内容正文:
第七单元 万有引力与宇宙航行 练
一、单选题
1.关于经典力学的建立,下列说法中不正确的是( )
A.标志着近代自然科学的诞生
B.实现了人类对自然界认识的第一次理论大综合
C.确立了一切自然科学理论应有的基本特征
D.成为量子力学的基础
2.已知地球半径为R,万有引力常量为G,地球表面的重力加速度为g,将地球视为质量均匀分布的球体,忽略地球自转的影响,则地球质量等于( )
A. B. C. D.
3.关于开普勒行星运动定律,下列说法不正确的是( )
A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上
B.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
C.表达式,k与中心天体有关
D.表达式,T代表行星运动的公转周期
4.如图所示,北斗卫星导航系统中,静止轨道卫星和中圆轨道卫星均绕地球做匀速圆周运动。它们的轨道高度分别为36000km和21500km。线速度大小分别为和,角速度大小分别为和,下列判断正确的是( )
A.<,< B.>,>
C.>,< D.<,>
5.地球和空间站质量分别为M和m,空间站到地球中心的距离为r,引力常量为G,空间站受到地球的引力为( )
A. B. C. D.
6.银河系的恒星中大约四分之一是双星,某双星由质量不等的星体S1和S2构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动周期为T,S1到C点的距离为r1,S1和S2的距离为r,已知引力常量为G。由此可求出S2的质量为( )
A. B. C. D.
7.2023年10月26日,神舟十七号航天员乘组顺利进驻中国空间站,与神舟十六号航天员乘组成功会师。若地球的半径为,地球表面的重力加速度为,中国空间站的运行周期为,引力常量为,忽略地球的自转及阻力作用。则中国空间站的运行速率为( )
A. B. C. D.
8.如图所示,“嫦娥五号”、“天问一号”探测器分别在近月、近火星轨道运行,“嫦娥五号”探测器的运行周期为,“天问一号”探测器的运行周期为。假设月球、火星均可视为质量分布均匀的球体,则月球、火星的密度之比为( )
A. B. C. D.
9.若某黑洞的半径约45km,质量和半径的关系满足(其中为光速,为引力常量),则该黑洞表面重力加速度的数量级为( )
A.1014 B.1010 C.108 D.1012
10.如图是关于地球表面发射卫星时的三种宇宙速度的示意图,下列说法正确的是( )
A.在地球表面附近运动的卫星的速度大于第一宇宙速度
B.在地球表面附近运动的卫星的速度等于第一宇宙速度
C.若想让卫星进入月球轨道,发射速度需大于第二宇宙速度
D.若想让卫星进入太阳轨道,发射速度需大于第三宇宙速度
11.如图所示,假设天王星与海王星都绕太阳做匀速圆周运动,且两者的轨道在同一平面内。已知天王星的公转角速度为ω,公转线速度为v,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A.海王星的公转周期小于
B.海王星的公转加速度大于ωv
C.太阳的质量为
D.若海王星的公转加速度和周期分别为a、T,则天王星与海王星的公转轨道半径之比
12.如图所示,在半径为R均匀质量分布的某个球形天体中,挖去一半径为的球形空穴,空穴跟球形天体相切。另一均匀小球,其球心位于跟空穴中心连线上的A处,小球球心与球形空穴中心距离为d=2R,万有引力常量为G,已知两个球之间的万有引力大小为F0。现将小球向左移动使得d=,这时两球间的引力F与F0的比值约等于( )
A. B. C. D.
二、多选题
13.a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星,其中a、c的轨道相交于p(图中未画出),b、d在同一圆轨道上,b、c轨道位于同一平面。某时刻四颗人造卫星的运行方向及位置如图所示,下列说法正确的是( )
A.a、c的加速度大小相等,且大于b的加速度
B.b、c的角速度大小相等,且小于a的角速度
C.a、c的线速度大小相等,且大于d的线速度
D.a、c的周期大小相等,且大于b的周期
14.假设“天问一号”探测器在环绕火星轨道上做匀速圆周运动时,探测到它恰好与火星表面某一山脉相对静止,测得相邻两次看到日出的时间间隔为T,探测器仪表上显示的绕行速度为v,已知引力常量为G,则( )
A.火星的质量为 B.火星的质量为
C.探测器的轨道半径为 D.火星的平均密度为
15.中国天眼FAST观测某脉冲双星系统如图所示。该双星系统由两颗相距较近的天体组成,并远离其他天体,它们在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的一点做匀速圆周运动。若较大天体质量为M、运动轨道半径为R,较小天体质量为m、运动轨道半径为r,引力常量为G,则( )
A.两天体质量与半径之间的关系式为
B.