人教版物理必修2单元测试题 第六章万有引力与航天【含答案】
第六章万有引力与航天
单元测试题
一、选择题（本大题共10小题，每小题6分，共60分。）
1.假设“遥感卫星九号”运行轨道比“遥感卫星八号"离地球更近些，且它们的运行轨道都是圆周，则“遥感九号”比“遥感八号”运行的（ ）
A.周期小 B.线速度小 C.角速度小 D.加速度小
2.某同学设想驾驶一辆“陆地－太空”两用汽车，沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大。当汽车速度增加到某一值时，它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航天汽车”。不计空气阻力，已知地球的半径R=6400km。下列说法正确的是（ ）
A.汽车在地面上速度增加时，它对地面的压力增大
B.当汽车速度增加到7.9km/s时，将离开地面绕地球做圆周运动
C.此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1h
D.在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力
3.假设某个国家发射了一颗绕火星做圆周运动的卫星。已知该卫星贴着火星表面运动，把火星视为均匀球体，如果知道该卫星的运行周期为T，引力常量为G，那么( )
A.可以计算火星的质量 B.可以计算火星表面的引力加速度
C.可以计算火星的密度 D.可以计算火星的半径
4.“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中，发现A、B两颗均匀球形天体，两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星，测得两颗卫星的周期相等，以下判断正确的是( )
A.天体A、B的质量一定不相等
B.两颗卫星的线速度一定相等
C.天体A、B表面的重力加速度之比等于它们的半径之比
D.天体A、B的密度一定不相等
5.如图1所示为嫦娥一号卫星撞月的模拟图，卫星在控制点1开始进入撞月轨道。假设卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为R，周期为T，引力常量为G。根据题中信息( )
A.可以求出月球的质量
B.可以求出月球对嫦娥一号卫星的引力
C.可知嫦娥一号卫星在控制点1处应减速
D.可知嫦娥一号在地面的发射速度大于11.2 km/s
6.土星的卫星众多，其中土卫五和土卫六的半径之比为65RR，质量之比为65mm，围绕土星做圆周运动的半径之比为65rr，下列判断正确的是（ ）
A.土卫五和土卫六的公转周期之比为2365rr 图1 B.土星对土卫五和土卫六的万有引力之比为25656rrmm
C.土卫五和土卫六表面的重力加速度之比为25665RRmm
D.土卫五和土卫六的公转速度之比为2156rr
7.如图2所示为全球定位系统(GPS)。有24颗卫星分布在绕地球的6个轨道上运行，它们距地面的高度都为2万千米。已知地球同步卫星离地面的高度为3.6万千米，地球半径约为6400 km，则全球定位系统的这些卫星的运行速度约为( )
A.3.1km/s B.3.9km/s
C.7.9km/s D.11.2km/s
8.2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙－2251”卫星和美国的“铱－33”卫星在西伯利亚上空约805 km处发生碰撞。这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件。碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境。假定有甲、乙两块碎片，绕地球运行的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是( )
A.甲的运行周期一定比乙的长 B.甲距地面的高度一定比乙的高
C.甲的向心力一定比乙的小 D.甲的加速度一定比乙的大
9.2005年12月11日，有着“送子女神”之称的小行星“婚神”(Juno)冲日，在此后十多天的时间里，国内外天文爱好者凭借双筒望远镜可观测到它的 “倩影”。在太阳系中除了八大行星以外，还有成千上万颗肉眼看不见的小天体，沿着椭圆轨道不停地围绕太阳公转。这些小天体就是太阳系中的小行星。冲日是观测小行星难得的机遇。此时，小行星、太阳、地球几乎成一条直线，且和地球位于太阳的同一侧。 “婚神”星冲日的虚拟图如图3所示，则( )
A.2005年12月11日，“婚神”星的线速度大于地球的线速度
B.2005年12月11日，“婚神”星的加速度小于地球的加速度
C.2006年12月11日，必将发生下一次“婚神”星冲日
D.下一次“婚神”星冲日必将在2006年12月11日之后的某天发生
10.如图4所示，从地面上A点发射一枚远程弹道导弹，仅在引力作用下，沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B，C为轨道的远地点，距地面高度为h。已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G。设距地面高度为h的圆轨道上卫星运动周期为T0。下列结论正确的是（ ）
A.导弹在C点的速度大于GMRh
B.导弹在C点的加速度等于2()GMRh
C.地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点 图2
图3
A B C
h
R
地球
图4 D.导弹从A点运动到B点的时间一定大于T0
二、填空题（本大题共2小题，共14分。）
11.（6分）如图5所示，三个质点a、b、c质量分别为m1、m2、M（M>>m1，M>>m2），在C的万有引力作用下，a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径之比ra：rb=1:4，则它们的周期之比Ta：Tb= ；从图示位置开始，在b运动一周的过程中，a、b、c共线了 次。
12.（8分）在某星球表面以初速度v0坚直上抛一个物体，若物体只受该星球引力作用，物体上升的最大高度为h，该星球表面的重力加速度为 ；已知该星球的半径R，如果要在这个星球上发射一颗绕它运行的卫星，其做匀速圆周运动的最小周期为 。
三、计算题（本题共2个小题，共26分，）
13.（12分）土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动。其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别位rA=8.0×104km和r B=1.2×105km。忽略所有岩石颗粒间的相互作用。（结果可用根式表示）
（1）求岩石颗粒A和B的周期之比。
（2）土星探测器上有一物体，在地球上重为10N，推算出它在距土星中心3.2×105km处受到土星的引力为0.38N。已知地球半径为6.4×103km，请估算土星质量是地球质量的多少倍？
14.（14分）我国已实现探月计划，同学们也对月球有了更多的关注。
（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径；
（2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t，小球落回抛出点。已知月球半径为r，引力常量为G，试求出月球的质量M月。 图5 参考答案
一、选择题
1.A 解析 轨道半径越小，线速度越大，角速度越大，加速度越大，周期越小。
2.B 解析 汽车在地面上速度增加时，它对地面的压力减小，选项A错误；此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1.4h，选项C错误；在此“航天汽车”上物体处于失重状态，可以用弹簧测力计测量物体的重力，选项D错误。
3.C 解析 卫星绕火星做圆周运动的向心力由万有引力提供，则有：GMmr2＝m4π2T2r，而火星的质量M＝ρ43πr3，联立解得：火星的密度ρ＝3πGT2，由M＝4π2r3GT2，g＝GMr2＝4π2T2r知，不能确定火星的质量、半径和其的表面引力加速度，所以C正确。
4.C 解析 假设某行星有卫星绕其表面旋转，万有引力提供向心力，可得GMmR2＝m4π2T2R，那么该行星的平均密度为ρ＝MV＝M43πR3＝3πGT2卫星的环绕速度v＝GMR，表面的重力加速度g＝GMR2＝G·4ρπR3，所以正确答案是C。
5.AC 解析 由GMmR2＝m4π2T2R可得月球的质量M＝4π2R3GT2，A正确。由于不知嫦娥一号的质量，无法求得引力，B错误。卫星在控制点1开始做近月运动，知在该点万有引力要大于所需的向心力，故知在控制点1应减速，C正确。嫦娥一号进入绕月轨道后，同时还与月球一起绕地球运行，并未脱离地球，故知发射速度小于11.2 km/s，D错误。
6.AD 解析 土星对土卫五和土卫六的万有引力之比为25665mrmr，选项B错误；土卫五和土卫六表面的重力加速度之比为265RR，选项C错误。
7.B 解析 同步卫星的速度v1＝2πTr＝3.08 km/s。又由v2∝1r，得定位系统的卫星的运行速度v2＝3.9 km/s。
8.D 解析 由v＝GMr可知，甲碎片的速率大，轨道半径小，故B错误；由公式T＝2πR3GM可知，甲的周期小，故A错误；由于未知两碎片的质量，无法判断向心力的大小，故C错误；碎片的加速度是指引力加速度，由GMmR2＝ma，可得a＝GMR2，甲的加速度比乙大，D正确。
9.BD 解析 由GMmr2＝mv2r得v2∝1r，“婚神”的线速度小于地球的线速度，由a＝Fm＝GMr2知，“婚神”的加速度小于地球的加速度，地球的公转周期为一年，“婚神”的公转周期大于一年，C错误，D正确。 10.BC 解析 导弹的轨道是椭圆，在远地点C点的速度小于GMRh，选项A错误；导弹从A点运动到B点的时间一定小于T0，选项D错误。
二、填空题
11. 1:8 8 解析 根据rTmr2224MmG，得GMrT324，所以81baTT，在b运动一周的过程中，a运动8周，所以a、b、c共线了8次。
12.hv220 hRv220 解析 物体做竖直上抛运动，根据v02=2gh得g=hv220，根据万有引力提供向心力，mg=mR（2T）2。
三、计算题
13. 解析 （1）由公式T＝2πR3GM可知962BATT。
（2）设地球质量为M， 地球半径为r0， 地球上物体的重力可视为万有引力， 探测器上物体质量为m0， 在地球表面重力为G0， 距土星中心r0/=5102.3km处的引力为G0’， 根据万有引力定律:2000rGMmG，2'000'0rmGMG，由上述两式得：950MM (倍)。
14. 解析 （1）根据万有引力定律和向心力公式：GrTMrMM22)2(月月，mg = G2MmR
联立得：r =32224TgR。
（2）设月球表面处的重力加速度为g月，根据题意：v0=g月t/2 ，g月 = GM月/r2
联立得：M月 =2v0r2/Gt。
【成才之路】高中新课标人教版物理必修二第六章万有引力与航天第五节宇宙航行
【成才之路】⾼中新课标⼈教版物理必修⼆第六章万有引
⼒与航天第五节宇宙航⾏
第6章第5节
基础夯实1．(⼴东滨河中学08～09学年⾼⼀下学期期中)地球同步卫星与静⽌在地⾚道上的物体⽐较，下列物理量相同的是()
A．线速度
B．⾓速度
C．向⼼加速度
D．周期
2．随着“天宫”计划的实施，我国的航天员⼈数及航天员在太空中停留的时间逐渐增加，体育锻炼成了⼀个必不可少的环节．下列器材最适合航天员在轨道舱中锻炼时使⽤的是()A．哑铃
B．弹簧拉⼒器
C．单杠
D．徒⼿跑步机
解析：跳出思维定势是解决本题的关键．⼤多数的运动器材是靠⾃⾝或运动者的“重量”发挥作⽤的，⼀到“失重”的环境它们就完全派不上⽤场，⽽“太空”正是这样⼀个环境——在太空中的⼀切物体处于完全失重状态．3．(蚌埠⼆中09～10学年⾼⼀下学期期中)2008年9⽉25⽇⾄28⽇，我国成功实施了“神⾈”七号载⼈飞船航天飞⾏．在刘伯明、景海鹏的配合下，翟志刚顺利完成了中国⼈的第⼀次太空⾏⾛.9⽉27⽇19时24分，“神⾈”七号飞⾏到31圈时，成功释放了伴飞⼩卫星，通过伴飞⼩卫星可以拍摄“神⾈”七号的运⾏情况．若在⽆牵连情况下伴飞⼩卫星与“神⾈”七号保持相对静⽌，下列说法中正确的是()A．伴飞⼩卫星与“神⾈”七号飞船绕地球运动的⾓速度相同
B．伴飞⼩卫星绕地球沿圆轨道运动的速度⽐第⼀宇宙速度⼤
C．霍志刚在太空⾏⾛时的加速度和地⾯上的重⼒加速度⼤⼩相等
D．霍志刚在太空⾏⾛时不受地球的万有引⼒作⽤，处于完全失重状态
4．(2009年青岛模拟)据美国媒体报道，美国和俄罗斯的两颗通信卫星于2009年2⽉11⽇在西伯利亚上空相撞，这是⼈类有史以来的⾸次卫星在轨碰撞事件．碰撞发⽣的地点位于西伯利亚上空490英⾥(约790公⾥)，⽐国际空间站的轨道⾼270英⾥(约434公⾥)．若两颗卫星的运⾏轨道均可视为圆轨道，下列说法正确的是()
A．碰撞后的碎⽚若受到⼤⽓层的阻⼒作⽤，轨道半径将变⼩，则有可能与国际空间站相撞
高一物理人教版必修二第六章万有引力与航天单元测试
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万有引力与航天
一、单选题
1. 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．如图所示，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m1：m2=3：2．则下列结论不正确的是（ ）
A. m1、m2做圆周运动的线速度之比为3：2
B. m1、m2做圆周运动的角速度之比为1：1
C. m1做圆周运动的半径为L
D. m2做圆周运动的半径为L
2. 开普勒第三定律对行星绕恒星的匀速圆周运动同样成立，即它的运行周期T的平方与轨道半径r的三次方的比为常数，设=K，则常数K的大小（）
A. 只与行星的质量有关 B. 与恒星的质量与行星的质量有关
C. 只与恒星的质量有关 D. 与恒星的质量及行星的速度有关
3. 一物体在地球表面重16N，它在以的加速度加速上升的火箭中的视重为9N，则此时火箭离地面的距离为地球半径的几倍：（ ）
A. 1 B. 3 C. 5 D. 7
4. 2018年我国航天事业捷报频传，4月12日，首颗高通量静止轨道通信卫星“中星16号”成功发射，实现了自主通信卫星的宽带应用．4月22日，“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室完成交会对接，对接形成的组合体在距地面约393 km的圆轨道上运行，则：
A. 组合体的运行速度大于7.9 km/s
B. “中星16号”一定在赤道正上方
C. “中星16号”的周期比组合体小
D. “中星16号”的向心加速度比组合体大
5. 关于第一宇宙速度的正确说法是（）
A. 它是人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度
B. 它是人造地球卫星在圆形轨道上的最小运行速度
C. 它比同步卫星绕地球运行的速度小
D. 它的速度是11.2km/s
必修2第六章《万有引力与航天》测试题(word含答案)
必修2第六章《万有引力与航天》单元测试
一、选择题（本题包括8小题，共64分。每小题8分，漏选4分，错选或不选0分。）
1．关于万有引力定律的表达式F=G221rmm，下面说法中正确的是 （ AD ）
A．公式中G为引力常量，它是由实验测得的
B．当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大
C．m1与m2相互的引力总是大小相等，方向相反，是一对平衡力
D．m1与m2相互的引力总是大小相等，而且与m1、m2是否相等无关
2．关于开普勒第三定律的公式 a3T2 ＝k，以下理解正确的是 ( B )
A．k与T2成反比 B．k值是与a和T无关的值
C．a代表行星运动的轨道半径 D．T代表行星运动的自转周期
3．对于公式m＝m01－v2c2，下列说法中正确的是 （ CD ）
A．式中的m0是物体以速度v运动时的质量
B．当物体的运动速度v＞0时，物体的质量m＞m0，即物体的质量改变了， 故经典力学不适用，是不正确的
C．当物体以较小速度运动时，质量变化十分微弱，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动
D．通常由于物体的运动速度太小，故质量的变化引不起我们的感觉，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量的变化
4．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其速率是下列的（ B ）
A．一定等于7.9km/s B．等于或小于7.9km/s
C．一定大于7.9km/s D．介于7.9 ~ 11.2 km/s
5．两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动的周期之比TA：TB = 1：8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（ C ）
A．RA：RB = 4：1 vA：vB = 1：2 B．RA：RB = 4：1 vA：vB = 2：1
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第六章 单元测试题
一、选择题
1、开普勒关于行星运动规律的表达式R3/T2=k，以下理解正确的是（ ）
A.k是一个与行星无关的常量
B.R代表行星运动的轨道半径
C.T代表行星运动的自转周期
D.T代表行星绕太阳运动的公转周期
2、一行星沿一椭圆轨道绕太阳运动，在由近日点到远日点的过程中，以下说法中正确的是（ ）
A.行星的加速度逐渐减小
B.行星的动能逐渐减小
C.行星与太阳间的引力势能逐渐增大
D.行星与太阳间的引力势能跟动能的和保持不变
3、关于万有引力定律，下列说法正确的是（ ）
A.只有天体之间才有万有引力
B.牛顿把地球表面的动力学关系应用到天体间，发现了万有引力定律
C.万有引力常量G是卡文迪许第一个由实验的方法测定的，它没有单位
D.当两个物体之间的距离为0时，万有引力无穷大
4、甲、乙两个质点间的万有引力大小为F，若甲质点的质量不变，乙质点的质量增大为原来的2倍，同时它们间的距离减为原来的1/2，则甲、乙两个质点间的万有引力大小将变为（ ）
A .F Ｂ.F/2 Ｃ.8F Ｄ.4F
5、各行星的运动近似看作匀速圆周运动，则离太阳越远的行星（ ） A.周期越小 Ｂ.线速度越小
Ｃ.角速度越小 Ｄ.向心加速度越小
6、一颗小行星环绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍，则这颗小行星的运转周期是( )
A.4年 B. 6年 C．8年 D.9年
7、已知两颗人造卫星A.B绕地球做匀速圆周运动，周期之比为１：８。则轨道半径之比和运动速率之比分别为( )
A. 4:1 , 1:2 B. 4:1 , 2:1 C. 1:4 , 1:2 D. 1:4 , 2:1
8、假设一小型火箭在高空绕地球作匀速圆周运动，如果沿其运动相反的方向喷出一部分气体，不计空气阻力，则有（ ）
(人教版)北京市高中物理必修二第六章《圆周运动》测试题(答案解析)
一、选择题
1．如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动，盘面与水平面的夹角为15，盘面上离转轴距离为1mr处有一质量1kgm的小物体，小物体与圆盘始终保持相对静止，且小物体在最低点时受到的摩擦力大小为6.6N。若重力加速度g取l0m/s2，sin150.26，则下列说法正确的是（ ）
A．小物体做匀速圆周运动线速度的大小为2m/s
B．小物体受到合力的大小始终为4N
C．小物体在最高点受到摩擦力大小为0.4N，方向沿盘面指向转轴
D．小物体在最高点受到摩擦力大小为1.4N，方向沿盘面背离转轴
2．中国选手王峥在第七届世界军人运动会上获得链球项目的金牌。如图所示，王峥双手握住柄环，站在投掷圈后缘，经过预摆和3~4圈连续加速旋转及最后用力，将链球掷出。整个过程可简化为加速圆周运动和斜抛运动，忽略空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A．链球圆周运动过程中，链球受到的拉力指向圆心
B．链球掷出后做匀变速运动
C．链球掷出后运动时间与速度的方向无关
D．链球掷出后落地水平距离与速度方向无关
3．关于做匀速圆周运动物体的线速度、角速度、周期的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．线速度大的角速度一定大
B．线速度大的周期一定小
C．角速度大的周期一定小
D．角速度大的半径一定小
4．如图所示，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨组成的轨道平面与水平面的夹角为θ，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内外轨道均不受侧压力作用，下面分析正确的是（ ）
A．sinvgR
B．若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内
C．若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外
D．无论火车以何种速度行驶，对内侧轨道都有压力
5．光滑的圆锥漏斗的内壁，有两个质量相等的小球A、B，它们分别紧贴漏斗，在不同水平面上做匀速圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是：（ ）
高中物理必修2 第六章 万有引力与航天——第3节 万有引力定律
1
第3节万有引力定律
1 月——地检验
（1）牛顿的思路：地球绕太阳运动是因为受到太阳的引力，人跳起后又能落回地球是因为人受到地球的引力，这些力是否是同一种力？是否遵循相同的规律？实践是检验真理的唯一标准，但在当时的条件下很难通过实验来验证，这就自然想到了月球．
（2）月一地检验：基本思想是如果重力和星体间的引力是同一性质的力，都与距离的二次方成反比关系，那么月球绕地球做近似圆周运动的向心加速度就应该是地面重力加速度的1/3600，因为月心到地心的距离约为地球半径的60倍．
（3）检验过程：牛顿根据月球的周期和轨道半径，计算出月球围绕地球做圆周运动的向心加速度
232242.710m/sraT．
—个物体在地面的重力加速度为g=9.8m/s2，若把这个物体移到月球轨道的高度，根据开普勒第三定律可以导出21ar（21ar，而32rkT，则21ar）．因为月心到地心的距离是地球半径的60倍，32212.7210m/s60ag．
即其加速度近似等于月球的向心加速度的值．
（4）检验结果：月球围绕地球做近似圆周运动的向心加速度十分接近地面重力加速度的1/3600，这个重要的发现为牛顿发现万有引力定律提供了有力的证据，即地球对地面物体的引力与天体间的引力，本质上是同一性质的力，遵循同一规律．
2 万有引力定律
（1）内容：自然界中任何两个物体都互相吸引，引力的方向良它们的连线上，引力的大小与物体的质量1m和2m的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比．
（2）公式：122mmFGr，其中11226.6710Nm/kgG，称为万有引力常量，而12mm、分别为两个质点的质量．r为两质点间的距离．
（3）适用条件：
①严格地说，万有引力定律只适用于质点间的相互作用．
②两个质量分布均匀的球体间的相互作用，也可用本定律来计算，其中r是两个球体球心间的距离，
2
2021届高考物理：万有引力与航天含答案
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2021届高考物理：万有引力与航天含答案
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一、开普勒行星运动定律
1．开普勒第一定律
所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆、太阳处在椭圆的一个焦点上。
2．开普勒第二定律
对任意一个行星来说、它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
3．开普勒第三定律
所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等、表达式：a3T2＝k。
二、万有引力定律
1．内容
3 / 31 (1)自然界中任何两个物体都相互吸引。
(2)引力的方向在它们的连线上。
(3)引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比。
2．表达式
F＝Gm1m2r2、其中G为引力常量、G＝6.67×10－11 N·m2/kg2、由卡文迪许扭秤实验测定。
3．适用条件
(1)两个质点之间的相互作用。
(2)对质量分布均匀的球体、r为两球心间的距离。
三、宇宙速度
1．三种宇宙速度比较
宇宙速度 数值(km/s) 意义
第一宇宙速度 7.9 地球卫星最小发射速度(环绕速度)
第二宇宙速度 11.2 物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度(脱离速度)
第三宇宙速度 16.7 物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度(逃逸速度)
2．第一宇宙速度的计算方法
(1)由GMmR2＝mv2R得v＝GMR。
(2)由mg＝mv2R得v＝gR。
4 / 31
1．思考辨析(正确的画“√”、错误的画“×”)
(1)地面上的物体所受地球的引力方向一定指向地心。 (√)
(2)两物体间的距离趋近于零时、万有引力趋近于无穷大。 (×)
(3)开普勒第三定律a3T2＝k中k值与中心天体质量无关。 (×)
(4)第一宇宙速度与地球的质量有关。 (√)
(5)地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度。 (×)
人教版(2019)高中物理必修第二册第七章《万有引力与航天》测试卷
第七章《万有引力与航天》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.甲、乙两颗人造卫星均绕地球做匀速圆周运动，已知卫星甲的轨道半径为r，卫星乙的轨道半径为2r，若卫星乙的线速度大小为v，则卫星甲的线速度大小为( )
A． 2v
B．v
C．v
D．v
2.通过一个加速装置对电子加一很大的恒力，使电子从静止开始加速，则对这个加速过程，下列描述正确的是( )
A． 根据牛顿第二定律，电子将不断做匀加速直线运动
B． 电子先做匀加速直线运动，后以光速做匀速直线运动
C． 电子开始近似于匀加速直线运动，后来质量增大，牛顿运动定律不再适用
D． 电子是微观粒子，整个加速过程根本就不能用牛顿运动定律解释
3.在气象卫星中有极地卫星，在导航通讯卫星中有同步卫星．若某极地卫星通过了南北极的极点，周期为2.5 h．则关于它与同步卫星的关系，下列说法正确的是( )
A． 极地卫星的绕行轨道平面与同步卫星的轨道平面互相垂直
B． 极地卫星的速率可能比同步卫星的速率小
C． 同步卫星的发射速度一定比极地卫星小
D． 极地卫星的绕行轨迹与地球的某条经线在同一平面内
4.关于万有引力定律和引力常量的发现历程，下列说法正确的是( )
A． 万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由伽利略测定的
B． 万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的
C． 万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由胡克测定的
D． 万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的
5.火星是地球的近邻，已知火星的轨道半径约为地球轨道半径的1.5倍，火星的质量和半径分别约为地球的0.1倍和0.5倍，则太阳对地球的引力和太阳对火星的引力的比值为( )
A． 10
B． 20
第七章 万有引力与航天 单元测试 -2023年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
分数一（
）二（
)三（
）总分（
） 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 《万有引力与航天》单元测试
一、单选题（每题8分，共56分）
1．2020年7月23日，我国把握了最佳发射时机，在文昌发射站发射了首颗火星探测器“天问一号”。为了便于计算可作如此简化：火星的公转周期大约是地球公转周期的2倍，地球和火星在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动。则下列说法正确的是（ ）
A．地球绕太阳运动的加速度小于火星绕太阳运动的加速度
B．地球的公转半径约为火星公转半径的一半
C．火星探测器“天问一号”的发射速度v应满足：7.9km/s11.2km/sv
D．下一次发射火星探测器的最佳时机还需等2年左右时间
2．2020年12月17日，“嫦娥五号”从月球上取土归来，完成了中国航天史上一次壮举。探测器在月球表面完成取土任务返回地球升空时，在火箭推力作用下离开月球表面竖直向上做加速直线运动。一质量为m的物体，水平放置在探测器内部的压力传感器上，当探测器上升到距月球表面高度为月球半径的15时，探测器的加速度大小为a，压力传感器的示数为F。已知引力常量为G，不计月球的自转，则月球表面的重力加速度大小为（ ）
A．45Fmam B．3625Fmam C．65Fmam D．1625Fmam
3．2017年8月28日，中科院南极天文中心的巡天望远镜观测到一个由双中子星构成的孤立双星系统产生的引力波。该双星系统以引力波的形式向外辐射能量，使得圆周运动的周期T极其缓慢地减小，双星的质量m1与m2均不变，则下列关于该双星系统变化的说法正确的是（ ）
A．双星间的间距逐渐增大 B．双星间的万有引力逐渐增大
C．双星的线速度逐渐减小 D．双星的角速度减小
4．密度均匀的球体半径为R、质量为m，现从球体A中挖去直径为R的球体B，将球体B放置在距离球体A的球心O为2R处，如图所示，白色部分为挖去后的空心。已知半径为R的球体的体积为343R，引力常量为G，则球体A剩余部分对球体B的万有引力大小为（ ）
高中物理《万有引力与航天》单元测试题新人教版必修
1 / 4 2015年上学期高一物理单元测试题（万有引力与航天）
（总分：120分； 时量：90分钟）
一、选择题（本题共15小题，每小题4分，共60分．每题至少有一个选项是正确的。请选出符合题意的选项填在后面的表格内。少选2分，不选或选错得零分）
1、发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（ ）
A．牛顿、卡文迪许 B．开普勒、伽利略
C．开普勒、卡文迪许 D．牛顿、伽利略
2、甲、乙两个均匀球体之间的中心距离为r时万有引力大小为F，保持两球体的质量不变，将甲、乙两球体之间的中心距离增大到2r，则两球体之间的万有引力大小变为
A．2F B．F/2 C．F/4 D．4F
3、在地球赤道上，质量1 kg的物体随同地球自转需要的向心力最接近的数值为（ ）
A．103N B．10N C．10-2N D．10-4 N
4、同步卫星相对地面静止不动，犹如悬在高空中，下列说法中正确的是（ ）
A．所有同步卫星的运行周期是相同的
B．同步卫星处于平衡状态
C．中国的同步通信卫星运行轨道可以定点在北京正上空
D．同步卫星的线速度等于第一宇宙速度
5、如图所示，三颗人造地球卫星的质量Ma=Mb＜Mc，b与c半径相同，则（ ）
A．线速度大小vb=vc＜va
B．周期Tb=Tc＞Ta
C．b与c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
D．b所需的向心力最小
6、两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，它们的质量之比为mA:mB＝1:2，轨道半径之比rA:rB＝3:1，则下列说法正确的是（ ）
A．它们的线速度之比为vA:vB＝1:3 B．它们的向心加速度之比为aA:aB＝1:9