《【正确原创】2018-2019学年高一物理人教版必修二同步小练：（21）万有引力与航天章末综合测试》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【正确原创】2018-2019学年高一物理人教版必修二同步小练：（21）万有引力与航天章末综合测试（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、万有引力与航天章末综合测试1、下列情境中,经典力学不适用的是( )A.小朋友坐滑梯下滑B.轮船在大海上航行C.宇宙粒子接近光速运动D.子弹在空中飞行2、在物理学发展历史中,许多物理学家做出了卓越贡献。以下关于物理学家所作科学贡献的叙述中正确的是( )A.托勒密提出“日心说”B.伽利略提出了“地心说”C.牛顿发现了行星运动三大定律D.地心说认为地球是宇宙的中心,是静止不动的3、在1687年出版的自然哲学的数学原理一书中,牛顿设想,当抛出速度很大时,物体就不会落回地面。已知地球半径为,月球绕地球公转的轨道半径为,周期为,不计空气阻力.为实现牛顿的设想,抛出速度至少为( )A. B. C. D. 4
2、、如图所示,A、B、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,已知三颗卫星的质量关系为mA=mBmC,轨道半径的关系为rArB=rC,则三颗卫星( )A.线速度大小关系为vAvB=vCB.加速度大小关系为aAaB=aCC.向心力大小关系为FA=FBFCD.周期关系为TATB=TC5、鸟神星是太阳系内已知的第三大矮行星,已知其质量为m,绕太阳做匀速圆周运动(近似认为)的周期为T1,鸟神星的自转周期为T2,表面的重力加速度为g,引力常量为G,根据这些已知量可得()A.鸟神星的半径为B.鸟神星到太阳的距离为C.鸟神星的同步卫星的轨道半径为D.鸟神星的第一宇宙速度为6、地球赤道上的物体随地球自转的向心加
3、速度为a1,地球的同步卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r,向心加速度为a2.已知万有引力常量为G,地球半径为R,地球赤道表面的重力加速度为g.下列说法正确的是( )A.地球质量B.地球质量C.a1、a2、g的关系是ga1a2D.加速度之比7、如图所示,A是静止在赤道上的物体,随地球自转而做匀速圆周运动;BC是同一平面内两颗人造卫星,B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上,C是地球同步星.已知第一宇宙速度为v,物体A和卫星B、C的线速度大小分别为vA、vB、vC ,周期大小分别为TA、TB、TC , 则下列关系正确的是( )A. B. C. D. 8、如图所示,在发射地球同步卫星的过程中,卫
4、星首先进入椭圆轨道,然后在Q点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步轨道,则( )A.该卫星的发射速度必定大于B.卫星在同上不轨道上的运行速度大于C.在轨道上,卫星在P点的速度大于在Q点的速度D.卫星在Q点通过减速实现由轨道进入轨道9、地质勘探发现某地区表面的重力加速度发生了较大的变化,怀疑地下有空腔区域。进一步探测发现在地面点的正下方有一球形空腔区域储藏有天然气,如图所示。假设该地区岩石均匀分布且密度为,天然气的密度远小于,可忽略不计。如果没有该空腔,地球表面正常的重力加速度大小为,由于空腔的存在,现测得点处的重力加速度大小为.已知引力常量为,球形空腔的球心深度为,则此球形空腔的体积的是( )
5、A. B. C. D. 10、我国自主研制的“嫦娥三号”,携带“玉兔”月球车已于2013年12月2日1时30分在西昌卫星发射中心发射升空,落月点有一个富有诗意的名字“广寒宫”。若已知月球质量为,半径为,引力常量为,以下说法正确的是( )A.若在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星,则最大运行速度为B.若在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星,则最小周期为C.若在月球上以较小的初速度竖直上抛一个物体,则物体上升的最大高度为D.若在月球上以较小的初速度竖直上抛一个物体,则物体从抛出到落回抛出点所用时间为11、如图所示,a和是某天体M的两个卫星,它们绕天体公转的周期为Ta和Tb,某一时刻两卫星呈如图
6、所示位置,且公转方向相同,则下列说法中正确的是( )A.经时间后,两卫星相距最近B.经时间后,两卫星相距最远C.经时间后,两卫星相距最近D.经时间后,两卫星相距最远12、2013年12月2日1时30分,搭载月球车和着陆器的嫦娥三号月球探测器从西昌卫星发射中心升空,飞行约18min后,嫦娥三号进入如下图所示的地月转移轨道AB,A为入口点,B为出口点,嫦娥三号在B点经过近月制动,进入距离月面h=100公里的环月圆轨道,其运行的周期为T;然后择机在月球虹湾地区实行软着陆,展开月面巡视勘察.若以R表示月球半径,忽略月球自转及地球对它的影响.下列说法正确的是()A.嫦娥三号在环绕地球近地圆轨道运行的速度
7、等于7.9km/sB.嫦娥三号在环绕地球近地圆轨道运行时,处于完全失重状态,故不受重力C.月球表面的重力加速度大小为D.月球的第一宇宙速度为13、引力波探测于2017年获得诺贝尔物理学奖。双星的运动是产生引力波的来源之一,假设宇宙中有一双星系统由P、Q两颗星体组成,这两颗星绕它们连线的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动,测得P星的周期为T,P、Q两颗星的距离为l,P、Q两颗星的轨道半径之差为r(P星的轨道半径大于Q星的轨道半径),万有引力常量为G,则( )A.Q、P两颗星的质量差为B.P、Q两颗星的线速度大小之差为C.P、Q两颗星的运动半径之比为D.P、Q两颗星的质量之比为14、嫦娥工程
8、分为三期,简称“绕、落、回”三步走。我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器,该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动,再经变轨后成功落月。已知月球的半径为R,引力常量为G,忽略月球自转及地球对卫星的影响。则以下说法正确的是( )A.物体在月球表面自由下落的加速度大小为B.嫦娥三号绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为C.月球的平均密度为D.在月球上发射月球卫星的最小发射速度为15、截止到2016年2月全球定位系统已运行了整整27年,是现代世界的奇迹之一. 全球定位系统有24颗卫星在轨运行,每个卫星的环绕周期为12小时. 系统的卫星与地球同步卫星相比较,
9、下面说法正确的是( ) A. 系统的卫星轨道半径是地球同步卫星轨道半径的倍B. 系统的卫星轨道半径是地球同步卫星轨道半径的倍C. 系统的卫星线速度是地球同步卫星线速度的倍D. 系统的卫星线速度是地球同步卫星线速度的倍16、火星探测已成为世界各国航天领域的研究热点。现有人想设计发射一颗火星的同步卫星,若已知火星的质量M,半径R0,火星表面的重力加速度g0,自转的角速度0,引力常量G,则同步卫星离火星表面的高度为( )A. B. C. D. 17、一颗人造卫星的质量为m,离地面的高度为h,卫星做匀速圆周运动,已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,万有引力常量为g.求:1.卫星受到的向心力的大
10、小2.卫星的速率3.卫星环绕地球运行的周期18、如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,经时间t落地,落地时速度与水平地面间的夹角为,已知该星球半径为R,万有引力常量为G,求:1.该星球表面的重力加速度g2.该星球的第一宇宙速度v。3.人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T。19、宇宙中两颗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,而不至于因万有引力的作用吸引到一起,设二者的质量分别为和,二者相距为,求:1.该双星系统中两颗星的轨道半径;2.该双星系统的运行的角速度. 1答案及解析：答案：C解析： 2答案及解析：答
11、案：D解析： 3答案及解析：答案：D解析：物体飞出而不落地的速度为第一宇宙速度,设该物体的轨道半径为时,周期为,根据开普勒第三定律, 可求出周期,又速度,即可解得,D项正确。 4答案及解析：答案：B解析： 5答案及解析：答案：C解析： 6答案及解析：答案：B解析： 7答案及解析：答案：B解析： 8答案及解析：答案：C解析： 9答案及解析：答案：D解析：如果将该球形空腔填满密度为的岩石,则该地区重力加速度便回到正常值,因此,如果将空腔填满,地面质量为的物体的重力为,没有填满时是,故空腔填满后对物体的引力为;由万有引力定律,有,解得,D正确。 10答案及解析：答案：C解析：根据万有引力提供向心力,
12、 得: 当轨道半径取月球半径时,卫星的最大运行速度为,卫星的最小周期为,A、B错误;已知月球质量为,半径为.引力常量为,忽略月球自转的影响,根据万有引力等于重力: 在月球上以初速度竖直上抛一个物体,物体上升的最大高度 由以上两式解得:,C正确;在月球上以初速度竖直上抛一个物体,物体落回到抛出点所用时间,D错误;考点:本题考查万有引力与航天。 11答案及解析：答案：ABD解析： 12答案及解析：答案：AC解析： 13答案及解析：答案：ABD解析： 14答案及解析：答案：AC解析： 15答案及解析：答案：BD解析：设系统的卫星轨道半径为,周期为,地球同步卫星轨道半径为,周期为由万有引力提供向心力,有得卫星运动的周期,又,所以,选项A错误,B正确;根据,可得,选项C错误,D正确. 16答案及解析：答案：AC解析： 17答案及解析：答案：1. 根据黄金代换式得GM=gR2则向心力2.根据万有引力提供向心力解得3.根据万有引力提供向心力解得解析： 18答案及解析：答案：1.根据平抛运动知识解得2.物体绕星球表面做匀速圆周运动时万有引力提供向心力,则有又因为联立解得3.人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动时,运行周期最小,则有所以解析： 19答案及解析：答案：1.解:这两颗星万有引力提供向心力,有:两式相除,得: .又因为,所以有:2.两星的角速度相同,则:式消去,式消去得:解得: .解析：
