人教版高中物理必修2第六章万有引力和航天单元测试题word版含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理必修2第六章万有引力和航天单元测试题word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-01 07:31:46 | ||
图片预览
文档简介
人教版高中物理必修2第六章万有引力和航天 单元测试题
一、多选题
1．太阳系中的第二大行星——土星的卫星众多，目前已发现达数十颗.下表是有关土卫五和土卫六两颗卫星的一些参数。则两卫星相比较，下列判断正确的是（ ）
卫星 距土星的距离/km 半径/km 质量/kg 发现者 发现年代
土卫五 52700 765 卡西尼 1672
土卫六 1222000 2575 惠更斯 1655
A．土卫五的公转周期较小
B．土卫六的转动角速度较大
C．土卫六的向心加速度较小
D．土卫五的公转速度较大
2．宇宙观测发现，在宇宙中甲、乙两个星体组成的双星系统，它们同时绕其连线上的某点O做匀速圆周运动，已知甲乙的质量之比为7:1，由此可知
A．甲、乙的线速度大小之比为7:1
B．甲、乙的向心力大小之比为1:1
C．甲、乙的运行轨道半径之比是1:7
D．甲、乙的周期之比为1:7
3．某半径为R的星球上，两极点处的重力加速度为g，是赤道上重力加速度的n倍，下列说法中正确的是（ ）
A．星球的第一宇宙速度 B．星球的第一宇宙速度
C．星球自转周期为 D．星球自转周期为
4．火星成为我国深空探测的第二颗星球，假设火星探测器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动（探测器可视为火星的近地卫星），已知探测器运行周期为T，火星的半径为R，万有引力常量为G。则下列说法正确的是（ ）
A．火星探测器运行的速度大于火星的第一宇宙速度
B．火星表面附近的重力加速度为
C．火星的质量为
D．火星的平均密度为
5．下列说法中正确的是
A．根据公式v="ωr" ，卫星运动的轨道半径增大到原来的2倍仍做圆周运动，则线速度增大到原来的2倍．
B．根据公式F=GMm/r2 ，卫星运动的轨道半径增大到原来的2倍仍做圆周运动，则向心力减少到原来的1/4
C．地球同步卫星的角速度虽被确定，但高度和速度可以选择，高度增加，速度增大，高度降低，速度减小
D．地球同步卫星和地球自转同步，因此同步卫星的高度和速度是一定的，且地球同步卫星只能定点在赤道上空
二、单选题
6．2020年12月17日嫦娥五号从月球采集月壤成功返回地球。嫦娥五号绕月运行的轨迹如图所示，在近月点O制动成功后被月球捕获进入近月点200km，远月点5500km的椭圆轨道Ⅰ，在近月点再次制动进入椭圆轨道Ⅱ，第三次制动后进入离月面200km的环月圆轨道Ⅲ，已知月球半径约为1700km，则（ ）
A．嫦娥五号在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个轨道上运行的周期相等
B．嫦娥五号在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个轨道上运行的机械能相等
C．嫦娥五号在P、Q两点的速度与它们到月心的距离成反比
D．O点的重力加速度约为月球表面的重力加速度的0.8倍
7．牛顿时代的科学家们围绕天体之间引力的研究，经历了大量曲折而又闪烁智慧的科学实践．在万有引力定律的发现及其发展历程中，下列叙述不符合史实的是( )
A．开普勒研究了第谷的行星观测记录，得出了开普勒行星运动定律
B．牛顿首次在实验室中比较准确地得出了引力常量G的数值
C．20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体
D．根据天王星的观测资料，天文学家利用万有引力定律计算出了海王星的轨道
8．如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（ ）
A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度
B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c
D．b、c受到的万有引力大小不一定相等，但b、c的周期相等且大于a的周期
9．如图所示，A为地球赤道表面上的物体，B为地球赤道平面内的圆轨道卫星，C为地球同步卫星。已知卫星B、C的轨道半径之比为1：3，下列说法正确的是（ ）
A．卫星B的向心加速度大于物体A的向心加速度 B．卫星B的向心力大于卫星C的向心力
C．卫星B、C的线速度大小之比为3：1 D．卫星B、C的运行周期之比为1：9
三、解答题
10．某星球的质量约为地球质量的8倍，半径约为地球半径的2倍．已知地球的第一宇宙速度为7.9 km/s，
（1）则航天器在该星球表面附近绕星球做匀速圆周运动的速度大小约为多少？
（2）若地球近地卫星的周期为T，万有引力常量为G，则地球的密度为多少？
11．2005年10月17日，我国第二艘载人飞船“神州六号”，在经过了115个小时32分钟的太空飞行后顺利返回．
（1）飞船在竖直发射升空的加速过程中，宇航员处于超重状态．设点火后不久，仪器显示宇航员对座舱的压力等于他体重的4倍，求此时飞船的加速度大小．地面附近重力加速度g = 10m/s2．
（2）飞船变轨后沿圆形轨道环绕地球运行，运行周期为T．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g．求飞船离地面的高度．
12．电影《流浪地球》中，由于太阳即将毁灭，人类为了生存，给地球装上推进器，“驾驶”地球逃离太阳系，飞向比邻星系定居，泊入比邻星轨道，成为这颗恒星的卫星。地球绕比邻星做圆周运动的轨道半径为r，周期为T，比邻星的半径为R，引力常量为G（忽略其他星球对地球的影响），求：
(1)比邻星的质量M；
(2)比邻星表面的重力加速度g。
13．假如你将来成为一名宇航员，你驾驶一艘宇宙飞船飞临一未知星球，你发现当你关闭动力装置后，你的飞船贴着星球表面飞行一周用时为t秒，而飞船仪表盘上显示你的飞行速度大小为v米每秒，已知引力常量为G．问该星球的：
（1）半径R多大？
（2）第一宇宙速度v1多大？
（3）质量M多大？
（4）表面重力加速度g多大？
四、填空题
14．地球的第一宇宙速度为7.9lim/s.地球表面的重力加速度力9.8m/s2,某行星的质量是地球的6倍.半径是地球的1.5倍.该行星的第-宇宙速度为______km/s.该行星表面的重力加速度为________ m/s2
15．在地球轨道外侧有一颗绕太阳同向运行的小行星，每隔时间与地球相距最近，已知地球绕太阳公转半径是R，周期是T，设地球和小行星轨道都是圆，则小行星距太阳的距离r=____________．
16．在太阳系中有八大行星绕太阳运动，按照距太阳的距离排列，由近及远依次是：水星、金星、地球、火星、木星、土星…。如果把距离太阳较近的六颗行星的运动近似为匀速圆周运动，那么这六颗行星绕太阳运行一周所用的时间最长的是____________，运动的线速度最大的是_______________，运动的向心加速度最小的是_______________________.
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．ACD
【详解】
A．设土星的质量为M，根据万有引力提供向心力有
解得，半径越小，周期越小，所以土卫五的公转周期小，故A正确；
B．根据万有引力提供向心力有
解得，半径越小，转动角速度较大，所以土卫五的公转角速度较大，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力有
解得，半径越大，向心加速度越小，所以土卫六的向心加速度较小，故C正确；
D．根据万有引力提供向心力有
解由，半径越小，公转速度越大，所以土卫五的公转速度较大，故D正确。
故选ACD。
2．BC
【详解】
甲乙两星体可视为双星系统．所以甲乙周期是相等的，角速度也是相等的
A项：它们之间的万有引力提供各自的向心力得：mω2r=Mω2R，甲乙质量比约为7：1，所以甲乙半径之比为1：7，根据v=ωr可知，线速度之比为1：7．故A错误，C正确；
B项：它们之间的万有引力提供各自的向心力，则甲乙向心力大小相等，故B正确；
D项：甲乙两星体可视为双星系统，周期是相等的．故D错误．
点晴：解决本题关键理解甲乙两星体可视为双星系统．所以甲乙周期是相等的，角速度也是相等的．
3．BD
【详解】
AB．星球的第一宇宙速度为v，则有
解得
所以A错误；B正确；
CD．星球自转周期为T，则有
解得
所以C错误；D正确；
故选BD。
4．BD
【详解】
A．火星探测器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动，所以火星探测器运行的速度等于火星的第一宇宙速度。故A错误。
B．根据万有引力等于重力：，解得：
故B正确。
CD．根据万有引力提供向心力：，解得火星的质量为：
火星的密度为：
故D正确，C错误。
5．BD
【详解】
试题分析：根据万有引力提供卫星的向心力，由F=GMm/r2可知轨道半径增大到原来的2倍，则向心力减少到原来的1/4B正确；根据 ，所以有 ：，半径增大到原来的2倍，则线速度变为原来的倍，A错误；同步卫星周期为24h固定不变，根据可知高度和速度是一定的，C错误，D正确．
考点：本题考查了万有引力与卫星问题．
6．D
【详解】
A．嫦娥五号在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个轨道上都是围绕月球运行，由于这三个轨道的半长轴不相等，由开普勒第三定律可知，这三个轨道上运行的周期不相等，故A错误；
B．嫦娥五号从椭圆轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ再进入环月圆轨道Ⅲ都需要制动，故在这三个轨道上运行的机械能不相等，故B错误；
C．由于P、Q两点处在椭圆轨道的最远点，有万有引力大于向心力，即P、Q两点的速度不可用万有引力提供向心力来进行计算，无法确定速度与距离的关系，故C错误；
D．在月球表面万有引力近似等于重力，有
在离月球表面200km远的O点，有万有引力提供重力
联立解得
即O点的重力加速度约为月球表面的重力加速度的0.8倍，故D正确。
故选D。
7．B
【详解】
A、开普勒研究了第谷的行星观测记录，得出了开普勒行星运动定律，故A正确；
B、卡文迪许首次在实验室中比较准确地得出了引力常量G的数值，故B错误；
C、20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体，故C正确；
D、根据天王星的观测资料，天文学家利用万有引力定律计算出了海王星的轨道，故D正确；
不符合史实的故选B．
8．D
【解析】
【详解】
设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球的质量为M，根据万有引力提供向心力，有：
=ma=
可得：v=，a=，，则知：
A．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，故A错误；
B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故B错误；
C．c加速，要保持在该轨道上运动，所需要的向心力增大，万有引力小于所需要的向心力，c将做离心运动，无法追上同一轨道上的b，故C错误；
D．由于b、c的质量不一定相等，b、c受到的万有引力大小不一定相等，但b、c的周期相等且大于a的周期，故D正确．
9．A
【详解】
A．A为地球赤道表面上的物体，C为地球同步卫星，则有
根据万有引力提供向心力有
由于卫星B、C的轨道半径之比为1：3，所以
所以
由题意知根据向心加速度公式可知
选项A正确；
B．根据万有引力定律提供向心力有
由于B、C两卫星的质量关系未知，所以无法比较B、C两颗卫星的向心力大小，选项B错误；
C．根据万有引力提供向心力有
可得
所以
选项C错误；
D．根据开普勒第三定律=k，知B、C卫星轨道半径之比为1：3，则周期为
选项D错误。
故选A。
10．(1)15.8km/s (2)
【解析】
【分析】
航天器在星球表面附近做匀速圆周运动的速度即为环绕速度，由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式后比较求解；人造地球卫星绕地球飞行，靠万有引力提供向心力，表示出地球质量，再求解密度．
【详解】
（1）航天器在星球表面附近绕星球做匀速圆周运动，星球对航天器的万有引力提供航天器的向心力得：
解得：
同理该星球的质量约为地球质量的8倍，半径约为地球半径的2倍，有：
由题意知：v=7.9 km/s
故v′=15.8km/s
（2）人造地球卫星绕地球飞行，靠万有引力提供向心力：
地球密度为：
联立可得：
【点睛】
本题是卫星类型，关键要建立卫星运动的模型，根据万有引力提供向心力，得到环绕速度的表达式，注意半径是地球半径2倍，是解题的关键.
11．（1）30m/s2（2）
【详解】
解：（1）由牛顿第二定律得：，且
解得：加速度m/s2；
（2）地球表面物体的重力等于万有引力，故有：
飞船做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，故有：
联立解得：运行高度
12．(1)；(2)
【详解】
(1)地球绕比邻星运动，万有引力提供圆周运动向心力有
可得比邻星的质量
(2)在比邻星表面重力与万有引力相等有
可得比邻星表面的重力加速度
13．（1）半径为；
（2）第一宇宙速度为v；
（3））质量为；
（4）表面重力加速度为；
【详解】
（1）因做匀速圆周运动周期为t，则
2πR=vt
则
R=
（2）第一宇宙速度为贴星表面运行速度则
v1=v
（3）由万有引力提供向心力：
得
（4）重力提供向心力，即重力加速度等于向心加速度，即有
得
解得
14． 15.8km/s 26.1m/s2
【解析】在地球表面有，在行星表面有，解得
地球第一宇宙速度，所以该行星的第一宇宙速度为
15．
【解析】
【详解】
设小行星的周期为，据开普勒第三定律知，；每隔时间小行星与地球相距最近，即每隔时间地球比小行星多绕太阳转一圈，则：，解得：；据开普勒第三定律有：，解得：小行星距太阳的距离．
16．土星 水星 土星
【详解】
[1][2][3]．根据万有引力提供向心力
解得：
由此可知，离太阳越远的行星，周期越大，故土星的周期最大．离太阳越近的线速度越大，故水星的线速度最大．离太阳越远加速度越小，故土星的加速度最小．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、多选题
1．太阳系中的第二大行星——土星的卫星众多，目前已发现达数十颗.下表是有关土卫五和土卫六两颗卫星的一些参数。则两卫星相比较，下列判断正确的是（ ）
卫星 距土星的距离/km 半径/km 质量/kg 发现者 发现年代
土卫五 52700 765 卡西尼 1672
土卫六 1222000 2575 惠更斯 1655
A．土卫五的公转周期较小
B．土卫六的转动角速度较大
C．土卫六的向心加速度较小
D．土卫五的公转速度较大
2．宇宙观测发现，在宇宙中甲、乙两个星体组成的双星系统，它们同时绕其连线上的某点O做匀速圆周运动，已知甲乙的质量之比为7:1，由此可知
A．甲、乙的线速度大小之比为7:1
B．甲、乙的向心力大小之比为1:1
C．甲、乙的运行轨道半径之比是1:7
D．甲、乙的周期之比为1:7
3．某半径为R的星球上，两极点处的重力加速度为g，是赤道上重力加速度的n倍，下列说法中正确的是（ ）
A．星球的第一宇宙速度 B．星球的第一宇宙速度
C．星球自转周期为 D．星球自转周期为
4．火星成为我国深空探测的第二颗星球，假设火星探测器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动（探测器可视为火星的近地卫星），已知探测器运行周期为T，火星的半径为R，万有引力常量为G。则下列说法正确的是（ ）
A．火星探测器运行的速度大于火星的第一宇宙速度
B．火星表面附近的重力加速度为
C．火星的质量为
D．火星的平均密度为
5．下列说法中正确的是
A．根据公式v="ωr" ，卫星运动的轨道半径增大到原来的2倍仍做圆周运动，则线速度增大到原来的2倍．
B．根据公式F=GMm/r2 ，卫星运动的轨道半径增大到原来的2倍仍做圆周运动，则向心力减少到原来的1/4
C．地球同步卫星的角速度虽被确定，但高度和速度可以选择，高度增加，速度增大，高度降低，速度减小
D．地球同步卫星和地球自转同步，因此同步卫星的高度和速度是一定的，且地球同步卫星只能定点在赤道上空
二、单选题
6．2020年12月17日嫦娥五号从月球采集月壤成功返回地球。嫦娥五号绕月运行的轨迹如图所示，在近月点O制动成功后被月球捕获进入近月点200km，远月点5500km的椭圆轨道Ⅰ，在近月点再次制动进入椭圆轨道Ⅱ，第三次制动后进入离月面200km的环月圆轨道Ⅲ，已知月球半径约为1700km，则（ ）
A．嫦娥五号在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个轨道上运行的周期相等
B．嫦娥五号在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个轨道上运行的机械能相等
C．嫦娥五号在P、Q两点的速度与它们到月心的距离成反比
D．O点的重力加速度约为月球表面的重力加速度的0.8倍
7．牛顿时代的科学家们围绕天体之间引力的研究，经历了大量曲折而又闪烁智慧的科学实践．在万有引力定律的发现及其发展历程中，下列叙述不符合史实的是( )
A．开普勒研究了第谷的行星观测记录，得出了开普勒行星运动定律
B．牛顿首次在实验室中比较准确地得出了引力常量G的数值
C．20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体
D．根据天王星的观测资料，天文学家利用万有引力定律计算出了海王星的轨道
8．如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（ ）
A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度
B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c
D．b、c受到的万有引力大小不一定相等，但b、c的周期相等且大于a的周期
9．如图所示，A为地球赤道表面上的物体，B为地球赤道平面内的圆轨道卫星，C为地球同步卫星。已知卫星B、C的轨道半径之比为1：3，下列说法正确的是（ ）
A．卫星B的向心加速度大于物体A的向心加速度 B．卫星B的向心力大于卫星C的向心力
C．卫星B、C的线速度大小之比为3：1 D．卫星B、C的运行周期之比为1：9
三、解答题
10．某星球的质量约为地球质量的8倍，半径约为地球半径的2倍．已知地球的第一宇宙速度为7.9 km/s，
（1）则航天器在该星球表面附近绕星球做匀速圆周运动的速度大小约为多少？
（2）若地球近地卫星的周期为T，万有引力常量为G，则地球的密度为多少？
11．2005年10月17日，我国第二艘载人飞船“神州六号”，在经过了115个小时32分钟的太空飞行后顺利返回．
（1）飞船在竖直发射升空的加速过程中，宇航员处于超重状态．设点火后不久，仪器显示宇航员对座舱的压力等于他体重的4倍，求此时飞船的加速度大小．地面附近重力加速度g = 10m/s2．
（2）飞船变轨后沿圆形轨道环绕地球运行，运行周期为T．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g．求飞船离地面的高度．
12．电影《流浪地球》中，由于太阳即将毁灭，人类为了生存，给地球装上推进器，“驾驶”地球逃离太阳系，飞向比邻星系定居，泊入比邻星轨道，成为这颗恒星的卫星。地球绕比邻星做圆周运动的轨道半径为r，周期为T，比邻星的半径为R，引力常量为G（忽略其他星球对地球的影响），求：
(1)比邻星的质量M；
(2)比邻星表面的重力加速度g。
13．假如你将来成为一名宇航员，你驾驶一艘宇宙飞船飞临一未知星球，你发现当你关闭动力装置后，你的飞船贴着星球表面飞行一周用时为t秒，而飞船仪表盘上显示你的飞行速度大小为v米每秒，已知引力常量为G．问该星球的：
（1）半径R多大？
（2）第一宇宙速度v1多大？
（3）质量M多大？
（4）表面重力加速度g多大？
四、填空题
14．地球的第一宇宙速度为7.9lim/s.地球表面的重力加速度力9.8m/s2,某行星的质量是地球的6倍.半径是地球的1.5倍.该行星的第-宇宙速度为______km/s.该行星表面的重力加速度为________ m/s2
15．在地球轨道外侧有一颗绕太阳同向运行的小行星，每隔时间与地球相距最近，已知地球绕太阳公转半径是R，周期是T，设地球和小行星轨道都是圆，则小行星距太阳的距离r=____________．
16．在太阳系中有八大行星绕太阳运动，按照距太阳的距离排列，由近及远依次是：水星、金星、地球、火星、木星、土星…。如果把距离太阳较近的六颗行星的运动近似为匀速圆周运动，那么这六颗行星绕太阳运行一周所用的时间最长的是____________，运动的线速度最大的是_______________，运动的向心加速度最小的是_______________________.
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．ACD
【详解】
A．设土星的质量为M，根据万有引力提供向心力有
解得，半径越小，周期越小，所以土卫五的公转周期小，故A正确；
B．根据万有引力提供向心力有
解得，半径越小，转动角速度较大，所以土卫五的公转角速度较大，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力有
解得，半径越大，向心加速度越小，所以土卫六的向心加速度较小，故C正确；
D．根据万有引力提供向心力有
解由，半径越小，公转速度越大，所以土卫五的公转速度较大，故D正确。
故选ACD。
2．BC
【详解】
甲乙两星体可视为双星系统．所以甲乙周期是相等的，角速度也是相等的
A项：它们之间的万有引力提供各自的向心力得：mω2r=Mω2R，甲乙质量比约为7：1，所以甲乙半径之比为1：7，根据v=ωr可知，线速度之比为1：7．故A错误，C正确；
B项：它们之间的万有引力提供各自的向心力，则甲乙向心力大小相等，故B正确；
D项：甲乙两星体可视为双星系统，周期是相等的．故D错误．
点晴：解决本题关键理解甲乙两星体可视为双星系统．所以甲乙周期是相等的，角速度也是相等的．
3．BD
【详解】
AB．星球的第一宇宙速度为v，则有
解得
所以A错误；B正确；
CD．星球自转周期为T，则有
解得
所以C错误；D正确；
故选BD。
4．BD
【详解】
A．火星探测器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动，所以火星探测器运行的速度等于火星的第一宇宙速度。故A错误。
B．根据万有引力等于重力：，解得：
故B正确。
CD．根据万有引力提供向心力：，解得火星的质量为：
火星的密度为：
故D正确，C错误。
5．BD
【详解】
试题分析：根据万有引力提供卫星的向心力，由F=GMm/r2可知轨道半径增大到原来的2倍，则向心力减少到原来的1/4B正确；根据 ，所以有 ：，半径增大到原来的2倍，则线速度变为原来的倍，A错误；同步卫星周期为24h固定不变，根据可知高度和速度是一定的，C错误，D正确．
考点：本题考查了万有引力与卫星问题．
6．D
【详解】
A．嫦娥五号在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个轨道上都是围绕月球运行，由于这三个轨道的半长轴不相等，由开普勒第三定律可知，这三个轨道上运行的周期不相等，故A错误；
B．嫦娥五号从椭圆轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ再进入环月圆轨道Ⅲ都需要制动，故在这三个轨道上运行的机械能不相等，故B错误；
C．由于P、Q两点处在椭圆轨道的最远点，有万有引力大于向心力，即P、Q两点的速度不可用万有引力提供向心力来进行计算，无法确定速度与距离的关系，故C错误；
D．在月球表面万有引力近似等于重力，有
在离月球表面200km远的O点，有万有引力提供重力
联立解得
即O点的重力加速度约为月球表面的重力加速度的0.8倍，故D正确。
故选D。
7．B
【详解】
A、开普勒研究了第谷的行星观测记录，得出了开普勒行星运动定律，故A正确；
B、卡文迪许首次在实验室中比较准确地得出了引力常量G的数值，故B错误；
C、20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体，故C正确；
D、根据天王星的观测资料，天文学家利用万有引力定律计算出了海王星的轨道，故D正确；
不符合史实的故选B．
8．D
【解析】
【详解】
设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球的质量为M，根据万有引力提供向心力，有：
=ma=
可得：v=，a=，，则知：
A．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，故A错误；
B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故B错误；
C．c加速，要保持在该轨道上运动，所需要的向心力增大，万有引力小于所需要的向心力，c将做离心运动，无法追上同一轨道上的b，故C错误；
D．由于b、c的质量不一定相等，b、c受到的万有引力大小不一定相等，但b、c的周期相等且大于a的周期，故D正确．
9．A
【详解】
A．A为地球赤道表面上的物体，C为地球同步卫星，则有
根据万有引力提供向心力有
由于卫星B、C的轨道半径之比为1：3，所以
所以
由题意知根据向心加速度公式可知
选项A正确；
B．根据万有引力定律提供向心力有
由于B、C两卫星的质量关系未知，所以无法比较B、C两颗卫星的向心力大小，选项B错误；
C．根据万有引力提供向心力有
可得
所以
选项C错误；
D．根据开普勒第三定律=k，知B、C卫星轨道半径之比为1：3，则周期为
选项D错误。
故选A。
10．(1)15.8km/s (2)
【解析】
【分析】
航天器在星球表面附近做匀速圆周运动的速度即为环绕速度，由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式后比较求解；人造地球卫星绕地球飞行，靠万有引力提供向心力，表示出地球质量，再求解密度．
【详解】
（1）航天器在星球表面附近绕星球做匀速圆周运动，星球对航天器的万有引力提供航天器的向心力得：
解得：
同理该星球的质量约为地球质量的8倍，半径约为地球半径的2倍，有：
由题意知：v=7.9 km/s
故v′=15.8km/s
（2）人造地球卫星绕地球飞行，靠万有引力提供向心力：
地球密度为：
联立可得：
【点睛】
本题是卫星类型，关键要建立卫星运动的模型，根据万有引力提供向心力，得到环绕速度的表达式，注意半径是地球半径2倍，是解题的关键.
11．（1）30m/s2（2）
【详解】
解：（1）由牛顿第二定律得：，且
解得：加速度m/s2；
（2）地球表面物体的重力等于万有引力，故有：
飞船做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，故有：
联立解得：运行高度
12．(1)；(2)
【详解】
(1)地球绕比邻星运动，万有引力提供圆周运动向心力有
可得比邻星的质量
(2)在比邻星表面重力与万有引力相等有
可得比邻星表面的重力加速度
13．（1）半径为；
（2）第一宇宙速度为v；
（3））质量为；
（4）表面重力加速度为；
【详解】
（1）因做匀速圆周运动周期为t，则
2πR=vt
则
R=
（2）第一宇宙速度为贴星表面运行速度则
v1=v
（3）由万有引力提供向心力：
得
（4）重力提供向心力，即重力加速度等于向心加速度，即有
得
解得
14． 15.8km/s 26.1m/s2
【解析】在地球表面有，在行星表面有，解得
地球第一宇宙速度，所以该行星的第一宇宙速度为
15．
【解析】
【详解】
设小行星的周期为，据开普勒第三定律知，；每隔时间小行星与地球相距最近，即每隔时间地球比小行星多绕太阳转一圈，则：，解得：；据开普勒第三定律有：，解得：小行星距太阳的距离．
16．土星 水星 土星
【详解】
[1][2][3]．根据万有引力提供向心力
解得：
由此可知，离太阳越远的行星，周期越大，故土星的周期最大．离太阳越近的线速度越大，故水星的线速度最大．离太阳越远加速度越小，故土星的加速度最小．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页