2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册第七章+万有引力与宇宙航行+单元练习（word版无答案）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册第七章+万有引力与宇宙航行+单元练习（word版无答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 127.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-06-18 10:27:24 | ||
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文档简介
万有引力与宇宙航行 单元练习题
选择题
1.太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道．下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象．图中坐标系的横轴是lg（T/TO），纵轴是lg（R/RO）；这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，TO和R分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径．下列4幅图中正确的是
A B C D
2.地球绕太阳的运行轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化。冬至这天地球离太阳最近，夏至最远。下列关于地球在这两天绕太阳公转速度大小的说法中，正确的是：
A．冬至这天地球公转速度最大 B．夏至这天地球公转速度最大
C．地球公转速度是不变的 D．无法确定
3.如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0,若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中
A.从P到M所用的时间等于0.25T0
B.从Q到N阶段，机械能逐渐变大
C.从P到Q阶段，速率逐渐变小
D.从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功
4.关于人造地球卫星和宇宙飞船，下列说法中错误的是（ ）
A.若已知人造地球卫星的轨道半径和它的周期，利用引力常量，就可以算出地球质量
B.两颗人造地球卫星，若它们的速率相等，它们的轨道半径和绕行周期一定相同
C.在同一轨道上同方向运行的两颗卫星，若将前面卫星速率减小，后一卫星就可能和前面卫星发生碰撞
D.在绕地球飞行的宇宙飞船中，若宇航员从舱内慢慢走出并离开飞船，飞船的速率不会发生改变
5.甲、乙两只宇宙飞船在同一个圆形轨道上绕地球运行，甲在前、乙在后。对于乙飞船追上甲飞船实现对接的过程，下列说法中正确的是
A．乙飞船启动火箭发动机，向后喷气，使乙飞船加速，便可实验两飞船对接
B．甲飞船启动火箭发动机，向前喷气，使甲飞船减速，便可实验两飞船对接
C．甲、乙飞船同时启动火箭发动机，乙飞船加速而甲飞船减速，便可实验两飞船对接
D．以上三种方法都不能达到飞船对接的目的
6. a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的四颗人造卫星．其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上．某时刻b卫星恰好处于c卫星的正方．
A．b、d存在相撞危险
B．a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度
C．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度
D．a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度
7.据每日邮报2014年4月18日报道，美国国家航空航天局(NASA)目前宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler-186f。假如宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，进行科学观测：该行星自转周期为T;宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近h处自由释放—个小球（引力视为恒力），落地时间为t。已知该行星半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是
A.该行星的第一宇宙速度为
B.宇宙飞船绕该星球做圆周运动的周期不小于t
C.该行星的平均密度为
D.行星同步卫星距行星表面高度为
8.2018年7月27日将发生火星冲日现象，我国整夜可见，火星冲日是指火星、地球和太阳儿乎排列成一线，地球位于太阳与火星之间 此时火星被太阳照亮的一面完全朝向地球，所以明亮而易于观察。地球和火星绕太阳公转的方向相同，轨迹都可近似为团，火最公转轨道半径为地球的1.5倍，则( )
A.地球的公转周期比火星的公转周期小
B.地球的运行速度比火星的运行速度小
C.火星冲日现象每年都会出现
D.地球与火星的公转周期之出为
9．中国将建由156颗卫星组成的天基互联网，建成后WiFi信号覆盖全球。假设这些卫星中有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为1.1R（R为地球的半径），已知地球的第一宇宙速度为v，地球表面的重力加速度为g，则该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期可表示为
A．1.1 B． C． D．
10.如图所示，假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动．则（ ）
A．飞船在轨道Ⅰ上的运行速度为
B．飞船在A点处点火时，动能增加
C．飞船在轨道Ⅰ上运行时通过A点的加速度大于在轨道Ⅱ上运行时通过A点的加速度
D．飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为2π
11.某卫星在赤道上空飞行，轨道平面与赤道平面重合，轨道半径为r，飞行方向与地球的自转方向相同．设地球的自转角速度为ω，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，在某时刻该卫星通过赤道上某建筑物的正上方，则到它下次通过该建筑物正上方所需的时间可能为_________
A. B.2π C. 2π D.
12.如图，地球半径为R，A为地球赤道表面上一点，B为距地球表面高度等于R的一颗卫星，其轨道与赤道在同一平面内，运行方向与地球自转方向相同，运动周期为T，C为同步卫星，离地高度大约为5.6R，已知地球的自转周期为T0，以下说法正确的是
A. 卫星B的周期T等于
B. 地面上A处的观察者能够连续观测卫星B的时间为
C. 卫星B一昼夜经过A的正上方的次数为
D. B、C两颗卫星连续两次相距最近的时间间隔为
填空题
13.未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示，当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力．为达到上述目的，旋转舱的半径越大，转动的角速度就应______ 宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应___________
14.组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率。如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动。若半径为R、密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期为T，则最小自转周期T应满足_____________
15．一物体静置在平均密度为ρ、半径为R的星球表面上，以初速度v0竖直向上抛出一个物体，该物体上升的最大高是（已知引力常量为G）_________
16．一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上。已知万有引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好是万有引力的一半，则天体自转的周期为___
17.天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星．双星系统在银河系中很普遍．利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量．已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，则这个双星系统的总质量为_______．（引力常量为G）
18.假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常数为G，则地球的密度为______
计算题
19.某物体在地面上受到的重力为160N，将它放置在卫星中，在卫星以加速度a=0.5g随火箭加速上升的过程中，当物体与卫星中的支持物的相互压力为90N时，求此时卫星距地球表面有多远？（地球半径R=6.4×103km，g取10m/ s2）
20.2003年10月15日，我国成功发射了第一艘载人宇宙飞船“神舟五号”。火箭全长58.3m、起飞质量为479.8×103 kg,火箭点火升空，飞船进入预定轨道。“神舟五号”环绕地球飞行14圈用的时间是21h。飞船点火竖直升空时，宇航员杨利伟感觉“超重感比较强”，仪器显示他对座舱的最大压力等于他体重的5倍。飞船进入预定轨道后，杨利伟还多次在舱内飘浮起来。假设飞船运行的轨道是圆形轨道。（地球半径R取6.4×103km，地面的重力加速度g=10m/s2,计算结果取两位有效数字）。
（1）求火箭点火发射时，火箭的最大推力？
（2）估算飞船运行轨道距离地面的高度？
21.如图所示．地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动．地球的轨道半径为R，运转周期为T．地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角（简称视角）．已知该行星的最大视角为θ，当行星处于最大视角处时，是地球上的天文爱好者观察该行星的最佳时期．若某时刻该行星正处于最佳观察期，问该行星下一次处于最佳观察期至少需经历多长时间？
22.如图，人造地球卫星M、N在同一平面内绕地心O做匀速圆周运动。已知M、N连线与M、O连线间的夹角最大为θ，求M、N的运动速度大小之比
选择题
1.太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道．下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象．图中坐标系的横轴是lg（T/TO），纵轴是lg（R/RO）；这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，TO和R分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径．下列4幅图中正确的是
A B C D
2.地球绕太阳的运行轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化。冬至这天地球离太阳最近，夏至最远。下列关于地球在这两天绕太阳公转速度大小的说法中，正确的是：
A．冬至这天地球公转速度最大 B．夏至这天地球公转速度最大
C．地球公转速度是不变的 D．无法确定
3.如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0,若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中
A.从P到M所用的时间等于0.25T0
B.从Q到N阶段，机械能逐渐变大
C.从P到Q阶段，速率逐渐变小
D.从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功
4.关于人造地球卫星和宇宙飞船，下列说法中错误的是（ ）
A.若已知人造地球卫星的轨道半径和它的周期，利用引力常量，就可以算出地球质量
B.两颗人造地球卫星，若它们的速率相等，它们的轨道半径和绕行周期一定相同
C.在同一轨道上同方向运行的两颗卫星，若将前面卫星速率减小，后一卫星就可能和前面卫星发生碰撞
D.在绕地球飞行的宇宙飞船中，若宇航员从舱内慢慢走出并离开飞船，飞船的速率不会发生改变
5.甲、乙两只宇宙飞船在同一个圆形轨道上绕地球运行，甲在前、乙在后。对于乙飞船追上甲飞船实现对接的过程，下列说法中正确的是
A．乙飞船启动火箭发动机，向后喷气，使乙飞船加速，便可实验两飞船对接
B．甲飞船启动火箭发动机，向前喷气，使甲飞船减速，便可实验两飞船对接
C．甲、乙飞船同时启动火箭发动机，乙飞船加速而甲飞船减速，便可实验两飞船对接
D．以上三种方法都不能达到飞船对接的目的
6. a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的四颗人造卫星．其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上．某时刻b卫星恰好处于c卫星的正方．
A．b、d存在相撞危险
B．a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度
C．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度
D．a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度
7.据每日邮报2014年4月18日报道，美国国家航空航天局(NASA)目前宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler-186f。假如宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，进行科学观测：该行星自转周期为T;宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近h处自由释放—个小球（引力视为恒力），落地时间为t。已知该行星半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是
A.该行星的第一宇宙速度为
B.宇宙飞船绕该星球做圆周运动的周期不小于t
C.该行星的平均密度为
D.行星同步卫星距行星表面高度为
8.2018年7月27日将发生火星冲日现象，我国整夜可见，火星冲日是指火星、地球和太阳儿乎排列成一线，地球位于太阳与火星之间 此时火星被太阳照亮的一面完全朝向地球，所以明亮而易于观察。地球和火星绕太阳公转的方向相同，轨迹都可近似为团，火最公转轨道半径为地球的1.5倍，则( )
A.地球的公转周期比火星的公转周期小
B.地球的运行速度比火星的运行速度小
C.火星冲日现象每年都会出现
D.地球与火星的公转周期之出为
9．中国将建由156颗卫星组成的天基互联网，建成后WiFi信号覆盖全球。假设这些卫星中有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为1.1R（R为地球的半径），已知地球的第一宇宙速度为v，地球表面的重力加速度为g，则该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期可表示为
A．1.1 B． C． D．
10.如图所示，假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动．则（ ）
A．飞船在轨道Ⅰ上的运行速度为
B．飞船在A点处点火时，动能增加
C．飞船在轨道Ⅰ上运行时通过A点的加速度大于在轨道Ⅱ上运行时通过A点的加速度
D．飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为2π
11.某卫星在赤道上空飞行，轨道平面与赤道平面重合，轨道半径为r，飞行方向与地球的自转方向相同．设地球的自转角速度为ω，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，在某时刻该卫星通过赤道上某建筑物的正上方，则到它下次通过该建筑物正上方所需的时间可能为_________
A. B.2π C. 2π D.
12.如图，地球半径为R，A为地球赤道表面上一点，B为距地球表面高度等于R的一颗卫星，其轨道与赤道在同一平面内，运行方向与地球自转方向相同，运动周期为T，C为同步卫星，离地高度大约为5.6R，已知地球的自转周期为T0，以下说法正确的是
A. 卫星B的周期T等于
B. 地面上A处的观察者能够连续观测卫星B的时间为
C. 卫星B一昼夜经过A的正上方的次数为
D. B、C两颗卫星连续两次相距最近的时间间隔为
填空题
13.未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示，当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力．为达到上述目的，旋转舱的半径越大，转动的角速度就应______ 宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应___________
14.组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率。如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动。若半径为R、密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期为T，则最小自转周期T应满足_____________
15．一物体静置在平均密度为ρ、半径为R的星球表面上，以初速度v0竖直向上抛出一个物体，该物体上升的最大高是（已知引力常量为G）_________
16．一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上。已知万有引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好是万有引力的一半，则天体自转的周期为___
17.天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星．双星系统在银河系中很普遍．利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量．已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，则这个双星系统的总质量为_______．（引力常量为G）
18.假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常数为G，则地球的密度为______
计算题
19.某物体在地面上受到的重力为160N，将它放置在卫星中，在卫星以加速度a=0.5g随火箭加速上升的过程中，当物体与卫星中的支持物的相互压力为90N时，求此时卫星距地球表面有多远？（地球半径R=6.4×103km，g取10m/ s2）
20.2003年10月15日，我国成功发射了第一艘载人宇宙飞船“神舟五号”。火箭全长58.3m、起飞质量为479.8×103 kg,火箭点火升空，飞船进入预定轨道。“神舟五号”环绕地球飞行14圈用的时间是21h。飞船点火竖直升空时，宇航员杨利伟感觉“超重感比较强”，仪器显示他对座舱的最大压力等于他体重的5倍。飞船进入预定轨道后，杨利伟还多次在舱内飘浮起来。假设飞船运行的轨道是圆形轨道。（地球半径R取6.4×103km，地面的重力加速度g=10m/s2,计算结果取两位有效数字）。
（1）求火箭点火发射时，火箭的最大推力？
（2）估算飞船运行轨道距离地面的高度？
21.如图所示．地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动．地球的轨道半径为R，运转周期为T．地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角（简称视角）．已知该行星的最大视角为θ，当行星处于最大视角处时，是地球上的天文爱好者观察该行星的最佳时期．若某时刻该行星正处于最佳观察期，问该行星下一次处于最佳观察期至少需经历多长时间？
22.如图，人造地球卫星M、N在同一平面内绕地心O做匀速圆周运动。已知M、N连线与M、O连线间的夹角最大为θ，求M、N的运动速度大小之比