1、第三章 万有引力定律及其应用 同步分层测试A一、选择题1、在绕地球作匀速圆周运动的人造卫星中，有一个贴在内壁上的物体，这个物体的受力情况是（ ） A、受到地球的引力和内壁支持力的作用B、受到地球的引力和向心力的作用C、物体处于失重状态，不受任何力的作用D、只受到地球引力的作用2、同步卫星相对地面静止不动，犹如悬在高空中，下列说法中正确的是（ ）A、同步卫星的处于平衡状态B、同步卫星的速率是惟一的C、各国的同步卫星都在同一圆周上运动D、同步卫星加速度大小是惟一的3、当人造地球卫星绕地球的圆形轨道运动时，其速率v与轨道半径R之间的关系是（ ） A、v2正比于1/R B、1/v正比于R2C、v正比于
2、R D、v正比于R24、假如一颗作匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍作匀速圆周运动，则（ ） A、根据公式v=r，可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍 B、根据公式F=mv2/r可知卫星所需的向心力将减小到原来的二分之一C、根据公式F=GMm/r2可知地于提供的向心力将减小到原来的1/4D、卫星运动的线速度将减小到原来的5、假设地球的自转加快，则对静止在赤道附近的物体，下列物理量变大的是（ ） A、地球的万有引力 B、自转的向心力C、地面的支持力 D、重力6、人造地球卫星离地球表面距离等于地球半径R，卫星以速度v沿圆周轨道运动，设地面上的重力加速度为g，则线速度为（ ）
3、 A、 B、 C、 D、7、有两个行星A、B，它们各有一颗靠近表面的卫星，若这两颗卫星的周期相等，由此可知（ ）A、行星A、B表面的重力加速度与它们的半径成正比B、两颗行卫星的线速度一定相等C、行星A、B的质量可能相等D、行星A、B的密度一定相等8、在地球大气层外有很多太空垃圾进入大气层开始做靠近地球的向心运动,产生这一结果的原因是( ).由于太空垃圾受到地球引力减小而导致向心运动.由于太空垃圾受到地球引力增大而导致的向心运动.由于太空垃圾受到空气阻力而导致的向心运动.地球的引力提供了太空垃圾做匀速圆周运动所需的向心力,故产生向心运动的结果与空气阻力无关A. B. C. D.9某一高处物体的重
4、力是在地球表面上重力的一半，则该处距地心距离是地球半径的（ ）A2倍 B倍 C4倍 D倍10、设地球半径为R，时表附近重力加速度为g，一颗质量m离地面高度也为R的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，则（ ）A、卫星的加速度大小为g/2 B、卫星受万有引力的大小为mg/4C、卫星的线速度大小为 D、卫星的角速度为二、填空题11、人造地球卫星，离地面高度为R（R为地球半径）时，环绕速度为V，当人造地球卫星离地面高度为2R时，环绕速度为 。12、已知地球的半径为R，地面的重力加速度为g，则人造地球卫星的最小周期应是 。13、地球绕太阳公转的周期和轨道半径分别为T和R，月球绕地球公转的周期和轨道半径分别
5、为t和r，则太阳质量和地球质量的比值为 。三、计算论述题14、一根绳子在地球表面最多只能挂3kg的物体，在月球上用这条绳子能挂多大质量的物体？已知月球上的重力加速度是地球上的1/6。15、在某星球上，宇航员用弹簧秤称得质量为m的砝码重力为F，当乘宇宙飞船在靠近该星球表面的空间飞行时，测得其环绕周期是T，根据上述各量，试求该星球的质量。 16、某网站报道:最近南亚某国发射了一颗人造环月卫星,卫星的质量为1000kg,环绕周期为1h。一位同学对新闻的真实性感到怀疑,他认为,一是该国的航天技术与先进国家相比还有差距,近期不可能发射出环月卫星;再是该网站公布的数据似乎也有问题,他准备用所学知识对该数据
6、进行验证. 他记不清引力恒量的数值且手头没有可查找的资料,但他记得月球半径约为地球半径的1/4,地球半径为6400km,月球表面的重力加速度约为地球表面的1/6,地球表面的重力加速度为9.8m/s2,他由上述这些数据经过推导分析,进一步认定该新闻不真实. 请你也根据上述数据,运用物理学的知识,写出推导判断过程.17、关于地球同步卫星请回答下列问题(1)简要说明地球同步卫星为什么只能在赤道平面上绕地球运转?(2)取地球半径R=6.4103km,月球公转周期27天,月球轨道半径为地球半径的60倍,由这些数据估算地球同步卫星离地面的高度.(结果保留两位有效数字) 18、地核的体积约为整个地球体积的1
7、6%，地核的质量约为地球质量的34%.经估算，地核的平均密度为多少？（结果取两位有效数字，引力常量G6.71011 Nm2/kg2、地球半径R6.4106m）同步分层测试A1、D 2、BCD 3、A 4、CD 5、B 6、C 7、ACD 8、C 9、B 10、BC 11、 12、 13、14、解析：由T=mg=m/ 解得在月球上所挂物体的质量这m/=6m=63kg=18kg15、解析：弹簧秤读数F=mg （1） 在星球表面处mg=G （2） 由牛顿第二定律得：G=mR （3） 联立上述三式得星球的质量为M=16、解析：环月卫星和环地卫星都可以看作是贴近星体表面飞行，即其圆周运动的半径可认为等于
8、星体的半径。对环地球卫星有G=mg= mR（其中M为地球的质量，m、T为环卫星的质量和周期，R为地球半径）则 T=2=84.5分钟对环月卫星有G=mg月= mR（其中M为月球的质量，m、T为环月球卫星的质量和周期，R为月球半径）则 T=2=103.6分钟1小时。由此可知，环月卫星的最小周期应为103.6分钟，大于报道中所述的1h，故该新闻是不正确的。17、解析：（1）第一,因为地球绕地轴转,故要使卫星相对地面静止,卫星也应绕地轴转;第二,人造卫星又必须绕地心转.要同时满足上述两个条件,同步卫星就必须在赤道平面内自西向东转. (2)对同步卫星：由=m(R+h) （1）对月球：由G （2） 联立上述二式并代入数据得h=36000km.18、由近地面物体所受的重力可近似等于其所受的万有引力，可得mg= G 所以M= 地球密度 则地核的密度104kg/m3