万有引力与航天(单元题型小测)--带答案解析
5页1、万有引力定律一、单择题 1天文学家发现某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动,并测出行星的轨道半径和运行周期,由此,可推算出( )A行星的质量 B. 行星的半径 C. 恒星的质量 D. 恒星的半径2如图 1 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,则下列不正确的是( )Ab 所需向心力最小 Bb、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Db、c 的线速度大小相等,且小于 a 的线速度3已知甲、乙两行星的半径之比为 a,它们各自的第一宇宙速度之比为 b,则下列不正确的是( )A甲、乙两行星的质量之比为 b2a1 B甲、乙两行星表面的重力加速度之比为 b2aC甲、乙两行星各自卫星的最小周期之比为 abD甲、乙两行星各自卫星的最大角速度之比为 ab4近地卫星线速度为 7.9 km/s,已知月球质量是地球质量的 ,地球半径是月球半径的 3.881倍,则在月球上发射“近月卫星”的环绕速度约为 ( )A1.0 km/s B1.7 km/s C2.0 km/s D1.5 km/s5地球同步卫星距
2、地面高度为 h,地球表面的重力加速度为 g,地球半径为 R,地球自转的角速度为 ,那么下列关于同步卫星绕地球转动的线速度错误的是 ( )Av= (R+ h) Bv= Cv =R Dv=)/(RG)/(h32g二、双选题6关于开普勒行星运动的公式 =k,以下理解正确的是 ( )23TAk 是一个与行星无关的常量B若 地 球 绕 太 阳 运 转 轨 道 的 半 长 轴 为 R 地 , 周 期 为 T 地 ;月 球 绕 地 球 运 转 轨 道 的 长 半 轴为 R 月 , 周 期 为 T 月 , 则 23月月地地 C T 表示行星运动的自转周期 DT 表示行星运动的公转周期7关于第一宇宙速度,下面说法中正确的是 ( )A它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的最大运行速度C 它是能使 卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D 它是 卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度。8假如一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= 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=m ,可知卫星所需的向心力将减小到
3、原来的 2 1图 1C根据公式 F=G ,可知地球提供的向心力将减小到原来的2rMm41D根据上述 B 和 C 中给出的公式,可知卫星运动的线速度将减小到原来的 29据观测,某行星外围有一模糊不清的环,为了判断该环是连续物还是卫星群,又测出了环中各层的线速度 v 的大小与该层至行星中心的距离 R,则以下判断中正确的是( )A若 v 与 R 成正比,则环是连续物 B若 v 与 R 成反比,则环是连续物C若 v2 与 R 成正比,则环是卫星群 D若 v2 与 R 成反比,则环是卫星群10下列说法中正确的是 ( )A.已知地球中心距太阳中心的距离,只要观测到火星绕太阳的公转周期,就可估测出火星中心距太阳中心的距离B.已知地球中心距太阳中心的距离,就能估测出地球中心距月球中心的距离C.已知月球中心距地球中心的距离,就能估测出同步地球卫星距地球中心的距离D.已知月球中心距地球中心的距离,只要观测火星绕太阳公转的周期,就能估测出火星距太阳的距离三、计算题11同步通讯卫星是进行现代通讯的重要的工具,我们的国家在卫星的发射方面已取得了辉煌的成就,进入了世界航天大国的行列。已知地球质量 M,自转周期 T
4、,半径 R,万有引力常量 G,用以上物理量表示出同步通讯卫星的轨道离地球表面的距离 h 的表达式。12已知万有引力常量 G,地球半径 R,地球和月亮之间的距离 r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球运转的周期 T1,地球的自转的周期 T2,地球表面的重力加速度 g。某同学根据以上条件,提出一种估算地球质量 M 的方法:同步卫星绕地心作圆周运动,由 。2322 4)(hhTmMG得(1)请判断上面的结果是否正确,并说明理由。如不正确,请给出正确的解法和结果(4 分)(2)请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。(每种方法 4 分)一、单择题(每小题 4 分,共 20 分) 1-5 CCDBB 1 【答案】 C 【解析】 本题考查天体运动中求中心天体质量的问题,根据万有引力提供向心力 可求出 M(恒星) ,故只有 C 正确。rTmrMG222 【答案】 C 【解析】 因 卫 星 运 动 的 向 心 力 就 是 它 们 所 受 的 万 有 引 力 , 而 b 所 受 的 引 力 最小 , 故 A 对 。 由 GMm/r2=ma 得 a=GM/r2,即卫星的向心加速度与轨道半径的
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