第七章 万有引力与航天 单元复习练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第七章 万有引力与航天 单元复习练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 129.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-19 11:57:09 | ||
图片预览
文档简介
高一物理必修二第7章《万有引力与宇宙航行》单元复习练习
一、选择题：
1、人类正在有计划地探索地球外其他星球，若宇宙空间某处有质量均匀分布的实心球形天体，宇航员在星球上可完成以下工作；1、测得A物体质量。2、测出离球面已知高度h平抛物体落地时间t。3、观测其卫星匀速圆周运动的周期T。4、测出此卫星离球面高度H。5、用弹簧测力计测得A物体在该天体的极地比赤道上重P，已知引力常量G。则下列有关推断正确的是（ ）
A．由3、4可推知星球质量
B．由1、5可推知星球同步卫星周期
C．由2、3、4可推知星球的第一宇宙速度
D．由1、2、5可推知该天体的密度
2、2020年7月31日上午，北斗三号全球卫星导航系统正式开通．人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，在发射地球同步卫星的过程中，卫星从圆轨道Ⅰ的A点先变轨到椭圆轨道Ⅱ，然后在B点变轨进入地球同步轨道Ⅲ，则( )
A. 卫星在轨道Ⅱ上过A点的速率比卫星在轨道Ⅱ上过B点的速率小
B. 若卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上运行的周期分别为T1，T2,T3，则T1C. 卫星在B点通过减速实现由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ
D. 该卫星在同步轨道Ⅲ上的运行速度大于7.9Km/s
3、木星的卫星中有4颗是伽利略发现的,称为伽利略卫星,其中三颗卫星的周期之比为1∶2∶4。小华同学打算根据万有引力的知识计算木卫二绕木星运动的周期T,他收集到了如下一些数据。木卫二的数据:质量为m1=4.8×1022kg,绕木星做匀速圆周运动的轨道半径为r1=6.7×108m;木星的数据:质量为m2=1.9×1027kg,半径为r2=7.1×107m,自转周期为T1=9.8h。但他不知道怎样做,请你帮助他选出计算木卫二绕木星运动的周期的计算公式 ( )
A.T=T1 B.T= C.T= D.T=
4、2019年春节电影《流浪地球》热播,观众分析《流浪地球》中的发动机推动地球的原理:行星发动机通过逐步改变地球绕太阳运行的轨道,达到极限以后通过引力弹弓效应弹出地球,整个流浪时间长达几十年。具体过程如图所示,轨道1为地球公转的近似圆轨道,轨道2、3为椭圆轨道,P、Q为椭圆轨道3长轴的端点。以下说法正确的是 ( )
A.地球在1、2、3轨道的运行周期分别为T1、T2、T3,则T1>T2>T3
B.地球在1、2、3轨道运行时经过P点的速度分别为v1、v2、v3,则v1>v2>v3
C.地球在3轨道运行时经过P、Q点的速度分别为vP、vQ,则vPD.地球在1轨道P点加速后进入2轨道,在2轨道P点再加速后进入3轨道
5、2020年7月23日我国成功发射执行火星探测任务的“天问一号”探测器，探测器将在地火转移轨道飞行约7个月后，到达火星附近，通过“刹车”完成火星捕获，进入环火轨道，并择机开展登陆、巡视等任务。若火星探测器绕火星表面做匀速圆周运动转过θ（弧度制）所用时间为t，已知火星半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是（ ）
A．火星上的物体要脱离火星束缚所需速度至少为
B．火星赤道上的物体随火星自转的向心加速度为R
C．火星的质量为
D．若火星探测器做圆周运动的轨道半径可调，则其转过相同弧长所用时间与轨道半径满足关系式=
6、如图所示,三个质量均为M的球分别位于圆环、半圆环和完整圆环的圆心,圆环、半圆环分别是由与丙图中相同的完整圆环截去和一半所得,环的粗细忽略不计,若甲图中环对球的万有引力大小为F,则乙图、丙图中环对球的万有引力大小分别为 ( )
A.F, 2F B.F, 0 C.F, 2F D.F, F
7、2021年10月16日，神舟十三号载人飞船采用自主快速交会对接方式，首次径向靠近空间站，如图所示。两者对接后所绕轨道视为圆轨道，绕行角速度为ω，距地高度为k R，R为地球半径，万有引力常量为G。下列说法中正确的是（ ）
A．神舟十三号在低轨只需沿径向加速可以直接与高轨的天宫空间站实现对接
B．地球表面重力加速度为(k+1)3R
C．对接后的组合体的运行速度应大于7.9 km/s
D．地球的密度为
8、地球同步卫星离地心距离为r,运行速率为v1,加速度为a1;地球赤道上的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,则下列比值正确的是 ( )
A.= B.=()2 C.= D.=
9、假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为4200km的赤道上空绕地球做匀速圆周运动,地球半径约为6400km,地球同步卫星距地面高度为36000km,宇宙飞船和地球同步卫星绕地球同向运动,每当二者相距最近时,宇宙飞船就向同步卫星发射信号,然后再由同步卫星将信号发送到地面接收站。某时刻二者相距最远,从此刻开始,在一昼夜的时间内,接收站共接收到信号的次数为 ( )
A.4次 B.6次 C.7次 D.8次
10、设宇宙中某一小行星自转较快,但仍可近似看作质量分布均匀的球体,半径为R。宇航员在小行星上用弹簧测力计称量一个相对自己静止的小物体的重量,第一次在极点处,弹簧测力计的读数为F1=F0;第二次在赤道处,弹簧测力计的读数为F2=。假设第三次在赤道平面内深度为的隧道底部,示数为F3;第四次在距行星表面高度为R处绕行星做匀速圆周运动的人造卫星中,示数为F4。已知均匀球壳对壳内物体的引力为零,则以下判断正确的是 ( )
A.F3=,F4= B.F3=,F4=0 C.F3=,F4=0 D.F3=4F0,F4=
11、2020年11月24日,长征五号遥五运载火箭搭载嫦娥五号探测器成功发射升空并将其送入轨道,11月28日,嫦娥五号进入环月轨道飞行,12月17日凌晨,嫦娥五号返回器携带月壤着陆地球。假设嫦娥五号环绕月球飞行时,在距月球表面高度为h处,绕月球做匀速圆周运动(不计周围其他天体的影响),测出其飞行周期T,已知引力常量G和月球半径R,则下列说法正确的是 ( )
A.嫦娥五号绕月球飞行的线速度为
B.月球的质量为
C.月球的第一宇宙速度为
D.月球表面的重力加速度为
12、在半径为R1的K星球表面竖直向上提起一质量为m1的物体，拉力F与物体加速度a的关系如图线1所示。在半径为R2的T星球表面竖直向上提起一质量为m2的物体，拉力F与物体加速度a的关系如图线2所示。设两星球密度相等，质量分布均匀。则（ ）
A．m1：m2＝3：1，R1：R2＝1：2
B．m1：m2＝3：2，R1：R2＝3：1
C．m1：m2＝3：1，R1：R2＝2：3
D．m1：m2＝3：2，R1：R2＝2：1
二、解答题：
13、已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，引力常量为G。如图所示，A为在地面附近绕地球做匀速圆周运动的卫星，B为地球的同步卫星。
（1）求卫星A运动的线速度、周期及向心加速度的大小
（2）求卫星B到地面的高度h。
14、宇航员成功登上半径为R的某星球后，为初测星球质量，在该星球表面上固定一倾角为θ=30o的斜面．使小物块以速度v0从斜面底端沿斜面向上运动，得到其往返运动v-t图线如图．若图中t0已知，且引力常量为G．求：
（1）物块回到斜面底端时的速度大小；
（2）该星球的质量．
15、一火星探测器着陆火星之前，需经历动力减速、悬停避障两个阶段。在动力减速阶段，探测器速度大小由96m/s减小到0，历时80s。在悬停避障阶段，探测器启用最大推力为7500N的变推力发动机，在距火星表面约百米高度处悬停，寻找着陆点。已知火星半径约为地球半径的1/2，火星质量约为地球质量的1/10，地球表面重力加速度大小取10m/s2，探测器在动力减速阶段的运动视为竖直向下的匀减速运动。求：
（1）在动力减速阶段，探测器的加速度大小和下降距离；
（2）在悬停避障阶段，能借助该变推力发动机实现悬停的探测器的最大质量。
参考答案
一、选择题：
1、C 2、B 3、 B 4、D 5、C
6、B 7、D 8、A 9、 C 10、B
11、C 12、A
二、解答题：
13、 （1）v=； Tˊ=； a=（2）h = - R
14、 （1）v= (2) M =
15、 （1）1.2m/s2，3840m；（2）1875Kg
一、选择题：
1、人类正在有计划地探索地球外其他星球，若宇宙空间某处有质量均匀分布的实心球形天体，宇航员在星球上可完成以下工作；1、测得A物体质量。2、测出离球面已知高度h平抛物体落地时间t。3、观测其卫星匀速圆周运动的周期T。4、测出此卫星离球面高度H。5、用弹簧测力计测得A物体在该天体的极地比赤道上重P，已知引力常量G。则下列有关推断正确的是（ ）
A．由3、4可推知星球质量
B．由1、5可推知星球同步卫星周期
C．由2、3、4可推知星球的第一宇宙速度
D．由1、2、5可推知该天体的密度
2、2020年7月31日上午，北斗三号全球卫星导航系统正式开通．人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，在发射地球同步卫星的过程中，卫星从圆轨道Ⅰ的A点先变轨到椭圆轨道Ⅱ，然后在B点变轨进入地球同步轨道Ⅲ，则( )
A. 卫星在轨道Ⅱ上过A点的速率比卫星在轨道Ⅱ上过B点的速率小
B. 若卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上运行的周期分别为T1，T2,T3，则T1
D. 该卫星在同步轨道Ⅲ上的运行速度大于7.9Km/s
3、木星的卫星中有4颗是伽利略发现的,称为伽利略卫星,其中三颗卫星的周期之比为1∶2∶4。小华同学打算根据万有引力的知识计算木卫二绕木星运动的周期T,他收集到了如下一些数据。木卫二的数据:质量为m1=4.8×1022kg,绕木星做匀速圆周运动的轨道半径为r1=6.7×108m;木星的数据:质量为m2=1.9×1027kg,半径为r2=7.1×107m,自转周期为T1=9.8h。但他不知道怎样做,请你帮助他选出计算木卫二绕木星运动的周期的计算公式 ( )
A.T=T1 B.T= C.T= D.T=
4、2019年春节电影《流浪地球》热播,观众分析《流浪地球》中的发动机推动地球的原理:行星发动机通过逐步改变地球绕太阳运行的轨道,达到极限以后通过引力弹弓效应弹出地球,整个流浪时间长达几十年。具体过程如图所示,轨道1为地球公转的近似圆轨道,轨道2、3为椭圆轨道,P、Q为椭圆轨道3长轴的端点。以下说法正确的是 ( )
A.地球在1、2、3轨道的运行周期分别为T1、T2、T3,则T1>T2>T3
B.地球在1、2、3轨道运行时经过P点的速度分别为v1、v2、v3,则v1>v2>v3
C.地球在3轨道运行时经过P、Q点的速度分别为vP、vQ,则vP
5、2020年7月23日我国成功发射执行火星探测任务的“天问一号”探测器，探测器将在地火转移轨道飞行约7个月后，到达火星附近，通过“刹车”完成火星捕获，进入环火轨道，并择机开展登陆、巡视等任务。若火星探测器绕火星表面做匀速圆周运动转过θ（弧度制）所用时间为t，已知火星半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是（ ）
A．火星上的物体要脱离火星束缚所需速度至少为
B．火星赤道上的物体随火星自转的向心加速度为R
C．火星的质量为
D．若火星探测器做圆周运动的轨道半径可调，则其转过相同弧长所用时间与轨道半径满足关系式=
6、如图所示,三个质量均为M的球分别位于圆环、半圆环和完整圆环的圆心,圆环、半圆环分别是由与丙图中相同的完整圆环截去和一半所得,环的粗细忽略不计,若甲图中环对球的万有引力大小为F,则乙图、丙图中环对球的万有引力大小分别为 ( )
A.F, 2F B.F, 0 C.F, 2F D.F, F
7、2021年10月16日，神舟十三号载人飞船采用自主快速交会对接方式，首次径向靠近空间站，如图所示。两者对接后所绕轨道视为圆轨道，绕行角速度为ω，距地高度为k R，R为地球半径，万有引力常量为G。下列说法中正确的是（ ）
A．神舟十三号在低轨只需沿径向加速可以直接与高轨的天宫空间站实现对接
B．地球表面重力加速度为(k+1)3R
C．对接后的组合体的运行速度应大于7.9 km/s
D．地球的密度为
8、地球同步卫星离地心距离为r,运行速率为v1,加速度为a1;地球赤道上的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,则下列比值正确的是 ( )
A.= B.=()2 C.= D.=
9、假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为4200km的赤道上空绕地球做匀速圆周运动,地球半径约为6400km,地球同步卫星距地面高度为36000km,宇宙飞船和地球同步卫星绕地球同向运动,每当二者相距最近时,宇宙飞船就向同步卫星发射信号,然后再由同步卫星将信号发送到地面接收站。某时刻二者相距最远,从此刻开始,在一昼夜的时间内,接收站共接收到信号的次数为 ( )
A.4次 B.6次 C.7次 D.8次
10、设宇宙中某一小行星自转较快,但仍可近似看作质量分布均匀的球体,半径为R。宇航员在小行星上用弹簧测力计称量一个相对自己静止的小物体的重量,第一次在极点处,弹簧测力计的读数为F1=F0;第二次在赤道处,弹簧测力计的读数为F2=。假设第三次在赤道平面内深度为的隧道底部,示数为F3;第四次在距行星表面高度为R处绕行星做匀速圆周运动的人造卫星中,示数为F4。已知均匀球壳对壳内物体的引力为零,则以下判断正确的是 ( )
A.F3=,F4= B.F3=,F4=0 C.F3=,F4=0 D.F3=4F0,F4=
11、2020年11月24日,长征五号遥五运载火箭搭载嫦娥五号探测器成功发射升空并将其送入轨道,11月28日,嫦娥五号进入环月轨道飞行,12月17日凌晨,嫦娥五号返回器携带月壤着陆地球。假设嫦娥五号环绕月球飞行时,在距月球表面高度为h处,绕月球做匀速圆周运动(不计周围其他天体的影响),测出其飞行周期T,已知引力常量G和月球半径R,则下列说法正确的是 ( )
A.嫦娥五号绕月球飞行的线速度为
B.月球的质量为
C.月球的第一宇宙速度为
D.月球表面的重力加速度为
12、在半径为R1的K星球表面竖直向上提起一质量为m1的物体，拉力F与物体加速度a的关系如图线1所示。在半径为R2的T星球表面竖直向上提起一质量为m2的物体，拉力F与物体加速度a的关系如图线2所示。设两星球密度相等，质量分布均匀。则（ ）
A．m1：m2＝3：1，R1：R2＝1：2
B．m1：m2＝3：2，R1：R2＝3：1
C．m1：m2＝3：1，R1：R2＝2：3
D．m1：m2＝3：2，R1：R2＝2：1
二、解答题：
13、已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，引力常量为G。如图所示，A为在地面附近绕地球做匀速圆周运动的卫星，B为地球的同步卫星。
（1）求卫星A运动的线速度、周期及向心加速度的大小
（2）求卫星B到地面的高度h。
14、宇航员成功登上半径为R的某星球后，为初测星球质量，在该星球表面上固定一倾角为θ=30o的斜面．使小物块以速度v0从斜面底端沿斜面向上运动，得到其往返运动v-t图线如图．若图中t0已知，且引力常量为G．求：
（1）物块回到斜面底端时的速度大小；
（2）该星球的质量．
15、一火星探测器着陆火星之前，需经历动力减速、悬停避障两个阶段。在动力减速阶段，探测器速度大小由96m/s减小到0，历时80s。在悬停避障阶段，探测器启用最大推力为7500N的变推力发动机，在距火星表面约百米高度处悬停，寻找着陆点。已知火星半径约为地球半径的1/2，火星质量约为地球质量的1/10，地球表面重力加速度大小取10m/s2，探测器在动力减速阶段的运动视为竖直向下的匀减速运动。求：
（1）在动力减速阶段，探测器的加速度大小和下降距离；
（2）在悬停避障阶段，能借助该变推力发动机实现悬停的探测器的最大质量。
参考答案
一、选择题：
1、C 2、B 3、 B 4、D 5、C
6、B 7、D 8、A 9、 C 10、B
11、C 12、A
二、解答题：
13、 （1）v=； Tˊ=； a=（2）h = - R
14、 （1）v= (2) M =
15、 （1）1.2m/s2，3840m；（2）1875Kg