《《万有引力与天》单元评估(Ⅱ).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《万有引力与天》单元评估(Ⅱ).doc（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、万有引力与航天单元评估()一、选择题(每小题4分，共40分)1我国发射的“亚洲一号”通信卫星的质量为m，如果地球半径为R，自转角速度为，地球表面重力加速度为g，则“亚洲一号”卫星()A受到地球的引力为mB受到地球引力为mgC运行速度vD距地面高度为hR解析：通信卫星的特点是卫星的周期与地球自转相同，角速度也相同，由向心力等于万有引力得FGm2(Rh)，解之得Rh，hR，又由公式Gmg，得GMR2g，所以v(Rh)，选项C正确；hR，故选项D正确；又由Fm2(Rh)得Fm2(Rh)m，所以选项A正确，而选项B错误答案：ACD2人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，加速度为a，速度为v，
2、角速度为，周期为T，则下列关系正确的是()Aa与r2成反比Bv与成反比C与成反比 DT与成正比解析：由万有引力定律和牛顿第二定律得a，由m2rmr得v，T2.答案：ABCD3关于同步卫星，下列说法正确的是()A它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离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，但离地心的距离是一定的C它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同的值D它只能在赤道的正上方，且离地面的距离也是一定的解析：因为地球自转的转轴是通过地球南北极的轴线，且卫星绕地球自转的向心力是由地球对卫星的万有引力提供的，向心力的方向指向地心，所以同步卫星只能处在赤道的正上方，才能与
3、地球自转同步；设它距地心的距离为r，则由Gm2rm()2r得r，其中T24 h，所以r为一定值答案：D4(2011浙江卷)为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1.随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2，则()AX星球的质量为MBX星球表面的重力加速度为gxC登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为D登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为T2T1解析：本题考查万有引力的应用，意在考查考生综合分析和推理的能力探测飞船做圆周运动时有Gm1()2r1，解得M，选项A正确；因为
4、星球半径未知，所以选项B错误；根据Gm，得v，所以，选项C错；根据开普勒第三定律得选项D正确答案：AD5由于地球的自转，使得静止在地面的物体绕地轴做匀速圆周运动对于这些做匀速图1圆周运动的物体，以下说法正确的是()A向心力都指向地心B速度等于第一宇宙速度C加速度等于重力加速度 D周期与地球自转的周期相等解析：本题重点考查了地球上的物体做匀速圆周运动的知识由于地球上的物体随着地球的自转做圆周运动，则其周期与地球的自转周期相同，D正确，不同纬度处的物体的轨道平面是不相同的，如图1，m处的物体的向心力指向O点，选项A错误；由于第一宇宙速度是围绕地球运行时，轨道半径最小时的速度，即在地表处围绕地球运行
5、的卫星的速度，则选项B错误；由图1可知，向心力只是万有引力的一个分量，另一个分量是重力，因此加速度不等于重力加速度 ，选项C错误答案：D6土星外层有一个环，为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以通过测量环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系来判断()A若vR，则该层是土星的一部分B若v2R，则该层是土星的卫星群C若v，则该层是土星的一部分D若v2，则该层是土星的卫星群解析：若为土星的一部分，则它们与土星绕同一圆心做圆周运动的角速度应相同，根据vR可知vR.若为土星的卫星群，则由公式Gm，可得v，即v2，故应选A、D.答案：AD7. (2010江苏卷)2009年5月，航天飞
6、机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道进入椭圆轨道，B为轨道上的一点，如图2所示关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有()图2A. 在轨道上经过A的速度小于经过B的速度B. 在轨道上经过A的动能小于在轨道上经过A的动能C. 在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期D. 在轨道上经过A的加速度小于在轨道上经过A的加速度解析：航天飞机在轨道上匀减速变轨，机械能守恒，故A正确，在A点由轨道进入轨道需启用制动装置行时，故B正确由开普勒得k，可知C正确在轨道、上经过A点的加速度均由相同的万有引力提供，故D错误答案：ABC8两个物体之间的万有引力大小为25N，若物体之间的距离减小1000
7、km时，它们之间的引力大小为36N(此时两物体仍可视为质点)，则两物体原来之间的距离为()A6000 km B5000 kmC4000 km D3000 km解析：设物体之间原来的距离为r km，则后来的距离为(r1000)km，由引力公式可知F1G25 N，F2G36 N，所以，所以r6000.答案：A9太阳能电池是太阳能通过特殊的半导体材料转化为电能的，在能量的利用中，它有许多优点，但也存在着一些问题，如受到季节、昼夜及阴晴等气象条件的限制为了能尽量地解决这些问题，可设想把太阳能电池送到太空中并通过一定的方式让地面上的固定接收站接收电能，太阳能电池应该置于()A地球的同步卫星轨道B地球大气
8、层上的任一处C地球与月亮的引力平衡点D地球与太阳的引力平衡点解析：太阳能电池板必须与地面固定接收站相对静止即与地球自转同步答案：A10(2010山东卷)1970年4月24日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，开创了我国航天事业的新纪元“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点M和远地点N的高度分别为439 km和2384 km，则()图3A卫星在M点的势能大于N点的势能B卫星在M点的角速度大于N点的角速度C卫星在M点的加速度大于N点的加速度D卫星在N点的速度大于7.9 km/s解析：由Epmgh可知，卫星在近地点M的势能小于远地点N的势能由Gm2r得：，rMN，选
9、项B正确由Gma得：a，rMaN，选项C正确由Gm，得v，rMrN所以vN7.9 km/s.因此无法比较vN与7.9 km/s的关系D项错误答案：BC二、填空题(每小题5分，共20分)112007年4月，我国成功发射了第五颗北斗导航卫星该卫星受_作用，在距离地面2.15万千米的轨道上绕地球运动答案：万有引力(或地球引力)12有m1和m2两颗人造卫星，已知m1m2，如果m1和m2在同一轨道上运行，则它们的线速度之比v1v2_；如果m1的运行轨道半径是m2的运行轨道半径的2倍，则它们的线速度之比v1v2_.解析：当m1和m2在同一轨道上运行时，v，v1v211.当r12r2时，v1v21.答案：1
10、1,113“神舟”五号的飞行可看成近地运行，杨利伟的质量为65 kg，他在运行过程中的向心力可估算为_102 N.答案：6.3714月球的直径约为地球直径的，月球的质量约为地球质量的，一举重运动员在地球上能举起121 kg的杠铃，在月球上能举起_kg的杠铃答案：729三、计算题(共40分)15(8分)某小报登载：年月日，国发射了一颗质量为100kg、周期为1 h的人造环月卫星一位同学记不住引力常量G的数值且手边没有可查找的材料，但他记得月球半径约为地球半径的，月球表面重力加速度约为地球的.经过推理，他认定该报道是则假新闻试写出他的论证方案(地球半径约为6.4103 km)解析：环月卫星的向心力
11、由月球对它的引力提供，设环月卫星的最小周期为T，环月卫星质量为m，则有F引mg月mR月()2，可得T222代入数据解得T6.22103 s1.73 h环月卫星的最小周期为1.73 h，故该报道是假新闻16(10分)A、B两行星在同一平面内绕同一恒星做匀速圆周运动，运行方向相同，A的轨道半径为r1，B的轨道半径为r2，如图4所示已知恒星质量为M，恒星对行星的引力远大于行星间的引力，两行星的轨道半径r11)为了解释观测周期T和双星运动周期T不同，目前有一种流行的理论认为，在宇宙中可能存在一种观测不到的物质暗物质如果暗物质与物质间的作用力也遵守万有引力定律，作为一种简化模型，我们假定在以这两个星体连线为直径的球体内均匀分布着这种暗物质，如不考虑其他暗物质的影响，试根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种暗物质的密度解析：由观测结果，星体的运动周期TT，这种差异是由双星系统内均匀分布的暗物质引起的均匀分布在球体内的暗物质对双星系统的作用，与位于中心O处的质点的作用相同，质量等于球内暗物质的总质量M，暗物质作用的双星系统的速度即为观察到的速度v，则有M()()2.如果没有暗物质，理论上每一个星体绕O做圆周运动的周期是T，则M()()2.由题中条件TT1.联立得MM.设
