第三章 万有引力定律 章末提升训练 （word版含答案）

第三章 万有引力定律 章末提升训练
一、单选题
1．（2022·重庆·一模）地球表面处重力加速度为g，地球半径为R，若不考虑地球自转，则离地球表面高处的重力加速度为（　　）
A． B． C． D．
2．（2022·上海·模拟预测）如图所示，在火星、木星轨道之间有一小行星带。假设小行星只受太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动。若某颗小行星A与地球的周期分别为T、T0，公转速度分别为v、v0，则（　　）
A．T>T0，v>v0 B．T>T0，vC．Tv0
3．（2021·贵州·开阳县第三中学高二阶段练习）如图所示，I和Ⅱ是人造卫星绕地球运动的两条圆轨道，轨道半径rITB，关于两卫星可能的运行轨道，下列判断正确的是（　　）
A．A卫星位于轨道I上、B卫星位于轨道Ⅱ上
B．A卫星位于轨道Ⅱ上、B卫星位于轨道I上
C．A、B两卫星都位于轨道I上
D．A、B两卫星都位于轨道Ⅱ上
4．（2021·河南·高三阶段练习）2022年左右，我国将建成载人空间站。若该空间站绕地球做匀速圆周运动，其运行周期为T，轨道半径为地球同步轨道半径的，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，忽略地球上物体自转的影响，则地球同步卫星的轨道半径为（　　）
A． B． C． D．
5．（2022·浙江·高考真题）“天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则天问一号（　　）
A．发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间
B．从P点转移到Q点的时间小于6个月
C．在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小
D．在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度
6．（2021·四川·绵阳中学高三阶段练习）北京时间2021年12月9日，“天宫课堂”开讲，中国航天员再次进行太空授课。空间站绕地心做近似圆周运动，轨道距离地面高度约3.9102km，地球半径约6.4103km，质量约为6.01024kg，万有引力常量6.6710-11Nm2/kg2，则在“天宫课堂”授课的约60min时间内，空间站在轨道上通过的弧长约（　　）
A．7.7103km B．7.7104km
C．2.8103km D．2.8104km
7．（2021·重庆市第七中学校高三阶段练习）2021年10月16日凌晨，我国神舟十三号载人飞船成功发射，搭载着翟志刚、王亚平和叶光富3名宇航员与天和号空间站顺利对接，从此拉开了长达6个月的太空驻留工作序幕。3位宇航员随空间站绕地球做圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程。已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为，太阳光可看做平行光。如图，王亚平在A点测出她对地球的张角为，与太阳光平行，下列说法正确的是（　　）
A．宇航员每次经历“日全食”过程的时间
B．宇航员每天经历“日全食”的次数为
C．空间站绕地球运动的速率
D．由于神舟十三号载人飞船与天和号空间站的质量比较大，运动速度快，所以飞船与空间站的连接处存在着巨大的相互作用力
二、多选题
8．（2017·福建·泉州市教科所一模）我国的“北斗一号”导航定位系统，其三颗卫星均定位在距地面3.6×104 km的地球同步轨道上；美国的全球卫星定位系统（简称GPS），其卫星距地面的高度均为2.0×104 km。下列说法中正确的是（　　）
A．“北斗一号”三颗卫星的质量可以不相同
B．“北斗一号”卫星的周期比GPS卫星的短
C．“北斗一号”卫星的加速度比GPS卫星的小
D．“北斗一号”卫星的运行速度比GPS卫星的大
9．（2021·河南·高三阶段练习）我国已掌握“半弹道跳跃式高速再入返回技术”，为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠定基础。如图所示，假设与地球同球心的虚线球面为地球大气层边界，虚线球面外侧没有空气，返回舱从a点无动力滑入大气层，然后经b点从c点“跳出”，再经d点从e点“跃入”实现多次减速，可避免损坏返回舱。d点为轨迹最高点，离地面高h，已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G。则返回舱（　　）
A．在d点加速度小于
B．在d点速度小于
C．虚线球面上c、e两点离地面高度相等，所以vc和ve大小相等
D．虚线球面上a、c两点离地面高度相等，所以va和vc大小相等
10．（2019·西藏·林芝一中高一阶段练习）是在地球上空的四颗卫星，如下图所示，的运行轨道为圆形，在同一轨道，的运行轨道为椭圆形。关于这四颗卫星，下列说法正确的是（　　）
A．若均沿顺时针方向飞行，只要加速就可以追上
B．和的向心加速度大小相等，且小于的向心加速度
C．对卫星，无法在其内部用天平测量某物体质量
D．的运行周期大于的运行周期
11．（2022·全国·高三专题练习）2017年6月19日长征三号火箭发射同步卫星中星9A时出现异常，卫星没有进入预定静止轨道，通过我国研究人员的努力，经过10次轨道调整，终于在7月5日将中星9A卫星成功定点于东经101.4°的静止轨道，完成“太空自救”．如图所示是卫星自救过程的简化示意图，近地轨道和静止轨道是圆轨道，异常轨道和转移轨道是椭圆轨道，P、Q、S三点与地球中心共线，P、Q两点是转移轨道的远地点和近地点，近似认为PQ的距离为地球半径R的8倍，则下列说法正确的是（　　）
A．静止轨道与地球赤道平面可以不重合
B．卫星在静止轨道上经过S点与在转移轨道上经过P点的加速度相同
C．卫星在异常轨道上经过Q点速率大于在静止轨道上经过S点的速率
D．卫星在近地轨道上的周期与在转移轨道上的周期之比约为1：8
三、填空题
12．（2021·云南·梁河县第一中学高一期中）一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力的___________倍；
13．（2020·天津东丽·高一期末）已知火星的半径是地球半径的一半，火星的质量是地球质量的九分之一，地球表面重力加速度为10m/s2，则地球上一名质量为54kg的中学生在火星表面的质量为_______kg，该中学生在火星表面的体重为_______N。
14．（2021·河南周口·高一阶段练习）一质量为的苹果静止在水平地面上时对地面的压力为，则地球表面的重力加速度可以表示为__________；月球绕地球的运动可以看成匀速圆周运动，月球绕地球运动的周期为，月球和地球间的距离为，则月球的向心加速度可表示为__________；地球可以看成质量均匀、半径为的均匀球体，如果我们能验证__________，那我们就证明了地球与月球间的吸引力与地球对树上苹果的吸引力是同一种性质的力。
四、解答题
15．（2022·新疆乌鲁木齐·一模）如图所示，我国北斗导航系统中，卫星A与卫星B在同一轨道平面内均绕地心O做逆时针方向的匀速圆周运动。若卫星A的运动周期为T，卫星B的轨道半径为卫星A轨道半径的2倍。从某次卫星A、B距离最近时开始计时，求O、A、B三者间第一次和第二次构成直角三角形分别经历的时间。
16．（2021·河北·张家口市宣化第一中学高一阶段练习）2021年5月15日我国首次火星探测任务“天问一号”探测器在火星着陆，“祝融号”火星车已开展工作．若火星半径为，火星表面重力加速度大小为，万有引力常量为，忽略火星自转及其他天体的影响。求：
（1）火星的第一宇宙速度；
（2）火星的密度。
17．（2021·全国·高三课时练习）已知物体从地球上逃逸的速度（第二宇宙速度），其中G、、分别表示万有引力常量、地球的质量和半径．已知，光速。
（1）逃逸速度大于真空中光速的天体叫黑洞。设某黑洞的质量等于太阳的质量，求它的可能最大半径（结果保留两位有效数字）。
（2）在目前天文观测范围内，物质的平均密度为。如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体，其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c，因此任何物体都不能脱离宇宙，则宇宙的半径至少多大？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．B
3．B
4．B
5．C
6．D
7．B
8．AC
9．BC
10．BC
11．CD
12．2
13． 54 240
14．
15．；
16．（1）；（2）
17．（1）2.9×103 m；（2）
答案第1页，共2页
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