内容正文:
专题03 万有引力与航天单元测试—基础篇
一、单选题
1.关于万有引力定律和引力常量,下列说法正确的是( )
A.万有引力定律是由开普勒发现的,而引力常量是由伽利略测定的
B.万有引力定律是由开普勒发现的,而引力常量是由卡文迪许测定的
C.万有引力定律是由牛顿发现的,而引力常量是由胡克测定的
D.万有引力定律是由牛顿发现的,而引力常量是由卡文迪许测定的
2.宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课,演示了一些完全失重状态下的物理现象。若飞船质量为m,距地面高度为h,地球质量为M,半径为R,引力常量为G,则飞船所在处的重力加速度大小为( )
A.0
B.
C.
D.
3.已知某星球的质量是地球的n倍,半径是地球的k倍,地球的第一宇宙速度为v,则该星球的第一宇宙速度为( )
A.vv
B.k
C.nkvv
D.
4.若地球绕太阳公转周期及公转轨道半径分别为T和R,月球绕地球的公转周期和公转轨道半径分别为t和r,则太阳质量和地球质量之比为( )
A.
B.
C.
D.
6.设月球绕地球运动的周期为27天,则地球的同步卫星到地球中心的距离r与月球中心到地球中心的距离R之比为( )
A.
B.
C.
D.
7.有一星球的密度与地球的密度相同,但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的4倍,则该星球的质量将是地球质量的( )
A.
B.4倍
C.16倍
D.64倍
8.科学家们推测,太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上,从地球上看,它永远在太阳的背面,人类一直未能发现它,可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”。由以上信息我们可能推知( )
A.这颗行星的公转周期与地球相等
B.这颗行星的自转周期与地球相等
C.这颗行星质量等于地球的质量
D.这颗行星的密度等于地球的密度
9.若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体,它们在水平方向运动的距离之比为2∶。已知该行星质量约为地球的7倍,地球的半径为R。由此可知,该行星的半径约为( )
A.RR
B.
C.2R
D.R
二、多选题
10.同步地球卫星相对地面静止不动,犹如悬在高空中,下列说法正确的是( )
A.同步卫星处于平衡状态
B.同步卫星的速率是唯一的
C.各国的同步卫星都在同一圆周上运行
D.同步卫星加速度大小是唯一的
11.当人造地球卫星已进入预定轨道后,下列说法中正确的是( )
A.卫星及卫星内的任何物体均不受重力作用
B.卫星及卫星内的任何物体仍受重力作用,但不可用弹簧测力计直接称出物体所受重力的大小
C.如果卫星自然破裂成质量不相等的两块,则这两块仍按原来的轨道和周期运行
D.如果在卫星内将一个物体自由释放,则卫星内观察者将可以看到物体做自由落体运动
12.如图所示,a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,它们距地面的高度分别是R和2R(R为地球半径).下列说法中正确的是
( )
A.a、b的线速度大小之比是∶1
B.a、b的周期之比是1∶2
C.a、b的角速度大小之比是3 ∶4
D.a、b的向心加速度大小之比是9∶4
13.关于环绕地球运转的人造地球卫星,下列说法中正确的是( )
A.轨道半径越大,速度越小,周期越长
B.轨道半径越大,角速度速度越大,周期越短
C.周期越短,轨道半径越大,速度越大,
D.周期越短,轨道半径越小,加速度越大。
14.同步卫星离地心的距离为r,运行速率为v1,向心加速度为a1,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2,第一宇宙速度为v2,地球的半径为R,则下列比值正确的是( )
A.2=
B.=
C.=
D.=
15.地球“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行,其离地高度为同步卫星离地高度的十分之一,且运行方向与地球自转方向一致.关于该“空间站”的说法正确的有( )
A.运行的加速度一定等于其所在高度处的重力加速度
B.运行的速度等于同步卫星运行速度的倍
C.站在地球赤道上的人观察到它向东运动
D.在“空间站”工作的宇航员因受力平衡而在其中悬浮或静止
三、计算题
16.地球表面的平均重力加速度为g,地球半径为R,万有引力常量为G,用上述物理量估算出来的地球平均密度。
17.若宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度竖直向上抛出一个小球,经过时间t小球落回抛出点.已知月球半径为r,引力常量为,试求出
(1)月球的质量M.
(2)在月球发射卫星的最小发射速度。
17.如图所示,甲、乙、丙是位于同一直线上的离其他恒星较远的三颗恒星,甲、丙围绕乙在半径为R的圆轨道上运行,若三颗星质量均为M,万有引力常量为G,求:
⑴甲星所受合外力
⑵甲星的线速度
⑶甲星和丙星