第三章《万有引力定律》基础练习（Word版含答案）

第三章《万有引力定律》基础练习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．下列关于万有引力定律的说法，正确的是（　　）
A．万有引力定律是牛顿发现的
B．引力常量G是爱因斯坦测得的
C．引力常量G没有单位
D．距离r趋近于0时，万有引力趋近于无穷大
2．2020年11月24日4时30分，在中国文昌航天发射场，长征五号遥五运载火箭成功发射了探月工程嫦娥五号探测器，开启了中国首次地外天体采样返回之旅。假设“嫦娥五号”在月球着陆前，先在距离月球表面高度为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动，测得t时间内转过的圆心角为θ，已知月球半径为R，引力常量为G，则下列说法中正确的是（　　）
A．“嫦娥五号”的线速度大小为
B．“嫦娥五号”的运行周期为
C．月球的质量是
D．月球的质量是
3．“神舟十一号”飞船于2016年10月17日发射，对接“天宫二号”。若飞船质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船所在处的重力加速度大小为（　　）
A．0 B． C． D．
4．北斗导航系统是我国自主研制的全球卫星导航系统。如图所示是其中三颗卫星a、b、c的轨道示意图，a、b、c三颗卫星均绕地球做圆周运动，a是地球同步卫星。则（ ）
A．卫星a可以经过昆明正上空
B．卫星a运行角速度比c卫星的大
C．卫星b的运行速率为7.9km/s
D．卫星c的运行周期为24小时
5．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．
6．2021年，某杂志上的一篇文章中描述了一颗质量达到木星级别的气态行星，绕银河系内的一顆白矮星做匀速圆周运动。已知地球绕太阳微圆周运动的轨道半径为r，若该白矮星的质量约为太阳的一半，气态行星绕白矮星做圆周运动的轨道半径约为3r。取1年，，，则可估算出该气态行星的角速度约为（　　）
A． B． C． D．
7．2021年9月7日，我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭成功将高分五号02星发射升空。该卫星运行于太阳同步轨道上，该轨道平面与地球赤道平面接近垂直，轨道接近圆形，轨道高度小于1000千米。高分五号02星特殊的轨道设计，可使其每天的同一时间通过某城市上空一次。2015年发射的高分四号卫星为地球同步轨道卫星，轨道高度约为3.6万千米。关于这两颗卫星的说法错误的是（　　）
A．高分五号02星运行的线速度大于高分四号卫星的
B．高分四号卫星运行的周期是高分五号02星的整数倍
C．两卫星从相距最近到下次相距最近可能经历12小时
D．高分四号卫星可实现对全球大部分地区的观测
8．如图所示，虚线I、II、III分别表示地球卫星的三条轨道，其中轨道I为与第一宇宙速度7.9km/s对应的近地环绕圆轨道，轨道II为椭圆轨道，轨道III为与第二宇宙速度11.2km/s对应的脱离轨道，a、b、c三点分别位于三条轨道上，b点为轨道II的远地点，b、c点与地心的距离均为轨道I半径的2倍，则（　　）
A．卫星在轨道II的运行周期为轨道I周期的2倍
B．卫星经过a点的速率为经过b点速率的倍
C．卫星在a点的加速度大小为在c点加速度大小的2倍
D．质量相同的卫星在b点的机械能小于在c点的机械能
9．科学家发现太阳绕银河系中心O处的“黑洞”做圆周运动（可视为做匀速圆周运动），转一圈大概需要2.2亿年，这个时间被称为银河年，而地球绕太阳转动一圈（可视为做匀速圆周运动）仅需要1年。另一恒星S也绕O处做匀速圆周运动，周期约为16年，已知O处离太阳的距离约为2.6万光年，太阳到地球的距离为光年，引力常量为G，根据题给信息可以推断出（　　）
A．恒星S的线速度小于太阳的 B．“黑洞”与地球间的质量关系
C．恒星S与太阳间的质量关系 D．恒星S和太阳的向心加速度之比
10．2020年我国航天取得了一系列重大成就：载人航天、探月探火、北斗导航，2021年将安排超过40次宇航发射任务，其中发射空间站核心舱是重头戏，这标志着我国新一代空，间站建设工作的开启。假定某北斗卫星和建成后的天宫空间站在距地表高度分别为h1和h2的圆轨道上运行时，周期分别为T1和T2视地球为质量分布均匀的球体，忽略地球自转的影响，万有引力常量为G。利用上述数据可计算出（　　）
A．地球表面的重力加速度
B．北斗卫星的动量大小
C．天宫空间站受地球引力的大小
D．北斗卫星与天宫空间站的质量比
11．2021年11月11日，科学家在银河系外的一个年轻星团中发现了一个质量是太阳11倍的黑洞。该星团由数千颗恒星组成，距离大麦哲伦星云约16万光年，为银河系的邻居。黑洞是一个非常致密的天体，会形成强大的引力场，连光也无法逃脱．已知太阳质量为，光在真空中的传播速度，引力常量，第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，忽略相对论效应及量子效应，试估算该黑洞最大半径的数量级为（　　）
A． B． C． D．
12．如图所示，微信启动新界面，其画面视角从非洲大陆上空（左）变成中国上空（右），新照片由我国新一代静止轨道卫星“风云四号”拍摄，见证着科学家15年的辛苦和努力。下列说法正确的是（　　）
A．“风云四号”可能经过北京正上空
B．“风云四号”不可能经过北京正上空
C．与“风云四号”同轨道的卫星运动的动能都相等
D．“风云四号”的运行速度大于7.9km/s
二、填空题
13．在某一自然定律的制约下,天体运行有了规律,大海有了潮汐,人类跳高有了极限,苹果会落向地面,这一定律叫_________________,发现该定律的科学家是___________________.
14．甲、乙两个质点间的万有引力大小为F，若甲质点的质量不变，乙质点的质量增大为原来的2倍，同时它们间的距离减为原来的，则甲．乙两个质点间的万有引力大小将变为________
15．某行星有甲、乙两颗卫星，设它们绕该行星运行的轨道均为圆形，甲的轨道半径为R1。乙的轨道半径为R2，R1>R2，根据以上信息可知甲和乙的线速度之比为__________，甲的向心加速度__________ （选填“大于”、“等于”或“小于”）乙的向心加速度。
16．已知地球和月球的质量之比为81:1，半径之比为4:1，求月球表面的重力加速度和地球表面的重力加速度之比____。
17．若月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a，则在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度为_________。若月球表面的重力加速度值和引力常量已知，还需已知_________，就能得求月球的质量。
三、解答题
18．根据平抛运动的规律知道，在地球表面某高度处水平抛出物体的速度越大，物体落地时距离抛出点就越远。请你根据所学物理学规律判断：是否存在某一临界速度v0，如果水平抛出物体的速度大于或等于v0，物体就永远不会落回地球表面，如果存在，请求出v0。设地球可看成是半径为R的球体，质量为M，引力常量为G，且忽略地球表面大气的阻力。
19．你所受太阳的引力是多大？和你所受地球的引力比较一下，可得出怎样的结论？已知太阳的质量是，地球到太阳的距离为，设你的质量是。
20．6月23日9时43分，随着我国北斗三号收官之星的发射成功，并于6月30日下午成功定点于地球同步轨道上，意味着我国北斗全球卫星导航系统星座部署全面完成。已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G。不考虑地球自转的影响，求：
(1)地球质量M。
(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动且运行周期为T，求卫星运行半径r。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．C
3．B
4．D
5．B
6．C
7．D
8．D
9．D
10．A
11．B
12．B
13． 万有引力定律 牛顿
14．8F
15． 小于
16．16:81
17． a 月球半径
18．存在，
19．人所受太阳的引力是0.35N；地球对人的引力要比太阳对人的引力大一千六百多倍，平时计算时可以不考虑人受太阳的万有引力
20．(1)；(2)
答案第1页，共2页
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