高一物理万有引力练习
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2020春人教(新教材)物理必修第二册第7章 万有引力与宇宙航行期末训练含答案(新教材)必修第二册第七章 万有引力与宇宙航行一、选择题1、(双选)在天文学上,春分、夏至、秋分、冬至将一年分为春、夏、秋、冬四季。
如图所示,从地球绕太阳的运动规律入手,下列判断正确的是 ( )A.在1月初,地球绕太阳的运行速率较大B.在7月初,地球绕太阳的运行速率较大C.在北半球,春夏两季与秋冬两季时间相等D.在北半球,春夏两季比秋冬两季时间长2、某实心均匀球半径为R ,质量为M ,在球壳外离球面h 远处有一质量为m 的质点,则它们之间万有引力的大小为( )A.G Mm R 2B.G Mm (R +h )2C.G Mm h 2D.G Mm R 2+h 2 3、随着太空技术的飞速发展,地球上的人们登陆其他星球成为可能。
假设未来的某一天,宇航员登上某一星球后,测得该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍,而该星球的平均密度与地球的差不多,则该星球质量大约是地球质量的( )A.12B.2倍C.4倍D.8倍4、我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高。
2018年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705 km ,之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36 000 km ,它们都绕地球做圆周运动。
与“高分四号”相比,下列物理量中“高分五号”较小的是( )A.周期B.角速度C.线速度D.向心加速度5、通常我们把地球和相对地面静止或匀速直线运动的参考系看成惯性系,若以下列系统为参考系,则其中属于非惯性系的是( )A .停在地面上的汽车B .绕地球做匀速圆周运动的飞船C .在大海上匀速直线航行的轮船D .以较大速度匀速直线运动的磁悬浮列车6、(2019·河南开封高中期中考试)已知地球半径为R ,将物体从地面发射至离地面高度为h 处时,物体所受万有引力减小到原来的一半,则h 为( )A.RB.2RC.2RD.(2-1)R7、(双选)甲、乙两恒星相距为L ,质量之比m 甲m 乙=23,它们离其他天体都很遥远,我们观察到它们的距离始终保持不变,由此可知( )A.两恒星一定绕它们连线的某一位置做匀速圆周运动B.甲、乙两恒星的角速度之比为2∶3C.甲、乙两恒星的线速度之比为3∶2D.甲、乙两恒星的向心加速度之比为3∶28、(双选)如图所示,飞船从轨道1变轨至轨道2。
人教版高一物理必修二 6.3万有引力定律(含解析)人教版高一物理必修二第六章第三节6.3万有引力定律(含解析)一、单选题1.有关物理学史,以下说法正确的是( )A.伽利略首创了将实验和逻辑推理相结合的物理学研究方法B.卡文迪许通过库仑扭秤实验总结出点电荷相互作用规律C.法拉第不仅发现电磁感应现象,而且还总结出了电磁感应定律D.开普勒在天文观测数据的基础上,总结出行星运动的规律并发现了万有引力定律【答案】A【解析】伽利略首创了将实验和逻辑推理相结合的物理学研究方法,选项A正确;库伦通过库仑扭秤实验总结出点电荷相互作用规律,选项B错误;法拉第发现了电磁感应现象,但没有总结出了电磁感应定律,是韦伯和纽曼发现了电磁感应定律,故C错误;开普勒在天文观测数据的基础上,总结出行星运动的规律,牛顿发现了万有引力定律,选项D错误;故选A.2.2018年9月7日将发生海王星冲日现象,海王星冲日是指海王星、地球和太阳几乎排列成一线,地球位于太阳与海王星之间。
此时海王星被太阳照亮的一面完全朝向地球,所以明亮而易于观察。
地球和海王星绕太阳公转的方向相同,轨迹都可近似为圆,地球一年绕太阳一周,海王星约164.8年绕太阳一周。
则A.地球的公转轨道半径比海王星的公转轨道半径大B.地球的运行速度比海王星的运行速度小C.2019年不会出现海王星冲日现象D.2017年出现过海王星冲日现象【答案】D【解析】地球的公转周期比海王星的公转周期小,根据万有引力提供向心力1 / 122224Mm G m r r T π=,可得:2T =可知地球的公转轨道半径比海王星的公转轨道半径小,故A 错误;根据万有引力提供向心力,有22Mm v G m r r=,解得:v =可知海王星的运行速度比地球的小,故B 错误; T 地=1年,则T 木=164.8年,由(ω地-ω木)·t =2π,可得距下一次海王星冲日所需时间为: 2 1.01-t πωω=≈地火年,故C 错误、D 正确。
高一物理(必修二)《第七章万有引力与宇宙航行》单元测试卷及答案-人教版一、单选题1. 第谷、开普勒等人对行星运动的研究漫长而曲折,牛顿在他们研究的基础上,得出了科学史上最伟大的定律之一——万有引力定律.下列有关万有引力定律的说法中正确的是( )A. 开普勒通过研究观测记录发现行星绕太阳运行的轨道是椭圆B. 太阳与行星之间引力的规律并不适用于行星与它的卫星C. 库仑利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值D. 牛顿在发现万有引力定律的过程中没有利用牛顿第三定律的知识2. 木星和地球都绕太阳公转,木星的公转周期约12年,地球与太阳的距离为1天文单位,则木星与太阳的距离约为( )A. 2天文单位B. 4天文单位C. 5.2天文单位D. 12天文单位3. 为探究地球表面万有引力与重力的关系,一科学爱好者用同一弹簧测力计分别在地面的不同纬度位置测量一质量为m的物体所受的重力。
假设在两极时,物体静止时竖直方向的弹簧弹力为F1,在赤道上时,物体静止时竖直方向的弹簧弹力为F2。
地球自转角速度为ω,设地球为标准的球体,半径为R,质量为M,引力常量为G.则以下表达式正确的是( )A. F1=F2B. F2=GMmR2=ω2RC. F1=F2+mω2RD. GMR24. 假设地球是一个质量均匀分布的球体,已知质量分布均匀的球壳对球壳内物体的引力为零。
沿地球的南北极打一个内壁光滑的洞,在洞的上端无初速释放一个小球(小球的直径略小于洞的直径),在小球向下端运动的过程中,你可能不会推导小球速度随时间变化的表示式,但是你可以用所学过的物理知识定性画出小球的速度与时间图象,取向下为正方向,则下列图象中正确的是( )A. B.C. D.5. 2021年6月17日我国3名宇航员成功入驻我国自己的空间站,宇航员将在空间站内做各种“微重力”(物体的视重微小但不为零)环境下的科学实验。
微重力是由多种原因引起的,其中一个原因是“重力梯度”(物体在空间站内处于不同的高度时,由于物体随空间站一起运行的轨道半径微小变化引起的地球引力及向心力的变化)引起的。
高一物理万有引力与航天试题答案及解析1.把太阳系各行星的运动近似看做匀速圆周运动,则离太阳越远的行星A.周期越大B.线速度越小C.角速度越大D.加速度越小【答案】A【解析】设太阳的质量为M,行星的质量为m,轨道半径为r.行星绕太阳做圆周运动,万有引力提供向心力,则由牛顿第二定律得:G=m,G=mω2r,G=ma,解得:v=,ω=,a=,周期T==2π,可知,行星离太远越近,轨道半径r越小,则周期T越小,线速度、角速度、向心加速度越大,故BCD错误;故选:A.2.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,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3,轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示。
则在卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是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上运动一周的时间小于于它在轨道2上运动一周的时间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【答案】BCD【解析】根据公式,解得,即轨道半径越大,线速度越小,A错误;根据公式可得,即轨道半径越大,角速度越小,故B正确;根据开普勒第三定律可得轨道半径或半长轴越大,运动周期越大,故卫星在轨道1上运动一周的时间小于它在轨道2上运动一周的时间,故C正确;在轨道2和3上经过P点时卫星到地球的距离相等,根据,可得,半径相同,即加速度相等,D正确。
3.关于第一宇宙速度,下列说法正确的是A.它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B.它是同步卫星的运行速度C.它是使卫星进入近地圆轨道的最大发射速度D.它是人造卫星在圆形轨道的最大运行速度【答案】D【解析】第一宇宙速度又称为环绕速度,是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小发射速度,为环绕地球运动的卫星的最大速度,即近地卫星的环绕速度,同步卫星轨道要比近地卫星的大,所以运行速度小于该速度,故D正确。
高一物理【万有引力理论的成就】学习资料+习题(人教版)一 计算天体的质量 1.地球质量的计算(1)依据:地球表面的物体,若不考虑地球自转,物体的重力等于地球对物体的万有引力,即mg =G mm 地R2。
(2)结论:m 地=gR 2G ,只要知道g 、R 的值,就可计算出地球的质量。
2.太阳质量的计算(1)依据:质量为m 的行星绕太阳做匀速圆周运动时,行星与太阳间的万有引力充当向心力,即G mm 太r 2=m 4π2rT2。
(2)结论:m 太=4π2r 3GT 2,只要知道行星绕太阳运动的周期T 和它与太阳的距离r 就可以计算出太阳的质量。
3.其他行星质量的计算:同理,若已知卫星绕行星运动的周期T 和卫星与行星之间的距离r ,可计算行星的质量M ,公式是M =4π2r 3GT2。
二 发现未知天体1.海王星的发现:英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶根据天王星的观测资料,利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道。
2.其他天体的发现:近100年来,人们在海王星的轨道之外又发现了冥王星、阋神星等几个较大的天体。
3.海王星的发现和哈雷彗星的“按时回归”确立了万有引力定律的地位,也成为科学史上的美谈。
天体质量和密度的估算(1)卡文迪什在实验室测出了引力常量G 的值,他称自己是“可以称量地球质量的人”。
①他“称量”的依据是什么?②若已知地球表面的重力加速度g 及地球半径R ,求地球的质量和密度。
(2)如果知道地球绕太阳的公转周期T 和它与太阳的距离r ,能求出太阳的质量吗?若要求太阳的密度,还需要知道哪些量?提示:(1)①若忽略地球自转的影响,在地球表面上物体受到的重力等于地球对物体的万有引力。
②由mg =G Mm R 2得,M =gR 2G ,ρ=M V =M 43πR 3=3g 4πGR。
(2)能,由Gm 地M 太r 2=m 地4π2T 2r 知M 太=4π2r 3GT 2。
由密度公式ρ=M 太43πR 太3可知,若要求太阳的密度还需要知道太阳的半径。
2020春人教版物理必修二第六章 万有引力与航天练习含答案 必修二第6章 万有引力与航天一、选择题1、一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上.已知万有引力常量为G ,若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零,则天体自转周期为( ) A.⎝⎛⎭⎪⎫4π3G ρ12 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫34πG ρ12 C.⎝⎛⎭⎪⎫πG ρ12 D.⎝⎛⎭⎪⎫3πG ρ12 2、如图2所示,火星和地球都在围绕太阳旋转,其运行轨道是椭圆,根据开普勒行星运动定律可知( )图2A .火星绕太阳运动过程中,速率不变B .火星绕太阳运行一周的时间比地球的长C .地球靠近太阳的过程中,运行速率将减小D .火星远离太阳的过程中,它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大3、两个行星的质量分别为m 1和m 2,它们绕太阳运行的轨道半径分别是r 1和r 2,若它们只受太阳引力的作用,那么这两个行星的向心加速度之比为( ) A .1B.m 2r 1m 1r 2 C.m 1r 2m 2r 1D.r 22r 124、第谷、开普勒等人对行星运动的研究漫长而曲折,牛顿在他们研究的基础上,得出了科学史上最伟大的定律之一——万有引力定律。
下列有关万有引力定律的说法中不正确的是 ( )A.开普勒通过研究观测记录发现行星绕太阳运行的轨道是椭圆B.太阳与行星之间引力的规律不适用于行星与它的卫星C.卡文迪许利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值D.牛顿在发现万有引力定律的过程中应用了牛顿第三定律的知识5、地球的质量是月球质量的81倍,若地球吸引月球的力为F,则月球吸引地球的力的大小为( )A. B.F C.9F D.81F6、一名宇航员来到一个星球上,如果该星球的质量是地球质量的一半,它的直径也是地球直径的一半,那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力大小的()A. 0.25倍B. 0.5倍C. 2.0倍D. 4.0倍7、通过观察冥王星的卫星,可以推算出冥王星的质量。
第七章万有引力与航天单元测试班级姓名一.本题共4小题;每小题4分,共44分。
在每小题给出的四个选项中至少有一项是正确的,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得零分。
选出答案后填入下面答题栏中。
1.第一次通过实验比较准确的测出引力常量的科学家是()A. 牛顿B. 伽利略C.胡克D. 卡文迪许2.计算一个天体的质量,需要知道绕着该天体做匀速圆周运动的另一星球的条件是()A.质量和运转周期 B 运转周期和轨道半径C 运转速度和轨道半径D 运转速度和质量3. 两颗人造地球卫星,都绕地球作圆周运动,它们的质量相等,轨道半径之比r1 /r2=1/2,则它们的速度大小之比v1/v2等于()A. 2B.C. 1/2D. 44. 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。
已知月球的质量为地球质量的1/80,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、0.4 km/sB、1.8 km/sC、11 km/sD、36 km/s5.两行星A和B各有一颗卫星a和b,卫星的圆轨道接近各自行星表面,如果两行星质量之比M A:M B=2 : 1,两行星半径之比R A:R B=1 : 2,则两个卫星周期之比T a:T b为()A.1 : 4 B.1 : 2 C.1 : 1 D.4 : 16.两颗人造卫星A、B绕地球作圆周运动, 周期之比为T A:T B=1:8,则轨道半径之比和运动速率之比分别为()A.R A:R B=4:1 , v A:v B=1:2 B.R A:R B=4:1 , v A:v B=2:1C.R A:R B=1:4 , v A:v B=2:1 D.R A:R B=1:4 ,v A:v B=1:27.设行星绕恒星的运动轨道是圆,则其运行周期T的平方与其运行轨道半径R的三次方之比为常数,即T2 / R3= K。
万有引力定律江夏实验高中 高一物理组1.对于万有引力定律的表达式,下面正确的说法是:( )A 公式中的G 是引力常量,它是实验测得的,不是人为规定的B r 是两物体最近的距离C 两物体间的引力总是大小相等,与两物体质量是否相等无关D 以上说法都不对2.对于万有引力定律的表达式,下列说法中正确的是 ( )A .公式中G 为引力常量,它是牛顿由实验测得的B .当r 趋近于0时,万有引力趋近于无穷大C .m 1、m 2受到的引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力D .公式中的F 应理解为m 1、m 2所受引力之和3.陨石落向地球是因为 ( )A .陨石对地球的引力远小于地球对陨石的引力B .太阳不再吸引陨石,所以陨石落向地球C .陨石是在受到其它星球斥力作用后落向地球的D .陨石和地球之间的引力大小相等,但陨石的质量小,加速度大,所以改变运动方向落向地球4.下列关于万有引力定律的说法中,正确的是( )A 万有引力定律是牛顿发现的B F =Gm 1m 2/r 2中的G 是一个比例常数,是没有单位的C 万有引力定律适用于任意质点间的相互作用D 两个质量分布均匀的分离球体之间的引力也可以用F =Gm 1m 2/r 2来计算,r 是两球体球心间的距离5.下列关于万有引力的说法中正确的是( )A .万有引力是普遍存在于宇宙空间中所有具有质量的物体之间的相互作用力B .重力和引力是两种不同性质的力C .当两物体间有另一质量不可忽略的物体存在时,则这两个物体间的万有引力将增大D .当两物体间距离为零时,万有引力将无穷大6.下列关于万有引力定律的说法:①万有引力定律是卡文迪许在实验室中发现的 ;②对于相距很远、可以看成质点的两个物体,万有引力定律F =GMm/r 2中的r 是两质点间的距离; ③对于质量分布均匀的球体,公式中的r 是两球心间的距离; ④质量大的物体对质量小的物体的引力大于质量小的物 体对质量大的物体的引力 。
高中学生学科素质训练高一下学期物理训练 第六章 万有引力定律(B )一、选择题(每题5分,共40分。
每题中只有一个答案是正确的)1.已知地球的半径为R ,质量为M ,将地球看作均匀球体,若有可能将一质量为M 的物体 放在地球的球心处,则此物体受到地球的万有引力大小为( )A .2RMmGB .无穷大C .零D .无法确定2.三颗人造地球卫星A 、B 、C 绕地球作匀速圆周运动,如图所示,已知M A =M B <M C ,则 三个卫星①线速度关系为C B A υυυ=> ②周期关系为T A <T B =T C③向心力大小关系为F A =F B <F C④半径与周期关系为232323CC B BA A T R T R T R ==以上说法中正确的是( )A .①②③B .①②④C .①③④D .②③④3.人造卫星进入轨道作匀速圆周运动,卫星内的物体 ①处于完全失重状态,所受重力为零 ②处于完全失重状态,但仍受重力作用③所受的重力就是维持它跟随卫星一起作匀速圆周运动所属的向心力 ④处于平衡状态,即所受外力为零 以上说法中正确的有( )A .②③B .①④C .②④D .③④4.如图所示,有A 、B 两颗行星绕同一颗恒星M 做圆周运动,旋转方向相同,A 行星的周 期为T 1,B 行星的周期为T 2,在某一时刻两行星相距最近,则 ①经过时间t=T 1+T 2两行星再次相距最近 ②经过时间1221T T T T t -=,两行星再次相距最近③经过时间221T T t +=,两行星相距最远 ④经过时间)(21221T T T T t -=,两行星相距最远 以上说法中正确的是 ( )A .①③B .②④C .①④D .②③ 5.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 .只能从空间站同一高度轨道上加速 D .无论从什么轨道上加速都可以6.月球总是以同一面朝向地球,这是因为 ( ) A .月球的自转角速度等于地球的自转角速度 B .月球的自转角速度等于地球的自转角速度的一半 C .月球的自转角速度等于它绕地球公转的角速度 D .月球的自转角速度等于它绕地球公转角速度的一半7.有一双星各以一定的速率绕垂直于两星连线的轴转动,两星与轴的距离分别为R 1和R 2, 转动周期为T ,那么下列说法中错误的是 ( ) A .这两颗星的质量必相等 B .这两颗星的质量之和为23212)(4GT R R +πC .这两颗星的质量之比为1221R R m m =D .其中有一颗星的质量必为222112)(4GT R R R +π8.一物体在地球表面重16N ,它在以5m/s 2的加速度加速上升的火箭中的视重为9N ,则此 火箭离开地球表面的距离是地球半径的 ( )A .21倍 B .2倍 C .3倍 D .4倍二、填空题(每题6分,共36分)9.地球的质量约为月球的81倍,一飞行器在地球与月球之间,当地球对它的引力和月球 对它的引力大小相等时,这飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为 . 10.地于绕太阳公转周期为T 1,轨道半径为R 1,月球绕地球公转的周期为T 2,轨道半径为 R 2,则太阳的质量是地球质量的 倍.11.地核的体积约为整个地球体积的16%,地核的质量约为地球质量的34%,地核的平均密度为kg/m3(地球半径R=6.4×106m,结果取两位有效数字)12.物体在一行星表面自由落下,第1s内下落了9.8m,若该行星的半径为地球半径的一半,那么它的质量是地球的倍.υ,如果将它从地面发射到离地面高为地球半径2 13.人造地球卫星作近地运行的速度为倍的高空轨道上去,那么它的运行速度υ= .υ自高h处水平抛出的小球,射程可达x,已知月球半径为R,如14.在月球上以初速度果在月球上发射一颗月球的卫星,它在月球表面附近环绕月球运行的周期是.三、计算题(每题12分,共24分)15.某星球半径与地球半径之比为1∶2,质量之比为1∶10,假如某人在星球上和在地球上跳高,则这人在星球上和在地球上竖直跳起的最大高度之比是多少?16.如果地球自转的角速度加快,使赤道上的物体完全漂浮起来(即对地面无压力),那么地球一天的时间约为多少小时?(地球半径R=6.4×106m,结果取两位有效数字)17.宇航员只有一只秒表,他能否测出某星球的平均密度?试说明他测量的方法、步骤应 记录的数据及计算结果.18.宇航员站在一星球表面的某高处,沿水平方向抛出一小球,经过时间t 小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为l ,若抛出时的初速增大到2倍,则抛出点与落地点之间的距离为l 3,已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R ,引力常量 为G ,求该星球的质量M.第六章 万有引力定律(B )1.C (提示,在地球球心处时地球对之的万有引力合力为零) 2.B 3.A 4.B 5.A 6.C 7.A (提示:双星运动必角速度相等) 8.C 9.9∶1 10.32213122R T R T 11.1.2×10412.21 13.033υ 14.Rh hx 20υπ 15.5∶2 16.1.4h 17.23GT π 18.22332Gt lR。
曲线运动万有引力与航天1、如图所示,足够长的斜面静止在水平地面上。
将质量为m 的小球从斜面底端以初速度v 0抛出,初速度的方向与斜面间夹角为θ,小球恰好沿水平方向撞到斜面上。
不计空气阻力。
若仍从斜面底端抛出,改变以下条件仍能使小球水平撞到斜面上的是 A .仅增大速度v 0 B .仅适当增大θ C .将m 和θ都适当减小 D .将v 0和θ都适当增大2、从同一高度水平抛出的物体,在空中运动一段时间,落到同一水平地面上。
在不计空气阻力的条件下,由平抛运动规律可知 ( ) A .水平初速度越大,物体在空中运动的时间越长 B .水平初速度越大,物体在空中运动的时间越短 C .质量越大,物体在空中运动的时间越短 D .水平初速度越大,物体落地时的速度越大3、如图所示,两根长度不同的细线上端固定在天花板上的同一点,下端分别系着完全相同的小钢球1,2。
现使小钢球在同一水平面内做匀速圆周运动。
下列说法正确的是 A .球1收到的拉力比球2受到的拉力小 B .球1的向心力比球2的向心力小 C .球1的运动周期比球2的运动周期大 D .球1的线速度比球2的线速度大4、“嫦娥二号”月球探测器升空后,先在地球表面附近以速率v 环绕地球飞行,再调整速度进入地月转移轨道,最后以速率v ′在月球表面附近环绕月球飞行.若认为地球和月球都是质量分布均匀的球体,已知月球与地球的半径之比为1∶4,密度之比为64∶81。
设月球与地球表面的重力加速度分别为g ′和g ,下列结论正确的是A .g ′∶g =92 B .g ′∶g =92 C .v ′∶v =92 D .v ′∶v =925、2019 年 10 月 11 日,中国火星探测器首次公开亮相,暂命名为“火星一号”,计划于2020年发射,并实现火星的着陆巡视。
已知火星的直径约为地球的 53%,质量约为地球的 11%,请通过估算判断以下说法正确的是A.火星表面的重力加速度小于9.8m/s2B.探测器在火星表面所受重力等于在地球表面所受重力C.探测器在火星表面附近的环绕速度等于7.9km/sD.火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度6、北京时间2019年4月10日,人类历史上首张黑洞“照片”(如图)被正式披露,引起世界轰动;2020年4月7日“事件视界望远镜(EHT)”项目组公布了第二张黑洞“照片”,呈现了更多有关黑洞的信息。
万有引力定律练习题 鲁建全2005、3、3
一、选择题
1、做匀速圆周运动的人造地球卫星,轨道半径越大,则( )
A 、线速度越小
B 、角速度越小
C 、周期越小
D 、加速度越小
2、设地球半径为R ,质量为m 的卫星在距地面R 高处做匀速圆周运动,地面的重力加速度为g ,则
A 、卫星的线速度为2
2gR B 、卫星的角速度为R g 8 C 、卫星的加速度为4g D 、卫星的周期为2g
R 2 3、关于发射地球卫星,下面说法正确的是
A 、有可能发射一颗卫星,使其一直沿郑州所在的北纬34.7°纬度线上空运行;
B 、有可能发射一颗卫星,使其周期为一个小时;
C 、有可能发射一颗地球同步卫星,使其定点在郑州市的正上空;
D 、有可能发射一颗卫星,使其能通过地球南北极的上空。
4、、若已知太阳的一个行星绕太阳运转的轨道半径为r ,周期为T ,引力常量为G ,则可求得( )
A 、该行星的质量
B 、太阳的质量
C 、该行星的平均密度
D 、太阳的平均密度
5、在环绕轨道飞行的神舟六号轨道舱内空间是失重环境,正确的理解是:
A 、飞船内物体所受的重力远比在地面时小,可以忽略;
B 、飞船内物体所受的重力与在地面时差别不是非常大;
C 、飞船内物体也在绕地球做匀速圆周运动,地球对物体的万有引力恰好提供了它所需要的向心力;
D 、飞船内物体能漂浮在舱中,好象重力消失了一样。
6、某人在一星球上以速率v 竖直上抛一物体,经时间t 落回手中。
已知该星球半径为R ,则至少以多大速度沿星球表面发射,才能使物体不落回该星球
A 、vt/R
B 、t vR /2
C 、t vR /
D 、t vR 2/
7、人造地球卫星在运行中,由于受到稀薄大气的阻力作用,其运动轨道半径会逐渐减小,近似认为各个轨道都是圆轨道。
在此进程中,以下说法中正确的是( )
A 、卫星的速率将增大
B 、卫星的周期将增大
C 、卫星的向心加速度将增大
D 、卫星的角速度将增大
8、组成星球的物质是靠引力吸引在一起的,这样的星球有一个最大的自转速率.如果超过了该速率,星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动.由此能得到半径为R、密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T.下列表达式中正确的是( )
A 、GM R T 32π=;
B 、GM
R T 3
32π= C 、ρπG T =; D 、ρ
πG T 3= 9、三颗人造地球卫星A 、B 、C 绕地球作匀速圆周运动,如图所示,已知M A =M B <M C ,则三个卫星( )
A .运行线速度关系为V
B =V
C >V A B .运行周期关系为T B =T C < T A
C .向心力大小关系为F A =F B <F C
D .半径与周期关系为23232
3C C B B A A
T R T R T R ==
10、航天员若在轨道舱内进行科学实验,下列哪些仪器无法正常使用?
A 、托盘天平;
B 、测力计;
C 、酒精灯;
D 、水银气压计。
11、一颗人造地球卫星经过变轨,轨道半径变为原来的2倍,四个同学就此展开辩论:
维维:由公式v =ωr 可知,人造地球卫星轨道半径变为原来的2倍,速度变为原来的2倍; 楠楠:由公式r
GM v =可知,人造地球卫星轨道半径增大,速度应该减小; 淼淼:由公式r
v m F 2
=可知,人造地球卫星轨道半径变为原来的2倍,向心力变为原来的一半; 赫赫:由公式2
r Mm G F =可知,人造地球卫星轨道半径变为原来的2倍,向心力变为原来的四分之一。
你认为说的有道理的是:
A 、维维
B 、楠楠
C 、淼淼
D 、赫赫
12、利用下列哪组数据,可以计算出地球的质量
A 、地球半径R 、地面处的重力加速度g ,引力常量G
B 、卫星绕地球匀速圆周运动的轨道半径r ,周期T ,引力常量G
C 、卫星绕地球匀速圆周运动的速度v ,周期T ,引力常量G
D 、卫星绕地球匀速圆周运动的速度v ,轨道半径r ,引力常量G
8、、若已知太阳的一个行星绕太阳运转的轨道半径为r ,周期为T ,引力常量为G
,
则可求得
A.该行星的质量B.太阳的质量C.该行星的平均密度D.太阳的平均密度
13、神舟六号在圆周轨道运行期间,忽略大气阻力。
下面说法正确的是
A、飞船推进系统需一直给飞船提供向上的推力,才能保证飞船不会坠到地面
B、推进系统需一直给飞船提供向前的推力,才能保证飞船一直向前运动
C、推进系统需一直给飞船提供向前上方的推力,才能保证飞船的稳定运行
D、推进系统不需一直给飞船提供推力,万有引力为其做匀速圆周运动提供向心力
14、外语的学生聪明,想象力丰富。
下面一些同学的奇思妙想,你认为正确的是
A、假如在地球赤道上竖直固定一光滑的长杆(非常长,可达几万公里),杆上套着光滑的金属环,在不同的高度相对杆从静止释放金属环,从超过某一高度开始,释放的金属环不但不下降,反而会沿杆向上滑,这个高度大概是3万6千公里
B、假设地球质量不变,半径不断缩小,则第一宇宙速度将变大
C、假设地球质量不变,自转周期不变,密度均匀,但体积不断膨胀,地球半径变为4万2千公里左右时,放在赤道上的物体呈漂浮状态
D、假设地球自转速度变快,则一昼夜时间将变短。
当一昼夜时间为85分钟左右时,放在赤道上的物体将处于悬浮状态
二、填空题
11、一颗人造地球卫星绕地球做椭圆轨道运行,近地点离地面的高度等于地球的半径,远地点离地面的高度等于地球的半径的七倍,则卫星受到地球的
过程中,速度逐渐。
(填增大、减小)
12、我国古代曾有夸父追日的传说。
假如在晴朗的黄昏,夸父在
郑开大道上向正西方向奔跑。
此处的纬度为θ,当夸父的速度增加到
时,他会发现太阳一直悬浮在那里不再下落。
地球半径为R,地球自转周期为T。
13、假如在月球上发射一颗人造月球卫星,测出卫星环绕月球飞行的周期为T,设卫星到月球表面的距离与月球半径相比可以忽略,并忽略其它星球对卫星的引力,卫星的运动可以近似为匀速圆周运动。
已知万有引力恒量为G,可求得月球的平均密度为。
14、已知地球的半径为R,地面的重力加速度为g,万有引力恒量为G。
如果不考虑地球自转的影响,那么地球的平均密度的表达式为。
15、两颗人造地球卫星的质量分别为m和2m,轨道半径分别为4 r和r,则地球对两颗人造卫星的万有引力之比为,向心加速度之比为,线速度之比为,周期之比为。
16、1990年3月,紫金山天文台将该台发现的2752号小行星命名为“吴健雄星”.将其看作均匀的球形,直径约为32km,密度和地球密度相近.地球半径取6400km,则此小行星表面的自由落体加速度为,
17、地球半径为R,质量为M,万有引力恒量为G,地球自转周期为T,则同步卫星周期为,离地面的高度为,速度为。
地球半径为R ,地球表面的自由落体加速度为g ,地球自转周期为T ,则同步卫星离地面的高度为 ,速度为 。
18、假设地球自转速度变快,则一昼夜时间将变短。
当一昼夜时间为 小时,放在赤道上的物体恰好处于悬浮状态。
19、月球、地球可看成均匀球体,半径分别为R 月、R 地,平均密度分别为ρ月、ρ地。
在月球和地球表面发射贴近其表面飞行卫星的最小速度之比地月
v v = 。
三、计算题
20、宇航员站在月球表面上,以水平速度V 0抛出一小球,抛出点离地高度为h 。
测得水平射程为L ,已知月球的半径为R ,万有引力常量为G 。
求:
(1)月球的质量M ;
(2)月球的第一宇宙速度V 1。
21、两颗靠得很近的恒星称为双星,这两颗星必须各以一定速率绕某一中心转动,才不致于由于万有引力的作用而吸引在一起。
已知两恒星质量分别为m 1和m 2,两星相距为L 。
求
(1)两星转动的中心位置到两星的距离r 1、r 2;
(2)两星的转动周期T 。
22、20XX 年日本和中国先后发射了探月卫星,日本的“月亮女神”号探月卫星在离月面100km 左右的绕月圆轨道开展探测工作,我国的“嫦娥一号” 探月卫星在离月面200km 左右的绕月圆轨道开展探测工作,已知“月亮女神”号离月面高度h 1,绕月运行
周期T1,“嫦娥一号”离月面高度h2,绕月运行周期T2,求月球半径R(只进行字母运算,最后结果用题中给出的量表示)。
23、地球表面的重力加速度随海拔高度的增加而减小,设海平面处重力加速度为g,则高为h山顶处的重力加速度g'为多少?已知地球半径为R,忽略地球自转。
24、据美联社20XX年10月7日报道,天文学家在太阳系的9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)。