第六章万有引力与航天

第六章万有引力与航天6.1行星的运动基础测试1.根据德国天文学家开普勒的行星运动三定律，下列说法正确的是（）A所有行星都绕太阳做匀速圆周运动，太阳处在圆心上B所有行星都绕太阳做椭圆轨道运动，太阳处在椭圆的一个焦点上C离太阳较远的行星，围绕太阳转一周的时间短D地球绕太阳运动的速率是不变的2.关于开普勒行星运动的公式kRT32，以下说法不正确的是（）A.k是一个与行星无关的常数B.不同星球的行星，k值可能不同C.T表示行星运动的自转周期D.T表示行星运动的公转周期3.关于行星的运动，以下说法正确的是（）A．行星轨道的半长轴越长，自转周期就越大B．行星轨道的半长轴越长，公转周期就越大C．水星的半长轴最短，公转周期最大D．冥王星离太阳“最远”，绕太阳运动的公转周期最小4.由于多数行星的运动轨迹接近圆，开谱勒行星运动规律在中学阶段可以近似处理，其中不包括（）A行星做匀速圆周运动B太阳处于圆周的中心CkTR23中的R即为圆周的半径D所有行星的周期都和地球公转的周期相同5.一探空火箭未打中目标而进入绕太阳的近似圆形轨道运行，轨道半径是地球绕太阳公转半径的９倍，则探空火箭绕太阳公转周期为_________。6.两颗行星的质量分别为m1和,m2,，它们绕太阳运转轨道的半长轴分别为R1和R2,如果m1=2m2,R1=4R2。求它们的运行周期之比T1:T2。6.2太阳与行星间的引力基础检测1、某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球轨道半径的1/3则此卫星运行的周期大约是：（）A．1－4天之间B．4－8天之间C．8－16天之间D．16－20天之间2、两行星运行周期之比为1：2，其运行轨道的半长轴之比为：（）A.1/2B.22C.3221D.23213、考察太阳M的卫星甲和地球m(mM)的卫星乙，甲到太阳中心的距离为r1，乙到地球中心的距离为r2，若甲和乙的周期相同，则：（）A、r1r2B、r1r2C、r1=r2D、无法比较4、设月球绕地球运动的周期为27天,则地球的同步卫星到地球中心的距离r与月球中心到地球中心的距离R之比r/R为（）A.1/3B.1/9C.1/27D.1/185、地球到太阳的距离是水星到太阳距离的2.6倍，那么地球和水星绕太阳运转的线速度之比是多少？（设地球和水星绕太阳运转的轨道是圆轨道）能力提升6、关于公式R3／T2=k,下列说法中正确的是（）A.公式只适用于围绕太阳运行的行星B.不同星球的行星或卫星，k值均相等C.围绕同一星球运行的行星或卫星，k值不相等D.以上说法均错7、地球质量大约是月球质量的81倍,在登月飞船通过月、地之间的某一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到月球中心和地球中心的距离之比为（）A.1：27B.1：9C.1：3D.9：18、两颗小行星都绕太阳做圆周运动，它们的周期分别是T和3T，则（）A、它们绕太阳运转的轨道半径之比是1：3B、它们绕太阳运转的轨道半径之比是1：39C、它们绕太阳运转的速度之比是：1：4D、它们受太阳的引力之比是9：79、开普勒关于行星运动规律的表达式为kTR23，以下理解不正确的是（）A.k是一个与行星无关的常量B.R代表行星运动的轨道半径C.T代表行星运动的自传周期D.T代表行星绕太阳运动的公转周期10、关于天体的运动，以下说法正确的是（）A.天体的运动与地面上物体的运动遵循不同的规律B.天体的运动是最完美、和谐的匀速圆周运动C.太阳从东边升起，从西边落下，所以太阳绕地球运动D.太阳系中所有行星都绕太阳运动11、关于太阳系中各行星的轨道，以下说法不正确的是：（）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.不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的D.不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同12、如果某恒星有一颗卫星，此卫星沿非常靠近此恒星的表面做匀速圆周运动的周期为T，则可估算此恒星的平均密度ρ=_________（万有引力常量为G）13、两颗行星的质量分别是m1,m2，它们绕太阳运转轨道的半长轴分别为R1、R2，如果m1=2m2,R1=4R2,那么，它们的运行周期之比T1：T2=14、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多少？15、有一行星，距离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周期是多少年？16、地球公转运行的轨道半径Ｒ＝1.49×1011m,若把地球的公转周期称为１年，土星运行的轨道半径是ｒ＝1.43×1012m，那么土星的公转周期多长？6.3万有引力定律基础检测1．质量为m的某行星绕质量为M的恒星做圆周运动，则它的周期描述错误的是()A.与行星的质量无关B．与行星轨道半径的3/2次方成正比C.与行星的运动速率成正比D．与恒星质量M的平方根成反比2．离地面高h处的重力加速度是地球表面重力加速度的21，则高度是地球半径的（）A.2倍B.21倍C.2倍D.（2－1）倍3.两个质量均为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，如图，一个质量为M的物体从O沿OA方向运动，则它受到的万有引力大小变化情况是（）A.一直增大B.一直减小C.先减小，后增大D.先增大，后减小4、如图所示，a、b、c是环绕地球圆形轨道上运行的3颗人造卫星，它们的质量关系是ma=mbmc，则（）A.b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B.b、c的周期相等，且小于a的周期C.b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D.b所需向心力最小5、某人在一星球上以速度v0竖直上抛一物体，经时间t后物体落回手中。已知星球半径为R，那么使物体不再落回星球表面，物体抛出时的速度至少为（）6、若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球的1.5倍，则此行星的第一宇宙速度约为：（）A、16km/sB、32km/sC、4km/sD、2km/s7.高空遥感探测卫星在距地球表面高为h处绕地球转动，如果地球质量为M，地球半径为R，人造卫星质量为m，万有引力常量为G，试求：（1）人造卫星的线速度多大？（2）人造卫星绕地球转动的周期是多少？（3）人造卫星的向心加速度多大？8、已知火星的半径为地球半径的一半，火星的质量为地球质量的1/9，已知一物体在地球上的重量比在火星上的重量大49N，求这个物体的质量是多少。能力提升9.设想地球没有自转，竖直向下通过地心把地球钻通．如果在这个通过地心的笔直的管道的一端无初速地放下一物体，下列说法正确的是()A.物体在地心时，它与地心间距离为零，地球对物体的万有引力无穷大B.物体在地心时，地球各部分对物体的万有引力相互抵消，即地球与物体之间的万有引力为零,物体在管道中将来回往返运动，通过地心时加速度为零，速率最大C.物体运动到地心时由于万有引力为零，它将静止在地心不动D.以上结论都不对10.在一次测定引力常量的实验中，已知一个质量为0.8kg的球，以1.3×10-10N的力吸引另一个质量为4.0×10-3kg的球，这两个球的球心间的距离为4.0×10-2m。地球表面的重力加速度为9.8m/s2，地球半径为6400km。请根据这些数据计算地球的质量。6.4万有引力理论的成就基础检测一、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K(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．1B．KC．K2D．1/K2．(1988年·全国高考)设地球表面重力加速度为g0，物体在距离地心4R(R是地球的半径)处，由于地球的作用而产生的加速度为g，则g/g0为（）Ａ．1Ｂ．1/9Ｃ．1/4Ｄ．1/163．对于万有引力定律的数学表达式F＝2RmGM，下列说法正确的是（）Ａ．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．m1、m2之间的万有引力总是大小相等，与m1、m2的质量是否相等无关Ｄ．m1、m2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R，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R处为4mgＢ．离地面高度R处为mg/2Ｃ．离地面高度－3R处为mg/3Ｄ．离地心R/2处为4mg5．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ρ′，地球表面半径和平均密度分别为R和ρ，地球表面附近的重力加速度为g0，则太阳表面附近的重力加速度g′（）A．0'gRRB．g0C．RR''g0D．''RRg08．假设火星和地球都是球体，火星质量M火和地球质量M地之比为M火/M地＝p，火星半径R火和地球半径R地之比为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加速度g地之比g火/g地等于（）A．p/q2B．pq2C．p/qD．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R，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6.4×106m，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50kg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6.4×106m)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10kg的物体重量为75N．由此可知，飞船所处位置距地面高度为多大？(地球半径为6400km，g＝10m/s2)6.5宇宙航行基础检测1．地球同步卫星与静止在地赤道上的物体比较，下列物理量相同的是()A．线速度B．角速度C．向心加速度D．向心力2．随着“天宫”计划的实施，我国的航天员人数及航天员在太空中停留的时间逐渐增加，体育锻炼成了一个必不可少的环节．下列器材最适合航天员在轨道舱中锻炼时使用的是()A．哑铃B．弹簧拉力器C．单杠D．徒手跑步机3．2008年9月25日至28日，我国成功实施了“神舟”七号载人飞船航天飞行．在刘伯明、景海鹏的配合下，翟志刚顺利完成了中国人的第一次太空行走.9月27日19时24分，“神舟”七号飞行到31圈时，成功释放了伴飞小卫星，通过伴飞小卫星可以拍摄“神舟”七号的运行情况．若在无牵连情况下伴飞小卫星与“神舟”七号保持相对静止，下列说法中正确的是()A．伴飞小卫星与“神舟”七号飞船绕地球运动的角速度相同B．伴飞小卫星绕地球沿圆轨道运动的速度比第一宇宙速度大C．霍志刚在太空行走时的加速度和地面上的重力加速度大小相等D．霍志刚在太空行走时不受地球的万有引力作用，处于完全失重状态4．据美国媒体报道，美国和俄罗斯的两颗通信卫星于2009年2月11日在西伯利亚上空相撞，这是人类有史以来的首次卫星在轨碰撞事件．碰撞发生的地点位于西伯利亚上空490英里(约790公里)，比国际空间站的轨道高270英里(约434公里)．若两颗卫星的运行轨道均可视为圆轨道，下列说法正确的是()A．碰撞后的碎片若受到大气层的阻力作用，轨道半径将变小，则有可能与国际空间站相撞B．在碰撞轨道上运行的卫星，其周期比国际空间站的周期小C．美国卫星的运行周期大于俄罗斯卫星的运行周期D．在同步轨道上，若后面的卫星一旦加速，将有可能与前面的卫星相撞5．2009年美国航天局成功发射了开普勒探测器，以完成寻找太阳系外类地可居住行星的任