1、万有引力定律及其应用 单元测试本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，考试时间90分钟，满分100分。第卷（选择题，48分）一、本题共12小题：每小题4分，共48分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分 1已知同步卫星距地面的高度约为3.6104km，若某一卫星距地面高为1.8104km。地球半径为6.4103km。则该卫星的周期约为（ ）A3 h B6 h C10.6h D12h 2两个质量均匀的球体相距较远的距离r，它们之间的万有引力为10-8 N若它们的质量、距离都增加为原来的2倍，
2、则它们间的万有引力为（ ）A410-8N B10-8N C210-8 N D10 -4N 3两个质量为M的星体，其连线的垂直平分线为PQ，O为两星体连线的中点如图所示，一个质量为m的物体从O沿OP方向一直运动下去，则它受到的万有引力大小变化情况是（ ） A一直增大 B一直减小 C先减小，后增大D先增大，后减小4一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行，认为行星是密度均匀的球体要确定该行星的密度只需要测量 （ ）A飞船的轨道半径 B飞船的运行速度C飞船的运行周期 D行星的质量5最近，科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星，并测得它围绕恒星运动一周所用的时间为1200 年，它与该恒星的距离
3、为地球到太阳距离的100倍假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周，仅利用以上两个救据可以求出的量有（ ）A. 恒星质量与太阳质量之比B恒星密度与太阳密度之比 C行星质量与地球质量之比 D行星运行速度与地球公转速度之比 6假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小为原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是 （ ）A地球的向心力变为缩小前的一半 B地球的向心力变为缩小前的1/16 C地球绕太阳公转周期与缩小前的相同 D地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半7关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下述说法正确的是（ ）A已知它的质量是1.24t，
4、若将它的质量增为2.48t，其同步轨道半径变为原来的2倍 B它的运行速度为7. 9km/sC它可以定点在北京的正上方，所以我国能利用其进行电视转播 D它距地面的高度约为地球半径的5倍，所以卫星的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的1/368（2007广东高考）现有两颗绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星A和B，它们的轨道半径分别为rA和rB如果rArB则（ ）A卫星A的运动周期比卫星B的运动周期大 B卫星A的线速度比卫星B的线速度大 C卫星A的角速度比卫星B的角速度大 D卫星A的加速度比卫星B的加速度大 9在“神舟”六号宇宙飞船中，随着航天员在轨道舱内停留时间的增加，体育锻炼成了一个必不
5、可少的环节下列器材适宜航天员在轨道舱中进行体育锻炼的是（ ）A单杠 B哑铃 C弹力拉力器 D跑步机 2,4,610我国将要发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥l号”。设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面已知月球的质量约为地球质量的1/81，月球的半径约为地球半径的1/4，地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为（ ）A0.4 km/s B1.8km/s C11km/s D36 km/s11欧盟和我国合作的“伽利略”全球卫星定位系统的空间部分由平均分布在三个轨道平面上的30颗轨道卫星构成，每个轨道平面上有10颗卫星，从而实现高精度的导航定位现假设“伽利略”系统中每颗卫
6、星均围绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，一个轨道平面上某时刻10颗卫星所在位置如图所示相邻卫星之间的距离相等，卫星l和卫星3分别位于轨道上的A、B两位置卫星均按顺时针方向运行地球表面重力加速度为g，地球的半径为R，不计卫星间的相互作用力则下列判断正确的是（ ）A这10颗卫星的加速度大小相等，均为B要使卫星l追上并靠近卫星2通过向后喷气即可实现 C卫星1由位置A运动到B所需要的时间为， D卫星1由位置A运动到B的过程中,线速度大小为122006年2月10日，如图所示被最终确定为中国月球探测工程形象标志它以中国书法的笔触，抽象地勾勒出一轮明月，一双脚印踏在其上，象征着月球探测的终极梦想一位善于
7、思考的同学，为探月宇航员设计了测量卫星绕月球表面做圆周运动的最小周期的方法：在月球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，若物体只受该月球引力的作用，物体上升的最大高度为h，已知该月球的直径为d，如果在月球上发射一颗绕它运行的卫星，其做圆周运动的最小周期为 （ ）A B C D2,4,6第卷（非选择题，52分）二、本题共2小题：每空3分，共9分，把答案填在相应的横线上或括号内13地核的体积约为整个地球体积的16 %，地核的质量约为地球质量的34 %，试估算地核的平均密度为_kg/m3 （结果取两位有效数字， R地=6.4106m, G=6.710-11Nrn2/kg2，g=10m/s2）14（200
8、7海南高考）设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径为R，速率为v，则太阳的质量可用v、R和引力常量G表示为_太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速率约为地球公转速率的7倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的2109倍为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中所有的恒星质量都集中在银河系中心且银河系中恒星的平均质量约等于太阳的质量，则银河系中恒星数目约为_.三、本题共4小题，15题9分，16题10分，17、18题各12分，共43分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位15如图所示，一架航天飞机，沿半径为r的圆轨
9、道飞行，周期为T，为了返回地面，可以在轨道的A点适当降低速率，使飞船沿以地心为焦点的椭圆轨道运行，且椭圆轨道与地球表面在B点相切若地球的半径为R，求飞船从A点飞到B点的时间是多少？16某星球的质量约为地球质量的9倍，半径约为地球半径的1/2若在地球上高h处平抛一物体，水平射程为60m，则在该星球上从同样的高度和同样的初速度平抛同一物体，水平射程为多少？ 17我们的银河系中的恒星大约四分之一是双星有一种双星，质量分别为m1和m2的两个星球，绕同一圆心做匀速圆周运动它们之间的距离恒为L，不考虑其他星体的影响两颗星的轨道半径和周期各是多少？18宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小
10、球落回原处；若他在某星球表面以相同初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处（取地球表面重力加速度g=10m/s2，阻力不计） （1）求该星球表面附近的重力加速度g, （2）已知该星球的半径与地球半径之比为R星R地= 14，求该星球的质量与地球质量之比M星M地参考答案一、选择题：序号123456789101112正确答案BBDCADBCDACBACDB2,4,6二、填空题：13 1.2104 14 1.01011个三、计算题：15（9分）解：由题意知椭圆的半长轴为（R+r）/2 从A到B所用的时间正好是半个周期，设椭圆运动的周期为T根据开普勒第三定律有 （4分）得 （4分）所以所需时间
11、 （1分）16（10分）解：设星球的质量为M1，半径为R1，表面的重力加速度为g，地球的质量为M2，半径为R2，表面的重力加速度为g ，则在星球表而的物体 （1分）在地球表面的物体 （1分）则重力加速度之比为 （2分）平抛物体时s=vt ， ，所以 （2分）则水平射程之比 （2分）星球表面的水平射程， （2分）17（12分）解：设m1的轨道半径为R1，m2的轨道半径为R2。由于它们之间的距离恒定，因此双星在空间的绕向一定相同，同时角速度和周期也都相同由向心力公式可得：对m1， （2分）对m2， （2分）由式可得：m1R1=m2R2 又因为R1十R2=L, 所以 （2分） （2分）将，代入 式可得： （2分）所以 （2分）18（12分）解: （1）设竖直上抛初速度为v0，则 （2分）所以 g=g/5=2m/s （2分）（2）设小球质量为m 则 （4分）所以 （4分）