公安一中级高一物理必修2.docx
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公安一中级高一物理必修2
公安一中2009级高一物理必修2
第六章《万有引力与航天》练习题
考试时间：
120分钟命题人：
何仁华审题人：
罗德祥2010年3月7日
一、选择题。
在每小题给出的四个选项中有一个或几个选项正确，将答案的序号填写在答题栏内。
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．牛顿通过计算发现了海王星和冥王星
2．下列说法中正确的是（）
A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮和行星都绕地球运动
B．太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动
C．关于地心说和日心说，现在看来日心说是正确的
D．月亮跟随地球绕太阳运动，但月亮不是太阳系的行星，它是地球的一颗卫星
3．关于第一宇宙速度，下面说法中正确的是（）
A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度
B．它是人造地球卫星绕地球飞行的最大速度
C．它是人造地球卫星在靠近地球表面的圆形轨道上的运行速度
D．它是发射人造地球卫星所需要的最小地面发射速度
4．关于通讯卫星，下列说法正确的是（）
A．它一定在赤道上空
B．该卫星的高度和速率是确定的值
C．它运行的线速度一定小于第一宇宙速度
D．它运行的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
5．在环绕地球运动的空间实验室内，下列几项实验中不能进行的有（）
A．用天平测物体质量
B．用弹簧秤测作用于秤钩上的拉力
C．用温度计测舱内温度
D．用自由落体运动现象测该处的重力加速度.
6．如图所示的三个人造地球卫星，则说法正确的是（）
A．卫星可能的轨道为a、b、cB．卫星可能的轨道为a、c
C．同步卫星可能的轨道为a、cD．同步卫星可能的轨道为a
7．关于绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船，以下说法中正确的是（）
A．两艘飞船，只要它们的环绕速率相等，不管它们的质量，形状差别有多大，它们的环绕半径和周期都相同
B．宇航员从舱内飘出，离开飞船，飞船因质量减小，所受万有引力减小，飞船的速度将减小
C．飞船上的天线若脱落，天线将做平抛运动
D．在同轨道上沿同方向绕行的前、后两艘飞船,若要对接,只要后一飞船加速即可
8．人造地球卫星进入轨道做匀速圆周运动，下面说法中正确的是（）
A．卫星内的物体失重，卫星本身没失重
B．卫星内的物体不再受重力作用
C．卫星内物体仍受重力作用
D．卫星内的物体没有重力作用而有向心力作用
9．假如一人造地球卫星做圆周运动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=rω可知卫星的线速度将增大到原来的2倍
B.根据公式F=m
可知卫星所受的向心力将变为原来的1/2
C.根据公式F=G
可知地球提供的向心力将减少到原来的1/4
D.根据上述B和C给出的公式,可知卫星运动的线速度将减少到原来的
10．两颗人造地球卫星，它们质量的比m1:
m2=1:
2，它们运行的线速度的比是v1:
v2=1:
2，那么（）
A.它们运行的周期比为1：
8B.它们运行的轨道半径之比为4:
1
C.它们所受向心力的比为1:
32D.它们运动的向心加速度的比为1:
16
11．一个半径是地球3倍，质量是地球36倍的行星，它表面的重力加速度是地面加速度的
A．4倍B．6倍C．13.5倍D．18倍
12．已知月球表面的自由落体加速度是地球表面的自由落体加速度的
，在月球上和地球上以同样水平速度从同样的高度抛相同质量的两个小球个比较两个小球落地点到抛出点的水平距离，在月球上的距离和地球上的距离之比，是下列给出的数据中的（）
A．
B．
C．6D．36
13.如图所示，天文观测中发现宇宙中存在着“双星”。
所谓双星，是两颗质量分别为M1和M2的星球，它们的距离为r，而r远远小于它们跟其它天体之间的距离，这样的双星将绕着它们的连线上的某点O作匀速圆周运动。
如图所示。
现假定有一双星座，其质量分别为M1和M2，且M1＞M2，用我们所学的知识可以断定这两颗星（）
A.M1对M2引力比M2对M1的引力大
B.M1运动周期比M2运动周期长
C.M1运动半径比M2运动半径小
D.M1运动速率比M2运动速率大
14．如图所示，甲是地球赤道上的一个物体、乙是“神舟”六号宇宙飞船（周期约90分钟）、丙是地球的同步卫星，它们运行的轨道示意图如图，它们都绕地心作匀速圆周运动.下列有关说法中正确的是（）
A.它们运动的向心加速度大小关系是a乙＞a丙＞a甲
B.它们运动的线速度大小关系是v乙＜v丙＜v甲
C.已知甲运动的周期T甲=24h，可计算出地球的密度
D.已知乙运动的周期T乙及轨道半径r乙，可计算出地球质量
15.关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下述说法正确的是（）
A.已知它的质量是1.24t，若将它的质量增为2.84t，其同步轨道半径变为原来的2倍
B.它的运行速度为7.9km/s
C.它可以绕过北京的正上方，所以我国能利用其进行电视转播
D.它距地面的高度约为地球半径的5倍,所以卫星的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的
16．火星与地球的质量之比为a，半径之比为b，下列说法中正确的是（）
A．火星表面的第一宇宙速度与地球表面第一宇宙速度之比为
B．火星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为
C．火星表面附近运动的卫星与地球表面附近运动的卫星周期之比为
D．火星和地球上空运行的卫星其
的比值为
17．近地卫星线速度为7.9km/s，已知月球质量是地球质量的1/81，地球半径是月球半径的3.8倍，则在月球上发射“近月卫星”的环绕速度约为（）
A．1.0km/sB．1.7km/sC．2.0km/sD．1.5km/s
18．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，又测出了环中各层的线速度的大小和该层至行星中心的距离为R，以下判断中正确的是（）
A．若
与R只成正比，则环是连续物B．若
与R成反比，则环是连续物
C．若
与R只成反比，则环是卫星群D．若
与R成正比，则环是卫星群
19.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（）
A．a1:
a2=R2:
r2B．a1:
a2=r:
RC．
D．v1:
v2=R2:
r2
20.如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火将卫星送入椭圆轨道2，然后再次点火，将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，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上的角速度大于在轨道1上的角速度
B．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
C．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
D．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
二、计算论述题。
要求写出必要的文字叙述和重要的演算过程。
21．2005年10月12日，我国成功地发射了“神舟”六号载人宇宙飞船，飞船进入轨道运行若干圈后成功实施变轨进入圆轨道运行，经过了近5天的运行后，飞船的返回舱顺利降落在预定地点。
设“神舟”六号载人宇宙飞船在圆轨道上绕地球运行n圈所用的时间为t，若地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，求：
⑴飞船的圆轨道离地面的高度；⑵飞船在圆轨道上运行的速率。
22．航员站在某一星球表面上，手中持一小球，开始时小球离星球表面的高度为h，将小球沿水平方向以初速度v抛出，测得小球运动的水平距离为L；该星球的半径为R，引力常量为G，求该星球的平均密度。
23.我国已启动“登月工程”，计划2010年左右实现登月飞行．设想在月球表面上，宇航员测出小物块自由下落h高度所用的时间为t．当飞船在靠近月球表面圆轨道上飞行时，测得其环绕周期是T，已知引力常量为G．根据上述各量，试求：
⑴月球表面的重力加速度；⑵月球的质量。
24．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=342km的圆形轨道。
已知地球半径R=6.37×103km，地面处的重力加速度g=10m/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）。
25.2009年3月1日，完成使命的“嫦娥一号”卫星成功撞击月球。
“嫦娥一号”卫星在北京航天飞行控制中心科技人员的精确控制下，15时36分，卫星启动发动机开始变轨，然后关闭发动机沿抛物线下落，16时13分10秒成功落在月球的丰富海区域。
撞击产生了高达10km的尘埃层。
在卫星变轨过程中，航天飞行控制中心还测得，卫星在离月球表面高176km的圆轨道上运行的周期为
，在近月（高度不计）圆轨道上运行的周期
。
计算时取
。
试估算：
（结果保留两位有效数字）
⑴月球半径
和月球表面重力加速度
；
⑵空中尘埃层存在的时间。
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第六章《万有引力与航天》练习题答题卷
班级：
姓名：
学号：
分数：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
二、计算论述题
21．
22．
23．
24．
25．
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第六章《万有引力与航天》练习题参考答案
班级：
姓名：
学号：
分数：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
BCD
ABC
AD
BD
A
C
CD
BCD
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
A
B
C
AD
D
AB
B
AC
BC
C
二、计算论述题
21．
解析：
⑴宇宙飞船的运行周期：
对于地面上的物体：
对于正常运行的宇宙飞船：
可得：
⑵由线速度：
可得：
22．
解析：
23．
解析：
⑴月球表面的重力加速度:
⑵月球的质量:
24．
解析：
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，
由已知条件：
r=R+h
代入数值，得:
T=5×103s
25．
解析：
⑴由万有引力定律得
①
②
①/②得
⑵上升最高的尘埃做竖直上抛运动，因此由
得
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