第5章 萬有引力與航天 單元測試（滬科版必修2）

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第5章　章末檢測 (時間：90分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分) 1．下列關(guān)于萬有引力定律的說法正確的是 (　　) A．萬有引力定律是卡文迪許發(fā)現(xiàn)的 B．萬有引力定律適用于自然界中的任何兩個物體之間 C．萬有引力定律公式F＝中的G是一個比例常數(shù)，是沒有單位的 D．萬有引力定律公式表明當(dāng)r等于零時，萬有引力為無窮大 2. 把太陽系各行星的運動近似看成勻速圓周運動，則離太陽越遠的行星 (　　) A．周期越小 B．線速度越小 C．角速度越小 D．加速度越小 3．關(guān)于地球的第一宇宙速度，下列說法中正確的是 (　　) A．它是人造地球衛(wèi)星環(huán)繞地球運轉(zhuǎn)的最小速度 B．它是近地圓形軌道上人造衛(wèi)星的運行速度 C．它是能使衛(wèi)星進入近地軌道的最小發(fā)射速度 D．它是能使衛(wèi)星進入近地軌道的最大發(fā)射速度 4．人造地球衛(wèi)星進入軌道做勻速圓周運動，下面說法中正確的是 (　　) A．衛(wèi)星內(nèi)的物體失重，衛(wèi)星本身沒失重 B．衛(wèi)星內(nèi)的物體不再受萬有引力作用 C．衛(wèi)星內(nèi)物體仍受萬有引力作用 D．衛(wèi)星內(nèi)的物體不受萬有引力作用而受向心力作用 5．美國的“大鳥”偵察衛(wèi)星可以發(fā)現(xiàn)地面上邊長僅為0.36 m的方形物體，它距離地面高度僅有16 km，理論和實踐都表明：衛(wèi)星離地面越近，它的分辨率就越高，那么分辨率越高的衛(wèi)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．線速度一定越大 6．不可回收的航天器在使用后，將成為太空垃圾．如圖1所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意圖，對此有如下說法，正確的是 (　　) 圖1 A．離地越低的太空垃圾運行周期越小 B．離地越高的太空垃圾運行角速度越小 C．由公式v＝得，離地越高的太空垃圾運行速率越大 D．太空垃圾一定能跟同一軌道上同向飛行的航天器相撞 7．若取地球的第一宇宙速度為8 km/s，某行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的6倍，半徑是地球半徑的1.5倍，則這顆行星上的第一宇宙速度約為 (　　) A．16 km/s B．32 km/s C．4 km/s D．2 km/s 8．天文學(xué)家如果觀察到一個星球獨自做圓周運動，那么就想到在這個星球附近存在著一個看不見的星體黑洞．若星球與黑洞由萬有引力的作用組成雙星，以兩者連線上某點為圓心做勻速圓周運動，那么 (　　) A．它們做圓周運動的角速度與其質(zhì)量成反比 B．它們做圓周運動的周期與其質(zhì)量成反比 C．它們做圓周運動的半徑與其質(zhì)量成反比 D．它們所受的向心力與其質(zhì)量成反比 9．已知引力常量G，在下列給出的情景中，能根據(jù)測量數(shù)據(jù)求出月球密度的是 (　　) A．在月球表面使一個小球做自由落體運動，測出下落的高度H和時間t B．發(fā)射一顆貼近月球表面繞月球做勻速圓周運動的飛船，測出飛船運行的周期T C．觀察月球繞地球的圓周運動，測出月球的直徑D和月球繞地球運行的周期T D．發(fā)射一顆繞月球做勻速圓周運動的衛(wèi)星，測出衛(wèi)星離月球表面的高度H和衛(wèi)星的周期T 10．有兩顆行星A、B，在兩個行星表面附近各有一顆衛(wèi)星，如果這兩顆衛(wèi)星運動的周期相等，下列說法正確的是 (　　) A．行星A、B表面重力加速度之比等于它們的半徑之比 B．兩衛(wèi)星的線速度一定相等 C．行星A、B的質(zhì)量和半徑一定相等 D．行星A、B的密度一定相等 11．美國地球物理專家通過計算可知，因為日本的地震導(dǎo)致地球自轉(zhuǎn)快了1.6 μs，通過理論分析下列說法正確的是 (　　) A．地球赤道上物體的重力會略變小 B．地球赤道上物體的重力會略變大 C．地球同步衛(wèi)星的高度略變小 D．地球同步衛(wèi)星的高度略變大 12．有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動，b處于地面附近的近地軌道上正常運動，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如圖2所示，則有 (　　) 圖2 A．a(chǎn)的向心加速度等于重力加速度g B．b在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長 C．c在4 h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是 D．d的運動周期可能是30 h 二、填空題(本題共2小題，共14分) 13．(6分)我國的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)包含多顆地球同步衛(wèi)星．北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)建成以后，有助于減少我國對GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴，GPS由運行周期為12小時的衛(wèi)星群組成，設(shè)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星和GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道半徑分別為R1和R2，向心加速度分別為a1和a2，則R1∶R2＝____________，a1∶a2＝____________.(可用根式表示) 14．(8分)航天計劃的某一目標(biāo)是登上月球，當(dāng)飛船靠近月球表面的圓形軌道繞行幾圈后登陸月球，飛船上備有以下實驗器材： A．計時表一只； B．彈簧測力計一個； C．已知質(zhì)量為m的物體一個； D．天平一只(附砝碼一盒)． 已知宇航員在繞行時及著陸后各做了一次測量，依據(jù)測量的數(shù)據(jù)，可求出月球的半徑R及月球的質(zhì)量M(已知引力常量為G) (1)兩次測量所選用的器材分別為________、________和________(填選項前的字母)． (2)兩次測量的物理量是________和________． (3)試用所給物理量的符號分別寫出月球半徑R和質(zhì)量M的表達式：R＝________，M＝________. 三、計算題(本題共4小題，共38分) 15．(8分)已知火星的半徑約為地球半徑的，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的.若一物體在地球表面所受重力比它在火星表面所受重力大49 N，則這個物體的質(zhì)量是多少？(g地取9.8 m/s2) 16．(10分)一顆在赤道上空飛行的人造地球衛(wèi)星，其軌道半徑為r＝3R(R為地球半徑)，已知地球表面重力加速度為g，則： (1)該衛(wèi)星的運行周期是多大？ (2)若衛(wèi)星的運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，已知地球的自轉(zhuǎn)角速度為ω0，某一時刻該衛(wèi)星通過赤道上某建筑物上方，至少經(jīng)過多長時間它將再次出現(xiàn)在該建筑物上方？ 17．(10分)我國“嫦娥一號”月球探測器在繞月球成功運行之后，為進一步探測月球的詳細情況，又發(fā)射了一顆繞月球表面飛行的科學(xué)試驗衛(wèi)星．假設(shè)該衛(wèi)星繞月球做圓周運動，月球繞地球也做圓周運動，且軌道都在同一平面內(nèi)．已知衛(wèi)星繞月球運行的周期T0，地球表面處的重力加速度g，地球半徑R0，月心與地心間的距離r，引力常量G，試求： (1)月球的平均密度ρ； (2)月球繞地球運動的周期T. 18.(10分)“天宮一號”目標(biāo)飛行器，是我國自主研制的全新的載人飛行器，計劃在軌道上的工作運行時間為2年，它可以與載人飛船進行多次對接．已知“天宮一號”飛行器質(zhì)量為m，運行高度為h，地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g.求： (1)“天宮一號”受到地球的萬有引力大??； (2)“天宮一號”的運行周期． 答案 1．B　2．BCD　3．BC　4．C　5．AD　6．AB　7．A　8．C　9．B　10．AD　11．AC　12．BCD　 13.　 14．(1)A　B　C　(2)飛船繞月球運行的周期T　質(zhì)量為m的物體在月球表面所受重力的大小F　(3)　 15．9 kg 16．(1)6π 　(2) 17．(1)　(2) 18．(1)()2mg　(2)