《2019届教科版物理必修二练习：第三章 万有引力定律本章测评3 Word版含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届教科版物理必修二练习：第三章 万有引力定律本章测评3 Word版含解析（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、.本章测评(时间:60分钟,满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分)1.美国“勇气号”和“机遇号”飞船先后降落在火星表面上,“勇气号”和“机遇号”的发射速度应该是()A.等于7.9 km/sB.大于7.9 km/s,小于11.2 km/sC.大于11.2 km/s,小于16.7 km/sD.大于16.7 km/s答案:C2. 西昌卫星发射中心发射的中圆轨道卫星,其轨道半径为2.8107m.它与另一颗同质量的同步轨道卫星(轨道半径为4.2107 m)相比()A.向心力较小B.动能较大C.发射速度都是第一宇宙速度D.角速度较小解析:对卫星,万有引力提供向心力GMmr2=m
2、v2r,得 v=GMr,r越小,向心力越大,选项A错误;且r越小,运行速度v越大,动能越大,可见选项B正确;角速度=vr=GMr3,r越小,角速度越大,选项D错误;第一宇宙速度是最小的发射速度,卫星轨道半径越大,所需能量越大,所需发射速度越大,选项C错误.答案:B3.地球与物体间的万有引力可以认为在数值上等于物体的重力,那么在6400km的高空,物体的重力与它在地面上的重力之比为(R地=6400km)()A.21B.12C.14D.11解析:物体在高空中距地心距离为物体在地球表面与地心距离R地的二倍,则物体在高空中的重力F=GMm(2R地)2=14GMmR地2,而物体在地面上的重力F0=GMm
3、R地2,由此可知C正确.答案:C4.下列关于地球同步卫星的说法中正确的是()A.为避免同步卫星在轨道上相撞,应使它们运行在不同的轨道上B.同步卫星定点在地球上空某处,各同步卫星的角速度相同,但线速度大小可以不同C.不同国家发射同步卫星的地点不同,这些卫星的轨道不一定在同一平面内D.地球同步卫星只能运行在赤道上空某一恒定高度上解析:地球同步卫星的轨道为赤道上方的圆轨道,所有同步卫星的速率、角速度、周期、向心加速度大小等都相同.答案:D5.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知()A.太阳位于木星运行轨道的中心B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C.火星与木星公转周
4、期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方D.相同时间内,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解析:太阳位于木星运行椭圆轨道的一个焦点上,选项A错误;火星和木星运行的轨道不同,速度大小不可能始终相等,选项B错误;由开普勒第三定律a3T2=k可知选项C正确;同一行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等,不同的行星,不相等,选项D错误.答案:C6.星球上的物体脱离该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v2与第一宇宙速度v1的关系是v2=2v1.已知某星球的半径为r,它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的.不计其他星球的影响.则该星球的第二宇宙速度为
5、()A.gr3B.gr6C.gr3D.gr解析:该星球的第一宇宙速度:GMmr2=mv12r在该星球表面处万有引力等于重力:GMmr2=mg6由以上两式得v1=gr6则第二宇宙速度v2=2v1=2gr6=gr3,故A正确.答案:A7.宇宙中两个星球可以组成“双星”,它们只在相互间的万有引力作用下,绕球心连线的某点做周期相同的匀速圆周运动.根据宇宙大爆炸理论,“双星”间的距离在不断地缓慢增加,设“双星”仍做匀速圆周运动,则下列说法错误的是()A.“双星”相互间的万有引力减小B.“双星”做圆周运动的角速度增大C.“双星”做圆周运动的周期增大D.“双星”做圆周运动的半径增大解析:由m1r12=m2r
6、22及r1+r2=r得,r1=m2rm1+m2,r2=m1rm1+m2,可知D正确;F=Gm1m2r2=m1r12=m2r22,r增大、F减小,A正确;r1增大,减小,B错误;由T=2知T增大,C正确.答案:B8.设“嫦娥”二号在距离月面高h处绕月球做匀速圆周运动,月球半径为R,月球表面重力加速度为g,“嫦娥”二号环绕月球运行的周期为()A.42gB.2(R+h)RR+hgC.42(R+h)gD.2hRhg解析:据万有引力定律有GMm(R+h)2=m(R+h)42T2,又GMR2=g,联立两式得T=2(R+h)RR+hg,所以选项B正确.答案:B9.如图所示是中国月球探测工程形象标志,它以中国
7、书法的笔触,抽象地勾勒出一轮明月,一双脚印踏在其上,象征着月球探测的终极梦想.我国的“嫦娥”二号于2010年10月1日成功发射,若已知月球质量为M,半径为R,引力常量为G,以下结论可能的是()A.在月球表面以初速度v0竖直上抛一个物体,物体上升的最大高度为R2v022GMB.在月球上发射一颗绕它运行的卫星的最小周期为2RGMC.在月球上发射一颗绕它运行的卫星的最小速度为GMRD.发射“嫦娥”二号的速度必须达到第三宇宙速度解析:月球表面重力加速度g=GMR2,则竖直上抛最大高度h=v022g=R2v022GM,A对;最小周期对应的轨道r=R,由GMmR2=m(2T)2R,得T=2RRGM,B错;
8、而最小发射速度应为v=gR=GMR,C对;发射“嫦娥”二号的速度介于第一和第二宇宙速度之间,D错.答案:AC10.在空中飞行了十几年的“和平号”空间站已失去动力,由于受大气阻力作用,其绕地球转动半径将逐渐减小,于2001年3月23日在大气层中坠毁.在此过程中,下列说法正确的是()A.空间站的速度将加大B.空间站绕地球旋转的周期加大C.空间站的向心加速度加大D.空间站的角速度将增大解析:空间站在太空做圆周运动时,万有引力全部用来提供运动所需的向心力,根据牛顿运动定律GMmr2=mv2r,得v=GMr,由此可见,其线速度在不断变大,A正确;GMmr2=m(2T)2r,可解得T=42r3GM,做圆周
9、运动的周期不断减小,B错误;又GMmr2=ma,可得a=GMr2,做圆周运动的向心加速度不断增大,C正确;根据GMmr2=m2r得=GMr3,当空间站的环绕半径逐渐减小时,做圆周运动的角速度不断增大,D正确.答案:ACD二、填空题(本题共2小题,每空4分,共16分)11.GPS由运行周期为12小时的卫星群组成.设北斗导航系统的同步卫星和GPS导航卫星的轨道半径分别为R1和R2,向心加速度分别为a1和a2,则R1R2=,a1a2=.(可用根式表示)解析:同步卫星的运行周期为T1=24h,GPS卫星的运行周期T2=12h.由GMmR2=m42T2R可知R1R2=3T12T22=34.再由GMmR2
10、=ma可知a1a2=R22R12=3116.答案:3413116112.质量为70kg的宇航员,在离地高度等于地球半径的圆形轨道上,随宇宙飞船绕地球运行时,受到地球的吸引力为N,这时他对座椅的压力为N.解析:当物体在地球表面时,有GMmR2=mg,当h=R时,有GMm(R+R)2=mg,所以g=,所以F=mg=171.5N,此时宇航员所受万有引力全部产生向心加速度,故他对座椅压力为零.答案:171.50三、解答题(本题共2小题,共24分)13.(10分)“东方”一号人造地球卫星A和“华卫”二号人造卫星B,它们的质量之比为mAmB=12,它们的轨道半径之比为21,则卫星A与卫星B的线速度大小之比
11、为多少?解析:由万有引力定律和牛顿第二定律得:GMmr2=mv2r解得:v=GMr来源:学+科+网来源:Z,xx,k.Com故vAvB=rBrA=12=12.答案:1214.(14分)宇航员在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一个小球.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.若抛出时初速度增大到原来的2倍,则抛出点与落地点之间的距离为3L.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.解析:设抛出点的高度为h,第一次平抛的水平射程为x,则有:x2+h2=L2由平抛运动规律得知,当初速度增大到原来的2倍时,其水平射程也增大到2x,可得:(2x)2+h2=(3L)2由解得h=33L设该星球上的重力加速度为g,由平抛运动的规律,得h=12gt2在星球表面万有引力等于重力:GMmR2=mg联立以上各式,解得:M=23LR23Gt2.答案:23LR23Gt2.
