【配套K12】江苏省2019版高中物理学业水平测试复习 第六章 万有引力与航天 第15讲 万有引力定律对点练 必修

第15讲 万有引力定律紧扣考纲 考情再现考点一 万有引力定律 (1)万有引力定律自然界中________两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的________________________成正比，跟________________________________成反比． (2)万有引力定律的公式是________________________．(3)________发现万有引力定律，________________首先测出了引力常量G ，G ＝6.67×10－11N·m 2/kg 2.特别提醒 (1)利用万有引力定律计算两个质量均匀的球体之间的引力时，它们之间距离是指球心间的距离，人在地球上、卫星绕地球表面做圆周运动时，人和卫星跟地球之间的距离都不是零，而是地球半径． (2)地球表面重力mg ≈G Mm R2. 在离地面高h 处时mg ′＝GMm(R ＋h )2.例1 (2018·江苏学测)2018年1月31日晚，月球位于近地点附近，“蓝月亮”刷爆微信朋友圈．月球在如图1所示的近地点、远地点受地球的万有引力分别为F 1、F 2，则F 1、F 2的大小关系是( )图1A ．F 1<F 2B ．F 1>F 2C ．F 1＝F 2D ．无法确定例2 (2017届宿迁学测模拟)某物体在地球表面受到地球的万有引力为F ，若将此物体置于距地球表面高度为2R 处(R 为地球半径)，则其受到地球的万有引力为( ) A.F 2 B.F 4 C.F 3 D.F9 考点二 万有引力定律的应用万有引力定律在天文学上的应用之一就是计算天体的质量，一般有两种方法：(1)找待测天体的一个卫星，测出卫星的轨道半径r 和做匀速圆周运动的周期T ，由G Mm r 2＝m 4π2T 2r 变形可得M ＝________________.(2)测出待测天体的半径R 及其表面的重力加速度g ，由G MmR 2＝mg 变形可得M ＝________________.例3 月球是地球以外人类亲身到过的唯一的自然天体．假设月球表面重力加速度为g ，月球半径为R ，引力常量为G ，则月球质量表达式为( )A ．M ＝gR 2B ．M ＝gR 2GC ．M ＝G gRD ．M ＝gRG例4 如图2所示，“天宫二号”在距离地面393 km 的近地轨道运行．已知万有引力常量G ＝6.67×10－11N·m 2/kg 2，地球质量M ＝6.0×1024 kg ，地球半径R ＝6.4×103km.由以上数据可估算( )图2A ．“天宫二号”的质量B ．“天宫二号”的运行速度C ．“天宫二号”受到的向心力D ．地球对“天宫二号”的引力1．(2016·江苏学测)物理学发展历程中，在前人研究基础上经过多年的尝试性计算，首先发表行星运动的三个定律的科学家是( ) A ．哥白尼 B ．第谷 C ．伽利略 D ．开普勒2．(2016·江苏学测)依据牛顿的理论，两黑洞之间万有引力的大小F 与它们之间距离r 满足( )A ．F 与r 成正比B ．F 与r 2成正比 C ．F 与r 成反比D ．F 与r 2成反比3．(2017·江苏学测)土星的两颗卫星“土卫十”和“土卫十一”环绕土星做圆周运动，它们的质量之比约为3.6∶1，轨道半径近似相等，则土星对“土卫十”和“土卫十一”的万有引力之比约为( ) A ．1∶3.6 B．3.6∶1 C. 3.6∶1 D．13∶14．(2015·江苏学测)均匀小球A 、B 的质量分别为m 、5m ，球心相距为R ，引力常量为G ，则A 球受到B 球的万有引力大小是( ) A ．G 5m2R 2 B ．G 5m2R C ．G m 2R 2 D ．G m 2R答案精析 考点突破 考点一(1)任何 质量的乘积 它们的距离的平方 (2)F ＝Gm 1m 2r 2(3)牛顿 卡文迪许 例1 B [由公式F ＝G Mm r2，近地点r 1小于远地点r 2，F 1>F 2.] 例2 D [物体与地球之间的距离应该是物体到地球中心的距离．] 考点二(1)4π2r 3GT 2 (2)gR 2G例3 B [由G Mm R 2＝mg 得M ＝gR 2G，故B 正确．]例4 B 真题演练1．D 2.D 3.B 4.A。

苏版高中物理二第六章《万有引力与航天》知识点总结及习题和解析一、人类认识天体运动的历史 1、“地心说”的内容及代表人物：托勒密 （欧多克斯、亚里士多德）内容；地心说认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳，月亮以及其他行星都绕地球运动。

2、“日心说”的内容及代表人物： 哥白尼 （布鲁诺被烧死、伽利略）内容；日心说认为太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动。

二、开普勒行星运动定律的内容 开普勒第二定律：v v >远近开普勒第三定律：K —与中心天体质量有关，与围绕星体无关的物理量；必须是同一中心天体的星体才能够列比例，太阳系： 333222===......a a a T T T 水火地地水火三、万有引力定律1、内容及其推导：应用了开普勒第三定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。

2、表达式：221rm m GF = 3、内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1,m2的乘积成正比，与它们之间的距离r 的二次方成反比。

4.引力常量：G=6.67×10-11N/m2/kg2，牛顿发觉万有引力定律后的100多年里，卡文迪许在实验室里用扭秤实验测出。

5、适用条件：①适用于两个质点间的万有引力大小的运算。

②关于质量分布平均的球体，公式中的r 确实是它们球心之间的距离。

③一个平均球体与球外一个质点的万有引力也适用，其中r 为球心到质点间的距离。

④两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，公式也近似的适用，其中r 为两物体质心间的距离。

6、推导：2224mM G m R R T π= ⇒ 3224R GMT π=四、万有引力定律的两个重要推论 1、在匀质球层的空腔内任意位置处，质点受到地壳万有引力的合力为零。

2、在匀质球体内部距离球心r 处，质点受到的万有引力就等于半径为r 的球体的引力。

五、黄金代换若已知星球表面的重力加速度g 和星球半径R ，忽略自转的阻碍，则其中2GM gR =是在有关运算中常用到的一个替换关系，被称为黄金替换。

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高中物理必修二第六章万有引力与航天 知识点归纳与重点题型总结一、行星的运动1、 开普勒行星运动三大定律①第一定律（轨道定律）:所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。

②第二定律(面积定律）:对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积.推论：近日点速度比较快，远日点速度比较慢。

③第三定律（周期定律):所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。

即： 其中k 是只与中心天体的质量有关，与做圆周运动的天体的质量无关.推广：对围绕同一中心天体运动的行星或卫星,上式均成立。

K 取决于中心天体的质量例。

有两个人造地球卫星，它们绕地球运转的轨道半径之比是1：2，则它们绕地球运转的周期之比为 。

二、万有引力定律1、万有引力定律的建立①太阳与行星间引力公式 ②月-地检验③卡文迪许的扭秤实验--测定引力常量G 2、万有引力定律①内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与物体的质量1m 和2m 的乘积成正比,与它们之间的距离r 的二次方成反比。

即： ②适用条件(Ⅰ)可看成质点的两物体间，r 为两个物体质心间的距离。

（Ⅱ）质量分布均匀的两球体间，r 为两个球体球心间的距离。

苏版高一物理2第六章万有引力与航天第三节万有引力理论补充练习含解析学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________【一】单项选择题1．地球质量为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的4倍．假设在月球和地球表面同样高度处，以相同的初速度水平抛出物体，抛出点与落地点间的水平距离分别为s 月和s 地，那么s 月：s 地约为〔 〕A. 9：4B. 6：1C. 3：2D. 1：12．某同学根据测得的不同卫星做圆周运动的半径r 与角速度ω的关系作出如下图图象，那么可求得地球质量为(引力常量为G)A.a Gb B. aG b C. b Ga D. bGa3．万有引力常量G, 那么还需知道下面哪一选项的数据,就可以计算月球的质量( )A. 〝嫦娥三号〞绕月球运行的周期及〝嫦娥三号〞到月球中心的距离B. 月球绕地球运行的周期及月球中心到地球中心的距离C. 〝嫦娥三号〞在月球上受到的重力及月球的半径D. 人造卫星在地球附近绕行的速度及地球的半径4．地球可视为质量均匀分布的球体。

用弹簧秤测某物体重力大小，在北极点称时读数为F1，在赤道上称时读数为F2；地球自转周期为T ，万有引力常量为G 。

那么地球密度的表达式为A. ()12123F GT F F π-B. ()12213F F GT F π- C. 213GT π D. 1223F GT F π5．假设地球可以视为质量分布均匀的球体，地球表面重力加速度在两极大小为g0，在赤道大小为g ，地球自转的周期为T ，那么在地球赤道上空绕地球近地飞行的卫星的线速度为A.B.C. 2g πD. 02T g π【二】多项选择题6．探月工程三期飞行试验器于2019年10月24日2时在中国西昌卫星发射中心发射升空，最终进入距月球表面高为h的圆形工作轨道．设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，引力常量为G，那么以下说法正确的选项是()A. 飞行试验器在工作轨道上的加速度为(RR+ℎ) 2 gB. 飞行试验器绕月球运行的周期为2π√RgC. 飞行试验器在工作轨道上的绕行速度为√g(R+h)D. 月球的平均密度为3g4πGR【三】计算题7．事实上，地球围绕太阳运动的轨道是椭圆，并且太阳处在椭圆的一个焦点上.如图，太阳质量为M，半径为R，地球在近日点离太阳表面的距离为1h，速度为1v，在远日点地球离太阳表面的距离为2h，万有引力常量为G．求：()1地球在远日点的速度为多少？()2地球在近日点、远日点的加速度各为多少？8．地球与火星的质量之比:10:1M M=球火，半径之比:2:1R R=球火现用一段绳子水平拖动放在火星表面固定木板上的箱子，设箱子与木板间的动摩擦因数为0.5，水平拉力10NF=，箱子的质量为1kg，地球表面重力加速度g 取10m/s．求：〔1〕火星表面的重力加速度g是多少．〔2〕箱子获得的加速度是多少．9．〔10分〕天文观测到某行星有一颗以半径r、周期T环绕该行星做匀速圆周运动的卫星，卫星质量为m，该行星的半径是卫星运动轨道半径的1 5．求：〔1〕该行星的质量M；〔2〕该行星表面处的重力加速度g．参考答案 2．A【解析】设月球质量为'M ，半径为'R ，地球质量为M ，半径为R ． '81M M =， '4R R=， 根据万有引力等于重力得：2GMmmg R = 那么有： 2GMg R = 因此81'16g g =…① 由题意从同样高度抛出， 2211''22h gt g t ==…②联立①、②解得： 9'4t t = 在地球上的水平位移0s v t =地 在月球上的0's v t =月；因此得到： :9:4s s =月地，故A 正确，BCD 错误。

第15讲 万有引力定律1．(2018·苏州学测模拟)第一次通过实验方法比较准确地测出引力常量的物理学家是( )A ．牛顿B ．卡文迪许C ．第谷D ．开普勒2．(2018·扬州学测模拟)用火箭发射一颗人造地球卫星，当卫星上升到与地心的距离为r 时，所受地球的万有引力大小为F ；当该卫星上升到与地心的距离为2r 时，所受万有引力大小为( )A ．FB ．2F C.12F D.14F 3．(2018·淮安学测模拟)地球的质量为M ，半径为R .质量为m 的宇航员离地面高度为h 时，受到地球的万有引力为( )A ．F ＝G Mm RB ．F ＝G Mm R 2C ．F ＝G MmR ＋h D ．F ＝G Mm(R ＋h )2 4．(2018·苏州学测模拟)太阳对行星的引力提供了行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力，行星和太阳均可视为质点，这个向心力的大小( )A ．与行星距太阳间的距离成正比B ．与行星距太阳间的距离的平方成正比C ．与行星距太阳间的距离成反比D ．与行星距太阳间的距离的平方成反比5．(2018·启东中学学测最后一考)我国于2010年3月5日成功发射了“遥感卫星九号”，在绕地球运行的过程中，该卫星受到地球万有引力的大小( )A ．只与地球的质量有关B ．只与卫星的质量有关C ．与地球和卫星的质量均有关D ．与地球和卫星的质量均无关6．(2018·南通学测模拟)如图1所示，神舟十一号飞船在椭圆轨道上从远地点P 向近地点Q 运动的过程中，飞船受到地球万有引力的大小将( )图1A ．变大B ．不变C ．变小D ．先变大后变小7．(2018·无锡学测模拟)两个质点相距r 时，它们之间的万有引力为F ，若它们间的距离缩短为r 2，其中一个质点的质量变为原来的2倍，另一质点质量保持不变，则它们之间的万有引力为( )A ．2FB ．4FC ．8FD ．16F8．(2018·无锡学测模拟)如图2所示，人类首颗造访冥王星的探测器“新视野号”在飞赴冥王星的过程中，随着它与冥王星间距离的不断减小，冥王星对它的万有引力( )图2A ．变小B ．变大C ．先变小后变大D ．先变大后变小9．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 4C ．离地面高度2R 处为mgD ．离地面高度2R 处为mg 410．(2017·无锡学测模拟)在我国的探月工程计划中“嫦娥五号”将于几年后登月取样返回地球．那么当“嫦娥五号”离开绕月轨道飞回地球的过程中地球和月球对它的万有引力F 1和F 2的大小变化情况是( )A ．F 1和F 2均增大B ．F 1和F 2均减小C ．F 1增大、F 2减小D ．F 1减小、F 2增大11．如图3所示两球之间的距离是r ，两球的质量分布均匀，大小分别是m 1和m 2，半径分别是r 1和r 2，则两球间的万有引力大小为( )图3A ．G m 1m 2r 2B ．G m 1m 2(r ＋r 1)2C ．G m 1m 2(r ＋r 2)2D ．G m 1m 2(r ＋r 1＋r 2)2 12.(2016·镇江学测模拟)设地球表面重力加速度为g 0，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 g 0为( )A ．1 B.19 C.14 D.11613．(2017届南通模拟)2015年7月14日，“新视野”号太空探测器近距离飞掠冥王星，如图4所示．在此过程中，冥王星对探测器的引力( )图4A ．先变大后变小，方向沿两者的连线指向冥王星B ．先变大后变小，方向沿两者的连线指向探测器C ．先变小后变大，方向沿两者的连线指向冥王星D ．先变小后变大，方向沿两者的连线指向探测器14．一个行星，其半径比地球的半径大2倍，质量是地球的25倍，则它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的( )A ．6倍B ．4倍 C.259倍 D ．12倍 15．(2018·盐城学测模拟)2018年，我国将发射一颗火星探测卫星．在探测卫星离开地球的过程中，用R 表示卫星到地心的距离，用F 表示卫星受到地球的引力．下列图象中正确的是( )答案精析1．B 2.D 3.D 4.D 5.C 6.A 7.C 8.B 9.B 10．C 11.D 12.D 13.A14．C [由公式mg ＝G Mm R 2得，g 0＝G M R 2，g ′＝G 25M (3R )2， g ′g 0＝259.] 15．D。

2019 年江苏省普通高中学业测试（必修科目）试卷物理一、单项选择题：每小题只有一个选项符合题意（本部分23小题，每小题3分，共 69分）．．．．1．文学作品中往往蕴含着一些物理知识，下列诗句中加点的字表示位移的是A．飞流直下三千尺，疑是银河落九天．．．．．B．一身转战三千里，一剑曾当百万师．．．．．C．坐地日行八万里，巡天遥看一千河．．．．．D．三十功名尘与土，八千里路云和月．．．．2．一辆汽车在崎岖的山路上行驶，关于该汽车的惯性，下列说法正确的是A．汽车打滑时惯性变小B．汽车下坡时惯性变大C．汽车加速时惯性变大D．汽车刹车时惯性不变3．“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。

实验中，为使小车运动时所受的拉力近似等于盘和重物的总重力，则盘和重物的总质量 m与小车的质量 M应满足的关系是A． m远大于 MB． m远小于 MC． m略大于 MD． m略小于 M4．小明乘电梯从一楼上升到三楼，在电梯启动和制动时，他所处的状态是A．超重、超重B．失重、失重C．超重、失重D．失重、超重5．伽利略在研究落体运动时，提出了“把轻重不同的两个物体连在一起下落，与单独一个物体下落比较，是快了还是慢了”的问题A．自由落体运动的快慢与物体的质量无关B．自由落体运动是匀加速直线运动C．自由落体运动的速度与时间成正比D．自由落体运动的速度与位移成正比6．如图所示，小朋友在弹性较好的蹦床上跳跃翻腾，尽情嬉耍。

在小朋友接触床面向下运动的过程中，床面对小朋友的弹力做功情况是A．先做负功，再做正功B．先做正功，再做负功C．一直做负功D．一直做正功7．起重机沿竖直方向以大小不同的速度两次匀速吊起货物，所吊货物的质量想等。

那么，关于起重机对货物的拉力和起重机的功率，下列说法正确的是A．拉力不等，功率相等B．拉力不等，功率不等C．拉力相等，功率相等D．拉力相等，功率不等8．“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示。

关于该实验，下列说法正确的是A．重物应选用密度小的物体B．两个限位孔应在同一竖直线上C．打点计时器应接低压直流电源D．应先释放纸带，后接通电源9．家用台式计算机上的硬磁盘的磁道如图所示，O 点为磁道的圆心，A、 B 两点位于不同的磁道上，硬盘绕O点匀速转动时，A、 B 两点的向心加速度A．大小相等，方向相同B．大小相等，方向不同C．大小不等，方向相同D．大小不等，方向不同10．在一次军事演习中，伞兵跳离飞机后打开降落伞，实施定点降落。

高一物理万有引力与航天第一类问题：涉及重力加速度“g ”的问题Mm 解题思路：天体表面重力（或“轨道重力”）等于万有引力，即mg GR 2【题型一】两星球表面重力加速度的比较 1、一个行星的质量是地球质量的8 倍，半径是地球半径的4 倍，这颗行星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的多少倍？解：忽略天体自转的影响，则物体在天体表面附近的重力等于万有引力，即有MmmgGR 2 ，因此：对地球： mg 地M 地 m ⋯⋯①G2R 地对行星： mg 行M 行 mG2⋯⋯②R 行则由② / ①可得， g 行M 行R 地 28 121 ，即 g 行1?242g 地g 地 M 地R 行 1 22【题型二】轨道重力加速度的计算2、地球半径为 R ，地球表面重力加速度为 g 0 ，则离地高度为 h 处的重力加速度是 （）h 2 g 0 R 2 g 0Rg 0 hg 0A ．B ．C ． 2D ．2(R h) 2( R h)2( R h)(R h)【题型三】求天体的质量或密度3、已知下面的数据，可以求出地球质量 M 的是（引力常数 G 是已知的）（ ）A ．月球绕地球运行的周期 T 1 及月球到地球中心的距离 R 1B ．地球“同步卫星”离地面的高度C ．地球绕太阳运行的周期T 2 及地球到太阳中心的距离 R 2D ．人造地球卫星在地面附近的运行速度v 和运行周期 T34、若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动， 已知其周期为 T ，引力常量为 G ，那么该行星的平均密度为（ ）GT 2 4 GT 2 3A.B.C.D.3GT 24GT2第二类问题：圆周运动类的问题解题思路：万有引力提供向心力，即Mmma n4 2 v 2 2r Gr2 m 2 r m mT r【题型四】求天体的质量或密度5、继神秘的火星之后，今年土星也成了全世界关注的焦点！经过近7 年 35.2 亿公里在太空中风尘仆仆的穿行后，美航空航天局和欧航空航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间 6 月 30 日（北京时间7 月 1 日）抵达预定轨道，开始“拜访”土星及其卫星家族。

第17讲 功和功率1．(2018·盐城学测模拟)体重相同的小红和小田从一楼匀速爬到五楼，她们同时出发，小红先到，小田后到，此过程中( )A ．小红做功多B ．小田做功多C ．小红的功率大D ．小田的功率大2．(2018·淮安学测模拟)质量为m 的物体从静止开始自由下落，不计空气阻力，在t 时刻重力对物体做功的功率是(重力加速度为g )( )A.12mg 2t B ．mg 2t C.14mgt D ．mgt 3．(2018·宿迁学测模拟)如图1所示，物块在与水平方向成θ角的恒力F 作用下，沿水平面向右运动了一段距离x .在此过程中，恒力F 对物块做的功为( )图1A．Fx cos θB．Fx sin θC.Fxsin θ D.Fxcos θ4．(2018·宿迁学测模拟)如图2所示，汽车爬坡时，要使用低速挡减速行驶，这样做的主要目的是( )图2A．节省汽油B．减小汽车的惯性C．减小汽车的阻力D．获得较大的牵引力5．(2018·南京学测训练样题)如图所示，力F大小相等，物体沿水平面向右运动相同的位移，下列哪种情况F做功最少( )6．(2018·南京学测训练样题)汽车以80 kW的恒定功率，沿平直公路做匀速直线运动，其速度大小为20 m/s，则汽车在该公路上行驶时所受的阻力为( )A．1 600 N B．2 500 NC．4 000 N D．8 000 N7．(2018·扬州学测模拟)三个质量相同的小球，从同一高度由静止释放，其中a球自由下落，b、c球分别沿斜面和曲面下滑，如图3所示．从释放到运动至地面的过程中，小球所受重力做功关系正确的是( )图3A．W a>W b>W c B．W a<W b<W cC．W a<W b＝W c D．W a＝W b＝W c8．(2018·无锡学测模拟)如图4甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上匀速上楼，图乙为一男士站立在履带式自动人行道上匀速上楼．下列判断正确的是( )图4A．甲图中支持力对人做正功B．乙图中支持力对人做正功C．甲图中摩擦力对人做正功D．乙图中摩擦力对人做负功9．(2018·江都中学、扬中中学等六校联考)据报导：我国一家厂商制作了一种特殊的手机，在电池能量耗尽时，摇晃手机，即可产生电能维持通话，摇晃手机的过程是将机械能转化为电能，如果将该手机摇晃一次，相当于将100 g的重物举高20 cm，若每秒摇两次，则摇晃手机的平均功率为(取g＝10 m/s2)( ) A．0.04 W B．0.4 WC．4 W D．40 W10．(2018·南通学测模拟)学校进行消防疏散演习，某同学从五楼撤离到地面用时2 min.在此过程中，该同学重力做功的平均功率最接近( )A．5 W B．50 W C．500 W D．5 000 W11．(2018·泰州中学学测模拟一)某同学的质量为50 kg，所骑自行车的质量为15 kg，设该同学在平直路面上正常骑行时脚踏自行车的功率为40 W．若人与车受到的阻力是其重力的0.02倍，则正常骑行自行车时的速度大小约为( )A．3 m/s B．4 m/s C．13 m/s D．30 m/s12.质量m＝3 kg的物体，在水平方向F＝9 N的拉力作用下，在水平面上从静止开始运动，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1，运动时间t＝3 s，g取10 m/s2.求：(1)物体运动的加速度大小；(2)物体在3 s内运动的位移大小；(3)水平拉力F在3 s内对物体所做功的平均功率．13．(2016届南京外国语学校模拟)物块A、B并排放在光滑的水平地面上，其质量关系m A＝2m B，现施加水平推力F于A上，如图5所示．在运动过程中，推力F一共对物块做功300 J，则A 对B的弹力所做的功为( )图5A．100 J B．150 JC．300 J D．缺少条件，无法算出14．(2016届扬州学测模拟)如图6所示，质量为m的物体置于水平地面上，所受水平拉力F在2 s时间内的变化图象如图7甲所示，其运动的速度图象如图乙所示，取g＝10 m/s2.下列说法中正确的是( )图6图7A．2 s末物体回到出发点B．2 s内物体的加速度不变C．水平拉力F的最大功率为5 W D．物体和地面之间的动摩擦因数为0.1答案精析1．C 2.B 3.A 4.D 5.D 6.C 7.D 8.A 9.B 10．B11.A12．见解析解析 (1)由牛顿第二定律得F －μmg ＝ma解得a ＝2 m/s 2.(2)由匀变速直线运动公式得x ＝12at 2＝9 m. (3)P ＝W t ＝Fx t ＝9×93W ＝27 W. 13．A14．D [2 s 末物体距离出发点最远，A 项错误；0～1 s 和1～2 s 时间内物体加速度大小相等、方向相反，B 项错误；t ＝1 s 时刻，水平拉力F 的功率最大，P ＝Fv ＝10×1 W ＝10 W ，C 项错误；1～2 s 时间内有F f ＝μmg ＝ma ，把加速度大小a ＝1 m/s 2代入得μ＝0.1，D 项正确．]。

2018-2019学度度高一物理苏版2第六章万有引力与航天单元测试一、单选题（本大题共9小题，共36.0分）1.2016年10月17日，我国自主研发的神舟十一号载人飞船在酒泉卫星发射中心由长征二号运载火箭发射升空．“神舟11号”发射后首先进入椭圆形轨道绕地球运行，理论上其发射速度为A. 7.9km/sB. 11.2km/sC. 16.7km/sD. 大于7.9km/s且小于11.2km/s2.如图所示，a为放在地球赤道上随地球表面一起转动的物体，b为处于地面附近近地轨道上的卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，若a、b、c、d的质量相同，地球表面附近的重力加速度为g．则下列说法正确的是（）A. a和b的向心加速度都等于重力加速度gB. a的角速度最大C. c距离地面的高度不是一确定值D. d是三颗卫星中动能最小，机械能最大的3.2013年6月13日，“神州十号”飞船和“天宫一号”飞行器成功自动对接，航天员聂海胜、张晓光、王亚平在“天宫一号”中处于完全失重状态（如图），对于太空舱中的航天员，下列说法正确的是（）A. 航天员处于平衡状态B. 航天员不受任何力的作用C. 航天员的加速度恒定不变D. 航天员受到地球的引力作用4.请阅读下列材料，回答第9～12小题“神舟十一号”载人飞船，于 2016年10月19日3时31分，与“天宫二号”空间实验室成功实现自动交会对接，为我国未来空间站建设进行科学的技术验证，为实现我国从航天大国走向航天强国的中国梦典定了坚实的基础．“天宫二号”围绕地球做圆周运动，是由于受到万有引力作用，我国罗俊院士团队的引力实验室因其算出世界最精确的万有引力常数而被外国专家称为世界“引力中心”，关于万有引力定律的公式，下列正确的是（）A. F=kxB. F=GC. F=maD. F=k5.如图所示，两颗人造地球卫星A、B绕地心O做匀速圆周运动，已知A为同步卫6.神舟八号飞船绕地球做匀速圆周运动时，飞行轨道在地球表面的投影如图所示，图中标明了飞船相继飞临赤道上空所对应的地面的经度．设神舟八号飞船绕地球飞行的轨道半径为r1，地球同步卫星飞行轨道半径为r2．则r：r等于（）A. 1：24B. 1：156C. 1：210D. 1：2567.图甲所示的“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命．图乙是“轨道康复者”在某次拯救一颗地球同步卫星前，二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的示意图，此时二者的连线通过地心，轨道半径之比为1：4．若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力，则在图示轨道上，（）A. “轨道康复者”的速度大于7.9 km/sB. “轨道康复者”的加速度大小是地球同步卫星的4倍C. “轨道康复者”的周期是3 h，且两者均从图示位置开始经1.5 h与同步卫星距离最近D. 若要对该同步卫星实施拯救，“轨道康复者”应加速，然后与同步卫星对接A. 卫星经过P点的速度，轨道Ⅰ比轨道Ⅱ小B. 卫星经过P点的加速度，轨道Ⅰ比轨道Ⅱ大C. 可估算卫星的质量D. 可估算月球的质量8.宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象．若飞船质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船做圆周运动的向心加速度大小为（）A. 0B.C.D.二、多选题（本大题共6小题，共30.0分）9.经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。

第六章 万有引力与航天[本卷满分100分，考试时间90分钟]一、选择题(本题共12小题，每小题3分，共36分) 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 ．胡克发现了万有引力定律C ．卡文迪许测出了引力常量G ，被称为“称量地球重量的人”D ．伽利略用“月－地检验”证实了万有引力定律的正确性 解析 由物理学史知选项C 正确。

答案 C2．在轨道上运行的人造地球卫星，若卫星上的天线突然折断，则天线将 A ．做自由落体运动 B ．做平抛运动C ．和卫星一起绕地球在同一轨道上运行D ．由于惯性沿轨道切线方向做直线运动解析 折断的天线由于惯性而具有卫星原来的速度，在地球引力作用下继续在原轨道上运行。

故选C 。

明确折断的天线与卫星具有相同的运动情况和受力情况是解题的关键。

答案 C3．万有引力定律首次揭示了自然界中物体间一种基本相互作用的规律，以下说法正确的是A ．人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供B ．物体的重力不是地球对物体的万有引力引起的C ．人造地球卫星离地球越远，受到地球的万有引力越大D ．王亚平在“神舟十号”中处于完全失重状态是由于没有受到万有引力的作用 答案 A4．地球同步卫星到地心的距离r 可由r 3＝a 2b 2c4π2求出，已知式中a 的单位是m ，b 的单位是s ，c 的单位是m/s 2，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 是地球自转周期，c 是同步卫星的加速度D ．a 是地球半径，b 是地球自转的周期，c 是同步卫星的加速度解析 同步卫星绕地球做圆周运动的向心力由地球对同步卫星的万有引力提供：GMmr 2＝m 4π2r T 2，可得：r 3＝GMT 24π2，又GM ＝gR 2，故有：r 3＝R 2T 2g 4π2，根据题意可知，a 是地球半径，b 是同步卫星的周期，等于地球自转周期，c 是地球表面的重力加速度，故A 正确。

2019年江苏省普通高中学业水平测试物理试题(含答案)2019年江苏省普通高中学业测试（必修科目）试卷物理一、单项选择题：每小题只有一个．．．．选项符合题意（本部分23小题，每小题3分，共69分）1．文学作品中往往蕴含着一些物理知识，下列诗句中加点的字表示位移的是A．飞流直下三千尺．．．．．，疑是银河落九天B．一身转战三千里．．．．．，一剑曾当百万师C．坐地日行八万里．．．．．，巡天遥看一千河D．三十功名尘与土，八千里路．．．．云和月2．一辆汽车在崎岖的山路上行驶，关于该汽车的惯性，下列说法正确的是A．汽车打滑时惯性变小B．汽车下坡时惯性变大C．汽车加速时惯性变大D．汽车刹车时惯性不变3．“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。

实验中，为使小车运动时所受的拉力近似等于盘和重物的总重力，则盘和重物的总质量m与小车的质量M应满足的关系是A．m远大于MB．m远小于MC．m略大于MD．m略小于M4．小明乘电梯从一楼上升到三楼，在电梯启动和制动时，他所处的状态是A．超重、超重B．失重、失重C．超重、失重D．失重、超重5．伽利略在研究落体运动时，提出了“把轻重不同的两个物体连在一起下落，与单独一个物体下落比较，是快了还是慢了”的问题A．自由落体运动的快慢与物体的质量无关B．自由落体运动是匀加速直线运动C．自由落体运动的速度与时间成正比D．自由落体运动的速度与位移成正比6．如图所示，小朋友在弹性较好的蹦床上跳跃翻腾，尽情嬉耍。

在小朋友接触床面向下运动的过程中，床面对小朋友的弹力做功情况是A．先做负功，再做正功B．先做正功，再做负功C．一直做负功D．一直做正功7．起重机沿竖直方向以大小不同的速度两次匀速吊起货物，所吊货物的质量想等。

那么，关于起重机对货物的拉力和起重机的功率，下列说法正确的是A．拉力不等，功率相等B．拉力不等，功率不等C．拉力相等，功率相等D．拉力相等，功率不等8．“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示。

2019年人教版新课标高中物理单元专题卷万有引力与航天第Ⅰ卷（选择题，共48分）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1．人类对天体运动的认识，经历了一个漫长的发展过程，以下说法正确的是（ ） A ．亚里士多德提出了日心说，迈出了人类认识宇宙历程中最艰难而重要的一步 B ．第谷通过观察提出行星绕太阳运动的轨道是椭圆C ．牛顿在前人研究的基础上发现和总结出万有引力定律，并测出了万有引力常量D ．海王星的发现验证了万有引力定律的正确性，显示了理论对实践的巨大指导作用 2．下列说法不正确的是（ ）A ．绝对时空观认为空间和时间是独立于物体及其运动而存在的B ．相对论时空观认为物体的长度会因物体的速度不同而不同C ．牛顿力学只适用于宏观物体、低速运动问题，不适用于高速运动的问题D ．当物体的运动速度远小于光速时，相对论和牛顿力学的结论仍有很大的区别3．长期以来“卡戎星（Charon ）”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径119600 km r =，公转周期1 6.39T =天。

2006年3月，天文学家又发现冥王星的两颗小卫星，其中一颗的公转轨道半径248000 km r =，则它的公转周期2T 最接近于（ ） A ．15天 B ．25天 C ．35天D ．45天4．如图为“嫦娥一号”卫星撞月的模拟图，卫星从控制点开始沿撞月轨道在撞击点成功撞月。

假设卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为R ，周期为T ，引力常量为G ，根据以上信息，可以求出（ ）A ．月球的质量B ．地球的质量C ．“嫦娥一号”卫星的质量D ．月球对“嫦娥一号”卫星的引力5．星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度。

某星球的第二宇宙速度2v 与第一宇宙速度1v 的关系是212v v =，已知该星球的半径为r ，它表面的重力加速度为地球重力加速度g 的16。

第16讲人造卫星宇宙速度1．(2018·盐城学测模拟)神舟十一号与天宫二号对接形成的组合体在距地面393 km高度绕地球运动过程中，保持不变的物理量有( )A．周期B．线速度C．万有引力D．向心加速度2．(2018·盐城学测模拟)在神舟十一号飞行任务中，景海鹏处于失重状态的是( ) A．飞船加速离开地面B．组合体绕地球做匀速圆周运动C．返回时，返回舱在大气层中匀速行驶D．着陆前，返回舱减速靠近地面3．(2018·南通学测模拟)我国将于2020年建成完整的北斗三号导航系统，该系统由5颗地球同步卫星和30颗其他卫星组成．则地球同步卫星( )A．绕地球运行的轨道为椭圆B．运行周期与地球自转周期相同C．可静止在南通上空D．运行方向与地球自转方向相反4．(2018·盐城学测模拟)如图1所示，图中v1、v2和v3分别为第一、第二和第三宇宙速度，三个飞行器a、b、c分别以第一、第二和第三宇宙速度从地面上发射，三个飞行器中能够克服地球的引力，永远离开地球的是( )图1A．只有a B．只有bC．只有c D．b和c5．(2018·宿迁学测模拟)如图2所示，2017年12月23日12时14分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，成功将陆地勘查卫星二号发射升空，卫星进入预定轨道(设轨道为圆形)，发射任务获得圆满成功．则( )图2A．陆地勘查卫星二号的发射速度大于11.2 km/sB．陆地勘查卫星二号的运行速度一定大于7.9 km/sC．卫星进入预定轨道后，卫星内的物体处于完全失重状态D．卫星进入预定轨道后，卫星内的物体不受地球引力作用6．(2018·南京学测训练样题)关于地球同步卫星的说法中正确的是( )A．加速度为9.8 m/s2B．速度为7.9 km/sC．周期等于地球自转周期D．轨道是围绕地球的任意圆7．(2018·南通学测模拟)为减少失重对航天员身体带来的不利影响，在空间站中可以进行正常锻炼的健身项目是( )A．拉弹簧拉力器B．俯卧撑C．引体向上D．仰卧起坐8．(2018·苏州学测模拟)关于失重现象，下列说法中正确的是( )A．失重就是物体所受重力减少B．长征二号运载火箭点火起飞时，处于失重状态C．航天员在返回地面前，处于失重状态D．天宫二号在轨运行时，处于失重状态9．(2018·盐城学测模拟)天宫二号(天宫二号在393 km高度绕地球做匀速圆周运动，其轨道高度比天宫一号高50 km)、天宫一号在高空做圆周运动时，则( )A．天宫二号的速率大于天宫一号B．天宫二号的周期大于天宫一号C．天宫二号的加速度大于天宫一号D．天宫二号的角速度大于天宫一号10．(2018·无锡学测模拟)如果不进行轨道维持，航天器的轨道高度就会逐渐降低，则航天器在较低轨道做圆周运动与在较高轨道做圆周运动比较( )A．航天器的周期缩短B．航天器的角速度减小C．航天器的线速度减小D．航天器的向心加速度减小11．(2018·无锡学测模拟)关于做匀速圆周运动的人造地球卫星，下列说法中正确的是( ) A．轨道半径越大，周期越小B．轨道半径越大，周期越大C．所有卫星的周期都相同，与半径无关D．所有卫星的周期都不同，与半径无关12.(2018·连云港学测模拟)不可回收的航天器在使用后，将成为太空垃圾．如图3所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意图，下列说法正确的是( )图3A．离地越低的太空垃圾运行的向心加速度一定越大B．离地越低的太空垃圾受到地球的万有引力一定越大C．由公式v＝gr得，离地越高的太空垃圾运行速率越大D．太空垃圾可能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞13．(2018·南通学测模拟)2013年6月13日，“神舟十号”飞船与“天宫一号”成功实现交会对接．下列说法正确的是( )A．“神舟十号”先到达和“天宫一号”相同的轨道然后加速对接B．“神舟十号”先到达比“天宫一号”的轨道半径小的轨道然后加速对接C．“神舟十号”先到达比“天宫一号”的轨道半径大的轨道然后加速对接D．“神舟十号”先到达和“天宫一号”相同的轨道然后减速对接答案精析1．A 2.B 3.B 4.D 5.C 6.C 7.A 8.D 9.B 10．A 11.B 12.A 13.B。

第16讲 人造卫星 宇宙速度紧扣考纲 考情再现考点一 人造地球卫星(1)人造地球卫星的运动模型可看成是匀速圆周运动，它所需的向心力由___________提供．(2)根据公式G Mm r 2＝m v 2r ＝m ω2r ＝m 4π2r T2＝ma 可知，同一轨道上的卫星具有相同大小的线速度、角速度、周期和加速度，人造地球卫星运动的轨道半径r 越大，它运动的线速度v __________，角速度ω__________，周期T ________，加速度a ________.例1 (2018·连云港学测模拟)如图1所示，A 、B 、C 是在地球大气层外的圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，下列说法中正确的是( )图1A ．B 、C 的角速度大小相等，且小于A 的角速度 B ．B 、C 的线速度大小相等，且大于A 的线速度 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、C的周期相等，且小于A的周期归纳总结卫星绕地球运动，离地面越远，线速度越小，角速度越小，向心加速度越小，周期越大，“越远越慢”．例2(2017·扬州学测模拟)我国自主研发的“北斗”卫星导航系统中含有同步卫星，关于同步卫星下列说法中正确的是( )A．同步卫星处于平衡状态B．同步卫星的线速度是不变的C．同步卫星的高度是一定的D．线速度应大于第一宇宙速度归纳总结地球同步卫星卫星运动与地球自转同步，它的特点是周期一定(24 h)、轨道一定(轨道平面一定在赤道平面内)、高度一定(距离地球表面约36 000 km)．考点二宇宙速度(1)宇宙速度①第一宇宙速度：v＝________ km/s.②第二宇宙速度：v＝________ km/s.③第三宇宙速度：v＝________ km/s.(2)牛顿经典理论的适用范围是________________，在微观、高速的范围内不能适用．特别提醒对三个宇宙速度的理解(1)第一宇宙速度又叫环绕速度，是发射卫星进入最低轨道所必须具有的最小发射速度，是卫星进入圆轨道正常运转的最大运行速度．(2)第二宇宙速度又叫脱离速度，是物体挣脱地球引力束缚所需的最小的地面发射速度．(3)第三宇宙速度又叫逃逸速度，是物体挣脱太阳引力束缚所需的最小的地面发射速度．例3(2017届镇江学测模拟)关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是( )A．人们称11.2 km/s为第一宇宙速度，也叫脱离速度B．它是人造地球卫星沿圆轨道绕地球飞行的最大的环绕速度C．它是人造地球卫星沿圆轨道绕地球飞行的最小的环绕速度D．它是将人造地球卫星发射升空的最大发射速度易错辨析人造卫星发射速度v发≥7.9 km/s，沿圆轨道的环绕速度v环≤7.9 km/s.例4(2018·南通学测模拟)2016年8月16日，我国自主研制的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”被送入距地面500 km高的运行圆轨道上，现已投入使用．“墨子号”卫星在轨道上的运行速度( )A．等于11.2 km/s B．等于7.9 km/sC．小于7.9 km/s D．大于7.9 km/s例5(2018·连云港学测模拟)2016年12月22日，中国首颗碳卫星被成功发射到太空中，它将会在距地面700公里的轨道上，每16天对地球进行一次全面体检．而且还可为研究PM2.5等大气污染成因提供重要数据支撑．其发射速度( )A．等于7.9 km/sB．大于7.9 km/s且小于11.2 km/sC．大于16.7 km/sD．大于11.2 km/s且小于16.7 km/s1．(2016·江苏学测)“天琴计划”需要从地面发射三颗卫星，若发射时要先将卫星送入绕地球的椭圆轨道．则卫星发射速度( )A．等于第一宇宙速度B．等于第二宇宙速度C．介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间D．介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之间2．(2015·江苏学测)如图2所示，在地面上发射一个飞行器，进入近地圆轨道Ⅰ并绕地球运行，其发射速度v应满足( )图2A．v<7.9 km/sB．v＝7.9 km/sC．v＝11.2 km/sD．v>11.2 km/s3．(2012·江苏学测)在地面上发射飞行器，如果发射速度大于7.9 km/s，而小于11.2 km/s，则它将( )A．绕地球做圆周运动B．绕地球做椭圆运动C．挣脱地球的束缚绕太阳运动D．挣脱太阳的束缚飞离太阳系4．如图3所示是小明同学画的人造地球卫星轨道的示意图，则卫星( )。

苏版高中物理二第六章《万有引力与航天》单元测试卷（解析版）一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.物理学进展历史中，在前人研究基础上通过多年的尝试性运算，第一发表行星运动的三个定律的科学家是()A．哥白尼 B．第谷 C．伽利略 D．开普勒2.通过一个加速装置对电子加一专门大的恒力，使电子从静止开始加速，则对那个加速过程，下列描述正确的是()A．依照牛顿第二定律，电子将不断做匀加速直线运动B．电子先做匀加速直线运动，后以光速做匀速直线运动C．电子开始近似于匀加速直线运动，后来质量增大，牛顿运动定律不再适用D．电子是微观粒子，整个加速过程全然就不能用牛顿运动定律说明3.卫星绕某一行星的运动轨道可近似看成是圆轨道，观看发觉每通过时刻t，卫星运动所通过的弧长为L，该弧长对应的圆心角为θ弧度，如图所示．已知万有引力常量为G，由此可运算出太阳的质量为() A．M＝ B．M＝ C． D．4.宇宙中有如此一种三星系统，系统由两个质量为m的小星体和一个质量为M的大星体组成，两个小星体围绕大星体在同一圆形轨道上运行，轨道半径为r.关于该三星系统的说法中正确的是 ()①在稳固运行情形下，大星体提供两小星体做圆周运动的向心力②在稳固运行情形下，大星体应在小星体轨道中心，两小星体在大星体相对的两侧③小星体运行的周期为T＝④大星体运行的周期为T＝A．①③ B．②③ C．①④ D．②④5.设在地球上和某天体上以相同的初速度竖直上抛一物体的最大高度比为k(均不计阻力)，且已知地球与该天体的半径之比也为k，则地球与此天体的质量之比为()A． 1 B．k2 C．k D．6.我国绕月探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展．设地球、月球的质量分别为m1、m2，半径分别为R1、R2，人造地球卫星的第一宇宙速度为v，对应的围绕周期为T，则围绕月球表面邻近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为()A．v，T B．v，TC．v，T D．v，T7.土星周围有漂亮壮观的“光环”，组成环的颗粒是大小不等、线度从1 μm到10 m的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星中心的距离从7.3×104km延伸到1.4×105km.已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14 h，引力常量为6.67×10－11N·m2/kg2，则土星的质量约为(估算时不考虑环中颗粒间的相互作用)()A． 9.0×1016kg B． 6.4×1017kg C． 9.0×1025kg D． 6.4×1026kg8.一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，仅仅需要()A．测定飞船的运行周期B．测定飞船的围绕半径C．测定行星的体积D．测定飞船的运行速度9.甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道．以下判定正确的是() A．乙的周期大于甲的周期B．乙的速度大于第一宇宙速度C．甲的加速度小于乙的加速度D．甲在运行时能通过北极的正上方10.冥王星与其邻近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7∶1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动．由此可知，冥王星绕O点运动的()．A．轨道半径约为卡戎的B．角速度大小约为卡戎的C．线速度大小约为卡戎的7倍D．向心力大小约为卡戎的7倍11.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，依照开普勒行星运动定律可知()A．火星与木星公转周期相等B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终不变C．太阳位于木星运行椭圆轨道的某焦点上D．相同时刻内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积12.某星球的半径为R，在其表面上方高度为aR的位置，以初速度v0水平抛出一个金属小球，水平射程为bR，a，b均为数值极小的常数，则那个星球的第一宇宙速度为()A．v0 B．v0 C．v0 D．v013.关于我国发射的“亚洲一号”地球同步通讯卫星的说法，正确的是()A．若其质量加倍，则轨道半径也要加倍B．它在北京上空运行，故可用于我国的电视广播C．它以第一宇宙速度运行D．它运行的角速度与地球自转角速度相同14.人造卫星围绕地球运行的速率v＝，其中g为地面处的重力加速度，R为地球半径，r为卫星离地球中心的距离．下列说法正确的是( )A．从公式可见，围绕速度与轨道半径成反比B．从公式可见，围绕速度与轨道半径的平方根成反比C．从公式可见，把人造卫星发射到越远的地点越容易D．以上答案都不对15.如图所示，A为地球赤道上的物体，B为地球同步卫星，C为地球表面上北纬60°的物体．已知A、B的质量相同．则下列关于A、B和C 三个物体的说法中，正确的是()A．A物体受到的万有引力小于B物体受到的万有引力B．B物体的向心加速度小于A物体的向心加速度C．A、B两物体的轨道半径的三次方与周期的二次方的比值相同D．A和B线速度的比值比C和B线速度的比值大，都小于1二、多选题(每小题至少有两个正确答案)16.(多选)2021年12月2日，我国探月卫星“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心成功发射升空，飞行轨道示意图如图所示．“嫦娥三号”从地面发射后奔向月球，先在轨道Ⅰ上运行，在P点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，Q为轨道Ⅱ上的近月点，则“嫦娥三号”在轨道Ⅱ上()“嫦娥三号”飞行轨道示意图A．运行的周期小于在轨道Ⅰ上运行的周期B．从P到Q的过程中速率不断增大C．通过P的速度小于在轨道Ⅰ上通过P的速度D．通过P的加速度小于在轨道Ⅰ上通过P的加速度17.(多选)假如地球自转角速度增大，关于物体所受的重力，下列说法正确的是()A．放在赤道地面上的物体的万有引力不变B．放在两极地面上的物体的重力不变C．放在赤道地面上的物体的重力减小D．放在两极地面上的物体的重力增加18.(多选)“嫦娥一号”探月卫星发动机关闭，轨道操纵终止，卫星进入地月转移轨道，图中MN之间的一段曲线表示转移轨道的一部分，P是轨道上的一点，直线AB过P点且和两边轨道相切，下列说法中正确的是()A．卫星在此段轨道上，动能不变B．卫星通过P点时动能最小C．卫星通过P点时速度方向由P指向BD．卫星通过P点时加速度为019.2021年中国将发射“天宫二号”空间实验室，并发射“神舟十一号”载人飞船和“天舟一号”货运飞船，与“天宫二号”交会对接．“天宫二号”估量由“长征二号F”改进型无人运载火箭或“长征七号”运载火箭从酒泉卫星发射中心发射升空，由长征运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，B点距离地面的高度为h，地球的中心位于椭圆的一个焦点上．“天宫二号”飞行几周后进行变轨进人预定圆轨道，如图所示．已知“天宫二号”在预定圆轨道上飞行n圈所用时刻为t，引力常量为G，地球半径为R.则下列说法正确的是()A．“天宫二号”从B点沿椭圆轨道向A点运行的过程中，引力为动力B．“天宫二号”在椭圆轨道的B点的向心加速度大于在预定圆轨道上B点的向心加速度C．“天宫二号”在椭圆轨道的B点的速度大于在预定圆轨道上B点的速度D．依照题目所给信息，能够运算出地球质量20.(多选)在中国航天骄人的业绩中有这些记载：“天宫一号”在离地面343 km的圆形轨道上飞行；“嫦娥一号”在距月球表面高度为200 km 的圆形轨道上飞行；“北斗”卫星导航系统由“同步卫星”(地球静止轨道卫星，在赤道平面，距赤道的高度约为 36 000千米)和“倾斜同步卫星”(周期与地球自转周期相等，但不定点于某地上空)等组成．则以下分析正确的是()A．设“天宫一号”绕地球运动的周期为T，用G表示引力常量，则用表达式求得的地球平均密度比真实值要小B．“天宫一号”的飞行速度比“同步卫星”的飞行速度要小C．“同步卫星”和“倾斜同步卫星”同周期、同轨道半径，但两者的轨道平面不在同一平面内D．“嫦娥一号”与地球的距离比“同步卫星”与地球的距离小三、填空题21.已知地球半径为R，质量为M，自转周期为T.一个质量为m的物体放在赤道处的海平面上，则物体受到的万有引力F＝______，重力G＝_ _____.22.对太阳系的行星，由公式＝，F＝，＝k能够得到F＝_____ ___，那个公式说明太阳对不同行星的引力，与________成正比，与_____ ___成反比．23.地球赤道上的物体A，近地卫星B(轨道半径等于地球半径)，同步卫星C，若用TA、TB、TC；vA、vB、vC；分别表示三者周期，线速度，则满足________，________.24.据报道，美国打算2021年开始每年送15 000名游客上太空旅行．如图所示，当航天器围绕地球做椭圆运行时，近地点A的速率______ __(填“大于”“小于”或“等于”)远地点B的速率．25.如图所示是某行星围绕太阳运行的示意图，则行星在A点的速率_ _______在B点的速率.四、运算题26.假设几年后，你作为航天员登上了月球表面，假如你已知月球半径R，那么你用一个弹簧测力计和一个已知质量的砝码m，能否测出月球的质量M？如何样测定？27.宇宙中两个相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，但两者可不能因万有引力的作用而吸引到一起．设两者的质量分别为m1和m2，两者相距为L.求：(1)双星的轨道半径之比；(2)双星的线速度之比；(3)双星的角速度．答案解析1.【答案】D【解析】哥白尼提出了日心说，第谷对行星进行了大量的观看和记录，开普勒在第谷的观看记录的基础上提出了行星运动的三个定律，选项D正确，A、B、C错误.2.【答案】C【解析】电子在加速装置中由静止开始加速，开始时期速度较低，远低于光速，现在牛顿运动定律差不多适用，能够认为在它被加速的最初时期，它做匀加速直线运动．随着电子的速度越来越大，接近光速时，相对论效应越来越大，质量加大，它不再做匀加速直线运动，牛顿运动定律不再适用．3.【答案】B【解析】线速度为v＝①角速度为ω＝②依照线速度和角速度的关系公式，有v＝ωr③卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，依照牛顿第二定律，有G＝mvω④联立解得M＝，故选项B正确．4.【答案】B【解析】三星应该在同一直线上，同时两小星体在大星体相对的两侧，只有如此才能使某一小星体受到大星体和另一小星体的引力的合力提供向心力．由G＋G＝mr2，解得小星体的周期T＝，因此选项B正确．5.【答案】C【解析】在地球上：h＝某天体上；h′＝因为＝k因此＝k依照G＝mg，G＝mg′可知＝又因为＝k联立得：＝k6.【答案】A【解析】由向心力公式＝，＝，两式联立，得v2＝v；由T2＝，T＝，两式联立，得T2＝T，故A项正确．7.【答案】D【解析】环的外缘颗粒绕土星做圆周运动，依照万有引力提供向心力，列出等式：G＝mR()2M＝，其中R为轨道半径，大小为1.4×105km，T为周期，约为1 4 h.代入数据得：M≈6.4×1026kg.8.【答案】A【解析】取飞船为研究对象，由G＝mR及M＝πR3ρ，知ρ＝，故选A.9.【答案】C【解析】人造卫星绕地球做匀速圆周运动，依照万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有：G＝m＝mω2r＝m()2r＝ma解得：v＝①T＝2π②a＝③由①②③式能够明白，人造卫星的轨道半径越大，线速度越小、周期越大、加速度越小，由于甲卫星的高度大，轨道半径大，故甲卫星的线速度小、周期大，加速度小；第一宇宙速度是近地圆轨道的围绕速度，也是圆轨道运行的最大速度；则C正确；甲只能在赤道上空，则D错误，故选C.10.【答案】A【解析】设冥王星和卡戎的质量分别为m1和m2，轨道半径分别为r1和r2，它们之间的距离为L.冥王星和卡戎绕它们连线上的某点做匀速圆周运动，转动周期和角速度相同，选项B错误；关于冥王星有＝m1ω2 r1，关于卡戎有＝m2ω2r2，可知m1ω2r1＝m2ω2r2，故＝＝，选项A正确；又线速度v＝ωr，故线速度大小之比＝＝，选项C错误；因两星的向心力均由它们之间的万有引力提供，故大小相等，选项D 错误．11.【答案】C【解析】依照开普勒第三定律，＝k，k为常量，火星与木星公转的半径不等，因此火星与木星公转周期不相等，故A错误；开普勒第二定律：对每一个行星而言，太阳与行星的连线在相同时刻内扫过的面积相等．行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，故B错误；相同时刻内，太阳行星的连线在相同时刻内扫过的面积相等是对同一个行星而言，故D错误；开普勒第一定律的内容为所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上，故C正确．12.【答案】A【解析】设该星球表面重力加速度为g，小球落地时刻为t，抛出的金属小球做平抛运动，依照平抛运动规律得aR＝gt2，bR＝v0t，联立以上两式解得g＝，第一宇宙速度即为该星球地表卫星线速度，依照地表卫星重力充当向心力得mg＝m，因此第一宇宙速度v＝＝＝v0，故选项A正确．13.【答案】D【解析】由G＝m得r＝，可知轨道半径与卫星质量无关，A 错．同步卫星的轨道平面必须与赤道平面重合，即在赤道上空运行，不能在北京上空运行，B错．第一宇宙速度是卫星在最低圆轨道上运行的速度，而同步卫星在高轨道上运行，其运行速度小于第一宇宙速度，C 错．所谓“同步”确实是卫星保持与地面赤道上某一点相对静止，因此同步卫星的角速度与地球自转角速度相同，D对．14.【答案】B【解析】由于g是地球表面处的重力加速度，R是地球半径，差不多上定值，依照v＝可得围绕速度与轨道半径的平方根成反比，B正确，A、D错误；尽管r越大，v越小，但把卫星发射到越远的地点火箭会有更多的动能转化为重力势能，需要的发射速度就越大，C错误．15.【答案】D【解析】依照万有引力定律F＝G，且A、B的质量相同，可知，间距越大的，引力越小，因此A物体受到的万有引力大于B物体受到的万有引力，故A错误；由an＝ω2r，因A与B的角速度相同，当半径越大时，则向心加速度越大，故B错误；A在地球表面，不是围绕地球做匀速圆周运动，因此不满足开普勒第三定律，故C错误；依照v＝ωr，可知，B点线速度最大，而C的线速度最小，因此A与B的线速度之比，C与B 的线速度之比，均小于1，再依照同步卫星轨道半径约是地球半径的5.7倍，则＝，C为地球表面上北纬60°的物体，那C轨道半径为地球半径的一半，则＝，因此＝，故D正确．16.【答案】ABC【解析】依照开普勒第三定律＝k，可判定嫦娥三号卫星在轨道Ⅱ上的运行周期小于在轨道Ⅰ上的运行周期，A正确；因为P点是远地点，Q 点是近地点，故从P点到Q点的过程中速率不断增大，B正确；依照卫星变轨特点可知，卫星在P点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ要减速，C正确；依照牛顿第二定律和万有引力定律可判定在P点，卫星的加速度是相同的，D错误．17.【答案】ABC【解析】地球自转角速度增大，物体受到的万有引力不变，选项A正确；在两极，物体受到的万有引力等于其重力，则其重力不变，选项B正确，D错误；而对放在赤道地面上的物体，F万＝G重＋mω2R，由于ω增大，则G重减小，选项C正确．18.【答案】BCD19.【答案】AD【解析】“天宫二号”从B点沿椭圆轨道向A点运行的过程中，速度是变大的，故受到的地球引力为动力，因此A正确；在B点“天宫二号”产生的加速度差不多上由万有引力产生的，因为同在B点万有引力大小相等，故不管在哪个轨道上运动，在B点时万有引力产生的加速度大小相等，故B错误；“天宫二号”在椭圆轨道的B点的加速后做离心运动才能进入预定圆轨道，故“天宫二号”在椭圆轨道的B点的速度小于在预定圆轨道的B点的速度，故C错误；“天宫二号”在预定圆轨道上飞行n圈所用时刻为t，故周期为T＝，依照万有引力提供向心力G＝m ，得地球的质量M＝＝，故D正确．20.【答案】AC【解析】设地球轨道半径为R，“天宫一号”的轨道半径为r，运行周期为T，地球密度为ρ，则有＝m()2r，M＝ρ·，解得ρ＝，A正确；轨道半径小，运动速度大，B错误；“同步卫星”和“倾斜同步卫星”周期相同，则轨道半径相同，轨道平面不同，C正确；“嫦娥一号”绕月球运动，与地球距离大于同步卫星与地球距离，D错误．21.【答案】－【解析】依照万有引力定律的运算公式，得F万＝.物体的重力等于万有引力减去向心力，即mg＝F万－F向＝－.22.【答案】行星的质量行星和太阳间距离的二次方【解析】＝k与F＝得F＝，再与＝k联立消去T能够得到F＝，那个公式说明太阳对不同行星的引力与行星的质量成正比，与行星和太阳间距离的二次方成反比．23.【答案】TA＝TC＞TB vB＞vC＞vA【解析】卫星A为同步卫星，周期与C物体周期相等，依照卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力得周期T＝2π，因此TA＝TC ＞TB；AC比较，角速度相等，由v＝ωr，可知vA＜vC；BC比较，同为卫星，由人造卫星的速度公式v＝，可知vB＞vC，故TA＝TC＞TB，vB＞vC＞vA.24.【答案】大于【解析】25.【答案】大于【解析】26.【答案】将砝码挂在弹簧测力计上，测出弹簧测力计的读数F，由F＝mg月，得g月＝①在月球表面，砝码的重力应等于月球的引力，mg月＝G，则M＝，②将①代入②，解得M＝＝.故能测出月球的质量，用弹簧测力计测出砝码的重力F，依据表达式M＝求出月球质量．【解析】将砝码挂在弹簧测力计上，测出弹簧测力计的读数F，由F ＝mg月，得g月＝①在月球表面，砝码的重力应等于月球的引力，mg月＝G，则M＝，②将①代入②，解得M＝＝.故能测出月球的质量，用弹簧测力计测出砝码的重力F，依据表达式M＝求出月球质量．27.【答案】(1)(2)(3)【解析】这两颗星必须各自以一定的速度绕某一中心转动才不至于因万有引力而被吸引在一起，从而保持两星间距离L不变，且两者做匀速圆周运动的角速度ω必须相同．如图所示，两者轨迹圆的圆心为O，圆半径分别为R1和R2.由万有引力提供向心力，有G＝m1ω2R1①G＝m2ω2R2②(1)由，得＝.(2)因为v＝ωR，因此＝＝.(3)由几何关系知R1＋R2＝L③联立①②③式解得ω＝.。