫星发射中心为美国“钺”星公司成功发射了两颗“钺”星系统的补网星。1998年9月23日，“钺”卫星通讯系统正式投入商业运行，标志着 一场通讯技术革命开始了。原计划的“钺”卫星通讯系统是在距地球表面780 km的太空轨道上建立一个由77颗小卫星组成的星座。这些小卫星均匀分布在覆盖全球的7条轨道 上，每条轨道上有11颗卫星，由于这一方案的卫星排布像化学元素“钺”原子的核外 77个电子围绕原子核运动一样，所以称为“钺”星系统。后来改为由66颗卫星，分布 在6条轨道上，每条轨道上由11颗卫星组成，仍称它为“钺”星系统。“钺”星系统的 66颗卫星，其运行轨道的共同特点是（A.以地轴为中心的圆形轨道 B.以地心为中心的圆形轨道 C.轨道平面必须处于赤道平面内D.钺星运