高中物理第六章万有引力与航天单元检测新人教版必修2

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高中物理第六章万有引力与航天过关检测新人教版必修2

第六章过关检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。

在每小题给出的四个选项中,1~5小题只有一个选项正确,6~8小题有多个选项正确。

全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分)1.下列说法中正确的是()A.牛顿运动定律就是经典力学B.经典力学的基础是牛顿运动定律C.牛顿运动定律可以解决自然界中的所有问题D.经典力学可以解决自然界中的所有问题解析:经典力学并不等于牛顿运动定律,牛顿运动定律只是经典力学的基础;经典力学并非万能的,也有其适用范围,并不能解决自然界中的所有问题,没有哪个理论可以解决自然界中的所有问题。

因此只有搞清牛顿运动定律和经典力学之间的隶属关系,明确经典力学的适用范围才能正确解答此类问题。

答案:B2.如图为嫦娥一号卫星撞月的模拟图,卫星从控制点开始沿撞月轨道在撞击点成功撞月。

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。

根据以上信息,可以求出()A.月球的质量B.地球的质量C.嫦娥一号卫星的质量D.月球对嫦娥一号卫星的引力解析:由=m R,可求出月球质量M月=,不能求出地球质量和嫦娥一号卫星的质量,也求不出嫦娥一号受到月球的引力,故只有A正确。

故正确选项为A。

答案:A3.下列关于地球同步通信卫星的说法中,正确的是()A.为避免同步通信卫星在轨道上相撞,应使它们运行在不同的轨道上B.同步通信卫星定点在地球上空某处,各个同步通信卫星的角速度相同,但线速度可以不同C.不同国家发射同步通信卫星的地点不同,这些卫星轨道不一定在同一平面内D.同步通信卫星只能运行在赤道上空某一恒定高度上解析:由于地球同步卫星的公转周期与地球自转周期相同,这就决定了地球同步卫星必须在赤道平面内,而且它的角速度、轨道半径、线速度等各个量是唯一确定的,与卫星的其他量无关。

所以只有选项D正确。

答案:D4.据报道,美国航天局已计划建造一座通向太空的升降机,传说中的通天塔即将成为现实。

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

（教材全解）2013-2014学年高中物理第6章万有引力与航天本章知能检测新人教版必修2一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。

）1.甲、乙两个质点间的万有引力大小为F，若甲物体的质量不变，乙物体的质量增加到原来的2倍，同时，它们之间的距离减为原来的，则甲、乙两物体间的万有引力大小将变为（）A.FB. C .8F D.4F2.由于通信和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的（）A.质量可以不同B.轨道半径可以不同C.轨道平面可以不同D.速率可以不同3.两颗靠得较近的天体组成双星，它们以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，因而不会由于相互的引力作用被吸到一起，不考虑其他天体的影响，下面说法中正确的是（）A.它们做圆周运动的角速度，与它们的质量成反比B.它们做圆周运动的线速度，与它们的质量成反比C.它们做圆周运动的向心力，与它们的质量成正比D.它们做圆周运动的半径，与它们的质量成反比4.如图6-1所示，飞船从轨道1变轨至轨道2。

若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的（）A.速度大B.向心加速度大C.运行周期长D.角速度小5.一宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为图6-1m的人站在可称体重的台秤上。

用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g ′表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，表示人对秤的压力，下列说法中正确的是（）A.g′=0B.g′=g=0 =m g6.宇宙飞船要与环绕地球运转的轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站，可采取的措施是（）A.可以从较低轨道上加速B.可以从较高轨道上加速C.只能从与空间站同一高度轨道上加速D.无论在什么轨道上，只要加速就行7.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如卫星的线速度减小到原来的，卫星仍做匀速圆周运动，则（）A.卫星的向心加速度减小到原来的B.卫星的角速度减小到原来的C.卫星的周期增大到原来的8倍D.卫星的周期增大到原来的2倍8.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，半径为的圆轨道上运动，周期为，总质量为。

高中物理第六章万有引力与航天单元测试3 新人教版必修2

临沭五中高二物理《万有引力》单元检测题一、选择题（每小题中至少有一个答案是符合题意的）1．下列说法正确的是（）A．行星绕太阳的椭圆轨道可近似地看作圆轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力B．太阳对行星引力大于行星对太阳引力，所以行星绕太阳运转而不是太阳绕行星运转C．万有引力定律适用于天体，不适用于地面上的物体D．太阳与行星间的引力、行星与卫星间的引力、地面上物体所受重力，这些力的性质和规律都相同2．关于万有引力的说法正确的是（）A．万有引力只有在天体与天体之间才能明显地表现出来B．一个苹果由于其质量很小，所以它受到的万有引力几乎可以忽略C．地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有引力D．地球表面的大气层是因为万有引力约束而存在于地球表面附近3．一星球密度和地球密度相同，它的表面重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，则该星球质量是地球质量的（忽略地球、星球的自转）（）A．2倍 B．4倍 C．8倍 D．16倍4．若已知某行星绕太阳公转的半径为r，公转周期为T，万有引力常量为G，则由此可求出（）A．某行星的质量 B．太阳的质量 C．某行星的密度 D．太阳的密度5．宇宙飞船进入一个围绕太阳运动的近乎圆形的轨道上运动，如果轨道半径是地球轨道半径的9倍，那么宇宙飞船绕太阳运行的周期是（）A．3年 B．9年 C．27年 D．81年6．近地卫星线速度为7.9km/s，已知月球质量是地球质量的1/81，地球半径是月球半径的3.8倍，则在月球上发射“近月卫星”的环绕速度约为（）A．1.0 km/s B．1.7 km/s C．2. 0 km/s D．1.5 km/s 7．由于空气微弱阻力的作用，人造卫星缓慢地靠近地球，则（）A．卫星运动速率减小 B．卫星运动速率增大C．卫星运行周期变小 D．卫星的向心加速度变大8．同步卫星离地球球心的距离为r，运行速率为v1，加速度大小为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R。

高中物理第6章《万有引力与航天》单元综合测评(含解析)新人教版必修2

第6章《万有引力与航天》单元综合测评(时间：90分钟满分：100分)第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．请将答案填写在答题栏内)1．下述说法中正确的有( )A．一天24 h，太阳以地球为中心转动一周是公认的事实B．由开普勒定律可知，各行星都分别在以太阳为圆心的各圆周上做匀速圆周运动C．太阳系的八颗行星中，水星离太阳最近，由开普勒第三定律可知其运动周期最小D．月球也是行星，它绕太阳一周需一个月的时间解析：地心说是错误的，故A错；月球是地球的卫星，绕地球一周的周期是一个月，故D错；由开普勒定律可知B错，C正确，故答案选C.答案：C2．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，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的卫星的速度，则选项B错误；由图可知，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：D3．设地球半径为R，第一宇宙速度为v，则在地球上以2v的速度发射一卫星，则此卫星将( ) A．在离地球表面2R的轨道运行B．在离地球表面2R的轨道运行C．将脱离地球绕太阳运行成为一行星D．将脱离太阳成为一恒星解析：地球第一宇宙速度为7.9 km/s，若以2v＝15.8 km/s的速度发射，则11.2 km/s<2v<16.7 km/s，所以将脱离地球绕太阳运行成为一行星．答案：C4．(多选题)可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道 ( )A．与地球表面上某一纬度线(非赤道)是共面同心圆B．与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆C．与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是静止的D．与地球表面上的赤道线是共面同心圆，但卫星相对地球表面是运动的解析：人造卫星绕地球做圆周运动所需的向心力是万有引力提供的，人造卫星受地球的引力一定指向地心，所以任何人造卫星的稳定轨道平面都是通过地心的．A选项所述的卫星不能满足这个条件，A 错．B选项所述的卫星虽然满足这个条件，但是由于地球在自转，经线所决定的平面也在转动，这样的卫星又不可能有与地球自转同方向的速度，所以不可能始终在某一经线所决定的平面内，如图所示，故B项也错．无论高低如何，轨道平面与地球赤道平面重合的卫星都是存在的，C选项所述卫星就是地球同步卫星，而D项所述卫星不是同步卫星，故C、D项都对．答案：CD5．宇宙飞船到了月球上空后以速度v绕月球做圆周运动，如图所示，为了使飞船落在月球上的B点，在轨道A点，火箭发动器在短时间内发动，向外喷射高温燃气，喷气的方向应当是( )A．与v的方向一致B．与v的方向相反C．垂直v的方向向右D．垂直v的方向向左解析：因为要使飞船做向心运动，只有减小速度，这样需要的向心力减小，而此时万有引力大于所需向心力，所以只有向前喷气，使v 减小，从而做向心运动，落到B 点，故A 正确．答案：A6．不可回收的航天器在使用后，将成为太空垃圾．如图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( )A ．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C ．由公式v ＝gr 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解析：设地球质量为M ，垃圾质量为m ，垃圾的轨道半径为r .由牛顿第二定律可得：G Mm r2＝m (2πT)2r ，垃圾的运行周期：T ＝2πr 3GM，由于π、G 、M 是常数，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 Mm r2＝mω2r ，垃圾运行的角速度ω＝GMr 3，由于G 、M 是常数，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 Mm r 2＝m v 2r，垃圾运行的线速度v ＝GMr ，由于G 、M 是常数，所以离地越高的垃圾线速度越小，故C 错误；由线速度公式v ＝GM r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．答案：B7．原香港中文大学校长、被誉为“光纤之父”的华裔科学家高锟和另外两名美国科学家共同分享了2009年度的诺贝尔物理学奖．早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”．假设“高锟星”为均匀的球体，其质量为地球质量的1k ，半径为地球半径的1q，则“高锟星”表面的重力加速度是地球表面重力加速度的( )A.q kB.k qC.q 2kD.k 2q解析：根据黄金代换式g ＝Gm 星R 2，并利用题设条件，可求出C 项正确．答案：C8．卫星在到达预定的圆周轨道之前，运载火箭的最后一节火箭仍和卫星连接在一起(卫星在前，火箭在后)，先在大气层外某一轨道a 上绕地球做匀速圆周运动，然后启动脱离装置，使卫星加速并实现星箭脱离，最后卫星到达预定轨道b ，关于星箭脱离后，下列说法正确的是( )A ．预定轨道b 比某一轨道a 离地面更高，卫星速度比脱离前大B ．预定轨道b 比某一轨道a 离地面更低，卫星的运行周期变小C ．预定轨道b 比某一轨道a 离地面更高，卫星的向心加速度变小D ．卫星和火箭仍在同一轨道上运动，卫星的速度比火箭大解析：火箭与卫星脱离时，使卫星加速，此时G Mm r 2<m v 2r，卫星将做离心运动，到达比a 更高的预定轨道；由G Mmr 2＝ma n 得a n ＝Mm r2，即r 越大，卫星的向心加速度越小．答案：C9. “神舟十号”绕地球做匀速圆周运动的过程中，下列事件不可能发生的是( ) A ．航天员在轨道舱内能利用弹簧拉力器进行体能锻炼 B ．悬浮在轨道舱内的水呈现圆球状C ．航天员出舱后，手中举起的五星红旗迎风飘扬D ．从飞船舱外自由释放的伴飞小卫星与飞船的线速度相等解析：“神舟十号”在绕地球做匀速圆周运动的过程中处于完全失重状态，在该状态下，一切由重力产生的物理现象都将消失，靠重力才能使用的仪器也不能使用；弹簧拉力器不是靠重力工作的，其工作原理与其本身劲度系数有关，所以即使其处于完全失重状态也不影响使用，选项A 可能发生，不符合题意；悬浮在轨道舱内的水不受重力的影响，其在液体表面张力的作用下会呈现圆球状，所以选项B 可能发生，不符合题意；太空中无空气也就无风，五星红旗不可能迎风飘扬，选项C 符合题意；从飞船舱外自由释放的伴飞小卫星与飞船的轨道半径相同，线速度相等，选项D 可能发生，不符合题意．本题答案为C.答案：C10．宇宙中两个星球可以组成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕球心连线的某点做周期相同的匀速圆周运动．根据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法错误的是( )A ．双星间的万有引力减小B ．双星做圆周运动的角速度增大C ．双星做圆周运动的周期增大D ．双星做圆周运动的半径增大解析：距离增大万有引力减小，A 正确；由m 1r 1ω2＝m 2r 2ω2及r 1＋r 2＝r 得r 1＝m 2r m 1＋m 2，r 2＝m 1rm 1＋m 2，可知D 正确．F ＝G m 1m 2r 2＝m 1r 1ω2＝m 2r 2ω2，r 增大F 减小，因r 1增大，故ω减小，B 错；由T ＝2πω知C 正确．答案：B11．下面是地球、火星的有关情况比较.) A ．地球公转的线速度小于火星公转的线速度 B ．地球公转的向心加速度大于火星公转的向心加速度 C ．地球的自转角速度小于火星的自转角速度 D ．地球表面的重力加速度大于火星表面的重力加速度解析：地球和火星都绕太阳公转，由G Mm r 2＝m v 2r，得v ＝GMr，地球公转的半径小，故地球公转的线速度大，A 项错误；由G Mmr2＝ma ，得地球公转的向心加速度大于火星公转的向心加速度，B 项正确；地球自转周期小于火星，由ω＝2πT得地球的自转角速度大于火星的自转角速度，C 项错误；由于题目没有给出地球和火星的质量及相应的半径，故不能比较它们表面的重力加速度，D 项错误．答案：B12．(多选题)下表是卫星发射的几组数据，其中发射速度v 0是燃料燃烧完毕时火箭具有的速度，之后火箭带着卫星依靠惯性继续上升，到达指定高度h 后再星箭分离，分离后的卫星以环绕速度v 绕地球运动．根据发射过程和表格中的数据，下面哪些说法是正确的( )A.B ．离地越高的卫星机械能越大 C ．离地越高的卫星环绕周期越大D ．当发射速度达到11.18 km/s 时，卫星能脱离地球到达宇宙的任何地方解析：由机械能守恒定律知，A 正确．对B 选项，由于卫星的机械能除了与高度有关外，还与质量有关，所以是错误的；由G Mm r 2＝m 4π2T2r 知，离地面越高的卫星周期越大，C 正确；从列表中可以看出，11.18 km/s 的发射速度是第二宇宙速度，此速度是使卫星脱离地球围绕太阳运转，成为太阳的人造行星的最小发射速度，但逃逸不出太阳系，D 错误．答案：AC第Ⅱ卷(非选择题，共52分)二、计算题(本题共4小题，共52分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(10分)“嫦娥三号”探测器在西昌发射中心发射成功．“嫦娥三号”经过几次成功变轨以后，探测器状态极其良好，成功进入绕月轨道．“嫦娥三号”探测器在月球表面预选着陆区域成功着陆，标志我国已成为世界上第三个实现地外天体软着陆的国家．设“嫦娥三号”探测器环绕月球的运动为匀速圆周运动，它距月球表面的高度为h ，已知月球表面的重力加速度为g 、月球半径为R ，引力常量为G ，则(1)探测器绕月球运动的向心加速度为多大； (2)探测器绕月球运动的周期为多大．解析：(1)对于月球表面附近的物体有GMmR 2＝mg 根据牛顿第二定律有GMm ′R ＋h 2＝m ′a解得a ＝gR 2R ＋h2(2)万有引力提供探测器做匀速圆周运动的向心力有GMm ′R ＋h 2＝m ′(2πT)2(R ＋h ) 解得T ＝2πR ＋h3gR 2.答案：(1)gR 2R ＋h2(2)2πR ＋h 3gR 214．(13分)晴天晚上，人能看见卫星的条件是卫星被太阳照着且在人的视野之内，一个可看成漫反射体的人造地球卫星的圆形轨道与赤道共面，卫星自西向东运动，春分期间太阳垂直射向赤道，赤道上某处的人在日落后8小时时在西边的地平线附近恰能看到它，之后极快地变暗而看不到了，已知地球的半径R 地＝6.4×106m ．地面上的重力加速度为10 m/s 2.估算：(答案要求精确到两位有效数字)(1)卫星轨道离地面的高度； (2)卫星的速度大小．解析：(1)根据题意作出如图所示由题意得∠AOA ′＝120°，∠BOA ＝60°，由此得卫星的轨道半径r ＝2R 地，①卫星距地面的高度h＝R地＝6.4×106 m，②(2)由万有引力提供向心力得GMm r 2＝mv 2r，③由于地球表面的重力加速度g ＝GMR 2地，④ 由③④得v ＝gR 2地r＝gR 地2＝10×6.4×1062m/s≈5.7×103m/s.答案：(1)6.4×106m (2) 5.7×103m/s15．(14分)某航天飞机在地球赤道上空飞行，轨道半径为r ，飞行方向与地球的自转方向相同，设地球的自转角速度为ω0，地球半径为R ，地球表面重力加速度为g ，在某时刻航天飞机通过赤道上某建筑物的上方，求它下次通过该建筑物上方所需的时间．解析：用ω表示航天飞机的角速度，用m 、M 分别表示航天飞机及地球的质量，则有GMm r2＝mrω2. 航天飞机在地面上，有G Mm R2＝mg . 联立解得ω＝gR 2r 3，若ω>ω0，即飞机高度低于同步卫星高度，用t 表示所需时间，则ωt －ω0t ＝2π 所以t ＝2πω－ω0＝2πgR2r 3－ω0若ω<ω0，即飞机高度高于同步卫星高度，用t 表示所需时间，则ω0t －ωt ＝2π 所以t ＝2πω0－ω＝2πω0－gR 2r 3答案：2πgR 2r 3－ω0或2πω0－gR 2r 316．(15分)在有“科学界奥斯卡”之称的美国《科学》杂志2003年度世界科技大突破评选中，物理学中的“证明宇宙是由暗物质和暗能量‘主宰’”的观点名列榜首，成为当今科技突破中的头号热点．世界科技的发展显示，暗物质、暗能量正成为天体物理学研究的重点．宇宙中的暗物质是不能直接观测到的东西，存在的依据来自子螺旋转的星系和星团，这些星系和星团以自身为中心高速旋转而没有飞散开去，仅靠自身质量产生的引力是远不足以把它们集合在一起的，一定存在暗物质，它的吸引力足以把这些旋转的星系牢牢抓住．根据对某一双星系统的光学测量确定该双星系统中每一个星体的质量都是M ，两者相距L (L 远大于星体的直径)，它们正围绕两者连线的中点做圆周运动．(1)若没有其他物质存在，试推算该双星系统的运动周期T.aa (2)若实验上观测到的运动周期为T ′，且T ′∶T ＝ 1∶N (N > 1)，为了解释观测周期T ′和(1)中理论上推算的双星运动的周期T 不同，目前有一种理论认为，在宇宙中可能存在一种用望远镜也观测不到的暗物质．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，而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：(1)双星均绕它们的连线中点做圆周运动，设运动的周期为T ，根据万有引力提供向心力，有：G M 2L 2 ＝ M ·L 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2 解得：周期T ＝ πL 2LGM .(2)根据观测结果，星体运动的周期T ′ < T ，说明双星系统中受到的向心力大于本身的引力，故它还受到其他指向中心的作用力．由题意知，这一作用力来源于均匀分布的暗物质．均匀分布在球内的暗物质对双星系统的作用与一个质量等于球内暗物质的总质量M ′而位于中点处的质点相同，考虑到暗物质作用后双星的运动周期即为T ′，则有：G M 2L 2＋G MM ′⎝ ⎛⎭⎪⎫L 22 ＝M ·L 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT ′2 由题设条件可知，T ′∶T ＝ 1∶N联立解得：M ′ ＝ N －14M 设所求暗物质的密度为ρ，有：ρ·43π·⎝ ⎛⎭⎪⎫L 23 ＝ N －14M 解得：ρ ＝3N －1M 2πL 3. 答案：(1)πL2L GM (2)3N －1M 2πL3 欢迎您的下载，资料仅供参考！。

2019-2020年高中物理第六章万有引力与航天过关检测新人教版必修2

第六章过关检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。

在每小题给出的四个选项中,1~5小题只有一个选项正确,6~8小题有多个选项正确。

因此只有搞清牛顿运动定律和经典力学之间的隶属关系,明确经典力学的适用范围才能正确解答此类问题。

答案:B2.如图为嫦娥一号卫星撞月的模拟图,卫星从控制点开始沿撞月轨道在撞击点成功撞月。

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。

故正确选项为A。

所以只有选项D正确。

答案:D4.据报道,美国航天局已计划建造一座通向太空的升降机,传说中的通天塔即将成为现实。

高中物理第六章万有引力与航天第一节行星的运动检测新人教版必修2

第六章万有引力与航天第一节行星的运动A 级抓基础1．关于日心说被人们所接受的原因，下列说法正确的是( ) A ．以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题B ．以太阳为中心，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变得简单了C ．地球是围绕太阳旋转的D ．太阳总是从东面升起，从西面落下解析：托勒密的地心学说可以解释行星的逆行问题，但非常复杂，缺少简洁性，而简洁性正是当时人们所追求的，哥白尼的日心说之所以能被当时人们所接受，正是因为这一点．要结合当时历史事实来判断，故选项B 正确．答案：B2．(多选)对开普勒第一定律的理解，下列说法正确的是( ) A ．太阳系中的所有行星有一个共同的轨道焦点 B ．行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向 C ．行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直 D ．日心说的说法是正确的解析：根据开普勒第一定律可知选项A 正确．行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向，故选项B 正确，选项C 、D 错误．答案：AB3．关于开普勒第二定律，正确的理解是( ) A ．行星绕太阳运动时，一定是匀速曲线运动 B ．行星绕太阳运动时，一定是变速曲线运动C ．行星绕太阳运动时，由于角速度相等，故在近日点处的线速度小于它在远日点处的线速度D ．行星绕太阳运动时，由于它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，故它在近日点的线速度大于它在远日点的线速度解析：根据开普勒第一定律，可知选项B 正确，但不符合本题意．根据开普勒第二定律可知选项D 正确．答案：D4．(多选)对于开普勒第三定律的表达式a 3T2＝k 的理解正确的是( )A ．k 与a 3成正比B ．k 与T 2成反比C ．k 值是与a 和T 均无关的值D ．k 值只与中心天体有关解析：开普勒第三定律a 3T2＝k 中的常数k 只与中心天体有关，与a 和T 无关．故A 、B错误，C 、D 正确．答案：CD5．(多选)在天文学上，春分、夏至、秋分、冬至将一年分为春、夏、秋、冬四季．如图所示，从地球绕太阳的运动规律入手，下列判断正确的是( )A ．在冬至日前后，地球绕太阳的运行速率较大B ．在夏至日前后，地球绕太阳的运行速率较大C ．春夏两季与秋冬两季时间相等D ．春夏两季比秋冬两季时间长解析：冬至日前后，地球位于近日点附近，夏至日前后地球位于远日点附近，由开普勒第二定律可知近日点速率最大，故A 对，B 错．春夏两季平均速率比秋冬两季平均速率小，又因所走路程基本相等，故春夏两季时间长．春夏两季一般在186天左右，而秋冬季只有179天左右．C 错，D 对．答案：ADB 级提能力6．如图所示是行星m 绕恒星M 运动情况的示意图，下列说法正确的是( )A ．速度最大点是B 点 B ．速度最小点是C 点 C ．m 从A 到B 做减速运动D ．m 从B 到A 做减速运动解析：由开普勒第二定律可知，近日点时行星运行速度最大，因此，A 、B 错误；行星由A 向B 运动的过程中，行星与恒星的连线变长，其速度减小，故C 正确，D 错误．答案：C7．太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同．下列反映周期与轨道半径关系的图象中正确的是( )解析：由开普勒第三定律知R 3T2＝k ，所以R 3＝kT 2，D 正确．答案：D8.如图所示，B 为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，椭圆的半长轴为a ，运行周期为T B ；C 为绕地球沿圆周运动的卫星，圆周的半径为r ，运行周期为T C .下列说法或关系式中正确的是( )A ．地球位于B 卫星轨道的一个焦点上，位于C 卫星轨道的圆心上 B ．卫星B 和卫星C 运动的速度大小均不变C.a 3T 3B ＝r 3T 3C，该比值的大小与地球有关 D.a 3T 3B ≠r 3T 3C，该比值的大小不仅与地球有关，还与太阳有关解析：由开普勒第一定律可知，选项A 正确；由开普勒第二定律可知，B 卫星绕地球转动时速度大小在不断变化，选项B 错误；由开普勒第三定律可知，a 3T 2B ＝r 3T 2C＝k ，比值的大小仅与地球有关，选项C 、D 错误．答案：A9.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆．每过N 年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示．该行星与地球的公转半径之比为( )A.⎝⎛⎭⎪⎫N ＋1N 23B.⎝⎛⎭⎪⎫N N －1 23C.⎝ ⎛⎭⎪⎫N ＋1N 32 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫N N －1 32 解析：地球周期T 1＝1年，经过N 年的时间地球比行星多转1周，即地球与行星转动角度之差为2π，2π·N T 1－2π·N T 2＝2π，T 2＝NT 1N －T 1，由开普勒第三定律知r 31T 21＝r 32T 22＝k ，r 2r 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫T 2T 123，将T 1＝1年代入得r 2r 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫N N －123，B 选项正确．答案：B。

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．

高中物理第六章万有引力与航天6.2太阳与行星间的引力同步测试新人教版必修2

6.2太阳与行星间的引力1.下面关于太阳对行星的引力说法中正确的是( )A. 太阳对行星的引力等于行星做匀速圆周运动的向心力B. 太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离成反比C. 太阳对行星的引力是由实验得出的D. 太阳对行星的引力规律是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的【答案】AD【解析】A、行星绕太阳做圆周运动的向心力由太阳对行星的引力提供，故A正确；B、太阳对行星的引力，与太阳的质量和行星质量的乘积成正比，与行星和太阳间的距离的平方成反比，故B错误；CD、太阳对行星的引力规律是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的，不是由实验得出的，故C错误、D正确．故选：AD．2.一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径是地球公转半径的4倍，则这颗小行星的运行速率是地球运行速率的( )A. 4倍B. 2倍C. 0.5倍D. 16倍【答案】C【解析】根据万有引力提供向心力，得：，解得；因为小行星与地球均围绕太阳做匀速圆周运动，所以GM的取值相同；小行星轨道半径是地球公转半径的4倍，设地球半径R，小行星半径4R，代入得：v：v地=1：2=0.5，故选C.点睛：要比较一个物理量大小或变化，我们应该把这个物理量先表示出来，再进行比较．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．3.九大行星绕太阳运行的轨迹可以粗略地认为是圆，各星球半径和轨道半径如下表所示：从表中所列数据可以估算出冥王星的公转周期接近于（）A. 4年B. 40年C. 140年D. 240年【答案】D【解析】【详解】地球的公转周期为1年，太阳对地球和冥王星的引力提供向心力，则有：；；由两式得：，故选D.4.太阳对行星的引力提供了行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力，这个向心力大小（）A. 与行星距太阳间的距离成正比B. 与行星距太阳间的距离成反比C. 与行星运动的速率的平方成正比D. 与行星距太阳的距离的平方成反比【答案】D【解析】【详解】根据万有引力定律，太阳与行星间的引力，故D正确，故选D.5.一群小行星在同一轨道上绕太阳旋转，这些小行星具有（）A. 相同的速率B. 相同的加速度C. 相同的运转周期D. 相同的角速度【答案】ABCD【解析】研究卫星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：解得: ；；；其中M为太阳质量，r为轨道半径．一群小行星在同一轨道上绕太阳旋转，所以它们的轨道半径相等．根据以上表达式得速率相等，加速度大小相同，运转周期相同，角速度大小相同．故ABCD正确．故选ABCD．点睛：比较一个物理量，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再根据表达式进行比较．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．6.哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆，下面说法中正确的是（）A. 彗星在近日点的速率大于在远日点速率B. 彗星在近日点的向心加速度大于它在远日点的向心加速度C. 若彗星的周期为75年，则它的半长轴是地球公转半径的75倍D. 彗星在近日点的角速度大于它在远日点的角速度【答案】ABD【解析】由开普勒第二定律知：在相等时间内，太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的，所以v近>v，ω近>ω远，故AD正确；由知a近>a远，故B正确；由开普勒第三定律得，当T＝75T地远时，，故C错误；故选ABD.点睛：题目的求解方法应视具体情况而定，由于将地球绕太阳的运动视为圆周运动，因此开普勒第三定律中的半长轴可用地球公转半径替代．7. 据美联社2002年10月7日报道，天文学家在太阳系的9大行星之外，又发现了一颗比地球小得多的新行星，而且还测得它绕太阳公转的周期约为288年．若把它和地球绕太阳公转的轨道都看作圆，问它与太阳的距离约是地球与太阳距离的多少倍．（最后结果可用根式表示）【答案】它与太阳的距离约是地球与太阳距离的44倍【解析】试题分析：研究行星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式．根据等式表示出所要比较的物理量，再根据已知条件进行比较．解：设太阳的质量为M；地球的质量为m0绕太阳公转的周期为T0，太阳的距离为R0；新行星的质量为m，绕太阳公转的周期为T，与太阳的距离为R，根据万有引力定律和牛顿定律，得：=m R，=m0R0，由以上各式得已知 T=288年，T0=1年得：=44 （或）答：它与太阳的距离约是地球与太阳距离的44倍．【点评】求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再根据表达式进行比较．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．。

高中物理第六章万有引力与航天 1 行星的运动测试题

第一节行星的运动A 级抓基础1．关于日心说被人们所接受的原因，下列说法正确的是( ) A ．以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题B ．以太阳为中心，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变得简单了C ．地球是围绕太阳旋转的D ．太阳总是从东面升起，从西面落下解析：托勒密的地心学说可以解释行星的逆行问题，但非常复杂，缺少简洁性，而简洁性正是当时人们所追求的，哥白尼的日心说之所以能被当时人们所接受，正是因为这一点．要结合当时历史事实来判断，故选项B 正确．答案：B2．(多选)对开普勒第一定律的理解，下列说法正确的是( ) A ．太阳系中的所有行星有一个共同的轨道焦点 B ．行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向 C ．行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直 D ．日心说的说法是正确的解析：根据开普勒第一定律可知选项A 正确．行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向，故选项B 正确，选项C 、D 错误．答案：AB3．关于开普勒第二定律，正确的理解是( ) A ．行星绕太阳运动时，一定是匀速曲线运动 B ．行星绕太阳运动时，一定是变速曲线运动C ．行星绕太阳运动时，由于角速度相等，故在近日点处的线速度小于它在远日点处的线速度D ．行星绕太阳运动时，由于它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，故它在近日点的线速度大于它在远日点的线速度解析：根据开普勒第一定律，可知选项B 正确，但不符合本题意．根据开普勒第二定律可知选项D 正确．答案：D4．(多选)对于开普勒第三定律的表达式a 3T2＝k 的理解正确的是( )A ．k 与a 3成正比 B ．k 与T 2成反比C ．k 值是与a 和T 均无关的值D ．k 值只与中心天体有关解析：开普勒第三定律a 3T2＝k 中的常数k 只与中心天体有关，与a 和T 无关．故A 、B错误，C 、D 正确．答案：CD5．(多选)在天文学上，春分、夏至、秋分、冬至将一年分为春、夏、秋、冬四季．如图所示，从地球绕太阳的运动规律入手，下列判断正确的是( )A ．在冬至日前后，地球绕太阳的运行速率较大B ．在夏至日前后，地球绕太阳的运行速率较大C ．春夏两季与秋冬两季时间相等D ．春夏两季比秋冬两季时间长解析：冬至日前后，地球位于近日点附近，夏至日前后地球位于远日点附近，由开普勒第二定律可知近日点速率最大，故A 对，B 错．春夏两季平均速率比秋冬两季平均速率小，又因所走路程基本相等，故春夏两季时间长．春夏两季一般在186天左右，而秋冬季只有179天左右．C 错，D 对．答案：ADB 级提能力6．如图所示是行星m 绕恒星M 运动情况的示意图，下列说法正确的是( )A ．速度最大点是B 点 B ．速度最小点是C 点 C ．m 从A 到B 做减速运动D ．m 从B 到A 做减速运动解析：由开普勒第二定律可知，近日点时行星运行速度最大，因此，A 、B 错误；行星由A 向B 运动的过程中，行星与恒星的连线变长，其速度减小，故C 正确，D 错误．答案：C7．太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同．下列反映周期与轨道半径关系的图象中正确的是( )解析：由开普勒第三定律知R 3T2＝k ，所以R 3＝kT 2，D 正确．答案：D8.如图所示，B 为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，椭圆的半长轴为a ，运行周期为T B ；C 为绕地球沿圆周运动的卫星，圆周的半径为r ，运行周期为T C .下列说法或关系式中正确的是( )A ．地球位于B 卫星轨道的一个焦点上，位于C 卫星轨道的圆心上 B ．卫星B 和卫星C 运动的速度大小均不变C.a 3T 3B ＝r 3T 3C，该比值的大小与地球有关 D.a 3T 3B ≠r 3T 3C，该比值的大小不仅与地球有关，还与太阳有关解析：由开普勒第一定律可知，选项A 正确；由开普勒第二定律可知，B 卫星绕地球转动时速度大小在不断变化，选项B 错误；由开普勒第三定律可知，a 3T 2B ＝r 3T 2C＝k ，比值的大小仅与地球有关，选项C 、D 错误．答案：A9.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆．每过N 年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示．该行星与地球的公转半径之比为( )A.⎝⎛⎭⎪⎫N ＋1N 23B.⎝⎛⎭⎪⎫N N －1 23C.⎝ ⎛⎭⎪⎫N ＋1N 32 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫N N －1 32 解析：地球周期T 1＝1年，经过N 年的时间地球比行星多转1周，即地球与行星转动角度之差为2π，2π·N T 1－2π·N T 2＝2π，T 2＝NT 1N －T 1，由开普勒第三定律知r 31T 21＝r 32T 22＝k ，r 2r 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫T 2T 123，将T 1＝1年代入得r 2r 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫N N －123，B 选项正确．答案：B。

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万有引力与航天单元检测
一、选择题（每题6分，共66分）
1．关于万有引力定律的正确的说法是（）
A．万有引力定律仅对质量较大的天体适用，对质量较小的一般物体不适用
B．开普勒等科学家对天体运动规律的研究为万有引力定律的发现作了准备

C．质量为m1和质量为m2的两个物体间的万有引力表达式221rGFmm中的G是万有引力常量，
它是由实验得出的，而不是人为规定的.
D．两物体间相互吸引的一对万有引力是一对平衡力
2. 如图所示是在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星，关于各
物理量的关系，则（）

A．根据v＝rg，可知vA﹤vB﹤vC
B．根据万有引力定律，可知FA>FB>FC
C．角速度ωA>ωB>ωC
D．向心加速度aA3．卫星电话在抢险救灾中能发挥重要作用．第一代、第二代海事卫星
只使用静止轨道卫星，不能覆盖地球上的高纬度地区．而第三代海事卫星采用同步和中轨道
卫星结合的方案，解决了覆盖全球的问题．它由4颗同步卫星与12颗中轨道卫星构成．中轨
道卫星高度约为地球半径的2倍，分布在几个轨道平面上(与赤道平面有一定的夹角)．地球表
面处的重力加速度为g，则中轨道卫星处的重力加速度约为（）
A．g／4 B．g／9 C．4g D．9g
4．据媒体报道，“嫦娥一号”卫星环月工作轨道为圆轨道，轨道高度200km，运行周期127min．若
还知道引力常量和月球平均半径，仅利用上述条件能求出的是（）
A．月球表面的重力加速度 B．月球对卫星的吸引力
C．月球的密度 D．卫星绕月球运行的加速度
5．据报道，我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心
发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经77º赤道上空的同步轨道．关于
成功定点后的“天链一号01星”，下列说法正确的是（）
A．运行速度大于7.9km／s B．离地面高度一定的任意位置
C．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度小
D．向心加速度比静止在赤道上物体的向心加速度大
6．2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任务，他的第一次太空行
走标志着中国航天事业全新时代的到来．“神舟七号”绕地球做近似匀速圆周运动，其轨道半
径为r，若另有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的半径为2r，则可以确定（）
A．卫星与“神舟七号”的加速度大小之比为1：4

B．卫星与“神舟七号”的线速度大小之比为1：2
C．翟志刚出舱后不再受地球引力
D．翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品，假如不小心实验样品脱手，则它做自由落体
运动

7.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点
火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨
道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图6-1所
示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的
是（）
A.卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率
B.卫星在轨道3上经过P点的速度小于在轨道2上经过P点的速度
C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点
时的加速度
D.卫星在轨道2上运动的周期大于它在轨道3上运动的周期
8.以下关于宇宙速度的说法中正确的是（）
A．第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最大速度
B．第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最小速度
C．人造地球卫星运行时的速度一定小于第二宇宙速度
D．地球上的物体无论具有多大的速度都不可能脱离太阳的束缚
9.两颗靠得很近的天体称为双星，它们以两者连线上的某点为圆心作匀速圆周运动，则
（）
A．它们作匀速圆周运动的半径与其质量成正比
B．它们作匀速圆周运动的向心加速度大小相等
C．它们作匀速圆周运动的向心大小相等 D．它们作匀速圆周运动的周期相等
10．关于重力和万有引力的关系，下列认识正确的是（）
A．地面附近物体所受到重力就是万有引力
B．重力是由于地面附近的物体受到地球吸引而产生的
C．在不太精确的计算中，可以认为重力等于万有引力
D．严格说来重力并不等于万有引力，除两极处物体的重力等于万有引力外，在地球其他各处
的重力都略小于万有引力
11.2003年2月1日，美国“哥伦比亚”号航天飞机在返回途中解体，造成人类航天史上又一
悲剧.若哥伦比亚号航天飞机是在赤道上空飞行的，轨道半径为r，飞行方向与地球的自转方
向相同，转动周期小于24h.设地球的自转角速度为ω0，地球半径为R，地球表面重力加速度
为g.在某时刻航天飞机通过赤道上某建筑物的上方，则到它下次通过该建筑上方所需时间为
（）

A.2π/（32rgR－ω0） B.2π（23gRr+01）

C.2π23gRr D.2π/（33rgR+ω0）
二、计算题（共34分）
12.一位勤于思考的同学为探月宇航员设计了如下实验:在距月球表面高h处以初速度v0水平
抛出一个物体,然后测量该平抛物体的水平位移为x,通过查阅资料知道月球的半径为R,引力
常量为G,若物体只受月球引力的作用,请你求出: (1)月球表面的重力加速度.(2)月球的质
量.(3)环绕月球表面运动的宇宙飞船的速率是多少.

13.一颗卫星绕某行星表面运行，若卫星的周期为T，行星的平均密度为，试证明2T是
一个恒量。

（选做）两颗靠得很近的天体，离其他天体非常遥远，靠相互吸引力一起以
连线上某一点为圆心分别作圆周运动，从而保持两者之间的距离不变，这样
的天体称为“双星’.现测得两星中心距离为R，运动周期为T，求：双星的
总质量。
解：设双星的质量分别为M1、M2。它们绕其连线上的O点以周期T作匀速
圆周运动，由万有引力定律及牛顿第二定律得：

22
1212

12
22

22
(),()MMMMGMRGMRRTRT

联立解得：221228RMMGT
上述结果是否正确？若错误，请说明原因并求出正确结果。

题号答案
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