人教版(2019)高一物理必修第二册第七章新习题学案专题六：万有引力与宇宙航行 无答案

3万有引力理论的成就A 级必备知识基础练1.若天和核心舱运行在距地球表面高度为h 的圆形轨道上，其运行周期为T ，已知引力常量为G ，地球的半径为R ，则地球的质量为() A.GT 24π2(R+ℎ)3B.GT2π(R+ℎ)3C.4π2(R+ℎ)3GT 2D.2π(R+ℎ)3GT2.若已知地球和月球的半径之比为4∶1，其表面重力加速度之比为6∶1。

则地球和月球的密度之比为() A.2∶3 B.3∶2 C.4∶1 D.6∶13.(2021吉林白山高一期末)人类探索星辰大海的步伐从未停止，若天问一号火星探测器登陆前绕火星运行的过程可以近似看成匀速圆周运动，探测器所搭载的传感器测定t 时间内探测器绕火星飞行的路程是s ，探测器与火星中心的连线转过的角度为θ，已知引力常量为G ，火星半径为r ，则() A.探测器的加速度为θsr t 2B.火星的质量为s 2rGt 2C.火星的质量为θ2r 3Gt 2D.火星的密度为3s 34πGθt 2r 34.(2021天津静海一中月考)若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2，则火星与地球绕太阳运动的()A.轨道周长之比为2∶3B.线速度大小之比为√3∶√2C.角速度大小之比为2√2∶3√3D.向心加速度大小之比为9∶45.在轨卫星碰撞产生的大量碎片会影响太空环境。

假定有甲、乙两块碎片绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法正确的是() A.甲的运行周期一定比乙的长 B.甲距地面的高度一定比乙的高 C.甲的向心力一定比乙的小 D.甲的向心加速度一定比乙的大6.一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v 。

假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m 的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为F 。

已知引力常量为G ，则这颗行星的质量为()A.mv 2GFB.mv 4GFC.Fv 2GmD.Fv 4Gm7.(2021河南商丘高一期末)假设某卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r ，运动周期为T 。

2020春（新教材）人教物理必修第二册第7章万有引力与宇宙航行期末练习含答案（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)关于开普勒行星运动的公式a3T2＝k，以下理解正确的是()A.k是一个与行星无关的量B.T表示行星运动的自转周期C.T表示行星运动的公转周期D.若地球绕太阳运行轨道的半长轴为a地、公转周期为T地，月球绕地球运行轨道的半长轴为a月、公转周期为T月，则a3地T2地＝a3月T2月2、(2019·江苏盐城学业考试)2020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。

下列图像中正确的是()3、天文学家发现某恒星周围有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期。

由此可推算出()A.行星的质量B.行星的半径C.恒星的质量D.恒星的半径4、第一宇宙速度是用r＝R地计算出来的，实际上人造地球卫星轨道半径都是r>R地，那么圆周轨道上的人造卫星的线速度都( )A.等于第一宇宙速度B.大于第一宇宙速度C.小于第一宇宙速度D.以上三种情况都可能5、一枚静止时长30 m 的火箭以0.6c(c 为光速)的速度从观察者的身旁掠过，观察者测得火箭的长度为L 1，火箭上的人测得火箭的长度为L 2，则L 1、L 2的数值应是( )A.30 m ，30 mB.30 m ，24 mC.24 m ，30 mD.24 m ，24 m6、要使两物体间的万有引力减小到原来的14，下列办法不可采用的是( )A.使物体的质量各减小一半，距离不变B.使其中一个物体的质量减小到原来的14，距离不变C.使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变D.使两物体间的距离和质量都减为原来的147、(多选)把太阳系各行星的运动近似地看作匀速圆周运动，则离太阳越远的行星( )A.周期越小B.线速度越小C.角速度越小D.加速度越小8、同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星，则( )A.它可以在地面上任一点的正上方，且离地面的高度可按需要选择不同的值B.它可以在地面上任一点的正上方，但离地面的高度是一定的C.它只能在赤道的正上方，但离地面的高度可按需要选择不同的值D.它只能在赤道的正上方，且离地面的高度是一定的9、如图所示，沿平直铁路有间距相等的三座铁塔A 、B 和C 。

2019—2020新教材物理人教必修第二册第7章 万有引力与宇宙航行提升练习及答案（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、如图所示，某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的19，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是( )A.19天B.13天 C.1天 D.9天2、地球质量大约是月球质量的81倍，在“嫦娥三号”探月卫星通过月、地之间某一位置时，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∶3B.1∶9C.1∶27D.9∶13、(双选)一质量为m 1的卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r ，卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T ，已知地球的半径为R ，地球表面的重力加速度为g ，引力常量为G ，则地球的质量M 可表示为( ) A.4π2r 3GT 2 B.4π2R 3GT 2 C.gR 2G D.gr 2G4、(双选)人造地球卫星绕地球表面附近做匀速圆周运动，设地球半径为R ，地面处的重力加速度为g ，人造地球卫星( ) A.绕行的线速度最大为gR B.绕行的周期小于2πR gC.在距地面高为R 处的绕行速度为Rg 2D.在距地面高为R 处的周期为2π2R g5、下列说法正确的是()A．经典力学能够说明微观粒子的规律性B．经典力学适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于高速运动的物体C．相对论与量子力学的出现，说明经典力学已失去意义D．对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍适用6、(多选)地球绕地轴自转时，对静止在地面上的某一个物体，下列说法正确的是()A.物体的重力并不等于它随地球自转所需要的向心力B.在地面上的任何位置，物体向心加速度的大小都相等，方向都指向地心C.在地面上的任何位置，物体向心加速度的方向都垂直指向地球的自转轴D.物体随地球自转的向心加速度随着地球纬度的减小而增大7、(双选)通过观测冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量。

2 万有引力定律课后·训练提升合格考过关检验一、选择题(第1~5题为单选题,第6~8题为多选题)1.下列关于万有引力定律的说法,正确的是( )A.万有引力定律是卡文迪什发现的B.万有引力定律适用于自然界中的任何两个物体之间中的G是一个比例常数,是没有单位的C.万有引力定律公式F=G m1m2r2D.万有引力定律公式表明当r等于零时,万有引力为无穷大答案:B解析:万有引力定律是牛顿发现的,而引力常量G是卡文迪什测得的,选项A错误;万有引力定律具有普适性,适用于自然界任何物体间的作用,选项B正确;G是常数,但是有单位,其单位是N·m2/kg2,选项C错误;r等于零时物体不能看作质点,万有引力仍然能用,但是r不再是物体间的距离,而要以微积分的方式来算物体间的万有引力,选项D错误。

2.在飞船发射过程中,随着飞船离地面高度的增加,地球对飞船中补给物资的万有引力大小的变化情况是( )A.变大B.变小C.不变D.无法确定答案:B解析:根据万有引力F=Gm 1m 2r 2,可知随着飞船离地面高度的增加,则r 增大,故万有引力变小,选项B 正确。

3.一颗人造地球卫星在地球引力作用下,绕地球做匀速圆周运动,已知地球的质量为m 地,地球的半径为R,卫星的质量为m,卫星离地面的高度为h,引力常量为G,则地球对卫星的万有引力大小为( ) A.G m 地m(R+h )2B.G m 地m R 2C.Gm 地m h 2D.Gm 地m R+h答案:A解析:根据万有引力公式F=G m 地m r 2,r=R+h,所以F=Gm 地m(R+h )2,选项A 正确,B 、C 、D 错误。

4.质量一定的两个质点,它们的距离为r,万有引力大小为F,当距离为r2时,万有引力大小为( ) A.F2B.F4C.2FD.4F答案:D解析:根据万有引力定律公式F=Gm 1m 2r 2得,当这两个质点间的距离变为r2时,则万有引力的大小变为原来的4倍,即为4F,选项D 正确,A 、B 、C 错误。

2020—2021人教（2019）物理必修第二册第7章万有引力与航天含答案新教材必修第二册第7章万有引力与宇宙航行一、选择题1、日心说的代表人物是()A．托勒密B．哥白尼C．布鲁诺D．第谷2、某行星绕恒星运行的椭圆轨道如图所示，E和F是椭圆的两个焦点，O是椭圆的中心，行星在B点的速度比在A点的速度大．则恒星位于（）A. F 点B. A点C. E点D. O点3、牛顿这位科学巨人对物理学的发展做出了突出贡献．下列有关牛顿的表述中正确的是()A．牛顿用扭秤装置测定了万有引力常量B．牛顿通过斜面实验得出自由落体运动位移与时间的平方成正比C．牛顿认为站在足够高的山顶上无论以多大的水平速度抛出物体，物体都会落回地面D．牛顿的“月—地检验”表明地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与行星所受太阳的引力服从相同规律4、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.0.5倍B.2倍C.4倍D.8倍5、地球对月球具有相当大的万有引力,而它们却不靠在一起的原因是()A.与被地球吸引在地球表面的人的重力相比,地球对月球的引力还不算大B.由于月球质量太大,地球对月球引力产生的加速度太小,以至观察不到月球的下落C.不仅地球对月球有万有引力,而且太阳系里的其他星球对月球也有万有引力,这些力的合力为零D.地球对月球的万有引力不断改变月球的运动方向,使得月球绕地球做圆周运动6、2019年1月,我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆,在探测器“奔向”月球的过程中,用h表示探测器与地球表面的距离,F表示它所受的地球引力,能够描述F随h变化关系的图象是()7、冥王星与其附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1 7B．角速度大小约为卡戎的1 7C．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8、(双选)火星绕太阳运转可看成是匀速圆周运动，设火星运动轨道的半径为r，火星绕太阳一周的时间为T，引力常量为G，则可以知道()A．火星的质量为m火＝4π2r3 GTB．火星的向心加速度a火＝4π2r T2C．太阳的质量为m太＝4π2r3 GT2D．太阳的平均密度ρ太＝3πGT2*9、（双选）关于开普勒行星运动的公式=k，以下理解正确的是（）A. k是一个与中心天体有关的量B. 若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的半长轴为R月，周期为T月，则=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*10、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∶1C. 3.6∶1 D．13∶1*11、要使两物体间的引力减小到原来的,下列方法可行的是( )A.两物体的距离不变,质量各减小为原来的一半B.两物体的距离变为原来的2倍,质量各减为原来的一半C.两物体的质量变为原来的一半,距离也减为原来的一半D.两物体的质量都变为原来的2倍,距离不变12、关于地球同步通讯卫星，下列说法中正确的是()①它一定在赤道上空运行②各国发射的同步卫星轨道半径都一样③它运行的线速度一定小于第一宇宙速度④它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间A．①②B．①④C．②④D．①②③13、爱因斯坦的引力理论成就表现在()A．预言和发现了冥王星和海王星B. 水星近日点旋进存在每百年43″的附加值C. 预言了黑洞的存在D. 天体间的引力与半径的平方成反比14、下列说法正确的是()A．牛顿发现了万有引力定律，他被称为“称量地球质量”第一人B．卡文迪许测出引力常量的值．让万有引力定律有了实际意义C．相对论和量子力学．否定了经典力学D．天王星是通过计算发现的新天体，被人们称为“笔尖下发现的行星”二、填空、实验题15、两行星的质量是m1、m2，它们绕太阳运行的轨道半长轴分别是R1和R2，则它们的公转周期之比T1：T2=________.16、两颗行星的质量分别为m1和m2，它们绕太阳运动的轨道半径为R1和R2，若m1＝2m2、R1＝4R2，则它们的周期之比T1：T2＝________。

第 7章万有引力与宇宙航行复习与提高（解析版）—2019版新教科书物理必修第二册“复习与提高”习题详解A组1.一位同学根据向心力公式 F=m 说，如果人造地球卫星的质量不变，当轨道半径增大到 2 倍时，人造地球卫星需要的向心力减小为原来的，;另一位同学根据卫星的向心力是地球对它的引力，由公式 F=G 推断，当轨道半径增大到 2倍时，人造地球卫星需要的向心力减小为原来的。

哪位同学的看法对?说错了的同学错在哪里?请说明理由。

【解析】另一位同学对。

因为需要的向心力等于提供的向心力，通过的向心力减小为原来的。

一位同学错误。

因为该同学只看到r增大为原来的2倍，没看到速度也要变化。

实际上，当股东半径增大到2倍时，根据，得，所以速度减小为，根据所以向心力减小为。

2.发射人造地球卫星时将卫星以一定的速度送入预定轨连。

发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方。

这样选址有什么优点?【解析】因为，靠近赤道的地方，半径R大，初速度v就大，发射到需要的速度可以节约能源。

3.你所受太阳的引力是多大?和你所受地球的引力比较一下，可得出怎样的结论 ?已知太阳的质量是 1.99x1030kg，地球到太阳的距高为 1.5×10" m，设你的质量是 60 kg.【解析】。

结论：人所受太阳的引力比地球的引力小得多。

因为太阳远的多。

4.地球质量大约是月球质量的 81倍，一个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，该飞行器距地心的距离与距月心的距高之比为多少?【解析】根据，得。

5.海王星的质量是地球的 I7倍，它的半径是地球的 4倍。

绕海王星表面做圆周运动的宇宙飞船，其运行速度有多大?【解析】根据，得，所以，所以。

6.在月球上的宇航员，如果他已知引力常量和月球半径，且手头有一个已知质量为 m的砝码。

(l）他怎样才能测出月球的质量，写出月球质量的表达式。

( 2）他需要选用哪些实验器材。

【解析】根据只要测出即可算出月球质量M。

高一物理复习专题六：万有引力与宇宙航行【行星的运动】1. 地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫作天文单位，用来量度太阳系内天体与太阳的距离。

（这只是个粗略的说法。

在天文学中，“天文单位”有严格的定义，用符号AU表示。

）已知火星公转的轨道半径是1.5 AU，根据开普勒第三定律，火星公转的周期是多少个地球日？2. 开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动。

如果一颗人造地球卫星沿椭圆轨道运动，它在离地球最近的位置（近地点）和最远的位置（远地点），哪点的速度比较大？3. 在力学中，有的问题是根据物体的运动探究它受的力，有的问题则是根据物体所受的力推测它的运动。

这一节的讨论属于哪一种情况？你能从过去学过的内容或做过的练习中各找出一个例子吗？4. 对于这三个等式来说，有的可以在实验室中验证，有的则不能，这个无法在实验室验证的规律是怎么得到的？【万有引力定律】1.既然任何物体间都存在着引力，为什么当两个人接近时他们不会吸在一起？我们通常分析物体的受力时是否需要考虑物体间的万有引力？请你根据实际情况，应用合理的数据，通过计算说明以上两个问题。

2. 你在读书时，与课桌之间有万有引力吗？如果有，试估算一下这个力的大小，它的方向如何？3.大麦哲伦云和小麦哲伦云是银河系外离地球最近的星系（很遗憾，在北半球看不见）。

大麦哲伦云的质量为太阳质量的1010倍，即2.0×1040 kg，小麦哲伦云的质量为太阳质量的109倍，两者相距5×104光年，求它们之间的引力。

4.太阳质量大约是月球质量的2.7×107倍，太阳到地球的距离大约是月球到地球距离的3.9×102倍，试比较太阳和月球对地球的引力。

5. 木星有4颗卫星是伽利略发现的，称为伽利略卫星，其中三颗卫星的周期之比为1∶2∶4。

小华同学打算根据万有引力的知识计算木卫二绕木星运动的周期，她收集到了如下一些数据。

习题课三万有引力定律在天体运动中的应用课后·训练提升合格考过关检验一、选择题(第1~4题为单选题,第5~6题为多选题)1.北京时间10月26日,神舟十七号载人飞船入轨后,成功对接于空间站天和核心舱前向端口。

已知空间站绕地球飞行的轨道可视为圆轨道,轨道离地面的高度约为地球半径的1,地球同步卫星轨道离地面的高度约为地球16半径的6倍,下列说法正确的是( )A.航天员在空间站可以通过举重来锻炼肩部和背部肌肉B.航天员在空间站可以通过弹簧拉力器锻炼肩部和背部肌肉C.航天员将水从水袋中挤出后水会在空中显现水球,是因为水不受万有引力作用D.中国空间站在轨道上的运行周期大于地球同步卫星的运行周期答案:B解析:重物在空间站里处于完全失重状态,所以航天员在空间站不可以通过举重来锻炼肩部和背部肌肉,选项A错误。

弹簧弹力是由弹簧形变产生的,航天员在空间站可以通过弹簧拉力器锻炼肩部和背部肌肉,选项B正确。

航天员将水从水袋中挤出后水会在空中显现水球,是因为水球所受万有引力全部用来提供做圆周运动的向心力而处于完全失重状态,选项C错误。

根据Gmm 0r 2=m4π2T 2r,解得T=2π√r 3Gm 0,结合题意可知中国空间站在轨道上运行周期小于地球同步卫星的运行周期,选项D 错误。

2.地球和火星的公转视为匀速圆周运动,忽略行星自转影响,根据下表,火星和地球相比( )A.火星的公转周期较小B.火星做圆周运动的加速度较小C.火星表面的重力加速度较大D.火星的第一宇宙速度较大 答案:B解析:火星和地球都绕太阳做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,因r 火>r 地,由Gmm 太r 2=m4π2T 2r=ma 知,T=2π√r 3Gm 太,故T 火>T 地,选项A 错误。

向心加速度a=Gm 太r 2,则a 火<a 地,故选项B 正确。

地球表面的重力加速度g 地=Gm 地R 地2,火星表面的重力加速度g 火=Gm 火R 火2,代入数据比较知g 火<g 地,选项C 错误。

物理人教2019必修第二册第7章：万有引力与宇宙航行练习附答案一、选择题。

1、如图所示，地球在椭圆轨道上运动，太阳位于椭圆的一个焦点上。

A、B、C、D是地球运动轨道上的四个位置，其中A距离太阳最近，C距离太阳最远；B和D点是弧线ABC和ADC的中点。

则地球绕太阳（）A．做匀速率的曲线运动B．经过A点时的加速度最小C．从B经A运动到D的时间小于从D经C运动到B的时间D．从A经D运动到C的时间大于从C经B运动到A的时间2、地球绕太阳运动的轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化。

若认为冬至这天地球离太阳最近，夏至最远。

则下列关于地球在这两天绕太阳公转时速度大小的说法中正确的是()A．地球公转速度是不变的B．冬至这天地球公转速度大C．夏至这天地球公转速度大D．无法确定3、对于万有引力定律的数学表达式F＝G m1m2r2，下列说法中正确的是()A.只要是两个球体，就可用上式计算万有引力B.r趋近0时，万有引力趋于无穷大C.m1、m2受到的万有引力总是大小相等D.m1、m2受到的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力4、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．测定飞船的环绕半径C．测定行星的体积D．测定飞船的运行速度5、（多选）利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前地球同步卫星的轨道半径r 约为地球半径R 的6.6倍，假设地球的自转周期变小，若仍然用三颗同步卫星来实现上述目的，则以下说法正确的是（ ）A ．同步卫星的周期将变小B ．同步卫星的轨道半径最小可为2RC ．地球自转周期最小值约为8hD ．地球自转周期的最小值约为4h6、（多选）用相对论的观点判断，下列说法正确的是( )A ．时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变B ．在地面上的人看来，高速运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的C ．在地面上的人看来，高速运动的飞船在运动方向上会变窄，而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些D ．当物体运动的速度v ≪c 时，“时间延缓”和“长度收缩”效应可忽略不计7、（双选）地球同步卫星离地心的距离为r ，运行速率为v 1，加速度为a 1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a 2，地球的第一宇宙速度为v 2，半径为R ，则下列比例关系中正确的是( )A.a 1a 2＝r RB.a 1a 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫r R 2C.v 1v 2＝r RD.v 1v 2＝R r8、登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星．地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响．根据下表，火星和地球相比( )A.C ．火星表面的重力加速度较大D ．火星的第一宇宙速度较大9、开普勒的行星运动规律也适用于其他天体或人造卫星的运动规律，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13，若月球绕地球运行的周期为27天，则此卫星运行的周期大约是() A．1～4天B．4～8天C．8～16天D．16～20天10、(双选)关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是()A.不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力B.只有能看作质点的两物体间的引力才能用F＝Gm1m2r2计算C.由F＝Gm1m2r2知，两物体间距离r减小时，它们之间的引力增大D.引力常量G的测出，证明了万有引力定律的正确性11、过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。

2020春人教物理新教材必修第二册第7章万有引力与宇宙航行练习有答案（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、某宇宙飞船进入一个围绕太阳运行的近似圆形轨道，如果轨道半径是地球轨道半径的9倍，那么宇宙飞船绕太阳运动的周期为(地球绕太阳运动周期是1年)()A.3年B.9年C.27年D.54年2、同步卫星距离地面的高度约为地球半径的6倍，那么，某卫星在同步轨道上运行时受到的引力是它在地面上受到的引力的n倍，则n等于()A.7B.149 C.136 D.493、在轨运行26年的哈勃太空望远镜，曾拍摄到天狼星A和天狼星B组成的双星系统在轨运行图像，如图所示。

它们在彼此间的万有引力作用下同时绕某点(公共圆心)做匀速圆周运动，已知m A＝bm B，且b＞1，则下列结论正确的是()A.天狼星A和天狼星B的绕行方向可能相反B.天狼星A和天狼星B的公共圆心可以不在质心连线上C.天狼星A和天狼星B的向心加速度大小之比为b∶1D.天狼星A和天狼星B的线速度大小之比为1∶b4、2018年6月2日我国的“高分六号”在酒泉卫星发射中心发射成功，假设在轨运行的“高分六号”卫星、同步卫星和月球都绕地球做匀速圆周运动，它们在空间的位置示意图如图所示。

下列有关“高分六号”卫星的说法正确的是()A.其发射速度可能小于7.9 km/sB.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度小C.绕地球运行的周期比同步卫星绕地球运行的周期小D.在运行轨道上完全失重，重力加速度为05、牛顿力学不适用于下列哪些运动()A.火箭的发射B.宇宙飞船绕地球的运动C.“勇气号”宇宙探测器的运行D.微观粒子的波动性6、一物体在地球表面重16 N，它在以5__m/s2的加速度加速上升满足牛顿第二定律的火箭中的视重(即物体对火箭竖直向下的压力)为9 N，则此火箭离地球表面的距离为地球半径的(地球表面重力加速度取10 m/s2)()A.2倍B.3倍C.4倍D.0.5倍7、(双选)下列说法正确的是()A.海王星是人们依据万有引力定律计算出轨道而发现的B.天王星是人们依据万有引力定律计算出轨道发现的C.天王星的运行轨道偏离根据万有引力定律计算出来的轨道，其原因是天王星受到轨道外面其他行星的引力作用D.以上说法都不对8、中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。

第七章万有引力与宇宙航行一、知识框架二、章末测试1.关于万有引力定律,下列说法正确的是 ( )A.牛顿提出了万有引力定律,并测定了引力常量的数值B.万有引力定律只适用于天体之间C.万有引力的发现,揭示了自然界一种基本相互作用的规律D.地球绕太阳在椭圆轨道上运行,在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是相同的2.两颗人造卫星绕地球逆时针运动,卫星1、卫星2分别沿圆轨道、椭圆轨道运动,圆的半径与椭圆的半长轴相等,两轨道相交于A、B两点,某时刻两卫星与地球在同一直线上,如图所示,下列说法中正确的( )A.两卫星在图示位置的速度v2=v1B.两卫星在A处的加速度a2>a1C.两卫星在A点或B点处可能相遇D.两卫星永远不可能相遇3.如图所示,A为太阳系中的天王星,它绕太阳O运行的轨道视为圆时,运动的轨道半径为R0,周期为T0,长期观测发现,天王星实际运动的轨道与圆轨道总有一些偏离,且每隔t0时间发生一次最大偏离,即轨道半径出现一次最大。

根据万有引力定律,天文学家预言形成这种现象的原因可能是天王星外侧还存在着一颗未知的行星(假设其运动轨道与A在同一平面内,且与A的绕行方向相同),它对天王星的万有引力引起天王星轨道的偏离,由此可推测未知行星的运动轨道半径是( )A.R0B.R0C.R0D.R04、如图所示,在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中,牛顿设想,抛出速度很大时,物体就不会落回地面,已知地球半径为R,月球绕地球公转的轨道半径为n2R,周期为T,不计空气阻力,为实现牛顿设想,抛出的速度至少为( )A. B.C. D.5.假设宇宙中有一双星系统由a、b两颗星体组成,这两颗星绕它们连线的某一点在万有引力作用下做匀速圆周运动,测得a星的周期为T,a、b两颗星的距离为l,a、b两颗星的轨道半径之差为Δr(a 星的轨道半径大于b星的轨道半径),则( )A.b星的周期为TB.a星的线速度大小为C.a、b两颗星的半径之比为D.a、b两颗星的质量之比为6.地球上站着两位相距非常远的观察者,都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动,则这两位观察者的位置及两颗卫星到地球中心的距离是 ( )A.一人在南极,一人在北极,两颗卫星到地球中心的距离一定相等B.一人在南极,一人在北极,两颗卫星到地球中心的距离可以不等C.两人都在赤道上,两颗卫星到地球中心的距离可以不等D.两人都在赤道上,两颗卫星到地球中心的距离一定相等7.宇宙中某一质量为M、半径为R的星球,有三颗卫星A、B、C在同一平面上沿逆时针方向做圆周运动,其位置关系如图所示。

2万有引力定律A级必备知识基础练1.月球在如图所示的轨道上绕地球运行，近地点、远地点受地球的万有引力分别为F1、F2，则F1、F2的大小关系是()A.F1<F2B.F1>F2C.F1=F2D.无法确定2.关于万有引力定律，下列说法正确的是()A.牛顿是在开普勒揭示的行星运动规律的基础上，发现了万有引力定律，因此万有引力定律仅适用于天体之间B.卡文迪什首先用实验比较准确地测定了引力常量G的数值C.两物体各自受到对方引力的大小不一定相等，质量大的物体受到的引力也大D.万有引力定律对质量大的物体适用，对质量小的物体不适用3.(2021北京延庆高一期中)如有两艘轮船，质量都是1.0×107kg，相距10km，已知引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，则它们之间的万有引力()A.大小为6.67×10-5N，相比于船自身的重力，该引力可忽略B.大小为6.67×10-5N，相比于船自身的重力，该引力不能忽略C.大小为6.67×106N，相比于船自身的重力，该引力可忽略D.大小为6.67×106N，相比于船自身的重力，该引力不能忽略4.图甲是用来“显示桌(或支持)面的微小形变”的演示实验；图乙是用来“测量引力常量”的实验。

由图可知，两个实验共同的物理思想方法是()A.极限的思想方法B.放大的思想方法C.控制变量的思想方法D.猜想的思想方法5.地球对月球具有相当大的引力，可它们没有靠在一起，这是因为()A.不仅地球对月球有引力，月球对地球也有引力，这两个力大小相等，方向相反，互相抵消了B.不仅地球对月球有引力，太阳系中的其他星球对月球也有引力，这些力的合力为零C.地球对月球的引力还不算大D.地球对月球的引力不断改变月球的运动方向，使得月球围绕地球做圆周运动6.(2021四川遂宁二中高一期中)已知地球可视为半径为R、质量分布均匀的球体，且均匀球壳对壳内质点的引力为零。

物理人教（2019）必修第二册第七章万有引力与宇宙航行同步题含答案一、选择题。

1、关于天体运动，下列说法正确的是（）A．太阳系中大多数行星的轨道都是圆形B．在相等的时间内，土星与太阳的连线扫过的面积等于火星与太阳的连线扫过的面积C．哈雷彗星运动轨迹的半长轴比地球的大，所以哈雷彗星绕太阳运动的周期比地球的小D．开普勒行星运动三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕地球的运动2、在牛顿发现太阳与行星间引力的过程中，得出太阳对行星的引力表达式后推出行星对太阳的引力表达式，这是一个很关键的论证步骤，这一步骤采用的论证方法是()A.研究对象的选取B.理想化过程C.类比法D.等效的思维方法3、如图所示，“天宫二号”在距离地面393 km的近圆轨道运行。

已知万有引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，地球质量M＝6.0×1024 kg，地球半径R＝6.4×103 km。

由以上数据可估算()A．“天宫二号”质量B．“天宫二号”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4、第一宇宙速度是用r＝R计算出来的，实际上人造地球卫星轨道半径都是r>R地，那么圆周轨道上的人造卫星的线速度都()地A.等于第一宇宙速度B.大于第一宇宙速度C.小于第一宇宙速度D.以上三种情况都可能5、下列说法正确的是（ ）A ．相对论和量子力学的出现彻底否认了经典力学B ．经典力学适用于宏观低速物体，也适用于微观高速物体C ．开普勒的三大定律揭示了行星运动的规律，其中的第三定律只适用于椭圆轨道而不适用于圆形轨道D ．卡文迪许通过“美丽”的扭秤实验测出了万有引力常量G 的值，使得牛顿的万有引力定律能够定量解决更多的问题6、设地球的自转角速度为ω0，地球半径为R ，地球表面重力加速度为g ，某人造卫星在赤道上空做匀速圆周运动，轨道半径为r ，且r<5R ，飞行方向与地球的自转方向相同，在某时刻，该人造卫星通过赤道上某建筑物的正上方，则到它下一次通过该建筑物正上方所需要的时间为(地球同步卫星轨道半径约为 6.6R)( ) 隐含：卫星已经比建筑物多走了一圈A.2π⎝ ⎛⎭⎪⎫gR 2r 3－ω0 B.2πgR 2r 3＋ω0 C.2πr 3gR 2 D.2πgR 2r 3－ω0 7、（双选）如图所示，土星和火星都在围绕太阳公转，根据开普勒行星运动定律可知( )A ．土星远离太阳的过程中，它的速度将减小B ．土星和火星绕太阳的运动是匀速圆周运动C ．土星比火星的公转周期大D ．土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8、关于行星运动的公式32a T=k ，以下理解正确的是（ ） A ．k 是一个与行星质量有关的常量B ．k 与a 3成正比C ．k 与T 2成反比D ．k 与a 和T 均无关9、关于引力常量，下列说法正确的是( )A.引力常量是两个质量为1 kg 的质点相距1 m 时的相互吸引力B.牛顿发现了万有引力定律，给出了引力常量的值C.引力常量的测定，证明了万有引力的存在D.引力常量G 是不变的，其数值大小与单位制的选择无关10、20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空的全新领域。

【2019统编版】人教版高中物理必修第二册第七章《万有引力与宇宙航行》全章节备课教案教学设计+课后巩固练习及答案7.1《行星的运动》教学设计教学流程教学目标一、知识与技能认识椭圆；了解人类对天体运行的研究历史；理解开普勒三定律。

二、过程与方法通过对天体运行研究历史的了解，体会科学研究的一般思路与方法──质疑、批判、猜测、观察与实验。

三、情感态度价值观通过对天体运行研究历史的了解，感悟科学家对科学的执著和献身精神，培养学生热爱科学、献身科学的精神和勇于创新、敢于坚持真理、实事求是的科学态度。

【教学重点】开普勒三定律。

【教学难点】行星的椭圆轨道。

【教具准备】细线、图钉、木板、铅笔、课件等【教学过程】一、复习提问1．曲线运动是变速运动吗？2．曲线运动中，质点经过曲线上某一点时的速度方向如何确定？3．质点做曲线运动的条件是什么？二、引入课题学生阅读──本章“引言”部分。

教师讲述──本节课，我们先来了解一下人类对天体运行的研究历史，回顾一下科学先贤的工作──学习《行星的运动》。

三、新课教学教师讲述：人类对天体运行的认识，起源于托勒密的“地心说”，经哥白尼发展到了“日心说”，开普勒的“行星运动定律”第一次为天体的运动立了法。

而完全解决天体运动问题的则是“站在巨人肩膀上”的牛顿。

探究一：第谷、开普勒的研究1．课件展示“阅读材料”──学生阅读讨论第谷与开普勒第谷（1510──1601）──天体运动的守候者1510年12月14日生于丹麦斯坎尼亚省基乌德斯特普的一个贵族家庭。

其父是律师。

1601年10月24日，第谷逝世于布拉格，终年57岁。

第谷于1559年入哥本哈根大学读书。

1560年8月，他根据预报观察到一次日食，这使他对天文学产生了极大的兴趣。

1562年第谷转到德国莱比锡大学学习法律，但却利用全部的业余时间研究天文学。

1563年他写出了第一份天文观测资料，记载了木星、土星和太阳在一直线上的情况。

1566年第谷开始到各国漫游，并在德国罗斯托克大学攻读天文学。

3 万有引力理论的成就课后·训练提升 合格考过关检验一、选择题(第1~5题为单选题,第6~7题为多选题)1.已知引力常量G,地球半径R 和地球表面的重力加速度g,则地球的质量表达式为( ) A.m 地=G gR 2 B.m 地=GR 2g C.m 地=gR 2GD.m 地=gGR 2答案:C 解析:由Gmm 地R 2=mg 可得地球的质量表达式为m 地=gR 2G,选项C 正确。

2.已知比邻星质量是太阳质量的n 倍,其半径是太阳半径的k 倍,假设地球绕比邻星运行的半径是地球绕太阳运行半径的q 倍。

则地球绕比邻星的公转周期为地球绕太阳公转周期的( ) A.√k 3 B.√q 3 C.√q 3nD.√k 3n答案:C解析:根据万有引力提供向心力可得,地球绕比邻星公转时Gm 比m r 比2=mr比4π2T 比2,地球绕太阳公转时G m 太m r 太2=mr 太4π2T 太2,则T 比2T 太2=r 比3m 太r 太3m 比=q 3n ,T 比T 太=√q 3n。

3.已知某星球的质量为m0,星球的半径为R,引力常量为G,它的一颗卫星绕该星球做匀速圆周运动,离星球表面的高度也为R,则卫星在圆轨道上运行的速率为( )A.√Gm0R B.√Gm02RC.√Gm0R2D.√Gm0R3答案:B解析:根据万有引力提供向心力得Gm0m(2R)2=mv22R,解得v=√Gm02R,选项B正确,A、C、D错误。

4.嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动时,轨道半径为r,速度大小为v。

已知月球半径为R,引力常量为G,忽略月球自转的影响。

下列选项正确的是( )A.月球平均密度为3v 24πGR2B.月球平均密度为3v 2R4πGr3C.月球表面重力加速度为v 2RD.月球表面重力加速度为v 2rR2答案:D解析:根据万有引力定律和牛顿第二定律可得Gm 0m r 2=mv 2r,m 0=43πR 3·ρ,解得ρ=3v 2r 4πGR 3,选项A 、B 错误。

高一物理复习专题六：万有引力与宇宙航行【行星的运动】1. 地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫作天文单位，用来量度太阳系内天体与太阳的距离。

（这只是个粗略的说法。

在天文学中，“天文单位”有严格的定义，用符号AU表示。

）已知火星公转的轨道半径是1.5 AU，根据开普勒第三定律，火星公转的周期是多少个地球日？2. 开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动。

如果一颗人造地球卫星沿椭圆轨道运动，它在离地球最近的位置（近地点）和最远的位置（远地点），哪点的速度比较大？3. 在力学中，有的问题是根据物体的运动探究它受的力，有的问题则是根据物体所受的力推测它的运动。

这一节的讨论属于哪一种情况？你能从过去学过的内容或做过的练习中各找出一个例子吗？4. 对于这三个等式来说，有的可以在实验室中验证，有的则不能，这个无法在实验室验证的规律是怎么得到的？【万有引力定律】1.既然任何物体间都存在着引力，为什么当两个人接近时他们不会吸在一起？我们通常分析物体的受力时是否需要考虑物体间的万有引力？请你根据实际情况，应用合理的数据，通过计算说明以上两个问题。

2. 你在读书时，与课桌之间有万有引力吗？如果有，试估算一下这个力的大小，它的方向如何？3.大麦哲伦云和小麦哲伦云是银河系外离地球最近的星系（很遗憾，在北半球看不见）。

大麦哲伦云的质量为太阳质量的1010倍，即2.0×1040 kg，小麦哲伦云的质量为太阳质量的109倍，两者相距5×104光年，求它们之间的引力。

4.太阳质量大约是月球质量的2.7×107倍，太阳到地球的距离大约是月球到地球距离的3.9×102倍，试比较太阳和月球对地球的引力。

5. 木星有4颗卫星是伽利略发现的，称为伽利略卫星，其中三颗卫星的周期之比为1∶2∶4。

小华同学打算根据万有引力的知识计算木卫二绕木星运动的周期，她收集到了如下一些数据。

2019—2020（新版）物理人教必修第二册同步题：第7章万有引力与宇宙航行练习及答案2019新版必修第二册第7章万有引力与宇宙航行一、选择题1、开普勒第三定律告诉我们：所有行星绕太阳运动时（）A. 轨道的半长轴与行星公转周期的比值都相等B. 轨道的半长轴的二次方与行星公转周期的比值都相等C. 轨道的半长轴的二次方与行星公转周期的三次方的比值都相等D. 轨道的半长轴的三次方与行星公转周期的二次方的比值都相等【答案】D【解析】【解答】解：若行星的公转周期为T，则=K，常量K与行星无关，与中心体有关，故D正确，ABC错误；故选：D．【分析】熟记理解开普勒的行星运动三定律：第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上．第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等．第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等．2、(多选)哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆,下列说法中正确的是( A、B、D )A.彗星在近日点的速率大于在远日点的速率B.彗星在近日点的向心加速度大于它在远日点的向心加速度C.若彗星的周期为75年,则它的半长轴是地球公转半径的75倍D.彗星在近日点的角速度大于它在远日点的角速度3、假设地球可视为质量均匀分布的球体.已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G.地球的密度为()A. B. C. D.【答案】B【解析】【解答】在两极，引力等于重力，则有：，由此可得地球质量，在赤道处，引力与支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律，则有：，密度：，解得：；故答案为：B.【分析】根据可求地球的密度。

解决本题的关键是求地球的质量和半径，题中已知地球两极和赤道两处重力加速度，根据两极处万有引力等于重力和赤道上万有引力与支持力的合力提供向心力列式联立可求M、R。

4、2003年10月15日，“神舟”五号飞船将宇航员送入太空，中国成为继俄罗斯、美国之后第三个掌握载人航天技术的国家.设宇航员测出自己绕地球球心做匀速圆周运动的周期为T、离地面的高度为H、地球半径为R，则根据T、H、R和万有引力常量G，宇航员不能计算出下面哪一项（）A.地球的质量B.地球的平均密度C.飞船所需向心力D.飞船的线速度大小【参考答案】C5、研究表明,地球自转在逐渐变慢,3亿年前地球自转的周期约为22小时。