第三章 万有引力定律 同步训练卷（Word版含答案）

第三章 万有引力定律 同步训练卷
一、单选题
1．（2021·河北·模拟预测）2021年4月29日，发射入轨的空间站天和核心舱进入交会对接轨道后将开展与“天舟二号”货运飞船交会对接的准备工作。对未来“天舟二号”货运飞船的发射及与天和核心舱的对接，下列说法正确的是（ ）
A．发射速度不大于第一宇宙速度
B．对接前做圆周运动时，速度不大于第一宇宙速度
C．若对接前在高于天和核心舱的轨道上做圆周运动，则开始对接时发动机应向下喷气
D．若对接前在低于天和核心舱的轨道上做圆周运动，则开始对接时发动机应向前方喷气
2．（2021·江西·高三阶段练习）星际飞船探测X星球，当飞船绕X星球做匀速圆周运动时，测得飞船与X星球中心连线在t0（小于飞船做圆周运动周期）时间内转过的角度为θ，扫过的面积为S，忽略X星球自转的影响，引力常量为G，则X星球的质量为（　　）
A． B． C． D．
3．（2021·湖北·高三阶段练习）如图所示为发射同步卫星的原理图，卫星先发射至近地轨道1做圆周运动，在A点点火进入椭圆转移轨道2，卫星运动至椭圆轨道的远地点B点火进入同步轨道3，卫星在轨道1上的线速度大小为v1，在椭圆轨道近地点的速度大小为v2，在远地点的速度大小为v3，在轨道3上的线速度大小为v4，则下列说法正确的是（　　）
A．
B．
C．轨道1与轨道3的周期之比为
D．轨道1与轨道3的周期之比为
4．（2022·广东·高三专题练习）我国发射的“嫦娥二号”绕月卫星，绕月运行高度为100公里，发射的“嫦娥一号”绕月运行高度为200公里，如图所示。“嫦娥二号”卫星与“嫦娥一号”卫星绕月运行相比，下列判断正确的是（　　）
A．周期小，线速度大 B．周期大，加速度小
C．线速度大，加速度小 D．角速度小，线速度大
5．（2021·宁夏·石嘴山市第三中学高三阶段练习）2002年四月下旬，天空中出现了水星、金星、火星、木星、土星近乎直线排列的“五星连珠”的奇观，这种现象的概率大约是几百年一次。假设火星和木星绕太阳作匀速圆周运动，周期分别是T1和T2，而且火星离太阳较近，它们绕太阳运动的轨道基本上在同一平面内，若某一时刻火星和木星都在太阳的同一侧，三者在一条直线上排列，那么再经过多长的时间将第二次出现这种现象（　　）
A． B． C． D．
6．（2021·山东淄博·高三阶段练习）2021年10月16日，载有航天员翟志刚、王亚平、叶光富的神舟十三号载人飞船顺利进入预定轨道，并完成与空间站天和核心舱的交会对接。已知地球半径为R，核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度为地球半径的，核心舱的环绕周期为T，下列说法正确的是（　　）
A．核心舱的周期T可能大于24h
B．核心舱的向心加速度大小为
C．神舟十三号载人飞船在上升阶段加速度大小达到3g时，处于超重状态，宇航员承受的支持力约为地球对他重力的3倍
D．处于低轨道的神舟十三号要与处于高轨道的天和核心舱交汇对接，需要适当减速
7．（2021·吉林·东北师大附中高三阶段练习）两个靠近的天体称为双星，它们以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，如图所示是由两颗恒星A、B组成的双星系统。设想在地球上通过望远镜观察这种双星，视线与双星轨道共面。观测发现每隔时间两颗恒星与望远镜共线一次，已知两颗恒星A、B间距为，质量分别为，万有引力常量为，则以下结论正确的是（　　）
A．
B．
C．恒星的轨道半径为
D．恒星的轨道半径为
8．（2021·山东聊城一中高三阶段练习）2021年11月6日，我国在西昌卫星发射中心用“长征二号”丁运载火箭，采取一箭三星的方式，成功将“遥感三十五号”卫星A星、B星、C星发射升空，顺利进入预定轨道。若A星绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球的半径为R，地球的第一宇宙速度为v0，则A星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为（　　）
A． B． C． D．
9．（2021·四川·树德中学高三期中）地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a，地球的同步卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r1，向心加速度为a1，近地卫星向心加速度为a2，已知万有引力常量为G，地球半径为R，地球赤道表面的加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．在相同时间内同步卫星及近地卫星与地球球心连线扫过的面积相等
B．赤道上的物体与近地卫星向心加速度之比
C．地球质量
D．若地球自转变快，地球赤道表面的重力加速度g将变大
10．（2021·江苏·阜宁实验高中高二学业考试）下列关于三种宇宙速度的说法正确的是（　　）
A．第一宇宙速度v1＝7.9km/s，第二宇宙速度v2＝11.2 km/s，则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于v1，小于v2
B．美国发射的“凤凰”号火星探测卫星，其发射速度大于第三宇宙速度
C．第三宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运行的人造天体的最小发射速度
D．第一宇宙速度7.9 km/s是人造地球卫星环绕地球做圆周运动的最大运行速度
11．（2021·广东·惠州市惠阳区崇雅实验学校高三阶段练习）我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭成功将首颗新一代北斗导航卫星发射升空，经过6个小时左右飞行，卫星顺利进入地球静止轨道，已知地球半径为R，地面重力加速度为g，地球自转周期为T，则该卫星离地面的高度为（　　）
A． B． C． D．
二、填空题
12．（2019·河北·邢台一中高一阶段练习）一质量为m=9kg的物块，将它放置在航天飞机内的平台上，航天飞机随火箭以a=5m/s2的加速度匀加速上升，当火箭飞离地面高为地球半径2倍时，求此时飞机内平台对物块的支持力_______N(地面处重力加速度g=10m/s2)
13．（2019·上海市实验学校一模）质量分别为2m和m的两颗恒星A和B组成双星系统，仅在相互之间万有引力的作用下，以两星连线上的某点为圆心，在同一平面内做周期相同的匀速圆周运动．则A、B两颗恒星的向心力之比FA：FB＝_____；运动半径之比RA：RB＝_____．
14．（2019·广东·龙文教育单元测试）(1)某一星球的第一宇宙速度为v，质量为m的宇航员在这个星球表面受到的重力为G，由此可知这个星球的半径是________．
(2)飞船沿半径为R的圆周绕地球运动，如图所示．其周期为T，如果飞船要返回地面，可在轨道上某一点A处，将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆和地球表面相切于B点，设地球半径为R0，飞船从A点返回到地面上B点所需时间为________．
三、解答题
15．（2021·湖南·湘潭一中高一学业考试）“嫦娥一号”的成功发射，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步，已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似圆形，距月球表面高度为H，飞行周期为T，月球的半径为R，引力常量为G，试求：
（1）月球的质量M；
（2）如果在月球表面做平抛运动实验，物体抛出时离地面高度为h（h远小于R），水平位移为L，则物体抛出时初速度v0是多少？
16．（2021·四川省资阳中学高一阶段练习）宇航员登陆某星球后，从该星球地表以速度v0竖直向上抛出一可视为质点的小球，经过时间t，小球落回抛出点。在登陆该星球前，人类已经多次发射探测器至该星球，已经测量到该星球的半径为R。已知引力常量为G，该星球可视为质量分布均匀的球体，且大气稀薄，不计小球上抛运动过程中的阻力，忽略该星球的自转。求：
(1)该星球的质量；
(2)该星球的第一宇宙速度v。
17．（2021·全国·高一期末）如图，A是地球同步卫星，另一卫星B的圆轨道位于赤道平面内，距离地面高度h已知地球半径为R，地球自转角速度为，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心。
（1）卫星B的运行角速度是多少？
（2）卫星A的高度？
（3）如果卫星B的绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线），则至少再经过多长时间，它们再一次相距最近？
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．B
2．D
3．D
4．A
5．D
6．B
7．ACD
8．A
9．B
10．D
11．C
12．55
13． 1:1 1:2
14．
15．（1）；（2）
16．(1)；(2)
17．（1）；（2）；（3）
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