第三章《万有引力定律》章末复习题（Word版含答案）

第三章《万有引力定律》章末复习题2021-2022学年高一下学期物理教科版（2019）必修第二册
一、单选题
1．在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢移过，持续时间达六个半小时，那便是金星，如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．地球在金星与太阳之间
B．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
C．金星绕太阳公转的周期小于365天
D．当金星远离太阳，相同时间内，金星与太阳连线扫过的面积变小
2．人类对天体运动的认识，经历了一个漫长的发展过程，以下说法正确的是（　　）
A．亚里士多德提出了日心说，迈出了人类认识宇宙历程中最艰难而重要的一步
B．第谷通过观察提出行星绕太阳运动的轨道是椭圆
C．牛顿在前人研究的基础上发现和总结出万有引力定律，并测出了万有引力常量
D．海王星的发现验证了万有引力定律的正确性，显示了理论对实践的巨大指导作用
3．我国成功发射的北斗系统导航卫星中，第53、54颗导航卫星正常运行的轨道半径比值为，二者质量的比值为n，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，两卫星绕地球运动可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）
A．若北斗导航卫星在绕地球运动的轨道上减速，卫星飞行高度将会升高
B．第53、54颗北斗导航卫星正常运行，绕地球运动的加速度大小之比为
C．第53、54颗北斗导航卫星正常运行，绕地球运动的动能之比为
D．第53、54颗北斗导航卫星正常运行，绕地球运动的角速度之比为
4．月球绕地球公转做匀速圆周运动的向心加速度大小为a，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为g1，月球表面的重力加速度为g2，（月球距离地球较远，分析月球表面重力加速度时可不考虑地球引力影响），以下关系正确的是（　　）
A． B． C． D．
5．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
6．火星的半径是地球半径的一半，其质量是地球质量，一宇航员在地球上最多能举起120kg的物体，那么他在火星上最多能举起的物体质量为（ ）
A．270kg B．225kg C．450kg D．180kg
7．若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动，已知其周期为T，引力常量为G，那么该行星的平均密度为（　　）
A． B． C． D．
8．2020年6月23日，北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空，成功入轨！北斗三号导航系统主要由三种卫星组成：地球同步静止轨道卫星（图中a）、倾斜轨道地球同步卫星（图中b）、中圆轨道卫星（图中c），b的周期与地球自转周期相同、轨道平面与地球赤道平面有一定的夹角，c的轨道半径是a的轨道半径的 k倍，地球的自转周期为T。若卫星都在圆轨道上运行，下列判断正确的是（　　）
A．卫星a和卫星c加速度之比为
B．卫星a和卫星c角速度之比为
C．卫星a和卫星b轨道半径不同
D．卫星a与卫星b所受的向心力大小相等
9．2021年2月24日，“天问一号” 探测器进入火星停泊轨道，并于5月15日成功着陆于火星乌托邦平原。若火星半径为R，质量为M，引力常量为G，着陆前质量为m的“天问一号” 距火星表面高度h，则此时火星对“天问一号”的万有引力大小为（　　）
A． B． C． D．
10．三颗人造卫星A、B、C都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动，A、C为地球同步卫星，某时刻A、B相距最近，如图所示。已知地球自转周期为T1，B的周期为T2，则下列说法正确的是（　　）
A．A加速可追上同一轨道上的C
B．经过时间，A、B相距最远
C．A、C向心加速度大小相等，且大于B的向心加速度
D．A、B与地心连线在相同时间内扫过的面积相等
11．2021年4月29日11时23分，中国空间站“天和”核心舱发射升空，准确进入预定轨道，任务取得成功。已知地球的质量为M、半径为R，“天和”核心舱的质量为m，引力常量为G，“天和”核心舱围绕地球做半径为r的匀速圆周运动时，“天和”核心舱（　　）
A．向心加速度为 B．动能为
C．速度一定大于7.9km/s D．不再受到重力作用
12．根据图片中新闻信息，并查阅资料获知火星的质量和万有引力常量，则可估算出（　　）
中国首次火星探测任务环绕火星获得成功 新京报 据央视新闻客户端消息记者从国家航天局获悉，刚刚，中国首次火星探测任务天问一号探测器实施近火捕获制动，环绕器3000N轨控发动机点火工作约15分钟，探测器顺利进入近火点高度约400千米，周期约10个地球日，倾角约10的大椭圆环火轨道，成为我国第一颗人造火星卫星，实现“绕、着、巡"第一步“绕”的目标，环绕火星获得成功。
A．火星的平均密度 B．探测器的环火轨道半长轴
C．火星表面的重力加速度 D．探测器在近火点的加速度
二、填空题
13．一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；
14．设地球表面的重力加速度为10m/s2，某同学在地面上用体重计所称体重为500N。假如此同学有幸乘坐一艘宇宙飞船，飞行至距离地面高度为地球半径的某处，此时该同学受到的地球引力大小约为________N；若此同学有幸到距离地面高度为地球半径的宇宙空间站上参观，则在空间站上用体重计所称体重为________N。
15．一宇航员站在某质量分布均匀的星球表面的斜坡上的点沿水平方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间落到斜坡上另一点，斜面的倾角为，已知该星球半径为，引力常量为，该星球表面的重力加速度为__________；该星球的密度为_________；该星球的第一宇宙速度为_____________；人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期为__________。
16．已知一颗人造卫星在某行星表面绕行星做匀速圆周运动，经过时间t，卫星运动的路程为s，卫星与行星的中心连线扫过的角度是1弧度，那么该卫星的环绕周期T＝________，设万有引力常量为G，该行星的质量为M＝________。
三、解答题
17．在推导太阳与行星间的引力时，我们对行星的运动是怎么简化处理的？用了哪些知识？
18．地球质量为，地球与太阳的距离为m。地球绕太阳的运动可以看作匀速圆周运动。太阳对地球的引力是多少？
19．某卫星地面站向地球同步通信卫星发送无线电波，经它立即转发到另一卫星地面站，测得从发送开始到地面站接收到电磁波的时间为0.24s，取地球半径为6400km。据此条件估算地球的质量为多少千克。（结果取1位有效数字，G=6.67×10-11N·m2/kg2）
20．若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t小球落回抛出点。已知月球半径为r，引力常量为G，试求出
(1)月球的质量M；
(2)在月球发射卫星的最小发射速度。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．D
3．B
4．B
5．B
6．A
7．A
8．B
9．A
10．B
11．B
12．B
13．2
14． 320N 零
15．
16． 2πt
17．将行星绕太阳的椭圆运动看成匀速圆周运动。在推导过程中，用到了向心力公式、开普勒第三定律及牛顿运动定律。
18．
19．6×1024kg
20．(1)；(2)
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页