金壇市第四中學物理組 業精于勤，荒于嬉；行成于思，毀于隨萬有引力與航天單元測試1一、單項選擇題（本題共6小題，每小題3分,共18分,每小題只有一個選項正確)1.同步衛星是指相對地面不動的人造地球衛星 （ ） A.可以在地面上任一點的正上方,且離地心的距離可按需要選擇不同值B.可以在地面上任一點的正上方,且離地心的距離是一定的C.只能在赤道的的正上方,但離地心的距離可按需要選擇不同值D.只能在赤道的的正上方,且離地心的距離是一定的2太陽系中的九大行星,與太陽之間距離最大的行星,它繞太陽公轉一周所用的時間 （ ）A.最長 B.最短C.相等D.無法確定3一個物體在地球表面所受的重力為G，則在距地面高度為地球半徑的2倍時，所受引力為 ( )AG/2BG/3CG/4DG/94.兩顆人造地球衛星的質量之比為2:1，周期之比為:1，則它們繞地球運行的半徑之比為 ( ) A 2:1 B. 1:2 C. 4:1 D. 1:45一宇宙飛船繞火星表面做勻速圓周運動，運轉周期為T，引力常量為G，則火星的平均密度為 ( ) A GT2/3B 3/GT2CD6某同學這樣來計算第一宇宙速度：v = =km/s=0.465km/s這一結果與正確的值相差很大，這主要是由于他在近似處理中錯誤地假設( )A. 衛星的軌道是圓 B. 衛星的周期等于地球自轉的周期C. 衛星的軌道半徑等于地球的半徑 D. 衛星的向心力等于它在地面上時所受的地球引二、多項選擇題（本題共5小題,每小題4分,共20分,每小題有多個選項正確.全部選對的得4分,選不全的得2分,選錯或不答的得0分）7.當人造衛星已進入預定運行軌道后，下列敘述中不正確的是 （ ）A. 衛星及衛星內的物體均不受重力作用B. 不可用彈簧秤稱出衛星內物體的重力C. 在衛星內釋放的物體將做自由落體運動 D. 衛星中的物體受平衡力作用8.一顆正在繞地球轉動的人造衛星，由于受到空氣阻力作用，軌道半徑逐漸減小，則衛星繞地球運動的：（ ）A線速度變大 B周期變大C角速度變大 D衛星受的萬有引力減小9地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，一顆質量為m的人造地球衛星，在離地面高度為R的圓形軌道上運行，則人造衛星 （ ）A. 運轉的角速度為 B. 運轉的周期為C.受到地球的引力為mg/4 D. 運轉的線速度為bac地球10如圖所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運動的3顆衛星，下列說法正確的是：（ ）Ab、c的線速度大小相等，且小于a的線速度Bb、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度Cc加速可追上同一軌道上的b，b減速可等候同一軌道上的cDa衛星的速度與自身的質量無關 11發射地球同步衛星，先將衛星發射至近地圓軌道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。如圖所示，則當衛星分別在1、2、3軌道上運行時，以下說法正確的有 （ ）PQ123A衛星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B衛星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度C衛星在軌道1上經過Q點時的加速度等于它在軌道2上經過Q點的加速度D衛星在軌道2上經過P點時的速度小于它在軌道3上經過P點的速度三、填空題（本題共4小題,共17分）12.許多科學家在天體運動的研究中作出了巨大的貢獻,其中 發現了萬有引力定律, 第一次在實驗里測出了萬有引力常量.13.已知地球表面重力加速度為g,地球半徑為R,萬有引力常量為G,用以上各量表示地球質量M= 14.地球衛星到地心的距離r可由求出，已知式中a的單位是米，b的單位是秒，則c的單位為 ，a代表 ，c代表 15.有兩顆人造地球衛星，它們的質量之比是m1m2=12，運行速度之比是v1v2=12a它們周期之比T1T2=_b它們軌道半徑之比r1r2=_c向心加速度之比a1a2=_d所受向心力之比F1F2=_四、計算題(本題共45分，解答時寫出必要的文字說明。)16.月球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的1/6，地球半徑是月球半徑的4倍，那么登月艙靠近月球表面環繞月球運行的速度是多少？已知人造地球衛星的第一宇宙速度為v1。17.如果地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，萬有引力恒量為G，請估算地球的平均密度。18.神舟五號載人飛船在繞地球飛行的第5圈進行變軌，由原來的橢圓軌道變成距地面高度h=340km的圓形軌道.已知地球半徑R=6.4103km,地面處的重力加速度g=10m/s2.試導出飛船在上述圓軌道上運行的周期T的公式（用h，R，g表示）,然后計算周期T的數值（保留兩位有效數字）19.宇宙飛船以g/2的加速度勻加速豎直上升，在飛船中用彈簧秤測得質量為10kg的物體的重為75N，若地球半徑為6400km，地球表面的重力加速度為10 m/s2，求測量時飛船所在處距地面的高度。20. 已知物體從地球上的逃逸速度（第二宇宙速度）v2=,其中G、m、R分別是引力常量、地球的質量和半徑.已知G=6.6710-11Nm2/kg2,c=2.9979108 m/s.求下列問題：（1）逃逸速度大于真空中光速的天體叫作黑洞，設某黑洞的質量等于太陽的質量m=1.981030 kg，求它的可能最大半徑；（2）在目前天文觀測范圍內，物質的平均密度為10-27 kg/m3，如果認為我們的宇宙是這樣一個均勻大球體，其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c，因此任何物體都不能脫離宇宙，問宇宙的半徑至少多大？ 答案：1、D 2、A 3、D 4、A 5、B 6、B7、ACD 8、AC 9、AC 10、ABD 11、BCD12、牛頓 卡文迪許 13、gR2/G14、m/s2 地球半徑 地球表面的重力加速度、15、8:1 4:1 1:16 1:3216、17、18、 T=1.5h19、h=R20、R= （1）2.93 km （2） 41026 m= 4.231010光年一本細節決定成敗讓我豪情萬丈，一