万有引力定律Word文档下载推荐.docx
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日，×
国发射了一颗质量为100kg……周期为1h的人造环月卫星.一位同学记不住引力常量G的数值且手边没有可查的资料，但他记得月球半径约为地球的1/4，月球表面重力加速度约为地球的1/6.通过推理，他认定该报道确实是一则 新闻（填“真”或“假”，地球半径约为6.4×
103km）.
11.如图所示，光滑杆上套着用细线连着的A、B两小球，已知mA=mB/2，当转盘转动后稳定时，A、B两球距轴的距离之比为
12.近地卫星因受大气阻力作用，轨道半径逐渐减小时，速度将，环绕周期将，所受向心力将。
13.已知地球半径约为R=6.4
106m,又知月球绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动，则可估算出月球到地球的距离约为________m。
（结果只保留一位有效数字）
14.如图所示，有A、B两颗行星绕同一恒星O做圆周运动，旋转方向相同，A行星的周期为T1，B行星的周期为T2，在某一时刻两行星第一次相遇（即两颗行星相距最近），则经过时间t1＝时两行星第二次相遇，经过时间t2＝时两行星第一次相距最远。
15.地球半径为R，表面的重力加速度为g，卫星在距地面高R处作匀速圆周运动时，线速度为，角速度为，加速度为，周期为。
16.已知地球的半径为R，自转角速度为
，地球表面的重力加速度为g，在赤道上空一颗相对地球静止的同步卫星离地面的高度是__________（用以上三个量表示）
17.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6.67×
10-11N·
m2/kg2，据此求得该行星的平均密度约为______。
（要求取两位有效数字）
18.假设地球自转速度达到使赤道上的物体“飘”起（完全失重），估计一下地球上一天等于h，（地球赤道半径取6.4×
106m）。
若要使地球的半面始终朝着太阳，另半面始终背着太阳，地球自转周期等于天。
（g取10m/s2）
二、多项选择题（共14题，题分合计14分）
1.地球半径为R，地面重力加速度为g，地球自转周期为T，地球同步卫星离地高度为h.则地球同步卫星的线速度大小为
A.
B.
C.2π（R+h）/TD.
2.关于地球同步卫星，下列说法中正确的是
A.它的加速度小于9.8m/s2
B.它的周期是24h，且轨道平面与赤道平面重合
C.它处于平衡状态，距地面高度一定
D.它的线速度大于7.9km/s
3.假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则
A.根据公式v=ωr，可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍
B.根据公式F=m
，可知卫星所需的向心力将减小到原来的
C.根据公式F=G
，可知地球提供的向心力将减小到原来的
D.根据上述B和C中给出的公式，可知卫星运动的线速度将减小到原来的
/2
4.设想人类开发月球，不断把月球上的矿藏搬运到地球上，假定经过长时间开采后，地球仍可看作是均匀的球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动，则与开采前相比
A.地球与月球间的万有引力将变大
B.地球与月球间的万有引力将变小
C.月球绕地球运动的周期将变长
D.月球绕地球运动的周期将变短
5.地球同步卫星到地心的距离r可由r3=
求出.已知式中a的单位是m，b的单位是s，c的单位是m/s2.则
A.a是地球半径，b是地球自转的周期，c是地球表面处的重力加速度
B.a是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是同步卫星的加速度
C.a是赤道周长，b是地球自转的周期，c是同步卫星的加速度
D.a是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是地球表面处的重力加速度
6.发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送人同步圆轨道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，下列说法中正确的是
A．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
D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度
7.在绕地球作园周运动的人造地球卫星中，下列哪些仪器不能使用？
A．天平B．弹簧秤
C．水银温度计D．水银气压计
8.如图所示，a、b、c是环绕地球的园形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、c的质量相同且小于b的质量，则有
A．a、b的线速度大小相等，且小于c的线速度
B．a、b的周期相同，且大于c的周期
C．a、b的向心加速度大小相等，且大于c的向心加速度
D．a所需的向心力最小
9.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
10.在研究宇宙发展演变的理论中，有一种学说叫做"
宇宙膨胀说"
，这种学说认为万有引力常量G在缓慢地减小。
根据这一理论，在很久很久以前，太阳系中地球的公转情况与现在相比
A．公转半径R较大B．公转周期T较小
C．公转速率v较大D．公转角速度ω较小
11.根据观测，某行星外围有一模糊不清的环，为了判断该环是连续物还是卫星群，测出了环中各层的线速度v的大小与该层至行星中心的距离R，则以下判断中正确的是
A．若v与R成正比，则环是连续物B．若v与R成反比，则环是连续物
C．若v2与R成反比，则环是卫星群D．若v2与R成正比，则环是卫星群
12.如图所示，三颗人造地球卫星的质量Ma＝Mb＜Mc，b与c半径相同，则
A．线速度vb＝vc＜va
B．周期Tb＝Tc＞Ta
C．b与c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
D．b所需的向心力最小
13.两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
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
14.假如一个做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做匀速圆周运动，则
A．根据公式v＝ωr，可知卫星的线速度增大到原来的2倍
B．根据公式F=mv2／r，可知卫星所需的向心力减小到原来的1／2
C．根据公式F=GMm／r2，可知地球提供的向心力将减小到原来的1／4
D．根据上述B和A给出的公式，可知卫星的线速度将减小到原来的
／2
三、单项选择题（共33题，题分合计33分）
1.下列说法中不正确的是
A.万有引力定律揭示了自然界物体间普遍存在着一种基本相互作用--引力作用规律
B.卡文迪许用实验的方法证明了万有引力定律
C.引力常量的单位是N·
m2/kg2
D.两个质量为1kg的质点相距1m时的万有引力为6.67N
2.关于人造地球卫星中物体的超重和失重，下列说法中正确的是
A.发射卫星所用的火箭燃料尚在燃烧，使卫星在加速上升过程中产生超重现象
B.卫星在轨道上做匀速圆周运动时，卫星中的物体所受重力为零，产生失重现象
C.卫星在轨道上做匀速圆周运动时，卫星中的物体处于平衡状态
D.卫星返回地球过程中，卫星向下做减速运动，卫星中的物体处于失重状态
3.假定两个质量为m1和m2的行星分别绕太阳在椭圆轨道上运动，若它们的轨道半长轴分别为R1和R2，则它们运行的周期之比T1/T2等于
A.（R2/R1）3/2B.（R2/R1）2/3
C.（R1/R2）3/2D.（R1/R2）2/3
4.某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球半径的3/2倍，则此行星的第一宇宙速度约为
A.2km/s B.4km/sC.16km/sD.32km/s
5.一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，仅仅只需测定
A.运行周期B.环绕半径
C.行星的体积D.运动速度
6.宇宙飞船要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站
A.只能从较低轨道上加速
B.只能从较高轨道上加速
C.只能从同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
7.卫星绕地球做匀速圆周运动.若从卫星中与卫星相对静止释放一个物体.关于物体运动的下述说法正确的是
A.物体做匀速直线运动
B.物体做平抛运动
C.物体做自由落体运动
D.物体做匀速圆周运动
8.已知人造地球卫星靠近地面运行时的环绕速度约为8km/s，则在离地面的高度等于地球半径处运行的速度为
A.2
km/s B.4km/sC.4
km/sD.8km/s
9.地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1;
绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2;
地球同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3.地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等.则
A.F1=F2＞F3B.a1=a2=g＞a3
C.v1=v2=v＞v3D.ω1=ω3＜ω2
10.一个宇航员在半径为R的星球上以初速度v0竖直上抛一物体，经ts后物体落回宇航员手中，为了使沿星球表面抛出的物体不再落回星球表面，抛出时的速度至少为
B.
C.
D.
11.地球赤道上的物体重力加速度为g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a，要使赤道上的物体“飘”起来，则地球的转速应为原来的
A.g/a倍B.
倍
C.
倍D.
12.据报道，美国航天局已计划建造一座通向太空的升降机，传说中的通天塔即将成为现实.据航天局专家称：
这座升降机的主体是一条长长的管道，一端系在位于太空的一个巨大的人造卫星上，另一端一直垂到地面并固定在地面上.已知地球到月球的距离约为地球半径的60倍，由此可以估算，该管道的长度至少为（已知地球半径为6400km）
A.360kmB.3600kmC.36000kmD.360000km
13.两个质量均为M的星体，其连线的垂直平分线为AB.O为两星体连线的中点，如右图所示.一质量为m的物体从O沿OA方向运动，设A离O足够远，则物体在运动过程中受到两个星球万有引力的合力大小变化情况是
A.一直增大B.一直减小
C.先减小后增大D.先增大后减小
14.1999年5月10日，我国成功地发射了“一箭双星”，将“风云1号”气象卫星和“实验5号”科学试验卫星送入离地面870km的轨道，已知地球半径为6400km，这两颗卫星的速度约为
A．11.2km/sB．7.9km/sC．7.4km/sD．1km/s
15.人造地球卫星进入轨道做匀速圆周运动时
A．卫星的运动周期与地球质量无关
B．卫星上的物体不再受到重力的作用
C．卫星在轨道上运行的线速度应大于第一宇宙速度
D．同步卫星都在同一条轨道上运行，轨道在地球赤道平面内
16.如某星球的密度与地球相同，又知其表面处的重力加速度为地球表面重力加速度的2倍，则该星球的质量是地球质量的
A．8倍B．4倍C．2倍D．1倍
17.已知某星球的半径为r，沿星球表面运行的卫星周期为T，据此可求得
A．该星球的质量B．该星球表面的重力加速度
C．该星球的自转周期D．该星球同步卫星的轨道半径
18.如图所示，A、B、C三物体放在旋转圆台上，与台面的动摩擦因数为μ，A的质量为2m，B与C的质量均为m，A、B离轴距离均为a，C离轴为2a，当圆台旋转时，A、B、C都没有滑动，则
A．C物体受到的向心力比A物体受到的向心力大
B．B物体受到的静摩擦力最小
C．圆台角速度增加时，B比C先滑动
D．圆台角速度增加时，B比A先滑动
19.在光滑的圆锥漏斗的内壁，有两个质量相等的小球A、B，它们分别紧贴漏斗，在不同水平面上做匀速圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是
A．小球A的速率大于小球B的速率
B．小球A的速率小于小球B的速率
C．小球A对漏斗壁的压力大于小球B对漏斗壁的压力
D．小球A的转动周期小于小球B的转动周期
20.在轨道上运行的人造地球卫星，如天线突然脱落，则天线将做
A．自由落体运动B．平抛运动
C．和卫星一起在同一轨道上绕地球运动D．由于惯性沿轨道切线方向作直线运动
21.设两人造地球卫星的质量比为1：
2，到地球球心的距离比为1：
3，则它们的
A．周期比为3：
1 B．线速度比为1：
3
C．向心加速度比为1：
9D．向心力之比为1：
18
22.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
23.设地球表面的重力加速度为g,物体在距地心4R（R是地球半径）处，由于地球的引力作用而产生的重力加速度
，则g：
为
A、1：
1B、1：
9C、1：
4D、1：
16
24.地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为g／2，则该处距地球表面的高度为
A．（
-1）RB．RC．
RD．2R
25.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
26.设行星绕恒星运动轨道为圆形，则它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比T2／R3=K为常数，此常数的大小
A．只与恒星质量有关
B．与恒星质量和行星质量均有关
C．只与行星质量有关
D．与恒星和行星的速度有关
27.下列情形中，哪些不能求得地球的质量
A．已知地球的半径和地球表面的重力加速度
B．已知近地卫星的周期和它的向心加速度
C．已知卫星的轨道半径和运行周期
D．已知卫星质量和它的离地高度
28.地球可近似看成球形，由于地球表面上物体都随地球自转，所以有
A．物体在赤道处受的地球引力等于两极处，而重力小于两极处
B．赤道处的角速度比南纬30º
大
C．地球上物体的向心加速度都指向地心，且赤道上物体的向心加速度比两极处大
D．地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力
29.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，那么以下说法不正确的是
30.下列事例中，不是由于万有引力起决定作用的物理现象是
A．月亮总是在不停地绕着地球转动
B．地球周围包围着稠密的大气层，它们不会散发到太空去
C．潮汐
D．把许多碎铅块压紧，就成一块铅块
31.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
32.2003年10月15日，我国成功地发射了“神舟五号”载人飞船，经过21小时的太空飞行，返回舱于次日安全着陆。
已知飞船在太空
中运行的轨道是一个椭圆，椭圆的一个焦点是地球的球心，如图4所示，飞船在飞行中是无动力飞行，只受到地球的万有引力作用，在飞船从轨道的A点沿箭头方向运行到B点的过程中，有以下说法：
①飞船的速度逐渐增大②飞船的速度逐渐减小③飞船的机械能守恒④飞船的机械能逐渐增大。
上述说法中正确的是
A．①③B．①④C．②③D．②④
33.早在19世纪，匈牙利物理学家厄缶就明确指出：
“沿水平地面向东运动的物体，其重量（即：
列车的视重或列车对水平轨道的压力）一定要减轻。
”后来，人们常把这类物理现象称为“厄缶效应”。
如图所示：
我们设想，在地球赤道附近的地平线上，有一列质量是M的列车，正在以速率v，沿水平轨道匀速向东行驶。
已知：
（1）地球的半径R；
（2）地球的自转周期T。
今天我们象厄缶一样，如果仅考虑地球自转的影响（火车随地球做线速度为
R/T的圆周运动）时，火车对轨道的压力为N；
在此基础上，又考虑到这列火车匀速相对地面又附加了一个线速度v做更快的圆周运动，并设此时火车对轨道的压力为N/，那么单纯地由于该火车向东行驶而引起火车对轨道压力减轻的数量（N－N/）为
A．Mv2/RB．M[v2/R+2（
/T）v]
C．M（
/T）vD．M[v2/R+（
四、作图题（共0题，题分合计0分）
五、实验题（共0题，题分合计0分）
六、计算题（共25题，题分合计25分）
1.假设火星和地球都是球体，火星的质量M火与地球的质量M地之比M火/M地=p，火星的半径和地球的半径之比R火/R地=q，求它们表面处的重力加速度之比.
2.某球形天体质量为M，半径为R，环绕该天体表面做圆周运动的卫星的质量为m，轨道半径为r，周期为T，求M.
3..利用所学知识，推导第一宇宙速度表达式v=
.
4.地球中心和月球中心距离为地球半径的60倍，一登月密封舱在离月球表面112km的空中沿圆形轨道绕月球飞行，周期为120.5min，月球半径1740km，则地球受月球的吸引力是多少?
（地面上的重力加速度为g=10m/s2，R地=6400km）
5.地球半径为6400km，卫星环绕地球做匀速圆周运动的最短周期为84min，求地球的平均密度.
6.据美联社2002年10月7日报道，天文学家在太阳系的九大行星之外，又发现了一颗比地球小得多的新行星，而且还测得它绕太阳公转的周期约为288年.若把它和地球绕太阳公转的轨道都看作圆，问它与太阳的距离约是地球与太阳距离的多少倍?
（最后结果可用根式表示）
7.宇航员乘太空穿梭机，去修理位于离地球表面6.0×
105m的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H.机组人员使穿梭机S进入与H相同的轨道并关闭推动火箭，而望远镜则在穿梭机前方数千米处，如图所示.设G为引力常量，ME为地球质量.（已知地球半径为6.4×
106m）
（1）在穿梭机内，一质量为70kg的太空人的视重是多少？
（2）①计算轨道上的重力加速度的值；
②计算穿梭机在轨道上的速率和周期;
（3）穿梭机须首先螺旋进入半径较小的轨道，才有较大的角速度以赶上望远镜.用上题的结果判断穿梭机要进入较低轨道时应增大还是减小其原有速率，解释你的答案.
8.一卫星绕某行星做匀速圆周运动，已知行星表面的重力加速度为g行，行星的质量M与卫星的质量m之比M/m=81，行星的半径R行与卫星的半径R卫之比R行/R卫=3.6，行星与卫星之间的距离r与行星的半径R行之比r/R行=60.设卫星表面的重力加速度为g卫，则在卫星表面有：
G
=mg卫……经计算得出：
卫星表面的重力加速度为行星表面的重力加速度的三千六百分之一.上述结论是否正确？
若正确，列式证明；
若错误，求出正确结果.
9.人们认为某些白矮星（密度较大的恒星）每秒大约自转一周.（万有引力常量G=6.67×
N·
m2/kg2，地球半径约为6.4×
103km）
（1）为使其表面上的物体能够被吸引住而不致由于快速转动被“甩”掉，它的密度至少为多少?
（2）假设某白矮星密度约为此值，且其半径等于地球半径，则它的第一宇宙速度约为多少?
10.已知物体从地球上的逃逸速度（第二宇宙速度）v2=
，其中G、ME、RE分别是引力常量、地球的质量和半径.已知G=6.67×
10-11N·
m2/kg2，c=2.9979×
108m/s.求下列问题：
（1）逃逸速度大于真空中光速的天体叫黑洞.设某黑洞的质量等于太阳的质量M=1.98×
1030kg，求它的可能最大半径（这个半径叫做Schwarzschild半径）;
（2）在目前天文观测范围内，宇宙的平均密度为10-27kg/m3，如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体，其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c，因此任何物体都不能脱离宇宙，问
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