高中物理第6章《万有引力与航天》章末检测(7)新人教必修2

合集下载

高中物理第6章万有引力与航天本章知能检测新人教版必修2

第六章万有引力与航天建议用时实际用时设定分值实际得分90分钟100分一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。

2，3，5，6，7为单选题；1，4，8，9，10为多选题，多选题中有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的不得分）1. 万有引力定律的发现实现了物理学史上的第一次大统一——“地上物理学”和“天上物理学”的统一。

它表白天体运动和地面上物体的运动遵循相同的规律。

牛顿在发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道运动假想成圆周运动。

另外，还应用到了其他的规律和结论，其中有（）A.牛顿第二定律B.牛顿第三定律C.开普勒的研究成果D.卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常量2. 我们学习了开普勒第三定律，知道了行星绕恒星的运动轨道近似是圆形，轨道半径的三次方与周期的二次方的比为常量，则该常量的大小（）A.只跟恒星的质量有关B.只跟行星的质量有关C.跟行星、恒星的质量都有关D.跟行星、恒星的质量都没关3. 人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为，线速度为，周期为，若要使它的周期变为，可能的方式是（）A.不变，使线速度变为B.不变，使轨道半径变为C.轨道半径变为D.无法实现4. 是放置在地球赤道上的物体，是近地卫星，是地球同步卫星，在同一平面内绕地心做逆时针标的目的的圆周运动，某时刻，它们运行到过地心的同一直线上，如图6-7-1甲所示。

一段时间后，它们的位置可能是图乙中的（）5.“静止”在赤道上空的地球同步气象卫星将气象数据发回地面，为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料。

设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的倍，下列说法中正确的是（）A.同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的B.同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的C.同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的D.同步卫星的向心加速度是地球概况重力加速度的6. 如图6-7-2所示，地球赤道上的山丘、近地资源卫星和同步卫星均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动。

【小初高学习]2017-2018学年高中物理第六章万有引力与航天章末检测新人教版必修2

第六章万有引力与航天章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分。

1～8题为单项选择题，9～12题为多项选择题。

)1．下列说法正确的是( )A．开普勒将第谷的几千个观察数据归纳成简洁的三定律，揭示了行星运动的规律B．伽利略设计实验证实了力是物体运动的原因C．牛顿通过实验测出了万有引力常量D．经典力学不适用于宏观低速运动解析开普勒将第谷的几千个观察数据归纳成简洁的三定律，揭示了行星运动的规律，选项A正确；伽利略设计实验证实了物体运动不需要力来维持，选项B错误；卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，选项C错误；经典力学不适用于微观和高速运动，选项D错误。

答案 A2．据报道，研究人员从美国国家航天局“开普勒”望远镜发现的1 235颗潜在类地行星中选出86颗，作为寻找外星生命踪迹的观测对象。

关于这86颗可能栖息生命的类地行星的运动，以下说法正确的是( )A．所有行星都绕太阳做匀速圆周运动B．所有行星都绕太阳做椭圆运动，且轨道都相同C．离太阳越近的行星，其公转周期越小D ．离太阳越远的行星，其公转周期越小解析所有的行星都绕太阳做椭圆运动，且轨道不同，故A 、B 错误；由开普勒第三定律知，离太阳越近的行星，公转周期越小，故C 正确，D 错误。

答案 C3．如图1所示，在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A 、B 、C 绕地球做匀速圆周运动，某一时刻它们恰好在同一直线上，下列说法中正确的是( )图1A ．根据v ＝gr 可知，运行速度满足v A ＞vB ＞vC B ．运转角速度满足ωA ＞ωB ＞ωC C ．向心加速度满足a A ＜a B ＜a CD ．运动一周后，A 最先回到图示位置解析由GMm r 2＝m v 2r 得v ＝GM r ，r 大则v 小，故v A ＜v B ＜v C ，选项A 错误；由GMm r 2＝m 4π2T2r 得r 3T 2＝GM 4π2，r 大则T 大，故ωA ＜ωB ＜ωC ，选项B 、D 错误；由GMm r 2＝ma 得a ＝GM r2，r 大，则a 小，故a A ＜a B ＜a C ，选项C 正确。

人教版高中物理必修2第六章《万有引力和航天》检测题(含答案)

人教版高中物理必修2第六章《万有引力和航天》检测题（含答案）人教版高中物理必修2第六章《万有引力和航天》检测题（含答案）人教版高中物理必修2第六章《万有引力和航天》检测题（含答案）人教版高中物理必修2第六章《万有引力和航天》检测题（含答案）1 / 71 / 71 / 71 / 7《万有引力与航天》检测题一、单选题1．如图所示，甲是我国暗物质粒子探测卫星“悟空”，运行轨道高度为500km,乙是地球同步卫星。

关于甲、乙两卫星的运动,下列说法中正确的是A ．卫星乙的周期可能是20hB ．卫星乙可能在泸州正上空C ．卫星甲的周期大于卫星乙的周期D ．卫星甲的角速度大于卫星乙的角速度2．2018年12月8日我国嫦娥四号探测器成功发射,实现人类首次在月球背面无人软着陆。

通过多次调速让探月卫星从近地环绕轨道经地月转移轨道进入近月环绕轨道。

已知地球与月球的质量之比及半径之比分别为a 、b,则关于近地卫星与近月星做匀速圆周运动的下列判断正确的是A ．加速度之比约为b a BC．从近地轨道进入到地月转移轨道,卫星必须减速 3．位于贵州的“中国天眼”是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜(FAST)．通过FAST 测得水星与太阳的视角为θ(观察者分别与水星、太阳的连线所夹的角),如图所示．若所测最大视角的正弦值为α,地球和水星绕太阳的运动视为匀速圆周运动,研究行星公转时,可将各星体视为质点,则水星的公转周期为A B C D 4．中国古代的“太白金星”指的是八大行星的金星。

已知引力常量G ，再给出下列条件，其中可以求出金星质量的是A ．金星绕太阳运动的轨道的半径和周期B ．金星的第一宇宙速度C ．金星的半径和金星表面的重力加速度D ．金星绕太阳运动的周期及地球绕太阳运动的轨道半径和周期5．2019年春节上映的国产科幻片中，人类带着地球流浪至靠近木星时，上演了地球的生死存亡之战，木星是太阳系内体积最大、自转最快的行星，它的半径约为77.010m R =⨯，早期伽利略用自制的望远镜发现了木星的四颗卫星，其中，木卫三离木星表面的高度约为91.0310m h =⨯，它绕木星做匀速圆周运动的周期约等于5T 6.010s =⨯，已知引力常量-1122G 6.6710N m /kg =⨯⋅，则木星的质量约为（）A ．212.010kg ⨯B ．242.010kg ⨯C ．272.010kg ⨯D ．302.010kg ⨯6．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 ，地球表面重力加速度g 为10m/s 2.下列说法正确的是A ．汽车在地面上速度增加时-它对地面的压力不变B ．当汽车速度增加到8.0km/s 时,将离开地面绕地球做圆周运动C ．此"航大汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1 hD ．在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力7．2018年12月8日，我国探月工程嫦娥四号探测器在四川西昌卫星发射中心发射成功。

高中物理第六章万有引力与航天章末检测新人教版必修2

答案：C
5．冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7：1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动，由此可知，冥王星绕O点运动的()
A．轨道半径约为卡戎的
B．角速度大小约为卡戎的
C．线速度大小约为卡戎的7倍
D．向心力大小约为卡戎的7倍
解析：冥王星与卡戎间的引力提供它们运动的向心力，向心力相等，D项错；双星系统，角速度相等，B项错．
第六章万有引力与航天
章末检测
一、选择题(本题9个小题，每小题6分，共54分.1～5题为单项选择题，6～9题为多项选择题)
1．火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知()
A．太阳位于木星运行轨道的中心
B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
D．宇航员对“地面”的压力等于零
解析：7.9 km/s是发射卫星的最小速度，也是卫星环绕地球运行的最大速度．可见，所有环绕地球运转的卫星、飞船等，其运行速度均小于7.9 km/s，故A错误；若宇航员相对于太空舱无初速度释放小球，由于惯性，小球仍具有原来的速度，所以地球对小球的万有引力正好提供它做匀速圆周运动需要的向心力，即G ＝m′ ，故选项B正确；在太空中，宇航员也要受到地球引力的作用，选项C错误；在宇宙飞船中，宇航员处于完全失重状态，故选项D正确．
D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
解析：火星和木星在椭圆轨道上绕太阳运行时，太阳位于椭圆轨道的一个焦点上，故选项A错误；由于火星和木星在不同的轨道上运行，且是椭圆轨道，速度大小变化，火星和木星的运行速度大小不一定相等，选项B错误；由开普勒第三定律可知选项C正确；由于火星和木星在不同的轨道上，火星与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等，但不一定等于相同时间内木星与太阳连线扫过的面积，选项D错误．

最新人教版必修2高中物理第六章万有引力与航天章末检测检测题及答案

章末检测[时间：90分钟满分：100分]一、单项选择题(共6小题，每小题4分，共24分)1．在物论建立的过程中，有许多伟大的家做出了贡献．关于家和他们的贡献，下列说法正确的是( )A．开普勒进行了“月—地检验”，得出天上和地下的物体都遵从万有引力定律的结论B．哥白尼提出“日心说”，发现了太阳系中行星沿椭圆轨道运动的规律．第谷通过对天体运动的长期观察，发现了行星运动三定律D．牛顿发现了万有引力定律2．某物体在地面上受到地球对它的万有引力为F，为使此物体受到的引力减小到，应把此物体置于距地面的高度为(R指地球半径)( )A．R B．2R．4R D．8R3不可回收的航天器在使用后，将成为太空垃圾．如图1所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意图，对此有如下说法，正确的是( )图1A．离地越低的太空垃圾运行周期越大B．离地越高的太空垃圾运行角速度越小．由公式v＝得，离地越高的太空垃圾运行速率越大D．太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞4．(2015·江苏单·3)过去几千年，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51pgb”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕．“51pgb”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径的，该中心恒星与太阳的质量比约为( ) AB ．1．5D ．105．已知引力常量G ，在下列给出的情景中，能根据测量据求出月球密度的是( ) A ．在月球表面使一个小球做自由落体运动，测出下落的高度H 和时间B ．发射一颗贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动的飞船，测出飞船运行的周期T ．观察月球绕地球的圆周运动，测出月球的直径D 和月球绕地球运行的周期T D ．发射一颗绕月球做匀速圆周运动的卫星，测出卫星离月球表面的高度H 和卫星的周期T6“嫦娥”一号探月卫星沿地月转移轨道到达月球，在距月球表面200的P 点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图2所示．之后，卫星在P 点经过几次“刹车制动”，最终在距月球表面200的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动．用T 1、T 2、T 3分别表示卫星在椭圆轨道Ⅰ、Ⅱ和圆形轨道Ⅲ的周期，用1、2、3分别表示卫星沿三个轨道运动到P 点的加速度，则下面说法正确的是( )图2A ．T 1>T 2>T 3B ．T 1<T 2<T 3 ．1>2>3D ．1<2<3二、多项选择题(共4小题，每小题6分，共24分)7如图3所示，圆、b 、c 的圆心均在地球的自转轴线上，对环绕地球做匀速圆周运动的卫星而言( )图3A．卫星的轨道可能是B．卫星的轨道可能是b．卫星的轨道可能是cD．同步卫星的轨道只可能是b8．“嫦娥二号”探月卫星在月球上方100的圆形轨道上运行．已知“嫦娥二号”卫星的月球半径、月球表面重力加速度、万有引力常量G根据以上信息可求出( )A．卫星所在处的加速度B．月球的平均密度．卫星线速度大小D．卫星所需向心力9．我国发射的第一颗探月卫星“嫦娥一号”，进入距月面高度的圆形轨道正常运行．已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则( ) A．嫦娥一号绕月球运行的周期为2πB．嫦娥一号绕行的速度为．嫦娥一号绕月球运行的角速度为D．嫦娥一号轨道处的重力加速度2g10．有一宇宙飞船到了某行星附近(该行星没有自转运动)，以速度v接近行星表面匀速环绕，测出运动的周期为T，已知引力常量为G，则可得( )A．该行星的半径为B．该行星的平均密度为．无法求出该行星的质量D．该行星表面的重力加速度为三、填空题(共2小题，共12分)11．(4分)我国的北斗导航卫星系统包含多颗地球同步卫星．北斗导航卫星系统建成以后，有助于减少我国对GPS导航系统的依赖，GPS由运行周期为12小时的卫星群组成，设北斗导航系统的同步卫星和GPS导航卫星的轨道半径分别为R1和R2，向心加速度分别为1和2，则R1∶R2＝________，1∶2＝________(可用根式表示)12．(8分)火星半径是地球半径的，火星质量是地球质量的，忽略火星的自转，如果地球上质量为60g的人到火星上去，则此人在火星表面的质量是______g，所受的重力是________N；在火星表面由于火星的引力产生的加速度是________/2；在地球表面上可举起60 g杠铃的人，到火星上用同样的力，可以举起质量________ g的物体．(g取98 /2)四、计算题(共4小题，共40分)13．(8分)宇航员在某星球表面以初速度v0竖直向上抛出一个物体，物体上升的最大高度为已知该星球的半径为R，且物体只受该星球的引力作用．求：(1)该星球表面的重力加速度；(2)从这个星球上发射卫星的第一宇宙速度．14．(10分)天文家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星．双星系统在银河系中很普遍．利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量．已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，试推算这个双星系统的总质量．(引力常量为G)15．(10分)我国“嫦娥一号”月球探测器在绕月球成功运行之后，为进一步探测月球的详细情况，又发射了一颗绕月球表面飞行的实验卫星．假设该卫星绕月球做圆周运动，月球绕地球也做圆周运动，且轨道都在同一平面内．已知卫星绕月球运动的周期T0，地球表面处的重力加速度g，地球半径R0，月心与地心间的距离r，引力常量G，试求：(1)月球的平均密度ρ；(2)月球绕地球运动的周期T16(12分)如图4所示，A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地球表面的高度为，已知地球半径为R，地球自转角速度为ω0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心．图4(1)求卫星B的运行周期；(2)如果卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近(O、A、B在同一直线上)，则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？答案精析章末检测1．D [牛顿得出万有引力定律，A错误，D正确；开普勒发现行星运动三定律，B、错误．]2．A [在地球表面时有F＝G，当物体受到的引力减小到时，有＝G，解得＝R] 3．B [设地球质量为M，垃圾质量为，垃圾的轨道半径为r由牛顿第二定律可得：G＝2r，垃圾的运行周期：T＝2π，由于π、G、M是常，所以离地越低的太空垃圾运行周期越小，故A错误；由牛顿第二定律可得：G＝ω2r，垃圾运行的角速度ω＝，由于G、M是常，所以离地越高的垃圾的角速度越小，故B正确；由牛顿第二定律可得：G＝，垃圾运行的线速度v＝，由于G、M是常，所以离地越高的垃圾线速度越小，故错误；由线速度公式v＝可知，在同一轨道上的航天器与太空垃圾线速度相同，如果它们绕地球飞行的运转方向相同，它们不会碰撞，故D错误．] 4．B [根据万有引力提供向心力，有G＝r，可得M＝，所以恒星质量与太阳质量之比为＝＝()3×()2≈1，故选项B正确．]5．B6．A [卫星沿椭圆轨道运动时，周期的平方与半长轴的立方成正比，故T1>T2>T3，A项正确，B项错误；不管沿哪一轨道运动到P点，卫星所受月球的引力都相等，由牛顿第二定律得1＝2＝3，故、D项均错误．]7．BD [若卫星在轨道上，则万有引力可分解为两个分力，一个是向心力，一个是指向赤道平面的力，卫星不稳定，故A错误；对b、c轨道，其圆心是地心，万有引力无分力，故B、正确；同步卫星一定在赤道正上方，故D正确．]8．AB [由黄金代换式＝g可求出月球的质量，代入密度公式可求出月球的密度，由＝＝可求出卫星所在处的加速度和卫星的线速度，因为卫星的质量未知，故没法求卫星所需的向心力．]9．D [设月球质量为M，卫星质量为，在月球表面上，万有引力约等于其重力有：＝g，卫星在高为的轨道上运行时，万有引力提供向心力有：＝g′＝＝ω2(R＋)＝(R＋)，由上二式算出g′、v、ω、T可知A、B错，、D正确．所以本题选择、10．AB [由T＝可得：R＝，A正确；由＝可得：M＝，错误；由M＝πR3ρ得：ρ＝，B正确；由G＝g得：g＝，D错误．]1112．60 2352 392 150解析人到火星上去后质量不变，仍为60g；根据g＝，则g＝，所以＝＝×22＝04，所以g火＝98×04/2＝392 /2，人的重力为g火＝60×392N＝2352N，在地球表面上可举起60g杠铃的人，到火星上用同样的力，可以举起质量为′＝＝60×25g ＝150g13．(1) (2)v0解析(1)设该星球表面的重力加速度为g′，物体做竖直上抛运动，由题意知v ＝2g′，得g′＝(2)卫星贴近星球表面运行，则有g′＝，得v＝＝v014解析设两颗恒星的质量分别为1、2，做圆周运动的半径分别为r1、r2，角速度分别为ω1、ω2根据题意有ω1＝ω2①r1＋r2＝r②根据万有引力定律和牛顿第二定律，有G＝1ωr1③G＝2ωr2④联立以上各式解得r1＝⑤根据角速度与周期的关系知ω1＝ω2＝⑥联立③⑤⑥式解得这个双星系统的总质量1＋2＝15．(1) (2)解析(1)设月球质量为，卫星质量为′，月球的半径为R，对于绕月球表面飞行的卫星，由万有引力提供向心力有＝′R，解得＝又根据ρ＝解得ρ＝(2)设地球的质量为M，对于在地球表面的物体表有＝表g，即GM＝Rg月球绕地球做圆周运动的向心力自地球引力即＝r，解得T＝16．(1)2π(2)解析(1)由万有引力定律和牛顿第二定律得G＝(R＋)①G＝g②联立①②解得T B＝2π③(2)由题意得(ωB－ω0)＝2π④由③得ωB＝⑤代入④得＝。

2018-2019学年人教版物理必修2第六章《万有引力与航天》章末过关检测

A、 B 项错；由第一宇宙速度定义
式 v＝ gR可知，格利泽的第一宇宙速度为
3v， C 项错， D 项正确．
5．我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星— 500”的实验活动．假设王跃登
陆是地球质量的
. 9
已知地球表面的重力加速度
是 g，地球的半径为 R，王跃在地面上能向上竖直跳起的最大高度是
m1ω
21r
1③
m1m2 Gr2 ＝
m2ω
22r
2④
m2r
联立以上各式解得
r
1＝
m1＋
⑤ m2
根据角速度与周期的关系知 ω 1＝ ω 2＝2π / T⑥
联立③⑤⑥式解得这个双星系统的总质量 4π 2r 3
m1＋ m2＝ GT2 . 4π 2r 3
答案： GT2
13． (16 分 )(2018 ·济宁高一检测 ) 宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上
解析：选 BD.因为地球的质量变大，月球的质量变小，由
Mm F＝ Gr 2 知道，当 M、 m的和为
定值时， M、 m之间的数值差别越大，则 M、m的乘积将越小，所以，当将矿藏从月球搬到地
球上后，地球与月球的万有引力将变小，由
Mm Gr 2 ＝
mω
2r
得
ω＝
GM r 3 ， M变大， r 不变，故
ω 变大，所以月球绕地球运动的周期将变短，则
4π 2
F
(3) 近地环绕时， mg月＝ mRT2 ， g 月＝ m，
FT2 得月球半径 R＝4π 2m.
Mm
FT2
F3T4
由于 GR2 ＝ F， R＝4π 2m，故月球质量 M＝ 16π 4Gm3.
答案： (1)A B C

[精品]新人教版高中物理必修二第六章+万有引力与航天+单元质量评估及答案

单元质量评估（二）第六章(90分钟100分)一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分)1下列说法中正确的是( )A经典力能够说明微观粒子的规律性B经典力适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于高速运动的问题相对论与量子力的出现，表示经典力已失去意义D对于宏观物体的高速运动问题，经典力仍能适用2要使两物体间万有引力减小到原的1/8，可采取的方法是( )A使两物体的质量各减少一半，距离保持不变B使两物体间距离变为原的2倍，其中一个物体质量减为原的1/2使其中一个物体质量减为原的1/4，距离不变D使两物体质量及它们之间的距离都减为原的1/43星球上的物体脱离该星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度。

星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v21。

已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的1/6。

不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为( )gr34(2012·扬州高一检测)有一宇宙飞船到了某行星上(该行星没有自转运动)，以速度v接近行星表面匀速飞行，测出运动的周期为T，已知引力常量为G，则可得( ) A 该行星的半径为vT 2πB 该行星的平均密度为23GT π无法求出该行星的质量D 该行星表面的重力加速度为2224v Tπ5(2012·成都高一检测)2012年6月,“神舟九号”与“天宫一号”完美“牵手”,成功实现交会对接(如图)。

交会对接飞行过程分为远距离导引段、自主控制段、对接段、组合体飞行段和分离撤离段。

则下列说法正确的是( )A 在远距离导引段,“神舟九号”应在距“天宫一号”目标飞行器前下方某处B 在远距离导引段,“神舟九号”应在距“天宫一号”目标飞行器后下方某处在组合体飞行段,“神舟九号”与“天宫一号”绕地球做匀速圆周运动的速度小于79 /D 分离后,“天宫一号”变轨升高至飞行轨道运行时,其速度比在交会对接轨道时大6(2012·广州高一检测)关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星,下述说法正确的是( )A 已知它的质量是124 ,若将它的质量增加为284 ,其同步轨道半径变为原的2倍B 它的运行速度小于79 /,它处于完全失重状态它可以绕过北京的正上方,所以我国能利用其进行电视转播 D 它的周期是24 ,其轨道平面与赤道平面重合且距地面高度一定7某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球轨道半径的1/3，则此卫星运行的周期大约是( ) A ．1天～4天 B ．4天～8天．8天～16天 D ．16天～20天8人造地球卫星与地面的距离为地球半径的15倍，卫星正以角速度ω做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g,R 、ω、g 这三个物量之间的关系是( )A.ω=ω=ω=ω=9有两个大小一样、由同种材料组成的均匀球体紧靠在一起，它们之间的万有引力为F ，若用上述材料制成两个半径更小的靠在一起的均匀球体，它们间的万有引力将( )A 等于FB 小于F 大于F D 无法比较10(2012·山东高考)2011年11月3日，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接。

人教版必修2 第六章万有引力和航天章末检测

第六章万有引力与航天章末检测1．关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是()A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律[答案]B2．2013年12月14日21时许，“嫦娥三号”携带“玉兔”探测车在月球虹湾成功软着陆，在实施软着陆过程中，“嫦娥三号”离月球表面4 m高时最后一次悬停，确认着陆点．若总质量为M的“嫦娥三号”在最后一次悬停时，反推力发动机对其提供的反推力为F，已知引力常量为G，月球半径为R，则月球的质量为()A.FR2MG B.FRMGC.MGFR D.MGFR2[答案]A3．星球上的物体脱离该星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度．星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2＝2v1.已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的16，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为()A.gr3 B.gr6 C.gr3 D.gr[答案]A4．a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星，其中a、c的轨道相交于P(图中未画出)，b、d在同一个圆轨道上，b、c轨道位于同一平面．某时刻四颗人造卫星的运行方向及位置如图所示．下列说法中正确的是()A．a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度B．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度C．a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度D．a、c存在相撞危险[答案]A5．我国发射的“天链一号01星”是一颗同步卫星，其运动轨道与地球表面上的() A．某一纬度线(非赤道)是共面的同心圆B．某一经度线是共面的同心圆C．赤道线是共面同心圆，且卫星相对地面是运动的D．赤道线是共面同心圆，且卫星相对地面是静止的[答案]D6.国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”.1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星“东方红一号”，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440 km，远地点高度约为2060 km；1984年4月8日成功发射的“东方红二号”卫星运行在赤道上空35786 km的地球同步轨道上．设“东方红一号”在远地点的加速度为a1，“东方红二号”的加速度为a2，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3，则a1、a2、a3的大小关系为()A．a2>a1>a3B．a3>a2>a1C．a3>a1>a2D．a1>a2>a3[答案]D7．一些星球由于某种原因而发生收缩，假设该星球的直径缩小到原来的四分之一，若收缩时质量不变，则与收缩前相比()A．同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的4倍B．同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的16倍C．星球的第一宇宙速度增大到原来的4倍D．星球的第一宇宙速度增大到原来的2倍[答案]BD8．根据观测，某行星外围有一环，为了判断该环是行星的连续物还是卫星群，可以测出环中各层的线速度v的大小与该层至行星中心的距离R之间的关系()A．若v与R成正比，则环是连续物B．若v2与R成正比，则环是卫星群C．若v与R成反比，则环是连续物D．若v2与R成反比，则环是卫星群[答案]AD9．两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动，现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，下列说法正确的是() A．两个星球的角速度相等B．两个星球的向心力不相等C．两个星球的线速度相等D．可以求出两个星球的总质量[答案]AD10．美国探测器成功撞击“坦普尔一号”彗星，实现了人类历史上第一次对彗星的“大碰撞”，如图所示．设“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是椭圆，其运行周期为5.74年，则下列说法正确的是()A．探测器的最小发射速度为7.9 km/sB．“坦普尔一号”彗星运动至近日点处的加速度大于远日点处的加速度C．“坦普尔一号”彗星运动至近日点处的线速度小于远日点处的线速度D．探测器运行的周期小于5.74年[答案]BD11．为了充分利用地球自转的速度，人造卫星发射时，火箭都是从________向________(填“东”“南”“西”或“北”)发射．考虑这个因素，火箭发射场应建在纬度较________(填“高”或“低”)的地方较好．[答案]西东低12．地球半径为R，距地心为r处有一颗同步卫星，另一星球半径为3R，距该星球球心为3r处也有一颗同步卫星，它的周期为72 h，则该星球的平均密度为地球的________倍．[答案]1 913．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，已知X星球的半径为R，则X星球的质量为________，X星球表面的重力加速度为________，登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为________，登陆舱在半径为r2的轨道上做圆周运动的周期为________．[答案]4π2r31GT214π2r31R2T21r2r1T1r32r3114．一颗在赤道上空运行的人造地球卫星，其轨道半径为r＝2R0(R0为地球的半径)，卫星的运转方向与地球的自转方向相同，设地球自转的角速度为ω0.若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方，则它到下次通过该建筑物上方所需要的时间为________．(地球表面重力加速度为g)[答案]2πg8R0－ω015．火箭发射“神舟”号宇宙飞船开始阶段是竖直升空，设向上的加速度a＝5 m/s2，宇宙飞船中用弹簧测力计悬挂一个质量为m＝9 kg的物体，当飞船升到某高度时，弹簧测力计示数F为85 N，那么此时飞船距地面的高度是多少？(地球半径R＝6400 km，地球表面重力加速度g取10 m/s2)[答案] 3.2×103 km16．已知地球半径为R ，地球表面的重力加速度为g ，不考虑地球自转的影响．(1)试推导第一宇宙速度v 1的表达式．(2)若某卫星绕地球做匀速圆周运动，其运行轨道距离地面的高度为h ，求卫星的运行周期T .[答案] (1)v 1＝Rg (2)2πR (R ＋h )3g17．宇航员驾驶宇宙飞船成功登上月球，他在月球表面做了一个实验：在停在月球表面的登陆舱内固定一倾角为θ＝30°的斜面，让一个小物体以速度v 0沿斜面从底端上冲，利用速度传感器得到其往返运动的v －t 图像如图所示，图中t 0已知．已知月球的半径为R ，引力常量为G .不考虑月球自转的影响．求：(1)月球的密度ρ；(2)宇宙飞船在近月圆轨道绕月球做匀速圆周运动的速度v1.[答案](1)15v016πGRt0(2)5v0R 4t0。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

第六章万有引力与航天
(时间：90分钟满分：100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)
1．下列关于万有引力定律的说法正确的是 ( )
A ．万有引力定律是卡文迪许发现的
B ．万有引力定律适用于自然界中的任何两个物体之间
C ．万有引力定律公式F ＝Gm 1m 2r 2
中的G 是一个比例常数，是没有单位的 D ．万有引力定律公式表明当r 等于零时，万有引力为无穷大
2．关于地球的第一宇宙速度，下列说法中正确的是 ( )
A ．它是人造地球卫星环绕地球运转的最小速度
B ．它是近地圆形轨道上人造卫星的运行速度
C ．它是能使卫星进入近地轨道的最小发射速度
D ．它是能使卫星进入近地轨道的最大发射速度
3．2010年1月17日0时12分，我国成功发射北斗二号卫星并定
点于地球同步卫星轨道，如图1所示．北斗二号卫星与近地表
面
做匀速圆周运动的卫星相比
( )
A ．北斗二号卫星的线速度更大
B ．北斗二号卫星的周期更大
C ．北斗二号卫星的角速度更大
D ．北斗二号卫星的向心加速度更大图1
4．人造地球卫星进入轨道做匀速圆周运动，下面说法中正确的是 ( )
A ．卫星内的物体失重，卫星本身没失重
B ．卫星内的物体不再受万有引力作用
C ．卫星内物体仍受万有引力作用
D ．卫星内的物体不受万有引力作用而受向心力作用
5．美国的“大鸟”侦察卫星可以发现地面上边长仅为0.36 m 的方形物体，它距离地面高度仅有16 km ，理论和实践都表明：卫星离地面越近，它的分辨率就越高，那么分辨率越高的卫星 ( )
A ．向心加速度一定越大
B ．角速度一定越小
C ．周期一定越大
D ．线速度一定越大
6．某些星球和组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率，如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动．由此能得到半径为R 、密度为ρ、质量为M 且均匀分布的星球的最小自转周期T ，下列关系式正确的是 ( )
A．T＝2πR3
GM
B．T＝2π
3R2
GM
C．T＝π
Gρ
D．T＝
3π
Gρ
7．我国已于2011年年底发射“天宫一号”目标飞行器．“天宫一号”既是交会对接目标飞行器，也是一个空间实验室，将以此为平台开展空间实验室的有关技术验证．假设“天宫一号”绕地球做半径为r1、周期为T1的匀速圆周运动，地球绕太阳做半径为r2、周期为T2的匀速圆周运动，已知万有引力常量为G，则根据题中的条件，可以求得 ( )
A．太阳的质量
B．“天宫一号”的质量
C．“天宫一号”与地球间的万有引力
D．地球与太阳间的万有引力
8．若取地球的第一宇宙速度为8 km/s，某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球半径的
1.5倍，则这颗行星上的第一宇宙速度约为 ( )
A．16 km/s B．32 km/s
C．4 km/s D．2 km/s
9．有两颗行星A、B，在两个行星表面附近各有一颗卫星，如果这两颗卫星运动的周期相等，下列说法正确的是 ( ) A．行星A、B表面重力加速度之比等于它们的半径之比
B．两卫星的线速度一定相等
C．行星A、B的质量和半径一定相等
D．行星A、B的密度一定相等
10．已知万有引力常量G，在下列给出的情景中，能根据测量数据求出月球密度的是 ( ) A．在月球表面使一个小球做自由落体运动，测出落下的高度H和时间t
B．发射一颗贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动的飞船，测出飞船运行的周期T
C．观察月球绕地球的圆周运动，测出月球的直径D和月球绕地球运行的周期T
D．发射一颗绕月球做匀速圆周运动的卫星，测出卫星离月球表面的高度H和卫星的周期T 二、填空题(本题共2小题，共14分)
11．(6分)2011年4月10日，我国成功发射第8颗北斗导航卫星，建成以后北斗导航卫星系统将包含多颗地球同步卫星，这有助于减少我国对GPS导航系统的依赖，GPS由运行周期为12小时的卫星群组成，设北斗导航系统的同步卫星和GPS导航卫星的轨道半径分别为R1和R2，向心加速度分别为a1和a2，则R1∶R2＝________，a1∶a2＝________.(可用根式表示)
12．(8分)我国航天计划的下一目标是登上月球，当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球，飞船上备有以下实验器材：
A．计时表一只；
B．弹簧测力计一个；
C．已知质量为m的物体一个；
D．天平一只(附砝码一盒)．
已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量的数据，可求出月球的半径R 及月球的质量M (已知引力常量为G )
(1)两次测量所选用的器材分别为________、________和________(填选项前的字母)．
(2)两次测量的物理量是________和________．
(3)试用所给物理量的符号分别写出月球半径R 和质量M 的表达式．R ＝________，M ＝________.
三、计算题(本题共5小题，共46分)
13．(8分)已知火星的半径约为地球半径的12，火星质量约为地球质量的19
.若一物体在地球表面所受重力比它在火星表面所受重力大49 N ，则这个物体的质量是多少？(g 取9.8 m/s 2)
14. (8分)一颗在赤道上空飞行的人造地球卫星，其轨道半径为r ＝3R (R 为地球半径)，已知
地球表面重力加速度为g ，则该卫星的运行周期是多大？运行速率是多大？
15．(8分)我国“嫦娥一号”月球探测器在绕月球成功运行之后，为进一步探测月球的详细情
况，又发射了一颗绕月球表面飞行的科学试验卫星．假设该卫星绕月球做圆周运动，月球绕地球也做圆周运动，且轨道都在同一平面内．已知卫星绕月球运动的周期T 0，地球表面处的重力加速度g ，地球半径R 0，月心与地心间的距离r ，引力常量G ，试求：
(1)月球的平均密度ρ；
(2)月球绕地球运动的周期T .
16. (10分)已知地球半径为R ，一只静止在赤道上空的热气球(不计气球距地球表面的高度)
绕地心运动的角速度为ω0，在距地面h 高处的圆形轨道上有一颗人造地球卫星，设地球的质量为M ，热气球的质量为m ，人造地球卫星的质量为m 1.根据上述条件，有一位同学列出了以下两个式子：对热气球有：G Mm R 2＝m ω20R
对人造地球卫星有：G Mm 1
R ＋h 2＝m 1ω2(R ＋h )
进而求出人造地球卫星绕地球运行的角速度ω.你认为该同学的解法是否正确？若认为正确，请求出结果．若认为错误，请补充一个条件后，再求出ω.
17．(12分)已知地球半径为R ，地球表面重力加速度为g ，万有引力常量为G ，不考虑地球自
转的影响．
(1)求卫星环绕地球运行的第一宇宙速度v 1；
(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动且运行周期为T ，求卫星运行半径r ；
(3)由题目所给条件，请提出一种估算地球平均密度的方法，并推导出密度表达式．
答案 1．B 2．BC 3．B 4．C 5．AD 6．AD 7．AD 8．A 9．AD 10．B 11. 34 344
12．(1)A B C (2)飞船绕月球运行的周期T 质量为m 的物体在月球表面所受重力的大小F (3)FT 2
4π2m F 3T 416π4Gm 3 13．9 kg 14．6π3R g gR 3 15．(1)3πGT 20 (2)2πr R 0 r g
16．该同学的解法不正确．对人造卫星所列方程正确，但对热气球，其静止在赤道上是因为所受浮力与其重力平衡，而不是因为万有引力提供做圆周运动的向心力．其一可补充地球表面重力加速度g ，对热气球有：GMm R 2
＝mg 对人造地球卫星：GMm 1R ＋h
2＝m 1ω2(R ＋h )．联立以上两式得ω＝R g R ＋h R ＋h 2，其二可补充同步卫星离地面的高度h 0，则
对同步卫星：
GMm 0R ＋h 02＝m 0ω20(R ＋h 0) 对人造卫星：GMm 1R ＋h
2＝m 1ω2(R ＋h ) 联立以上两式得：ω＝ω0⎝ ⎛⎭⎪⎫R ＋h 0R ＋h 32. 17．(1)gR (2) 3gR 2T 24π2 (3)ρ＝3g 4πGR。