人教版（2019）必修二7.3万有引力理论的成就 课时练（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）必修二7.3万有引力理论的成就 课时练（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 273.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-06-17 15:58:16 | ||
图片预览
文档简介
人教版（2019）必修二7.3万有引力理论的成就 课时练
一、单选题
1．地球可近似看成球形，由于地球表面上物体都随地球自转，所以有（ ）
A．物体在赤道处受的地球引力等于两极处，而重力小于两极处
B．赤道处的角速度比南纬大
C．地球上物体的向心加速度都指向地心，且赤道上物体的向心加速度比两极处大
D．地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力
2．2021年5月15日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器在火星乌托邦平原南部预选着陆区成功软着陆。如图所示是携带“祝融号”火星车的着陆器从火星上空向火星表面软着陆过程的示意图，用 表示着陆器与火星表面的距离，用 表示它所受的火星引力大小，则在着陆器从火星上空向火星表面软着陆的过程中，能够描述 随 变化关系的大致图像是（ ）
A． B．
C． D．
3．已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零，假设地球是质量分布均匀的球体，如图若在地球内挖一球形内切空腔，有一小球自切点A自由释放，则小球在球形空腔内将做（ ）
A．匀速直线运动 B．加速度越来越大的直线运动
C．匀加速直线运动 D．加速度越来越小的直线运动
4．同步卫星是指相对于地面不动的人造卫星（ ）
A．它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同的值
B．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的
C．它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同的值
D．它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的
5．某星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上高h处平抛一物体，射程为60m，则在该星球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一物体，射程应为（ ）
A．15m B．10m C．90m D．360m
6．已于2020年发射的“天问一号”，将于今年2月中旬到达火星，开始在距火星表面高度为h的圆轨道上绕火星探测；5月中旬，将着陆火星巡视探测已知火星的半径及火星表面的重力加速度与h的值，根据以上信息可以求出（ ）
A．火星的质量
B．“天问一号”绕火星探测时的加速度
C．火星对绕火星探测的“天问一号”的引力
D．着陆火星后“天问一号”受到火星的引力
7．我国研制的北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，系统由5颗地球同步轨道卫星和30颗低轨卫星（轨道低于同步卫星）组网而成，这些卫星的运动均可看作匀速圆周运动。2012年12月27日，北斗导航系统正式投入运营，计划到2020年完全建成。关于该导航系统，下列说法正确的是（ ）
A．系统中的地球同步轨道卫星可以定位在北京正上方
B．系统中卫星的运行速度可以大于11.2km/s
C．系统中卫星的运行周期和月亮绕地球运行的周期可能相同
D．系统中的同步轨道卫星比低轨卫星所需的发射速度更大
8．火星探测器的发射时间要求很苛刻，必须在每次地球和火星相距最近之前几个月发射。设地球环绕太阳的运动周期为T，轨道半径为r1 ；火星环绕太阳的轨道半径为r2（r2>r1），火星的半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是（ ）
A．太阳质量为
B．火星的公转周期为
C．“天问一号”在火星表面的重力加速度为
D．从火星与地球相距最近开始计时到火星与地球第一次相距最远的时间为
二、多选题
9．如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径r分别绕质量为M和2M的中心天体做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．甲的向心加速度比乙的大 B．甲的运行周期比乙的大
C．甲的角速度比乙的小 D．甲的线速度比乙的大
10．如图所示，一颗卫星绕地球做椭圆运动，运动周期为T，图中虚线为卫星的运动轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A距离地球最近，C距离地球最远。B点和D点是弧线ABC和ADC的中点，下列说法正确的是（ ）
A．卫星在A点的速度最大
B．卫星在C点的加速度最大
C．卫星从A经D到C的运动时间为
D．卫星从B经A到D的运动时间为
11．2021年2月24日，我国“天问一号”火星探测器成功实施第三次环火制动，先在高度为 、周期为 的停泊轨道上做匀速圆周运动，之后又下降到高度为 、周期为 的轨道上运行，为择机着陆做准备。已知引力常量为 ，根据以上信息，可以推导出的物理量有（ ）
A．火星的第一宇宙速度
B．火星表面的重力加速度
C．探测器在高度为 的轨道上的向心力
D．探测器在高度为 的轨道上的向心加速度
三、解答题
12．嫦娥一号卫星开始绕地球做椭圆轨道运动，经过变轨、制动后，成为一颗绕月球做圆轨道运动的卫星.设卫星距月球表面的高度为h，做匀速圆周运动的周期为T .已知月球半径为R，引力常量为G，求：月球的质量M及月球表面的重力加速度g；
13．在宇宙中，单独存在的恒星占少数，更多的恒星是以构成双星、三星甚至多星系统的形式存在，最多的是双星系统。通常两颗质量相差不大、相距较近的恒星，它们以两者连线上某一位置为中心分别做匀速圆周运动，这样的两颗恒星运行形式就构成了双星系统。若已知双星系统中两颗恒星的质量分别为m1和m2，相距为L，万有引力常量为G。求：
（1）该双星系统中两颗恒星运行的轨道半径分别为多大；
（2）该双星系统运行的角速度大小。
14．为纪念“光纤之父”、诺贝尔物理学奖获得者高锟的杰出贡献，早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”。已知“高锟星”半径为R，万有引力常量为G，若在该星球表面以初速度v0竖直上抛一物体，则该物体上升的最大高度为H。在不考虑自转的情况，假设“高锟星”为一均匀球体，求：
（1）其表面的重力加速度为g；
（2）“高锟星”的平均密度；（球体积 ）
（3）卫星环绕“高锟星”运行的第一宇宙速度；
（4）假设某卫星绕“高锟星”做匀速圆周运动且运行周期为T，求该卫星距地面的高度。
15．2021年2月我国发射的“天问一号”火星探测器，对火星的地貌和环境进行了探测，将人类探测宇宙的脚步推向前进。设质量为 的“天宫一号”环绕器，在距火星表面高为 处，做周期为 的匀速圆周运动，已测得火星半径为 ，火星视为均质球体引力常量为 ，求：
（1）火星的质量；
（2）火星表面的重力加速度大小；
（3）若在火星表面发射一颗近火卫星，求发射的最小速度。
参考答案
1．A
2．C
3．C
4．B
5．B
6．B
7．D
8．D
9．B,C
10．A,C
11．A,B,D
12．解：卫星绕月球做匀速圆周运动，有
解得
卫星在月球表面时
解得
13．（1）解：设m1到中心O的距离为r1，m2到中心O的距离为r2，则由万有引力提供向心力有： ①
②
①②两式相除得：
又因为：
所以有：
答：该双星系统中两颗星的轨道半径分别是 ，
（2）解：①式消去m1，②式消去m2，相加得：
计算得出：
答：该双星系统的运行的角速度是
14．（1）解：由mgH= mv02
解得
（2）解：根据
解得：
（3）解：卫星环绕“高锟星”运行的第一宇宙速度：
（4）解：根据
解得：
15．（1）由题知“天宫一号”环绕器，在距火星表面高为 处，做周期为 的匀速圆周运动，则根据牛顿第二定律有G = m 2R
经过计算有M =
（2）根据重力和万有引力的关系有mg = G
代入数据有g =
（3）最小的发射速度，即近火卫星的环绕速度，则根据牛顿第二定律有G = m
代入数据有v =
一、单选题
1．地球可近似看成球形，由于地球表面上物体都随地球自转，所以有（ ）
A．物体在赤道处受的地球引力等于两极处，而重力小于两极处
B．赤道处的角速度比南纬大
C．地球上物体的向心加速度都指向地心，且赤道上物体的向心加速度比两极处大
D．地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力
2．2021年5月15日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器在火星乌托邦平原南部预选着陆区成功软着陆。如图所示是携带“祝融号”火星车的着陆器从火星上空向火星表面软着陆过程的示意图，用 表示着陆器与火星表面的距离，用 表示它所受的火星引力大小，则在着陆器从火星上空向火星表面软着陆的过程中，能够描述 随 变化关系的大致图像是（ ）
A． B．
C． D．
3．已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零，假设地球是质量分布均匀的球体，如图若在地球内挖一球形内切空腔，有一小球自切点A自由释放，则小球在球形空腔内将做（ ）
A．匀速直线运动 B．加速度越来越大的直线运动
C．匀加速直线运动 D．加速度越来越小的直线运动
4．同步卫星是指相对于地面不动的人造卫星（ ）
A．它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同的值
B．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的
C．它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同的值
D．它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的
5．某星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上高h处平抛一物体，射程为60m，则在该星球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一物体，射程应为（ ）
A．15m B．10m C．90m D．360m
6．已于2020年发射的“天问一号”，将于今年2月中旬到达火星，开始在距火星表面高度为h的圆轨道上绕火星探测；5月中旬，将着陆火星巡视探测已知火星的半径及火星表面的重力加速度与h的值，根据以上信息可以求出（ ）
A．火星的质量
B．“天问一号”绕火星探测时的加速度
C．火星对绕火星探测的“天问一号”的引力
D．着陆火星后“天问一号”受到火星的引力
7．我国研制的北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，系统由5颗地球同步轨道卫星和30颗低轨卫星（轨道低于同步卫星）组网而成，这些卫星的运动均可看作匀速圆周运动。2012年12月27日，北斗导航系统正式投入运营，计划到2020年完全建成。关于该导航系统，下列说法正确的是（ ）
A．系统中的地球同步轨道卫星可以定位在北京正上方
B．系统中卫星的运行速度可以大于11.2km/s
C．系统中卫星的运行周期和月亮绕地球运行的周期可能相同
D．系统中的同步轨道卫星比低轨卫星所需的发射速度更大
8．火星探测器的发射时间要求很苛刻，必须在每次地球和火星相距最近之前几个月发射。设地球环绕太阳的运动周期为T，轨道半径为r1 ；火星环绕太阳的轨道半径为r2（r2>r1），火星的半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是（ ）
A．太阳质量为
B．火星的公转周期为
C．“天问一号”在火星表面的重力加速度为
D．从火星与地球相距最近开始计时到火星与地球第一次相距最远的时间为
二、多选题
9．如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径r分别绕质量为M和2M的中心天体做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．甲的向心加速度比乙的大 B．甲的运行周期比乙的大
C．甲的角速度比乙的小 D．甲的线速度比乙的大
10．如图所示，一颗卫星绕地球做椭圆运动，运动周期为T，图中虚线为卫星的运动轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A距离地球最近，C距离地球最远。B点和D点是弧线ABC和ADC的中点，下列说法正确的是（ ）
A．卫星在A点的速度最大
B．卫星在C点的加速度最大
C．卫星从A经D到C的运动时间为
D．卫星从B经A到D的运动时间为
11．2021年2月24日，我国“天问一号”火星探测器成功实施第三次环火制动，先在高度为 、周期为 的停泊轨道上做匀速圆周运动，之后又下降到高度为 、周期为 的轨道上运行，为择机着陆做准备。已知引力常量为 ，根据以上信息，可以推导出的物理量有（ ）
A．火星的第一宇宙速度
B．火星表面的重力加速度
C．探测器在高度为 的轨道上的向心力
D．探测器在高度为 的轨道上的向心加速度
三、解答题
12．嫦娥一号卫星开始绕地球做椭圆轨道运动，经过变轨、制动后，成为一颗绕月球做圆轨道运动的卫星.设卫星距月球表面的高度为h，做匀速圆周运动的周期为T .已知月球半径为R，引力常量为G，求：月球的质量M及月球表面的重力加速度g；
13．在宇宙中，单独存在的恒星占少数，更多的恒星是以构成双星、三星甚至多星系统的形式存在，最多的是双星系统。通常两颗质量相差不大、相距较近的恒星，它们以两者连线上某一位置为中心分别做匀速圆周运动，这样的两颗恒星运行形式就构成了双星系统。若已知双星系统中两颗恒星的质量分别为m1和m2，相距为L，万有引力常量为G。求：
（1）该双星系统中两颗恒星运行的轨道半径分别为多大；
（2）该双星系统运行的角速度大小。
14．为纪念“光纤之父”、诺贝尔物理学奖获得者高锟的杰出贡献，早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”。已知“高锟星”半径为R，万有引力常量为G，若在该星球表面以初速度v0竖直上抛一物体，则该物体上升的最大高度为H。在不考虑自转的情况，假设“高锟星”为一均匀球体，求：
（1）其表面的重力加速度为g；
（2）“高锟星”的平均密度；（球体积 ）
（3）卫星环绕“高锟星”运行的第一宇宙速度；
（4）假设某卫星绕“高锟星”做匀速圆周运动且运行周期为T，求该卫星距地面的高度。
15．2021年2月我国发射的“天问一号”火星探测器，对火星的地貌和环境进行了探测，将人类探测宇宙的脚步推向前进。设质量为 的“天宫一号”环绕器，在距火星表面高为 处，做周期为 的匀速圆周运动，已测得火星半径为 ，火星视为均质球体引力常量为 ，求：
（1）火星的质量；
（2）火星表面的重力加速度大小；
（3）若在火星表面发射一颗近火卫星，求发射的最小速度。
参考答案
1．A
2．C
3．C
4．B
5．B
6．B
7．D
8．D
9．B,C
10．A,C
11．A,B,D
12．解：卫星绕月球做匀速圆周运动，有
解得
卫星在月球表面时
解得
13．（1）解：设m1到中心O的距离为r1，m2到中心O的距离为r2，则由万有引力提供向心力有： ①
②
①②两式相除得：
又因为：
所以有：
答：该双星系统中两颗星的轨道半径分别是 ，
（2）解：①式消去m1，②式消去m2，相加得：
计算得出：
答：该双星系统的运行的角速度是
14．（1）解：由mgH= mv02
解得
（2）解：根据
解得：
（3）解：卫星环绕“高锟星”运行的第一宇宙速度：
（4）解：根据
解得：
15．（1）由题知“天宫一号”环绕器，在距火星表面高为 处，做周期为 的匀速圆周运动，则根据牛顿第二定律有G = m 2R
经过计算有M =
（2）根据重力和万有引力的关系有mg = G
代入数据有g =
（3）最小的发射速度，即近火卫星的环绕速度，则根据牛顿第二定律有G = m
代入数据有v =