万有引力定律与航天单元测试题

万有引力定律与航天单元测试题

一、选择题（不定项）

1、对于万有引力定律的表达式F =G

2

21r m m ，下面说法中正确的是（ ）

A 、公式中G 为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的

B 、当r 趋近于零时，万有引力趋近于无穷大

C 、m 1与m 2受到的引力总是大小相等的，而与m 1,m 2是否相等无关

D 、m 1与m 2受到的引力总是大小相等，方向相反的，是一对平衡力 2、关于第一宇宙速度，下列说法哪些是正确的？( )

A 、它是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最小运行速度

B 、这是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度

C 、它是人造卫星绕地球飞行所需的最小水平发射速度

D 、它是人造卫星绕地球运动的最大运行速度

3、我国发射的风云一号气象卫星是极地卫星，卫星飞过两极上空，其轨道平面与赤道平面垂直，周期为12h ；我国发射的风云二号气象卫星是地球同步卫星，周期是24h ，由此可知，两颗卫星相比较 （ ）

A ．风云一号气象卫星距地面较近

B ．风云一号气象卫星距地面较远

C ．风云一号气象卫星的运动速度较大

D ．风云一号气象卫星的运动速度较小 4、人造地球卫星在轨道上作匀速圆周运动,它所受到向心力F 跟轨道半径r 之间的关系是( )

A 、由公式F mv r

=2 可知F 与r 成反比; B 、由公式F

m r =⋅ω2

可知F 与r 成正比; C 、由公式Fm v =⋅⋅ω

可知F 跟r 无关; D 、由公式F G

M m

r

=2 可知F 跟r 2成反比.

5、2003年10月15日，我国成功地发射了“神舟五号”载人飞船，经过21小时的太空飞行，返回舱于次日安全着陆。已知飞船在太空中运行的轨道是一个椭圆，椭圆的一个焦点是地球的球心，如图4所示，飞船在飞行中是无动力飞行，只受到地球的万有引力作用，在飞船从轨道的A 点沿箭头方向运行到B 点的过程中，以下说法正确的是：（ ） A 、飞船的速度逐渐增大 B 、飞船的速度逐渐减小 C 、飞船的机械能守恒 D 、飞船的机械能逐渐增大。

6、常用的通讯卫星是地球同步卫星，它定位于地球赤道正上方。已知某同步卫星离地面的高度为h ，地球自转的角速度为ω，地球半径为R ，地球表面附近的重力加速度为0g ，该同步卫星运动的加速度的大小为（ ）

A ．0

B ．0g C.h 2

ω D ．)(2

h R +ω

7、如右图所示是甲、乙两球做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的关系图线，则下列说法正确的是( )

A. 甲球运动时线速度大小保持不变;

B. 乙球运动时线速度大小保持不变;

C. 甲球运动时角速度大小保持不变;

D. 乙球运动时角速度大小保持不变. 8、对于人造地球卫星,下列说法中正确的是( )

A. 卫星质量越大,离地越近,速度越大,周期越短;

B. 卫星质量越小,离地越近,速度越大,周期越长;

C. 卫星质量越大,离地越近,速度越小,周期越短;

D. 与卫星质量无关,离地越远,速度越小,周期越长.

9、如右图所示,a 、b 、c 是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星,a 、b 质量相

图4

1甲

a

2 乙

同,且小于c 的质量,则( ) A 、b 所需向心力最大;

B 、b 、c 周期相等,且大于a 的周期.

C 、b 、c 向心加速度相等,且大于a 的向心加速度;

D 、b 、c 的线速度大小相等,且小于a 的线速度.

10、两颗人造地球卫星，都在圆形轨道上运行，它们的质量相等，轨道半径之比22

1 r r ，

则它们的动能之比2

1E E 等于( )

A 、 2

B 、2

C 、

2

1

D 、4 11、 一颗小行星环绕太阳作匀速圆周运动的半径是地球环绕半径的4倍,则它的环绕周期是( )

A. 1年;

B. 2年;

C. 4年;

D. 8年.

12、在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q 点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ。则 （ ） A 、该卫星的发射速度必定大于11.2km/s B 、卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9km/s C 、在轨道Ⅰ上，卫星在P 点的速度大于在Q 点的速度 D 、卫星在Q 点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ

13、同步卫星相对于地面静止不动,就象悬在空中一样.下列说法中正确的是( ) A. 同步卫星处于平衡状态; B. 同步卫星绕地心的角速度跟地球自转的角速度相等; C. 同步卫星的线速度跟地面上观察点的线速度相等 D. 所有同步卫星离地面的高度和运行速率都相同.

14、地球半径为R ，在离地面h 高度处与离地面H 高度处的重力加速度之比为( )

P Q

Ⅰ Ⅱ 地

A ．22

h H B ．h H C ．H

R h R ++ D ．2

2)()(h R H R ++

15、月球表面的重力加速度是地球表面的1/6，月球半径是地球半径的1/4，则在月球表面作匀速圆周运动的登月舱的线速度是地球第一宇宙速度的( ) A ．24

1 B ．

126 C ．246 D ．12

1 16、某人在一星球上以速度v 0竖直上抛一物体,经t 秒钟后物体落回手中,已知星球半径为R,那么使物体不再落回星球表面,物体抛出时的速度至少( )

17、地球同步卫星到地心距离r 可由2

223

4πc

b a r =求出，已知式中a 的单位是m ，b 的单是

s ，c 的单位是m /s 2，则（ ）

A ．a 是地球半径，b 是地球自转周期，c 是地球表面重力加速度

B ．a 是地球半径，b 是同步卫星绕心运动的周期，c 是同步卫星的加速度

C ．a 是赤道周长，b 是地球自转周期，c 是同步卫星的加速度

D ．a 是赤道周长，b 是同步卫星绕地心运动的周期，c 是地球表面加速度 二、论述题：

18、两颗人造地球卫星质量的比m m 1212::=，轨道半径之比r r 1231::=。求这两颗卫星运行的周期之比；线速度之比；角速度之比；向心加速度之比；向心力之比。

19．地球质量为M ，半径为R ，万有引力常量为G 发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星，卫星的速度称为第一宇宙速度。

（1）试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式，要求写出推导依据和过程； （2）若已知第一宇宙速度大小为V=7.9km/s ，地球半径R=6.4×103km ，万有引力常数G=6.67×10－11N ·m 2/k 求地球的质量。（保留两位有效数值）