1、第六章综合微评(时间90分钟，满分100分)第卷(选择题共48分)一、选择题(本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1如图所示，两个半径分别为r10.60 m，r20.40 m，质量分布均匀的实心球质量分别为m14.0 kg，m21.0 kg，两球间距离为r2.0 m，则两球间相互引力的大小为()A6.671011 NB大于6.671011 NC小于6.671011 N D不能确定答案C解析运用万有引力定律公式FG进行计算时，首先要明确公式中各物理量的含义，对于质量分
2、布均匀的球体，r指的是两个球心间的距离，显然题目所给的距离是不符合要求的，两球心间的距离应为rr1r23.0 m两球间的引力为FG，代入数据可得F2.961011 N.2在宇宙发展演化的理论中，有一种学说叫“宇宙膨胀说”，就是天体的距离在不断增大，根据这一理论，在很久很久以前，太阳系中地球的公转情况与现在相比()A公转半径较大 B公转周期较小C公转周期较大 D公转角速度较大答案BD解析根据“宇宙膨胀说”，地球绕太阳公转的轨道半径在增大，根据开普勒第三定律，其公转周期也在增大，公转角速度在减小，所以B、D正确3“天宫一号”目标飞行器在距地面355 km的轨道上做圆周运动，其飞行速率()A大于7.
3、9 km/s B介于7.911.2 km/s之间C小于7.9 km/s D一定等于7.9 km/s答案C解析第一宇宙速度v7.9 km/s是所有绕地球运行的航天器的最大线速度，所以“天宫一号”的飞行速率小于7.9 km/s，选项C正确4甲、乙两个质点间的万有引力大小为F，若甲物体的质量不变，乙物体的质量增加到原来的2倍，同时它们之间的距离减为原来的一半，则甲、乙两物体间的万有引力大小将变为()A8F B4FCF D.答案A解析由万有引力公式FG可知，万有引力会变为原来的8倍51990年5月，紫金山天文台将他们发现的第2 752号小行星命名为吴健雄星，该小行星的半径为16 km.若将此小行星和地
4、球均看成质量分布均匀的球体，小行星密度与地球相同已知地球半径R6 400 km，地球表面重力加速度为g.这个小行星表面的重力加速度为()A400g B.gC20g D.g答案B解析质量分布均匀的球体的密度地球表面的重力加速度g吴健雄星表面的重力加速度g400，gg，故选项B正确61970年4月24日，我国自行设计、制造的第一颗人造卫星“东方红一号”发射成功，开创了我国航天事业的新纪元如图所示，“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点M和远地点N的高度分别为439 km和2 384 km，则()A卫星在M点的向心力小于N点的向心力B卫星在M点的角速度大于N点的角速度C卫星在M点的加速度大于N
5、点的加速度D卫星在N点的速度大于7.9 km/s答案BC解析由万有引力公式F知，卫星在M点的向心力大于在N点的向心力，故选项A错误；由开普勒定律可知地球球心和卫星连线在相等时间内扫过的面积相等，近地点的角速度要大于远地点的角速度，选项B正确；由Gma知a，所以aMaN，故选项C正确；7.9 km/s是卫星围绕地球表面转动的第一宇宙速度，是卫星绕地球转动的最大速度，vNTc24 h，则d的周期可能是30 h，选项D正确第卷(非选择题共52分)二、填空题(本大题共3小题，共14分将答案填写在题中横线上或按要求做答)13(4分)两颗行星都绕太阳做匀速圆周运动，它们的质量之比m1m2p，轨道半径之比r
6、1r2q，则它们的公转周期之比T1T2_，它们受到太阳的引力之比F1F2_.答案q解析由k，得q.由FG，得p.14(4分)我国的北斗导航卫星系统包含多颗地球同步卫星北斗导航卫星系统建成以后，有助于减少我国对GPS导航系统的依赖，GPS由运行周期为12小时的卫星群组成，设北斗导航系统的同步卫星和GPS导航卫星的轨道半径分别为R1和R2，向心加速度分别为a1和a2，则R1R2_，a1a2_.(可用根式表示)答案解析依题意知2.由mRma得R，a，则()，.15(6分)航天计划的某一目标是登上月球，当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球，飞船上备有以下实验器材：A计时表一只；B弹簧测力计一
7、个；C已知质量为m的物体一个；D天平一只(附砝码一盒)已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量的数据，可求出月球的半径R及月球的质量M(已知引力常量为G)(1)两次测量所选用的器材分别为_、_和_(填选项前的字母)(2)两次测量的物理量是_和_(3)试用所给物理量的符号分别写出月球半径R和质量M的表达式：R_，M_.答案(1)ABC(2)飞船绕月球运行的周期T质量为m的物体在月球表面所受重力的大小F(3)解析(1)利用计时表测环绕周期，利用弹簧测力计测量质量为m的物体在月球表面的重力(2)两次测量的物理量是飞船绕月球运行的周期T和质量为m的物体在月球表面所受重力的大小F.(3)近月环
8、绕时，mg月mR，g月 ，得月球半径R.由于GF，R，故月球质量M.三、计算题(本大题共4小题，共38分解答应写出必要的文字说明、方程式或重要演算步骤，有数值计算的题目应写出数值和单位，只写出最后答案的不能得分)16(6分)已知火星的半径约为地球半径的，火星质量约为地球质量的.若一物体在地球表面所受重力比它在火星表面所受重力大49 N，则这个物体的质量是多少？(g地取9.8 m/s2)答案9 kg解析设物体质量为m，由mg知，.又因为mg地mg火49 N，解得m9 kg.17(10分)已知地球的半径是6.4106 m，地球的自转周期是24 h，地球的质量是5.981024 kg，引力常量G6.
9、671011 Nm2/kg2，若要发射一颗地球同步卫星，试求：(1)地球同步卫星的轨道半径r；(2)地球同步卫星的环绕速度v，并与第一宇宙速度比较大小关系(结果都保留两位有效数字)答案见解析解析(1)根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，得mr所以r4.2107 m.(2)根据运动学公式，同步卫星的线速度v3.1103 m/s.地球第一宇宙速度为7.9 km/s，所以同步卫星的环绕速度小于地球第一宇宙速度18(10分)如图所示为中国月球探测工程的形象标志，它以中国书法的笔触，勾勒出一轮明月和一双踏在其上的脚印，象征着月球探测的终极梦想一位勤于思考的同学为探月宇航员设计了如下实验：在距月球表面
10、高h处以初速度v0水平抛出一个物体，然后测量该平抛物体的水平位移为x；通过查阅资料知道月球的半径为R，引力常量为G，若物体只受月球引力的作用，请你求出：(1)月球表面的重力加速度g月；(2)月球的质量M；(3)环绕月球表面的宇宙飞船的速率v是多少？答案(1)(2)(3)解析(1)设月球表面重力加速度为g月，取水平抛出的物体为研究对象，有：hg月t2，xv0t，解得g月.(2)取月球表面上的物体m为研究对象，它受到的重力与万有引力相等，即mg月，解得：M.(3)环绕月球表面的宇宙飞船做匀速圆周运动的半径为R，万有引力充当向心力，故有：(m为飞船质量)所以v.19(12分)如图所示，A是地球同步卫星，另一个卫星B的圆轨道位于赤道平面内，距离地面高度为h.已知地球半径为R，地球自转角速度为0.地球表面的重力加速度为g，O为地球中心(1)卫星B的运行周期是多少？(2)如果卫星B的绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上)，求至少再经过多长时间，它们再一次相距最近？答案(1)2(2)解析(1)由万有引力定律和向心力公式得Gm(Rh)Gmg联立解得TB2(2)由题意得(B0)t2由得B代入得t