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第七章 万有引力与宇宙航行单元检测01
一、单选题
1.如图所示,B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星,椭圆的半长轴为a,运行周期为TB;C为绕地球沿圆周运动的卫星,圆周的半径为r,运行周期为TC。下列说法或关系式中正确的是( )
A.地球位于B卫星轨道的一个焦点上,位于C卫星轨道的圆心上
B.卫星B和卫星C运动的速度大小均不变
C.,该比值的大小与地球和卫星有关
D.,该比值的大小不仅与地球有关,还与太阳有关
2.已知地球同步卫星距地面的高度约为地球半径的6倍,月球绕地球一圈的时间约为27天。如图,某时刻地球、月球和同步卫星的中心在一条直线,此时月球到同步卫星的距离与地球半径之比约为( )
A.28 B.48 C.56 D.63
3.了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要。下列陈述与事实相符的是( )
A.“月—地检验”表明地面物体受到的地球引力与太阳、行星间的引力遵从相同规律
B.“探究向心力大小表达式”实验,主要体现了演绎推理法
C.卡文迪许利用扭秤实验得出万有引力与距离平方成反比的规律
D.牛顿被称为“称量地球质量”第一人
4.随着我国登月计划的实施,我国宇航员登上月球已不是梦想;假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度竖直向上抛出一个小球,经时间后回到出发点。已知月球的半径为,万有引力常量为,则下列说法正确的是( )
A.月球表面的重力加速度为
B.月球的质量为
C.宇航员在月球表面获得的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动
D.宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为
5.中国在2022年发射的实践二十一号(SJ-21)卫星,实施了一项“太空城管”的“轨道清扫”任务,捕获并拖走了一颗失效的北斗二号地球同步轨道卫星。发射地球同步卫星的过程如图所示,卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ,然后在Q点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步轨道Ⅱ,则( )
A.卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度可能大于7.9km/s
B.卫星在Q点通过减速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ
C.在轨道Ⅰ上,卫星在P点的加速度小于在Q点的加速度
D.在Q点,卫星在轨道Ⅰ时的加速度等于在轨道Ⅱ时的加速度
6.下列运动,不能用牛顿力学规律描述的是( )
A.天问一号绕火星运动 B.粒子接近光速运动
C.人随电梯上升 D.高铁从广州驶向杭州
7.2023年5月30日上午9时31分,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。神舟十六号载人飞船A与距离地面约400km空间站B对接前的环绕轨道如图所示,下列说法正确的是( )
A.飞船加速上升阶段处于失重状态 B.飞船的线速度比空间站的小
C.飞船的向心加速度比空间站的小 D.飞船的运行周期比空间站的小
二、多选题
8.假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动,用A代表“神舟十一号”,B代表“天宫二号”,它们对接前做圆周运动的情形如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.A的运行速度大于B的运行速度
B.A的向心加速度小于B的向心加速度
C.B的运行速度一定大于7.9km/s且小于11.2km/s
D.B运行时,其处于失重状态
9.“科学真是迷人”如果我们能测出地球表面的加速度g、地球的半径为R,月球到地球的距离r和月球绕地球运转的周期T,就能根据万有引力定律“称量”地球的质量了。已知引力常数G,用M表示地球的质量。关于地球质量,下列说法正确的是( )
A.M= B.M=
C.M= D.M=
10.2022年的央视元宵晚会上,宇航员王亚平在中国天宫空间站用古筝演奏了一曲《茉莉花》,将美好的祝福以音乐的方式从万里高空传送给千家万户。下列说法正确的是( )
A.开普勒在牛顿运动定律的基础上,总结出了行星运动的规律
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.牛顿刚发现万有引力定律时,并不能算出两个天体之间万有引力的大小
D.物体受地球的引力、月球受地球的引力,与太阳、行星间的引力,遵从相同的规律
三、实验题
11.在一个未知星球上用如图(甲)所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对此运动采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如(乙)图所示,a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4,则:(结果可保留根号)
(1)由以上及图信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为 。
(2)由以上及图