第7章萬有引力與宇宙航行達標題附答案2023—2024學年物理人教版（2019）必修第二冊一、選擇題。1、若想檢驗“使月球繞地球運動的力”與“使蘋果落地的力”遵循同樣的規律，在已知月地距離約為地球半徑60倍的情況下，需要驗證()A．地球吸引月球的力約為地球吸引蘋果的力的1/602B．月球公轉的加速度約為蘋果落向地面加速度的1/602C．自由落體在月球表面的加速度約為地球表面的1/6D．蘋果在月球表面受到的引力約為在地球表面的1/602、設土星繞太陽的運動為勻速圓周運動，若測得土星到太陽的距離為R，土星繞太陽運動的周期為T，萬有引力常量G已知，根據這些數據，不能夠求出的量有（）A．土星線速度的大小B．土星加速度的大小C．土星的質量 D．太陽的質量3、北斗三號基本系統已完成建設，提供全球服務。其導航系統中部分衛星運動軌道如圖所示：a為低軌道極地衛星，b為地球同步衛星，c為傾斜軌道衛星，其軌道平面與赤道平面有一定的夾角，c的周期與地球自轉周期相同。下列說法正確的是（）A．衛星a的線速度比衛星c的線速度小B．衛星b的向心加速度比衛星c的向心加速度大C．衛星b和衛星c的線速度大小相等D．衛星a的機械能一定比衛星b的機械能大4、如圖所示，強強乘坐速度為0.9c(c為光速)的宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為0.5c，強強向壯壯發出一束光進行聯絡，則壯壯觀測到該光束的傳播速度為()A．0.4cB．0.5cC．0.9cD．c5、火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運行，根據開普勒行星運動定律可知（）A．太陽位于木星運行軌道的中心B．火星和木星繞太陽運行速度的大小始終相等C．太陽在火星與木星公轉的橢圓軌道的同一個焦點上D．相同時間內，火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積6、當人造地球衛星已進入預定軌道后，下列說法中正確的是()A．衛星及衛星內的任何物體均不受重力作用B．衛星及衛星內的任何物體仍受重力作用，并可用彈簧測力計直接稱出物體所受重力的大小C．如果衛星自然破裂成質量不相等的兩塊，則這兩塊仍按原來的軌道和周期運行D．如果在衛星內將一個物體自由釋放，則衛星內觀察者將可以看到物體做自由落體運動7、21世紀某年10月19日，“神舟十一號”飛船與“天宮二號”空間實驗室在太空成功實現交會對接．若對接前的某段時間內“神舟十一號”和“天宮二號”處在同一圓形軌道上順時針運行，如圖所示，“神舟十一號”要想追上“天宮二號”，并能一起沿原來的圓形軌道繼續順時針運動，下列方法中可行的是()A．沿運動方向噴氣B．沿運動方向相反的方向噴氣C．先沿運動方向噴氣，再沿與運動方向相反的方向噴氣D．先沿與運動方向相反的方向噴氣，再沿運動方向噴氣8、我國的人造衛星圍繞地球的運動，有近地點和遠地點，由開普勒定律可知衛星在遠地點運動速率比近地點運動的速率小，如果近地點距地心距離為R1，遠地點距地心距離為R2，則該衛星在近地點運動速率和遠地點運動的速率之比為（）A．B．C． D．9、天文愛好者小郭在10月29日通過衛星過境的GoSatWatch獲得天和空間站過境運行軌跡（如圖甲），通過微信小程序“簡單夜空”，點擊“中國空間站過境查詢”，獲得中國天和空間站過境連續兩次最佳觀察時間信息（如圖乙，11月2日開始時間17:50:08和11月3日開始時間18:28:40），這兩次連續過境中空間站繞地球共轉過16圈，但因白天天空太亮或夜晚空間站處在地球陰影中而造成觀察時機不佳。地球自轉周期為24h，不考慮空間站軌道修正，由以上信息可得同步衛星的軌道半徑是天和空間站的軌道半徑的（）A．3.6倍 B．6.3倍 C．9.6倍 D．12倍10、設想把質量為m的物體放在地球的中心，地球質量為M、半徑為R，則物體與地球間的萬有引力為()A．零B．無窮大C.eq\f(GMm,R2)D.eq\f(GMm,2R2)11、某人造地球衛星在距地面高度為的圓形軌道上繞地球做勻速圓周運動．已知地球質量為，地球半徑為，衛星質量為，引力常量為．則衛星在圓形軌道上運行時（）A．線速度大小B．線速度大小C．角速度大小D．角速度大小12、地球和木星繞太陽運行的軌道都可以看作是圓形．已知木星的軌道半徑約為地球軌道半徑的5.2倍，則木星與地球繞太陽運行的線速度之比約為()A．0.19B．0.44C．2.3 D．5.213、如圖所示，a、b、c為三個完全相同的時鐘，a放在水平地面上，b、c分別放在以速度vb、vc向同一方向飛行的兩枚火箭上，且vb＜vc，則地面的觀察者認為走得最慢的鐘為()A．aB．bC．cD．無法確定14、我國自主研制的首艘貨運飛船“天舟一號”發射升空后，與已經在軌運行的“天宮二號”成功對接形成“組合體”。對接后的“組合體”仍在“天宮二號”的軌道上運行。“組合體”和“天宮二號”運動的軌道均可視為圓軌道，“組合體”和“天宮二號”相比，“組合體”運行的()A．周期變小B．角速度變大C．線速度大小不變D．向心加速度變小15、“天宮二號”的軌道高度為393km，比“天宮一號”高了50km，關于“天宮二號”與“天宮一號”的比較，以下說法正確的是()A．“天宮二號”運行的線速度比“天宮一號”大B．“天宮二號”運行的加速度比“天宮一號”大C．“天宮二號”運行的角速度比“天宮一號”大D．“天宮二號”運行的周期比“天宮一號”大16、隨著世界航天事業的發展，深空探測已逐漸成為各國關注的熱點．現假設：深空中有一顆外星球，質量是地球質量的2倍，半徑是地球半徑的eq\f(1,2).則下列判斷正確的是()A．該外星球的同步衛星周期一定小于地球同步衛星周期B．繞該外星球的人造衛星和以相同軌道半徑繞地球的人造衛星運行速度相同C．某物體在該外星球表面上所受重力是在地球表面上所受重力的4倍D．該外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍二、填空題。17、開普勒行星運動三定律不僅適用于行星繞太陽的運動，也適用于衛星繞行星的運動。人造地球衛星，由運載火箭送入近地點441km、遠地點2368km的橢圓軌道，則衛星在近地點的速度___________（填“大于”、“等于”或“小于”）在遠地點的速度；已知地球同步衛星距地面高度為km，周期為24h，地球視為半徑為km的球體，則“東方紅一號”衛星運行的周期為__________h（結果保留一位有效數字）。18、如圖所示，兩艘飛船A、B沿同一直線同向飛行，相對地面的速度均為v(v接近光速c)。地面上測得它們相距為L，則A測得兩飛船間的距離________(選填“大于”“等于”或“小于”)L。當B向A發出一光信號，A測得該信號的速度為________。19、兩行星A和B是兩個均勻球體，行星A的衛星a沿圓軌道運行的周期為；行星B的衛星b沿圓軌道運行的周期為。設兩衛星均為各自中心星體的近地衛星，而且，行星A和行星B的半徑之比為，兩行星的質量之比MA：MB=_____，則行星A和行星B的密度之比＝_____，行星表面的重力加速度之比＝_____。20、在某星球表面以初速度v0豎直上拋一個物體，若物體只受該星球的引力作用，物體上升的最大高度為h.該星球表面的重力加速度為________；已知該星球的半徑R，如果要在這個星球上發射一顆繞它運行的衛星，其做勻速圓周運動的最小周期為________。三、計算題。21、地球的公轉軌道接近圓，但彗星的運動軌道則是一個非常扁的橢圓。天文學家曾經跟蹤過一顆彗星，假設這顆彗星軌道的半長軸約等于地球公轉半徑的9倍，并預言這顆彗星將每隔一定時間就會再次出現。（1）若這顆彗星在近日點的線速度為，在遠日點的線速度為，則哪個線速度大？（2）如果這顆彗星最近出現的時間是2020年，它下次飛近地球大約是哪一年？22、有的天文學家傾向于把太陽系外較小的天體叫做“矮行星”，而另外一些人把它們叫作“小行星”，谷神星就是小行星之一。現有兩個這樣的天體，它們的質量分別為m1和m2，繞太陽運行的軌道半徑分別是r1和r2，求：(1)它們與太陽間的萬有引力之比。(2)它們的公轉周期之比。23、木星的衛星之一叫“艾奧”，它上面的珞珈火山噴出的巖塊初速度為18m/s時，上升高度可達90m。已知“艾奧”的半徑為R＝1800km，忽略“艾奧”的自轉及巖塊運動過程中受到稀薄氣體的阻力，引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，求：(結果保留2位有效數字)(1)“艾奧”的質量；(2)“艾奧”的第一宇宙速度。第7章萬有引力與宇宙航行達標題附答案2023—2024學年物理人教版（2019）必修第二冊一、選擇題。1、若想檢驗“使月球繞地球運動的力”與“使蘋果落地的力”遵循同樣的規律，在已知月地距離約為地球半徑60倍的情況下，需要驗證()A．地球吸引月球的力約為地球吸引蘋果的力的1/602B．月球公轉的加速度約為蘋果落向地面加速度的1/602C．自由落體在月球表面的加速度約為地球表面的1/6D．蘋果在月球表面受到的引力約為在地球表面的1/60【答案】B2、設土星繞太陽的運動為勻速圓周運動，若測得土星到太陽的距離為R，土星繞太陽運動的周期為T，萬有引力常量G已知，根據這些數據，不能夠求出的量有（）A．土星線速度的大小B．土星加速度的大小C．土星的質量 D．太陽的質量【答案】C3、北斗三號基本系統已完成建設，提供全球服務。其導航系統中部分衛星運動軌道如圖所示：a為低軌道極地衛星，b為地球同步衛星，c為傾斜軌道衛星，其軌道平面與赤道平面有一定的夾角，c的周期與地球自轉周期相同。下列說法正確的是（）A．衛星a的線速度比衛星c的線速度小B．衛星b的向心加速度比衛星c的向心加速度大C．衛星b和衛星c的線速度大小相等D．衛星a的機械能一定比衛星b的機械能大【答案】C4、如圖所示，強強乘坐速度為0.9c(c為光速)的宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為0.5c，強強向壯壯發出一束光進行聯絡，則壯壯觀測到該光束的傳播速度為()A．0.4cB．0.5cC．0.9cD．c【答案】D5、火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運行，根據開普勒行星運動定律可知（）A．太陽位于木星運行軌道的中心B．火星和木星繞太陽運行速度的大小始終相等C．太陽在火星與木星公轉的橢圓軌道的同一個焦點上D．相同時間內，火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積【答案】C6、當人造地球衛星已進入預定軌道后，下列說法中正確的是()A．衛星及衛星內的任何物體均不受重力作用B．衛星及衛星內的任何物體仍受重力作用，并可用彈簧測力計直接稱出物體所受重力的大小C．如果衛星自然破裂成質量不相等的兩塊，則這兩塊仍按原來的軌道和周期運行D．如果在衛星內將一個物體自由釋放，則衛星內觀察者將可以看到物體做自由落體運動【答案】C7、21世紀某年10月19日，“神舟十一號”飛船與“天宮二號”空間實驗室在太空成功實現交會對接．若對接前的某段時間內“神舟十一號”和“天宮二號”處在同一圓形軌道上順時針運行，如圖所示，“神舟十一號”要想追上“天宮二號”，并能一起沿原來的圓形軌道繼續順時針運動，下列方法中可行的是()A．沿運動方向噴氣B．沿運動方向相反的方向噴氣C．先沿運動方向噴氣，再沿與運動方向相反的方向噴氣D．先沿與運動方向相反的方向噴氣，再沿運動方向噴氣【答案】C8、我國的人造衛星圍繞地球的運動，有近地點和遠地點，由開普勒定律可知衛星在遠地點運動速率比近地點運動的速率小，如果近地點距地心距離為R1，遠地點距地心距離為R2，則該衛星在近地點運動速率和遠地點運動的速率之比為（）A．B．C． D．【答案】B9、天文愛好者小郭在10月29日通過衛星過境的GoSatWatch獲得天和空間站過境運行軌跡（如圖甲），通過微信小程序“簡單夜空”，點擊“中國空間站過境查詢”，獲得中國天和空間站過境連續兩次最佳觀察時間信息（如圖乙，11月2日開始時間17:50:08和11月3日開始時間18:28:40），這兩次連續過境中空間站繞地球共轉過16圈，但因白天天空太亮或夜晚空間站處在地球陰影中而造成觀察時機不佳。地球自轉周期為24h，不考慮空間站軌道修正，由以上信息可得同步衛星的軌道半徑是天和空間站的軌道半徑的（）A．3.6倍 B．6.3倍 C．9.6倍 D．12倍【答案】B10、設想把質量為m的物體放在地球的中心，地球質量為M、半徑為R，則物體與地球間的萬有引力為()A．零B．無窮大C.eq\f(GMm,R2)D.eq\f(GMm,2R2)【答案】A11、某人造地球衛星在距地面高度為的圓形軌道上繞地球做勻速圓周運動．已知地球質量為，地球半徑為，衛星質量為，引力常量為．則衛星在圓形軌道上運行時（）A．線速度大小B．線速度大小C．角速度大小D．角速度大小【答案】B12、地球和木星繞太陽運行的軌道都可以看作是圓形．已知木星的軌道半徑約為地球軌道半徑的5.2倍，則木星與地球繞太陽運行的線速度之比約為()A．0.19B．0.44C．2.3 D．5.2【答案】B13、如圖所示，a、b、c為三個完全相同的時鐘，a放在水平地面上，b、c分別放在以速度vb、vc向同一方向飛行的兩枚火箭上，且vb＜vc，則地面的觀察者認為走得最慢的鐘為()A．aB．bC．cD．無法確定【答案】C14、我國自主研制的首艘貨運飛船“天舟一號”發射升空后，與已經在軌運行的“天宮二號”成功對接形成“組合體”。對接后的“組合體”仍在“天宮二號”的軌道上運行。“組合體”和“天宮二號”運動的軌道均可視為圓軌道，“組合體”和“天宮二號”相比，“組合體”運行的()A．周期變小B．角速度變大C．線速度大小不變D．向心加速度變小【答案】C15、“天宮二號”的軌道高度為393km，比“天宮一號”高了50km，關于“天宮二號”與“天宮一號”的比較，以下說法正確的是()A．“天宮二號”運行的線速度比“天宮一號”大B．“天宮二號”運行的加速度比“天宮一號”大C．“天宮二號”運行的角速度比“天宮一號”大D．“天宮二號”運行的周期比“天宮一號”大【答案】D16、隨著世界航天事業的發展，深空探測已逐漸成為各國關注的熱點．現假設：深空中有一顆外星球，質量是地球質量的2倍，半徑是地球半徑的eq\f(1,2).則下列判斷正確的是()A．該外星球的同步衛星周期一定小于地球同步衛星周期B．繞該外星球的人造衛星和以相同軌道半徑繞地球的人造衛星運行速度相同C．某物體在該外星球表面上所受重力是在地球表面上所受重力的4倍D．該外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍【答案】D二、填空題。17、開普勒行星運動三定律不僅適用于行星繞太陽的運動，也適用于衛星繞行星的運動。人造地球衛星，由運載火箭送入近地點441km、遠地點2368km的橢圓軌道，則衛星在近地點的速度___________（填“大于”、“等于”或“小于”）在遠地點的速度；已知地球同步衛星距地面高度為km，周期為24h，地球視為半徑為km的球體，則“東方紅一號”衛星運行的周期為__________h（結果保留一位有效數字）。【答案】大于218、如圖所示，兩艘飛船A、B沿同一直線同向飛行，相對地面的速度均為v(v接近光速c)。地面上測得它們相距為L，則A測得兩飛船間的距離________(選填“大于”“等于”或“小于”)L。當B向A發出一光信號，A測得該信號的速度為________。【答案】大于c(或光速)19、兩行星A和B是兩個均勻球體，行星A的衛星a沿圓軌道運行的周期為；行星B的衛星b沿圓軌道運行的周期為。設兩衛星均為各自中心星體的近地衛星，而且，行星A和行星B的半徑之比為，兩行星的質量之比MA：MB=_____，則行星A和行星B的密度之比＝_____，行星表面的重力加速度之比＝_____。【答案】2∶116∶18∶120、在某