第六章《萬有引力與航天》測試題(含詳細解答)

1、D D .衛(wèi)星在軌道2上經過P點時的加速度等于它在軌道3萬有引力與航天測試題、選擇題（每小題4分，全對得4分，部分對的得2分，有錯的得0分，共48分。）1 第一次通過實驗比較準確的測出引力常量的科學家是（）A.牛頓B.伽利略C.胡克D.卡文迪許2.如圖1所示a、bA.牛頓B.伽利略C.胡克D.卡文迪許2.如圖1所示a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運動的3顆衛(wèi)星下列說法正確的是（b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度；b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度；c加速可追上同一軌道上的b, b減速可等候同一軌道上的c；a衛(wèi)星由于某種原因，軌道半徑變小，其線速度將變大 、地球丿/O亠、

2、C圖13.宇宙飛船為了要與“和平號“軌道空間站對接，應該：（）A.在離地球較低的軌道上加速B.在離地球較高的軌道上加速C.在與空間站同一高度軌道上加速D.不論什么軌道，只要加速P就行4、發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，軌道1 2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，如圖2所示。則在衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的 是：（）A .衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率。B .衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度。C .衛(wèi)星在軌道1上經過Q點時的速度大于它在軌道2上經過P點時的加速度5

3、、宇航員在圍繞地球做勻速圓周運動的空間站中會處于完全失重中，下列說法中正確的是()A.宇航員仍受重力的作用B.宇航員受力平衡C.宇航員受的重力正好充當向心力D.宇航員不受任何作用力某星球質量為地球質量的9倍，半徑為地球半徑的一半，在該星球表面從某一高度以10 m/s的初2速度豎直向上拋出一物體，從拋岀到落回原地需要的時間為(g地=10 m/s)()11 1A. 1sB. sC.sD.s918367.假如地球自轉速度增大，矢于物體重力，下列說法正確的是()A放在赤道地面上的萬有引力不變B放在兩極地面上的物體的重力不變C放在赤道地面上物體的重力減小D放在兩極地面上的物體的重力增加8.設想把質量為m

4、的物體放在地球的中心，地球的質量為M半徑為R,則物體與地球間的萬有引力是()GMm2A.零B.無窮大C. RD.無法確定口和29.對于質量m和質量為m的兩個物體間的萬有引力的表達式r2 下列說法正確的是()和m所受引力總是大小相等的B當兩物體間的距離r趨于零時，萬有引力無窮大當有第三個物體m放入之間時，m和m間的萬有引力將增大所受的引力性質可能相同，也可能不同10地球赤道上的重力加速度為g,物體在赤道上隨地球自轉的向心加速度為a,要使赤道上物體“飄”起來，則地球的轉速應為原來轉速的（）VV11 尖于地球同步通訊衛(wèi)星下列說法中正確的是（A.它一定在赤道上空運行B.A.它一定在赤道上空運行B.C.

5、它運行的線速度一定小于第一宇宙速度宙速度之間各國發(fā)射的這種衛(wèi)星軌道半徑都一樣D.它運行的線速度介于第一和第二宇12.面上各點均做勻速圓周運動，所以（12.面上各點均做勻速圓周運動，所以（由于地球的自轉，地球表 ）A.地球表面各處具有相同大小的線速度A.地球表面各處具有相同大小的線速度B.地球表面各處具有相同大小的角速度C.地球表面各處具有相同大小的向心加速D.地球表面各處的向心加速度方向都指向度二填空題（每題6分，共12分。）已知火星的半徑約為地球半徑的1/2，火星質量約為地球質量的1/9。若一物體在地球表面所受重力比它在火星表面所受重力大49N則這個物體的質量是kg。離地面某一高度h處的重力

6、加速度是地球表面重力加速度的則髙度h是地球半徑的倍&三計算題（15題12分，16題10分，17題18分，共40分。）天體運動中，將兩顆彼此相距較近的行星稱為雙星， 它們在萬有引力作用下間距始終保持不 變，并沿半徑不同的同心軌道作勻速園周運動， 設雙星間距為L,質量分別為M、M,試計算（1） 雙星的軌道半徑（2）雙星運動的周期。16.大。現(xiàn)有一中子星，觀測到它的自轉周中子星是恒星演化過程的一種可能結果，它的密度很16.大?，F(xiàn)有一中子星，觀測到它的自轉周中子星是恒星演化過程的一種可能結果，它的密度很期為T二1/30S。向該中子星的最小密度應是多少才能維持該星體的穩(wěn)定，不致因自轉而瓦解。計等時星體可

7、視為均勻球體。（引力常數(shù)G二x 1O一 11m3/kgs2）17.宇航員站在某一星球距離表面h高度處，以初速度V。沿水平方向拋出一個小球，經過時間t后小球落到星球表面，已知該星球的半徑為R,引力常量為G求：該星球表面的重力加速度g的大?。唬?）小球落地時的速度大??；該星球的質量；答案、選擇題解軍析：英國物理學家卡文迪許于1789年巧妙地設計了扭秤裝置，并用扭成裝置測量出了萬有引力常量的數(shù)值是x1011N? m-/kg =故選oMm解析：地球對衛(wèi)星的萬有引力提供衛(wèi)星做勻速圓周運動的向心力，即a G可知，半徑越小，線速度越大，VbVcVaa G可知，半徑越小，線速度越大，VbVcVa，故A錯；由只

8、可知，半徑越小，向心加速度越大，故B錯；C加速時，其運動軌道要變化，衛(wèi)星要做離心運動，從而到距離地球更遠的軌道做圓周運動，不會追上b；同樣，若b減速，該衛(wèi)星要做近心運動，不會等到c衛(wèi)星；故C等到c衛(wèi)星；故C錯。由可知，半徑變小，其穩(wěn)定運行時的線速度要變大,3.A解析：衛(wèi)星運行時，只要加速，就要做離心運動，只要減速，就要做盡心運動；由此可判斷，只有AGM4.BD解析：衛(wèi)星穩(wěn)定運行時，速度公式，軌道4.BD解析：衛(wèi)星穩(wěn)定運行時，速度公式，軌道3上的速率小于軌道1上的速率AGM錯；角速度，R3，故B正確；衛(wèi)星從圓軌道到變?yōu)闄E圓軌道運動需要經過加速做離心運GMa 動，故c錯誤；加速度R ，距離相同，故

9、D正確。5-AC鯉析：宇舫吊存空間站中仍歡呼利重力作申縱干失重狀杰鳧梧宇舫吊府座命的毬力為雪故A正確，D故A正確，D錯誤；宇航員受到的引力即重力提供向心力，故 解析：星球和地球表面的重力加速度，根據(jù)萬有引力定律得：B錯，C正確。GMa可得:22可得:g=9X2 X 10 m/s =360 m/s在星球表面某一高度以10 m/s的初速度豎直向上拋出一物體，從拋出到落地所用時間為: t=宕丘=2X iox 360 s= 1合s,故C正確。7ABC.解析：GMm/2 -F n=ryo 2 r ,3變大，則GMm/2不變， 但是Fn要變小，即重力要變小， TOC o 1-5 h z 故AC正確；在兩極

10、3原來就是0，變大還是0。故B正確，D錯。解析：根據(jù)對稱性可知，處于地球球心的物體受到引力為零。故A正確。9.A解析：和m間的引力對兩個物體而言是作用力和反作用力，所以大小總是相等的，故正確；r趨于零時，公式已經不適用，故B錯；m和m間的引力與其他物體無矢，故C錯；作用力和反作用力性質一定相同，故D錯。G mg ma m 2Rm /2R鯉析：原夾狀態(tài)市満卍公式R后來飄起來時 RM為地球質量、m為物體質量、R為地球半徑、/為飄起時的角速度、為原來的角速度。聯(lián)g a立求解得。萬有引力是普遍存在的，而重力是萬有引力的一部分，當位于赤 道上的物體飄起來時，赤道上物體所受萬有引力完全充當向心力，重力為零

11、，因而轉速一定比原來大。22故B正確。解析：地球同步衛(wèi)星一定位于赤道上空，故A正確；根據(jù)萬有引力提供向心力可知，地球同步V GM衛(wèi)星的軌道是確定的，故B正確；穩(wěn)定運行時R，故同步衛(wèi)星的速度小于第一宇宙速度，C正確，D錯。解析：地球表面各處的角速度是相同的，半徑不同，線速度不同，故A錯，B正確；地球表面上各點的向心加速度不同，故C錯；各點的向心加速度指向該點所在的與地軸垂直的圓的圓心，故D錯。 二、填空題解析：由題意知m)g mg2 49N,同時，Mm GR2 mg9192m。9kg o14解析：由題意知m)g mg2 49N,同時，Mm GR2 mg9192m。9kg o14解2 1 析：MmG 2 mg根據(jù) R得，GMRS故92R21)R15解析：雙星繞兩者連線上某點做勻速圓周運動，即2L2M川2L2G L2Li LaLi由以上兩式可得：M2LL2M, M 2M1Mi M2Li LaLi由以上兩式可得：M2LL2M, M 2M1Mi M2gm又由pg Mi% Li得