_高中物理暑假作业第06章万有引力与航天一含解析新人教版必修2062524

第06章 万有引力与航天（一）

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

第I 卷（选择题）

一、选择题：本题共14小题。在每小题给出的四个选项中，至少有一项符合题目要求。

1．下列说法符合史实的（ ）

A. 牛顿发现了行星的运动规律

B. 开普勒发现了万有引力定律

C. 卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量

D. 牛顿发现了海王星和冥王星

【答案】

C

2．一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是它在地球上所受万有引力的( )

A. 0.25倍

B. 0.5倍

C. 2倍

D. 4倍

【答案】C

【解析】设地球质量为M ，半径为R ，宇航员的质量为m ，可知地球对宇航员的万有引力

2Mm F G R =，该星球对宇航员的万有引力2212'2212Mm Mm F G G F R R ===?? ???

，故C 正确． 3．如图所示的圆a 、b 、c ，其圆心均在地球自转轴线上，b 、c 的圆心与地心重合，圆b 的平面与地球自转轴垂直．对环绕地球做匀速圆周运动的卫星而言,下列说法错误的是 (

)

A. 卫星的轨道可能为a

B. 卫星的轨道可能为b

C. 卫星的轨道可能为c

D. 同步卫星的轨道一定为与b 在同一平面内的b 的同心圆

【答案】A

4．如图所示，a 、b 、c 是地球大气层外圆形轨道上运动的三颗卫星，a 和b 质量相等且小于c 的质量，则下列说法错误的是

A. b 所需向心力最小

B. b 、c 的周期相同且大于a 的周期

C. b 、c 的向心加速度大小相等，且大于a 的向心加速度

D. b 、c 的线速度大小相等，且小于a 的线速度

【答案】C 【解析】根据2=Mm

F G r 向 ，a 和b 质量相等且小于c 的质量，可知b 所需向心力最小．故A

说法正确；根据2224Mm

G m r r T π=，解得： ，所以b 、c 的周期相同，大于a 的周期．故B 说法正确；根据2Mm

G ma r =，解得： 2M

a G r =，可知

b 、

c 的向心加速度相等，

小于a 的向心加速度，故C 说法错误；根据2

2Mm v G m r r =，解得： v =b 、c

的线速度大小相等，小于a 的线速度，故D 说法正确。所以选C 。

5．如图所示，A 、B 为地球两个同轨道面的人造卫星，运行方向相同，A 为同步卫星，A 、B 卫星的轨道半径之比为r A /r B =k ，地球自转周期为T 。某时刻A 、B 两卫星位于地球同侧直线上，从该时刻起至少经过多长时间A 、B 间距离最远( )

【答案】A

6．2016年8月16日l时40分，我国在酒泉用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。如图所示为“墨子号”卫星在距离地球表面500km高的轨道上实现两地通信的示意图。若己知地球表面重力加速度为g，地球半径为

R，则下列说法正确的是( )

A. 可以估算出“墨子号”所受到的万有引力大小

B. “墨子号”的周期大于地球同步卫星的周期

C. 工作时，两地发射和接受信号的雷达方向一直是固定的

D. 卫星绕地球做匀速圆周运动的速度小于

7. 9km/s

【答案】D

C、因不是同步卫星，相对于地球是运动的，也就是卫星的位置在变化，工作时，两地发射和接

受信号的雷达方向也是变化的，C 错误；

D 、在地球表面绕地球做圆周运动的绕行速度最大为7. 9km/s ，而“墨子号”量子科学实验卫星距地面的高度500km ，故绕行速度一定小于7. 9km/s ，D 正确；

故选D 。

7．假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g 0，在赤道的大小为g ；地球半径为R ，引力常数为G ，则：

A.

地球同步卫星的高度为1h ） B. 地球的质量为2

0g R G

C.

D. 地球密度为

34g GR

π 【答案】AB 【解析】A 、由万有引力定律可知：

，在地球的赤道上： 对于同步卫星： ()()2224GMm

m R h T

R h π=++ 联立可得：

1R ），A 正确； B 、根据02GMm mg R =，地球的质量：M=20g R G

，B 正确； C 、在地球表面运行的卫星： 2

02GMm v mg m R R

==

C 错误；

D 、地球的质量：

，联立三式可得: ，D 错误。

故选：AB 。 8．2017年4月20日19时41分我国首艘货运飞船天舟一号发射升空， 22日，与天宫二号对接成功，为我国探月工程做准备。质量为m 的人造地球卫星与地心的距离为时，重力势能可表示为p GMm E r

=-，其中G 为引力常量，M 为地球质量。若天宫二号在原来半径为1R 的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到及稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为2R ，已知：地球半径为R ，地球表面的重力加速度为g ，此过程中因摩擦而产生的热量为