万有引力定律.docx
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万有引力定律.docx
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万有引力定律
5.质点在一平面内沿曲线由P运动到Q,如果v、u、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力,下列图象可能正确的是
6.质点从同一高度水平抛出,不计空气阻力,下列说法正确的是
A.质量越大,水平位移越大B.初速度越大,落地时竖直方向速度越大
C.初速度越大,空中运动时间越长D.初速度越大,落地速度越大
7.游客乘坐过山车,在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到20m/s2,g取10m/s2,那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的
A.1倍B.2倍C.3倍D.4倍
17.在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是。
A.游标卡尺B.秒表C.坐标纸D.天平E.弹簧秤F.重垂线
实验中,下列说法正确的是
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端可以不水平
D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹.应该用一条曲线把所有的点连接起来
高一物理同步测试
——万有引力定律
一、选择题(每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确,全部选对得4分,对而不全得2分。
)
1.地球质量约是月球质量的81倍,在登月飞船通过月地之间,月亮和地球对它引力相等的位置时,飞船距月亮中心的距离r和距地球中心的距离R的比是()
A.1∶27B.1∶9C.1∶3D.9∶1
2.人造地球卫星进入轨道做匀速圆周运动()
A.卫星上物体处于平衡状态
B.卫星在轨道上运行的线速度应大于第一宇宙速度
C.卫星在轨道上运行的线速度不可能大于第一宇宙速度
D.同步卫星的轨道可通过北京的上空
3.同步卫星相对地面静止不动,犹如挂在天空中,下列说法不正确的是()
A.同步卫星处于超重状态B.同步卫星的速率是唯一的
C.同步卫星的高度是唯一的D.各国的同步卫星都在同一圆周上运动
4.假如做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍,仍做圆周运动,则
A.根据公式v=ωr可知卫星运动的线速度增大到原来的2倍
B.根据公式F=GMm/r2可知卫星所需向心力将减小到原来的
C.根据公式F=mv2/r可知卫星所需向心力将减小到原来的
D.根据上述选项B和C给出的公式可知卫星运动的线速度将减小到原来的
5.若行星绕恒星的运动轨道是圆形,其运行周期T的平方与轨道半径的立方之比为常数,该常数的大小()
A.只与恒星的质量有关B.只与行星的质量有关
C.与恒星和行星的质量都有关D.与恒星的质量及行星的速度有关
6.某行星的质量是地球质量的一半,半径也是地球半径的一半,那么某物体在此行星表面上的重力是地球上重力的
A.
倍B.
倍C.4倍D.2倍
7.一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行,要测定该行星的密度,仅仅需要测定
A.运行周期TB.环绕半径rC.行星的体积VD.运行速度v
8.一个宇航员在半径为R的星球上以初速度v0竖直上抛一物体,经ts后物体落回宇航员手中,为了使沿星球表面抛出的物体不再落回星球表面,抛出时的速度至少为
A.
B.
C.
D.
9.地球赤道上的物体重力加速度为g,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a,要使赤道上的物体“飘”起来,则地球的转速应为原来的()
A.8/a倍B.
倍C.
倍D.
倍
10.下列几组数据中能算出地球质量的是(万有引力常量G是已知的)()
A.地球绕太阳运行的周期T和地球中心离太阳中心的距离r
B.月球绕地球运行的周期T和地球的半径r
C.月球绕地球运动的角速度和月球中心离地球中心的距离r
D.月球绕地球运动的周期T和轨道半径r
11.两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动,周期之比为
,则轨道半径之比和运动速率之比分别为()
A.
B.
C.
D.
12.设在地球上和某天体上以相同的初速度竖直上抛一物体的最大高度之比为k(均不计空气阻力),且已知地球和该天体的半径之比也为k,则地球质量与天体的质量之比为
A.1B.kC.k2D.1/k
13.同步卫星离地心距离为r,运行速率为v1,加速度为a1,地球赤道上物体随地球自转的向心加速度为a2,第一宇宙速度为v2,地球半径为R,则( )
A.a1/a2=r/RB.a1/a2=R2/r2C.v1/v2=R2/r2D.v1/v2
14.三颗卫星A、B、C绕地球作匀速圆周运动,如图所示,已知
,则三颗卫星
A.线速度关系为
B.周期关系为
C.向心力大小关系为
D.半径和周期关系为
15.有两个行星A和B(A和B之间的相互作用不计),它们各有一颗靠近其表面的卫星,若这两颗卫星的周期相等,由此可知()
A.行星A、B表面重力加速度之比等于它们的半径之比
B.两颗卫星的线速度一定相等
C.行星A、B的质量一定相等
D.行星A、B的密度一定相等
16.两个质量为M的星体,其连线的中垂线为AB,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点沿OA方向运动,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
17.经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”,“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天
体。
如图所示,两颗星球组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做匀速圆周运动。
现测得两颗星之间的距离为l,质量之比为m1∶m2=3∶2。
则可知()
A.m1、m2做圆周运动的线速度之比为3∶2
B.m1、m2做圆周运动的角速度之比为3∶2
C.m1做圆周运动的半径为
L
D.m2做圆周运动的半径为
L
18.将卫星发射至近地圆轨道1(如图所示),然后再次点火,将卫星送入同步轨道3。
轨道1、2相切于Q点,2、3相切于P点,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是:
A.卫星在轨道3上的速率大于轨道1上的速率。
B.卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度。
C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度。
D.卫星在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度。
19.人造地球卫星在运行中,由于受到稀薄大气的阻力作用,其运动轨道半径会逐渐减小,在此过程中,以下说法中正确的是()
A.卫星的速率将增大B.卫星的周期将增大
C.卫星的向心加速度将增大D.卫星的角速度将减小
20.星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为第二宇宙速度.星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是
.已知某星球的半径为r,它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的
,不计其他星球的影响,则该星球的第二宇宙速度()
A.
B.
C.
D.
二、填空题
21.质量为60kg的宇航员,在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上绕地球运行时所受地球的吸引力是___________N,这时他对卫星中的座椅的压力是___________(地面重力加速度g0=10m/s2)。
22.某星球半径是地球半径的3倍,质量是地球质量的36倍,该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的倍。
23.某星球半径是地球半径的2倍,某宇航员到这个星球表面时,发觉自己的体重是地球表面体重的一半,则可以估计该行星的平均密度是地球平均密度的________倍。
三、计算题(要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤,有数值计算的要明确写出数值和单位,只有最终结果的不得分。
)
24.某星球质量约地球质量的16倍,半径约为地球半径的
,若在地球表面附近h高度处平抛一物体,水平射程为40m,则在该星球上从同样高度以同样的初速度水平抛出此物体,水平射程为多少?
25.一颗在赤道上空运行的人造卫星的轨道半径r=2R0(R0为地球半径),卫星的运转方向与地球的自转方向相同,设地球自转的角速度为ω0。
若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方,求它再次通过该建筑物上方所需时间(已知地球表面的重力加速度为g)。
26.我国已启动“登月工程”,计划2010年左右实现登月飞行.设想在月球表面上,宇航员测出小物块自由下落h高度所用的时间为t.当飞船在靠近月球表面圆轨道上飞行时,测得其环绕周期是T,已知引力常量为G.根据上述各量,试求:
(1)月球表面的重力加速度;
(2)月球的质量;(3)月球的第一宇宙速度。
27.某星体可视为球体,其自转周期为T,在它的两极处用弹簧秤测得某物体重为P,在它的赤道上用弹簧秤测得同一物体重为0.9P,该星球的平均密度是多少?
参考答案
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
A
D
A
D
A
B
B
CD
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
B
AD
ABD
AD
D
C
D
AC
C
二、填空题
21.【答案】150;022.【答案】423.【答案】1/4
三、计算题
24.【解析】由万有引力定律
得,星球表面的重力加速度为
①
水平方向:
②
竖直方向:
③
由①②③式解得:
④
在星球和地球上抛出的物体的初速度v0和高度h都相同,将星球和地球的质量、半径,物体在地球上的射程分别代入④式,通过相除可解得物体在星球上抛出的水平射程为:
x'=5m
25.【解析】绕地球运行的卫星,地球对卫星的万有引力提供向心力,设卫星的角速度为ω,根据向心力公式有:
,解得:
设经过时间t卫星再次通过建筑物上方,根据几何关系有:
(ω-ω0)t=2π
联立解得:
26.【解析】
27.【解析】在两极处物体所受重力等于万有引力
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