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1、第三章 万有引力定律及其应用 单元测试题时间：90 分钟 满分：120 分一、 选择题（每小题5分，共80分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对得5分，对而不全得3分。）1、下列说法正确的是（ ）A、行星绕太阳的椭圆轨道可近似地看作圆轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力B、太阳对行星引力大于行星对太阳引力，所以行星绕太阳运转而不是太阳绕行星运转C、万有引力定律适用于天体，不适用于地面上的物体D、太阳与行星间的引力、行星与卫星间的引力、地面上物体所受重力，这些力的性质和规律都相同2、关于万有引力的说法正确的是（ ）A、万有引力只有在天体与天体之间才能明显地表现出来B、一个
2、苹果由于其质量很小，所以它受到的万有引力几乎可以忽略C、地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有引力D、地球表面的大气层是因为万有引力约束而存在于地球表面附近3. 地球上站立着两位相距非常远的观察者，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，则这两位观察者及两颗卫星到地球中心的距离是（ ）A. 一个人在南极，一个人在北极，两卫星到地球中心的距离一定相等B. 一个人在南极，一个人在北极，两卫星到地球中心的距离可以不相等C. 两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离可以不相等D. 两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离一定相等4、已知引力常量G和下列各组数据，能计算出地球质量的是（
3、）A地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离B人造地球卫星在地面附近运行的周期和轨道半径C月球绕地球运行的周期及月球的半径D若不考虑地球自转，已知地球的半径及地球表面的重力加速度5、绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中有一质量为10kg的物体挂在弹簧秤上，这时弹簧秤的示数( )A等于98N B小于98N C大于98N D等于06、下列说法中正确的是（ ）A第一宇宙速度是人造地球卫星运行的最大环绕速度，也是发射卫星具有的最小发射速度B可以发射一颗运行周期为80min的人造地球卫星C第一宇宙速度等于7.9Km/s，它是卫星在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的线速度的大小D地球同步卫星的运行速度大于第一宇
4、宙速度7. 神舟六号载人航天飞船经过115小时32分钟的太空飞行，绕地球飞行77圈，飞船返回舱终于在2020年10月17日凌晨4时33分成功着陆，航天员费俊龙、聂海胜安全返回。已知万有引力常量G,地球表面的重力加速度g，地球的半径R。神舟六号飞船太空飞近似为圆周运动。则下列论述正确的是（ ）A. 可以计算神舟六号飞船绕地球的太空飞行离地球表面的高度hB. 可以计算神舟六号飞船在绕地球的太空飞行的加速度C. 飞船返回舱打开减速伞下降的过程中，飞船中的宇航员处于失重状态D. 神舟六号飞船绕地球的太空飞行速度比月球绕地球运行的速度要小8、据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质
5、量的6.4倍，一个在地球表面重量为600N的人在这个行星表面的重量将变为960N。由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为（ ）A、0.5 B、2 C、3.2 D、49、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，对应的环绕周期为，则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为（ ）v， T v， Tv， T v， T10、如图，a、b、c是在地球大气层外圆轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（ ）bac地球Ab、c的线速度大小相等，且大于a的线速度Bb、c的向心加速度大小相等，且大于a
6、的向心加速度Cc加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的cDa卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大11、经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1m2 =32，则可知（ ）Am1、m2做圆周运动的线速度之比为32Bm1、m2做圆周运动的角速度之比为32Cm1做圆周运动的半径为LDm2做圆周运动的半径为L12、设地球的半径为R0，
7、质量为m的卫星在距地面R0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g0，则以下说法错误的是（ ）A.卫星的线速度为； B.卫星的角速度为；C.卫星的加速度为； D.卫星的周期；13、在空中飞行了十多年的“和平号”航天站已失去动力，由于受大气阻力作用其绕地球转动半径将逐渐减小，最后在大气层中坠毁，在此过程中下列说法正确的是（ ）A航天站的速度将加大 B航天站绕地球旋转的周期加大C航天站的向心加速度加大 D航天站的角速度将增大14、若飞船要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站（ ）A、可以从较低的轨道上加速 B、可以从较高的轨道上加速C、可以从与空间站同一轨道上加速 D、无论在什么轨道上，只要加
8、速都行15、同步卫星离地球球心的距离为r，运行速率为v1，加速度大小为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R。则( )A、a1:a2=r:R B、a1:a2=R2:r2 C、v1:v2=R2:r2 D、16、假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是（ ）、地球的向心力变为缩小前的一半 、地球的向心力变为缩小前的、地球绕太阳公转周期与缩小前的相同 、地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半二、计算题：共40分17、国执行首次载人航天飞行的神州五号飞船于2020年10
9、月15日在中国酒泉卫星发射中心发射升空飞船由长征-2F运载火箭先送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道，在B点实施变轨后，再进入预定圆轨道，如图所示已知飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，近地点A距地面高度为h1，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：（1）飞船在近地点A的加速度aA为多大？BA预定圆轨道地球（2）远地点B距地面的高度h2为多少？18某物体在地面上受到的重力为160 N，将它置于宇宙飞船中，当宇宙飞船以a= 的加速度加速上升时，在某高度处物体对飞船中支持面的压力为90 N，试求此时宇宙飞船离地面的距离是多少?（已知地球半径R=6.4103 km，g=10 m/s2）19、
10、在美英联军发动的对伊拉克的战争中，美国使用了先进的侦察卫星.据报道，美国有多颗最先进的KH1、KH2“锁眼”系列照相侦察卫星可以通过西亚地区上空，“锁眼”系列照相侦察卫星绕地球沿椭圆轨道运动，近地点为265 km（指卫星与地面的最近距离），远地点为650 km（指卫星与地面的最远距离），质量为13.6103kg18.2103kg。这些照相侦察卫星上装有先进的CCD数字照相机，能够分辨出地面上0.l m大小的目标，并自动地将照片传给地面接收站及指挥中心。由开普勒定律知道：如果卫星绕地球做圆周运动的圆轨道半径与椭圆轨道的半长轴相等，那么卫星沿圆轨道的周期就与其沿椭圆轨道运动的周期相等。请你由上述数
11、据估算这些“锁眼”系列照相侦察卫星绕地球运动的周期和卫星在远地点处的运动速率。地球的半径 R=6 400 km，g取10 m/s2。（保留两位有效数字）第三章 万有引力定律及其应用单元测试题参考答案一、选择题（每小题5分，共80分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的）题号 1 2 3 4 5 6 7 8答案 AD D D BCD D AC AB B题号 9 10 11 12 13 14 15 16答案 A D C C ACD A D BC二、计算题：共40分17、解答：（1）设地球质量为M，飞船的质量为m，在A点受到的地球引力为 2分地球表面的重力加速度 2分由牛顿第二定律得 2
12、分（2）飞船在预定圆轨道飞行的周期 1分由牛顿运动定律得 3分 解得 2分18解：物体在地面时重力为160 N，则其质量m=16 kg. （2分）物体在地面时有G=mg （2分）在h高处时有 FNG=ma （2分）由上式得（）2=16 （2分）所以=4 （2分）则h=3R=19.2103 km （2分）19、解：设远地点距地面hl，近地点距地面h2，根据题意可知，卫星绕地球做匀速圆周运动的半径km （2分）设卫星绕地球运动的周期为T，根据万有引力定律和牛顿第二定律，有 （2分）又 （2分）物体在地球表面的重力等于万有引力，则 （2分）由式可得 （1分）代入数据可得s （2分）远在点到地面h1，设卫星在远在点的速率为v 则m （2分）、联立得 （1分） 代入数据得 v 7.6 km/s （2分）
