(易錯題)高中物理必修二第七章《萬有引力與宇宙航行》測試卷(有答案解析)

1、1 2 1 2 一、選擇題1我國的神舟系航天飛船的成功發(fā)射和順利返回，顯示了我國航天事業(yè)取得的巨大成 就。已知地球的質(zhì)量為 M，力常量為 G，船的質(zhì)量為 m設(shè)飛船繞地球做勻速圓周運(yùn) 動的軌道半徑為 ，（ ）A飛船在此軌道上的運(yùn)行速率為GmrB船在此圓軌道上運(yùn)行的向心加速度為rGMC船在此圓軌道上運(yùn)行的周期為 2r3GM船在此圓軌道上運(yùn)行所受向心力為Gmr 2下列關(guān)于萬有引力定律的說法中，確的是（ ） 萬引力定開普勒在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)的對相距很遠(yuǎn)、可以看成質(zhì)點(diǎn)的兩個物體，萬有引力定律F r 2中的 是兩質(zhì)點(diǎn)間的距離對質(zhì)量分布均勻的球體，公式中的 r 是兩球心間的距離質(zhì)大的物體對質(zhì)量小的物體的引力大于質(zhì)

2、量小的物體對質(zhì)量大的物體的引力 A B C D32020 年 月 17 日嫦娥五號成功返地球，創(chuàng)造了我國到月球取土的偉大歷史。如 圖所示，嫦娥五號取土后，在 P 點(diǎn)由圓形軌道變到圓軌，以便返回地球。已 知嫦娥五號在圓形軌的行期為 T ，道半徑為 R；圓軌道的半長軸為 ，經(jīng) 過 P 點(diǎn)的速率為 v運(yùn)行周期為 。知月球的質(zhì)量為 M，萬有引力常量為 G， （ ）AT Ta3R B v GMC v GMRM 3 GT 4下列說法正確的是（ ）A在赤道上隨地球一起轉(zhuǎn)動的物體的向力等于物體受到地球的萬有引力 B球同步衛(wèi)星與赤道上物體相對靜止，且它跟地面的高度為某一確定的值 C造地球衛(wèi)星的向心加速度大小應(yīng)等

3、于 9.8m/s造地球衛(wèi)星運(yùn)行的速度一大于 7.9km/s5據(jù)報道，我國將在 2022 年后完成空間站建造并開始運(yùn)營，建成后空間站道距地面 高度約 h2。知地球的半徑 =6.410km，第一宇宙速度為 。該空間 站的運(yùn)行速度約為（ ）A B8.0km/s C7.0km/s 62019 年 月 3 日，嫦四”成為了全人類第一個在月球背面成功實(shí)施軟著陸的探 器。為了減小凹凸不平的月面可能造成的不利影響“嫦四采取了近乎垂直的著陸方 式，測得嫦四”近環(huán)繞周期為 T，知月球半徑為 ，引力量為 ，下列說法正 確的是（ ）A“嫦四”著前的時間內(nèi)處于失重狀態(tài)B嫦四”著前近月環(huán)繞月球做圓周運(yùn)動的速度為 7.9

4、C球表面重力加速度 g 球的密度為 GT 27嫦三號是國第一個月球軟著陸無人探測器，當(dāng)它在距月球表面為 100m 的圓形軌 道上運(yùn)行時，周期為 已知月球半徑和引力常量，由此不能推算出（ ）A月球的質(zhì)量C球的第一宇宙速度B嫦三”的量嫦三號在軌道上的運(yùn)行速度8下面說法正確的是（ ）A曲線運(yùn)動一定是變速率運(yùn)動B變速曲線運(yùn)動在任意時間內(nèi)速度的變化量都相同C速圓周運(yùn)動在相等時間的位移相同地球自轉(zhuǎn)角速度增大，則止在赤道上的物體所受的支持力將減小 9如圖所示的三個人造地球衛(wèi)星，則法正確的是（ ）A衛(wèi)星可能的軌道為 a、1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 1 2 31 23 1 1 1 1 1 2

5、 2 2 2 3 3 3 3 1 2 31 23 1 23 1 3 2B星可能的軌道為 a、C步衛(wèi)星可能的軌道為 a、步衛(wèi)星可能的軌道為 ab10列敘述正確的是（ ）A牛頓提出了萬有引力定律，并用實(shí)驗(yàn)量了萬有引力常量B不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法叫建立理模型法 C利略提出行星運(yùn)動三定律利略在研究力和運(yùn)動的關(guān)時，得出了力不是維持物體運(yùn)動的原因，采用了控制變 量的方法11球赤道上有一物體隨球的自轉(zhuǎn)，所受的向心力為 F ，心速度為 ，線速度為 v ，角速度為 ；地球表面附近做圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星（高度忽略），所受的向心力為 F ，向心加速度為 ，速度為 ，角速度為 ；地球的

6、同步衛(wèi)星所受的向心力為 ， 心加速度為 a ，速度為 ，角速度為 ；球表面的重力加速度為 ，第一宇宙速度為 ，假設(shè)者質(zhì)量相等，則（ ）AF = C =v =vvB = =ga 12 年 月 23 日 時 41 分我國在中國文昌航天發(fā)射場，用長征五號遙四運(yùn)載火 箭成功發(fā)射首次火星探測任務(wù)“天一探器，火箭成功將探測器送入預(yù)定軌道，開 啟火星探測之旅，邁出了我國行星探測第一步。已知火星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為 ：10， 火星半徑與地球半徑之比為1 2 ，火和地球繞太陽的運(yùn)動均可視為勻速圓周運(yùn)動，火 星公轉(zhuǎn)軌道半徑與地球公轉(zhuǎn)軌道半徑之比為3: ，列法正確是（ ）A火星探測器的發(fā)射速度應(yīng)介于地球的一和第二宇

7、宙速度之間B星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度C星與地球繞太陽運(yùn)動的角速度大小之比為2 2 : 星與地球繞太陽運(yùn)動的向加速大小之比為 9 413國首個火星探測天問一號于 2020 年 月 23 日射升空，計劃飛行約 7 個月抵 達(dá)火星。若已知火星半徑為地球的一半、質(zhì)量為地球的十分之一。則（ ）A此次天問一號的發(fā)射速度大于 16.7km/sB星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為 5 C星表面處的重力加速度為地球的 0.4 倍問一號在火星表面環(huán)繞飛時的周期與地球近地衛(wèi)星的周期相等14 年 月 23 日，我國首個獨(dú)立火星探測天問一搭乘長征五號遙四運(yùn)載火箭，從文昌航天發(fā)射場成功升空。已知火星

8、的直徑約為地球的 下列說法正確的是（ ）121，質(zhì)量約為地球的 ，10A火星表面的重力加速度小于 9.8m/sB測器在火星表面所受重力等于在地球表面所受重力C測器在火星表面附近的環(huán)繞速度等于 7.9km/s星的第一宇宙速度大于地的第一宇宙速度15圖所示，人造衛(wèi)星 M、N 分繞地球做勻速圓周運(yùn)動，關(guān)于它們的線速度、角速 度、向心加速度和周期的大小的比較，下列說法正確的是（ ）A衛(wèi)星 M 的線速度小于衛(wèi)星 N 的線速度B星 M 的向心加速度小于衛(wèi)星 的心加速度C星 M 的速大于衛(wèi)星 N 的角速度星 M 的期大于衛(wèi)星 的期二、填題16、乙兩顆衛(wèi)星以相同軌道半徑分別繞質(zhì)量為 M 和 M 的行星做勻速圓

9、周運(yùn)動，則 兩顆星運(yùn)動的角速度之比向心加速度之比_。如圖，三個質(zhì)點(diǎn) a、 質(zhì)分別為m 、 m 2、 ( M , M ) 2。在 的有引力作用下a、 在同一平面內(nèi)繞 c 沿時針方向做勻速圓周運(yùn)動，周期之比 : T a b，則它們的軌道半徑之比為r : r a ，圖示位開始，在 b 運(yùn)一周的過程中，、c 共了。T T T T 18 年 12 月 日攜帶月球 =2kg 樣品的嫦娥五”上升器先完成月面豎直向上起 飛，然后進(jìn)入近圓形的環(huán)月軌道。設(shè)此環(huán)月軌道半徑為 r，月球的質(zhì)量為 ，有引力常 量為 G，則在向上起飛階段樣品的慣_（填“增大、 “不變和減小”）上 升器在此環(huán)月軌道上運(yùn)行周期_19知地球半徑

10、為 R，球表面和重力加速度為 g，引力常量為 G，考慮地球自轉(zhuǎn)影 響，則地球的質(zhì)量為，星繞地球運(yùn)行的第一宇宙速度_， 某衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的周期為 ，則衛(wèi)星的軌道半徑_。20體飛臨某個行星，并入行星表面的圓軌道飛行，設(shè)該行星為一個球體，已經(jīng)測出 該天體環(huán)繞行星一周所用的時間為 T，那么這顆行星的密度_。已萬有引 力常量為 G）21圖，某地球衛(wèi)星在軌上運(yùn)動，每經(jīng)過時間 t 通過的軌道弧長為 l、過的圓心角為 （弧度）。該衛(wèi)星的周期_，地球的質(zhì)量為。已知引力常量為 G）22體放在離地高度為 2R（ 為地球半徑）處時所受到的萬有引力的大小是放在地面時 所受到的萬有引力大小的，處的重力加速度的大

11、小約為_ m s ，力加速度為1m/ s 處地面的高度_23圖質(zhì)分別為 和 的個星球 A 和 在力作用下都繞 點(diǎn)勻速周運(yùn)星球 和 兩者中心之間距離為 。知 A,B 的心和 三始終共線A 和 B 分別 O 的兩側(cè)。 引力常數(shù)為 。兩星球做圓周運(yùn)動的周期在月系統(tǒng)若忽略其它 星球的影響可將月球和地球看成上述星球 和 月球繞其軌道中運(yùn)行的周期記為 。 但在近似處理問題時常認(rèn)為月球是繞地心做圓周運(yùn)動,樣算得的運(yùn)行周期 .已地球和月球的質(zhì)量分別為5.98 24 和 35 。則 T 與 兩平方之比為 _結(jié)果保留 3 位效數(shù)字）24國志愿者王躍曾與俄斯志愿者一起進(jìn)“星 500的驗(yàn)活動假設(shè)王躍登陸火星后，測得火

12、星的半徑是地球半徑的，質(zhì)量是地球質(zhì)量的 .已地表面的重力加速度是 g地球的半徑為 ，王躍在地面上能向上豎直跳起的最大高度是 ，忽略自轉(zhuǎn)的影響， 則火星的密度為_；星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比；1 2 0 v 01 2 0 v 0王躍以與在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能達(dá)到的最大高度是地球上起跳的 _倍25、乙兩顆繞地球作勻圓周運(yùn)動人造衛(wèi)星，其線速度大小之比為 2：，這顆衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)半徑之比_，轉(zhuǎn)周期之比_26設(shè)在半徑為 R 的天體上發(fā)射一顆該天體的星，若它貼近該天體的表面做勻速圓 周運(yùn)動的運(yùn)行周期為 T ，知引力常量為 ，則該體的密度_這衛(wèi)星距 該天體表面的高度為 ，測得在該處

13、做圓周運(yùn)動的周期為 T ，該天體的密度又可表示為 _三、解答題國載人天計劃于 1992 年式啟動以來航天領(lǐng)域的發(fā)展非常迅速。假若幾年后你 成為一名宇航員并登上某未知星球，發(fā)現(xiàn)你在該未知星球赤道上時對地面的壓力為你在極 地點(diǎn)時對地面的壓力的 98%。沿水平方向以大小為 v 的速度拋出一個小球，發(fā)現(xiàn)小球經(jīng) 時間 t 落星球表面上，且速度向與星球表面間的夾角為 ，如圖所示。已知該未知星 球的半徑為 R引力常量為 G。求：(1)該知星球表面的重力加速度 g；(2)該知星球的自轉(zhuǎn)周期。28圖所示，宇航員站在一質(zhì)量分布均勻的星球表面一斜坡上的 P 點(diǎn)沿水平方向以初 速度 拋一個小球，測得小球時間 t 落到斜坡上另一點(diǎn) Q，斜面的傾角為 ，已知該星球半徑為 R萬有引力常量為 G求：(1)該球表面的重力加速度 ；(2)該球的第一宇宙速度 ；(3)人衛(wèi)星在該星球表面做勻速圓周運(yùn)動的小周期 T。29星發(fā)射進(jìn)入預(yù)定軌道往往需要進(jìn)行多次軌道調(diào)整如圖所示，某次發(fā)射任務(wù)中先 將衛(wèi)星送至近地圓軌道，然后衛(wèi)星從圓軌道上 A 點(diǎn)速，控制衛(wèi)星進(jìn)入