6.5 宇宙航行 每课一练（人教必修2）
文档属性
| 名称 | 6.5 宇宙航行 每课一练（人教必修2） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 176.7KB | ||
| 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 | 2012-12-27 21:19:25 | ||
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文档简介
6.4 万有引力理论的成就
1．如图1所示，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器于北京时间2011年11月3日凌晨实现刚性连接，形成组合体，中国载人航天首次空间交会对接试验获得成功。若已知卫星的运行周期T、地球半径R、地球表面的重力加速度g、万有引力
恒量G，根据以上信息不能求出的量是( ) 图1
A．飞船所在轨道的重力加速度
B．飞船的轨道半径
C．飞船的线速度大小
D．飞船的质量
解析：设飞船的轨道半径为r，则有：G＝mr，又G＝mg，可联立解得：r＝，由v＝，a＝r可知，飞船的线速度大小，和飞船所在轨道的重力加速度均可求出，但无法求出飞船质量m，故选D。
答案：D
2．我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站。如图2所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近，并将与空间站在B处对接，已知空间站绕月轨道半径为r，周期
为T，引力常量为G，下列说法中正确的是( )
A．图中航天飞机正加速飞向B处 图2
B．航天飞机在B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速
C．根据题中条件可以算出月球质量
D．根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小
解析：关闭动力的航天飞机所受月球引力对其做正功，其速度增大，A正确，飞机在B处由椭圆轨道转变为圆轨道，应制动减速，B正确；由G＝mr得：M月＝，C正确；但因不知道空间站的质量，无法求出月球对空间站的引力大小，D错误。
答案：ABC
3．如果我们能测出月球表面的加速度g，月球的半径R和月球绕地球运转的周期T，就能根据万有引力定律“称量”月球的质量了。已知引力常量G，用M表示月球的质量，关于月球质量，下列各式正确的是( )
A．M＝ B．M＝
C．M＝ D．M＝
解析：对月球表面上的物体有mg＝G?M＝，故A正确，B错误；由月球绕地球运转的周期T不能计算月球的质量，C、D均错误。
答案：A
4．有一星球X的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地球表面处重力加速度的3倍，则该星球的质量与地球质量的比值为( )
A．3 B．27
C. D．9
解析：在不考虑星球自转的时候，星球表面物体的重力等于万有引力，即G＝mg，故X星球表面的重力加速度与地球表面的重力加速度的比值＝，又M＝πR3，所以＝＝3，＝27。故B正确。
答案：B
5．某星球质量为地球质量的9倍，半径为地球半径的一半，在该星球表面从某一高度以10 m/s的初速度竖直向上抛出一物体，从抛出到落回原地需要的时间为(g地取10 m/s2)( )
A．1 s B. s
C. s D. s
解析：由G＝mg得g＝，
则g地＝，g星＝＝
可得：g星＝36g地＝360 m/s2，
故在星球表面上，t＝＝ s，C正确。
答案：C
6．中国首颗火星探测器“萤火一号”同俄罗斯“福布斯—土壤”探测器于2011年11月9日4时16分在哈萨克斯坦发射升空。“萤火一号”将对火星进行为期一年的在轨探测，其任务包括探测火星及其空间环境、揭示类行星空间演化特征等。假设探测器在离火星表面高度分别为h1和h2的圆轨道上运动时，周期分别为T1和T2。火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火星自转的影响，引力常量为G。利用以上数据，可以计算出( )
A．火星的质量为M＝
B．火星的密度和火星表面的重力加速度
C．登陆舱在h1与h2轨道上运动时的速度大小之比为＝
D．火星的质量和火星对“萤火一号”的引力
解析：根据G＝m(h1＋R)()2、
G＝m(h2＋R)()2，
可得火星的半径R＝、
质量M＝、密度ρ＝，
火星表面的重力加速度g＝，故A错，B正确；
由＝m，得v＝ ＝ ，
则＝，故C错误；
由于题目中没有提供探测器的质量，故D错误。
答案：B
7．两颗靠得较近的天体叫双星，它们以两者质心连线上的一点为圆心做匀速圆周运动，因而不至于因引力的作用而吸引在一起，以下关于双星的说法中正确的是( )
A．运动的线速度与其质量成反比
B．运动的角速度与其质量成反比
C．运动轨道的半径与其质量成反比
D．所受的向心力与其质量成反比
解析：设两星做圆周运动的半径为r1、r2，两星间距为L，则G＝m1ω2r1＝m2ω2r2，可得：m1r1＝m2r2，C正确，ω＝，B错误，由v＝ωr可知，m1v1＝m2v2，A正确；向心力F＝G，D错误。
答案：AC
8．(2011·江苏高考)一行星绕恒星做圆周运动。由天文观测可得，其运行周期为T，速度为 v。引力常量为 G，则( )
A．恒星的质量为
B．行星的质量为
C．行星运动的轨道半径为
D．行星运动的加速度为
解析：因v＝ωr＝，所以r＝，C正确；结合万有引力定律公式G＝m，可解得恒星的质量M＝，A正确；因不知行星和恒星之间的万有引力的大小，所以行星的质量无法计算，B错误；行星的加速度a＝ω2r＝×＝，D正确。
答案：ACD
9．在某行星上，宇航员用弹簧秤称得质量为m的砝码重力为F，乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行，测得其环绕周期为T，根据这些数据求该星球的质量。
解析：设行星的质量为M，半径为R，表面的重力加速度为g，由万有引力定律得F＝mg＝G①
飞船沿星球表面做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：
G＝m′R②
解①②式得：M＝。
答案：
10．天宫一号于2011年9月29日成功发射，它将和随后发射的神州飞船在空间完成交会对接，实现中国载人航天工程的一个新的跨越。天宫一号进入运行轨道后，其运行周期为T，距地面的高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G。若将天宫一号的运行轨道看做圆轨道，求：
(1)地球质量M；
(2)地球的平均密度。
解析：(1)因为天宫一号的运行轨道看做圆轨道，万有引力充当向心力，所以：
G＝m()2(R＋h)
M＝
(2)地球的平均密度
ρ＝＝
答案：(1) (2)
1．如图1所示，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器于北京时间2011年11月3日凌晨实现刚性连接，形成组合体，中国载人航天首次空间交会对接试验获得成功。若已知卫星的运行周期T、地球半径R、地球表面的重力加速度g、万有引力
恒量G，根据以上信息不能求出的量是( ) 图1
A．飞船所在轨道的重力加速度
B．飞船的轨道半径
C．飞船的线速度大小
D．飞船的质量
解析：设飞船的轨道半径为r，则有：G＝mr，又G＝mg，可联立解得：r＝，由v＝，a＝r可知，飞船的线速度大小，和飞船所在轨道的重力加速度均可求出，但无法求出飞船质量m，故选D。
答案：D
2．我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站。如图2所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近，并将与空间站在B处对接，已知空间站绕月轨道半径为r，周期
为T，引力常量为G，下列说法中正确的是( )
A．图中航天飞机正加速飞向B处 图2
B．航天飞机在B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速
C．根据题中条件可以算出月球质量
D．根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小
解析：关闭动力的航天飞机所受月球引力对其做正功，其速度增大，A正确，飞机在B处由椭圆轨道转变为圆轨道，应制动减速，B正确；由G＝mr得：M月＝，C正确；但因不知道空间站的质量，无法求出月球对空间站的引力大小，D错误。
答案：ABC
3．如果我们能测出月球表面的加速度g，月球的半径R和月球绕地球运转的周期T，就能根据万有引力定律“称量”月球的质量了。已知引力常量G，用M表示月球的质量，关于月球质量，下列各式正确的是( )
A．M＝ B．M＝
C．M＝ D．M＝
解析：对月球表面上的物体有mg＝G?M＝，故A正确，B错误；由月球绕地球运转的周期T不能计算月球的质量，C、D均错误。
答案：A
4．有一星球X的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地球表面处重力加速度的3倍，则该星球的质量与地球质量的比值为( )
A．3 B．27
C. D．9
解析：在不考虑星球自转的时候，星球表面物体的重力等于万有引力，即G＝mg，故X星球表面的重力加速度与地球表面的重力加速度的比值＝，又M＝πR3，所以＝＝3，＝27。故B正确。
答案：B
5．某星球质量为地球质量的9倍，半径为地球半径的一半，在该星球表面从某一高度以10 m/s的初速度竖直向上抛出一物体，从抛出到落回原地需要的时间为(g地取10 m/s2)( )
A．1 s B. s
C. s D. s
解析：由G＝mg得g＝，
则g地＝，g星＝＝
可得：g星＝36g地＝360 m/s2，
故在星球表面上，t＝＝ s，C正确。
答案：C
6．中国首颗火星探测器“萤火一号”同俄罗斯“福布斯—土壤”探测器于2011年11月9日4时16分在哈萨克斯坦发射升空。“萤火一号”将对火星进行为期一年的在轨探测，其任务包括探测火星及其空间环境、揭示类行星空间演化特征等。假设探测器在离火星表面高度分别为h1和h2的圆轨道上运动时，周期分别为T1和T2。火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火星自转的影响，引力常量为G。利用以上数据，可以计算出( )
A．火星的质量为M＝
B．火星的密度和火星表面的重力加速度
C．登陆舱在h1与h2轨道上运动时的速度大小之比为＝
D．火星的质量和火星对“萤火一号”的引力
解析：根据G＝m(h1＋R)()2、
G＝m(h2＋R)()2，
可得火星的半径R＝、
质量M＝、密度ρ＝，
火星表面的重力加速度g＝，故A错，B正确；
由＝m，得v＝ ＝ ，
则＝，故C错误；
由于题目中没有提供探测器的质量，故D错误。
答案：B
7．两颗靠得较近的天体叫双星，它们以两者质心连线上的一点为圆心做匀速圆周运动，因而不至于因引力的作用而吸引在一起，以下关于双星的说法中正确的是( )
A．运动的线速度与其质量成反比
B．运动的角速度与其质量成反比
C．运动轨道的半径与其质量成反比
D．所受的向心力与其质量成反比
解析：设两星做圆周运动的半径为r1、r2，两星间距为L，则G＝m1ω2r1＝m2ω2r2，可得：m1r1＝m2r2，C正确，ω＝，B错误，由v＝ωr可知，m1v1＝m2v2，A正确；向心力F＝G，D错误。
答案：AC
8．(2011·江苏高考)一行星绕恒星做圆周运动。由天文观测可得，其运行周期为T，速度为 v。引力常量为 G，则( )
A．恒星的质量为
B．行星的质量为
C．行星运动的轨道半径为
D．行星运动的加速度为
解析：因v＝ωr＝，所以r＝，C正确；结合万有引力定律公式G＝m，可解得恒星的质量M＝，A正确；因不知行星和恒星之间的万有引力的大小，所以行星的质量无法计算，B错误；行星的加速度a＝ω2r＝×＝，D正确。
答案：ACD
9．在某行星上，宇航员用弹簧秤称得质量为m的砝码重力为F，乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行，测得其环绕周期为T，根据这些数据求该星球的质量。
解析：设行星的质量为M，半径为R，表面的重力加速度为g，由万有引力定律得F＝mg＝G①
飞船沿星球表面做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：
G＝m′R②
解①②式得：M＝。
答案：
10．天宫一号于2011年9月29日成功发射，它将和随后发射的神州飞船在空间完成交会对接，实现中国载人航天工程的一个新的跨越。天宫一号进入运行轨道后，其运行周期为T，距地面的高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G。若将天宫一号的运行轨道看做圆轨道，求：
(1)地球质量M；
(2)地球的平均密度。
解析：(1)因为天宫一号的运行轨道看做圆轨道，万有引力充当向心力，所以：
G＝m()2(R＋h)
M＝
(2)地球的平均密度
ρ＝＝
答案：(1) (2)