2022春物理人教2019必修第二册第7章:万有引力与宇宙航行习题(word版含答案)

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名称 2022春物理人教2019必修第二册第7章:万有引力与宇宙航行习题(word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-07-16 05:14:53

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2022春物理人教2019必修第二册第7章:万有引力与宇宙航行习题附答案
人教(2019)必修第二册第七章 万有引力与宇宙航行
一、选择题。
1、开普勒用三句话概括了第谷积累的数千个观测数据,展示了行星运动的规律性。这三句话概括的主要内容是指(  )
A.牛顿后来总结归纳的万有引力定律
B.牛顿后来总结归纳的牛顿三大定律
C.开普勒关于行星运动的三大定律
D.开普勒总结的太阳对于行星的引力与行星对于太阳的引力大小相等
2、关于天体的运动,以下说法中正确的是(  )
A.天体的运动与地面上物体的运动遵循不同的规律
B.天体的运动是最完美、最和谐的匀速圆周运动
C.太阳从东边升起,从西边落下,所以太阳绕地球运动
D.太阳系中所有行星都绕太阳运动
3、地球对月球具有相当大的引力,可它们没有靠在一起,这是因为(  )
A.不仅地球对月球有引力,而且月球对地球也有引力,这两个力大小相等,方向相反,互相抵消了
B.不仅地球对月球有引力,而且太阳系中的其他星球对月球也有引力,这些力的合力为零
C.地球对月球的引力还不算大
D.地球对月球的引力不断改变月球的运动方向,使得月球围绕地球运动
4、(双选)一质量为m1的卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为r,卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T,已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,则地球的质量M可表示为(  )
A. B. C. D.
5、2020年7月23日中午12:41分,我国第一个火星探测器“天问一号”搭载长征五号遥四运载火箭在海南的文吕航天发射中心的发射场地成功升空。火星直径约为地球的一半,质量约为地球的十分之一,它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5倍。根据以上数据,以下说法正确的是(  )
A.火星与地球表面的重力加速度之比约为
B.火星与地球的公转周期之比约为
C.火星与地球的第一宇宙速度之比约为
D.火星与地球受到太阳的引力之比约为
6、牛顿运动定律不适用于下列哪些情况(  )
A.研究原子中电子的运动 B.研究“嫦娥三号”的高速发射
C.研究地球绕太阳的运动 D.研究飞机从北京飞往纽约的航线
7、国务院批复,自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”。1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号,目前仍然在椭圆轨道上运行,其轨道近地点高度约为440 km,远地点高度约为 2 060 km;1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35 786 km的地球同步轨道上。设东方红一号在远地点的加速度为a1,东方红二号的加速度为a2,固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3,则a1、a2、a3的大小关系为(  )
A.a2>a1>a3 B.a3>a2>a1 C.a3>a1>a2 D.a1>a2>a3
8、在离地面高度等于地球半径的2倍高处,重力加速度的大小是地球表面的重力加速度大小的(  )
A.2倍   B.1倍 C. D.
9、下列说法中正确的是(  )
A.地球是宇宙的中心,太阳、月球及其他行星都绕地球运动
B.太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动
C.地球是绕太阳做匀速圆周运动的一颗行星
D.日心说和地心说都不完善
10、如图所示,两球间的距离为r,两球的质量分布均匀,大小分别为m1、m2,半径分别为r1、r2。则两球的万有引力大小为(  )
A.G B.G C.G D.G
11、(双选)通过观测冥王星的卫星,可以推算出冥王星的质量。假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动,除了引力常量外,至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量。这两个物理量可以是(  )
A.卫星的速度和角速度 B.卫星的质量和轨道半径
C.卫星的质量和角速度 D.卫星的运行周期和轨道半径
12、在两个大物体的引力场空间中存在着一些点在这些点处的小物体可相对于两个大物体基本保持静止,这些点称为拉格朗日点中国探月工程中的“鹊桥号”中继星是世界上首运行于地月拉格朗日点的通信卫星,如图所示,在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做圆周运动,关于处于拉格朗日和点上同等质量的卫星,下列说法正确的是(  )
A.两卫星绕地球做圆周运动的角速度不相等
B.两卫星绕地球做圆周运动的向心力相同
C.两卫星绕地球做圆周运动的周期相同
D.以地球为参考系两卫星的动能相等
13、如图所示,强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为0.5c,强强向壮壮发出一束光进行联络,则壮壮观测到该光束的传播速度为(  )
A.0.4c B.0.5c C.0.9c D.c
二、填空含实验题。
14、通过观察宇宙中的其他星系,按外形大致分为:________星系、________星系和不规则星系.
15、我国先后发射的“风云一号”和“风云二号”气象卫星,运行轨道不同,前者采用“极地圆形轨道”,轨道平面与赤道平面垂直,通过地球两极,每12小时巡视地球一周,每天只能对同一地区进行两次观测;后者采用“地球同步轨道”,轨道平面在赤道平面内 ,能对同一地区进行连续观测。两种不同轨道的气象卫星在运行与观测时,“风云一号”卫星的轨道半径________(填“大于”、“小于”或“等于”)“风云二号”卫星的轨道半径,“风云一号”卫星运行的向心加速度______(填“大于”、“小于”或“等于”)“风云二号”卫星运行的向心加速度。
三、计算类题。
16、天文学家观察哈雷彗星的周期为75年,离太阳最近的距离为8.9×1010 m,试根据开普勒第三定律计算哈雷彗星离太阳最远的距离。太阳系的开普勒常量k可取3.354×1018 m3/s2。
17、(计算题)如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,经时间t落地,落地时速度与水平地面间的夹角为α,已知该星球半径为R,万有引力常量为G,求:
(1)该星球表面的重力加速
(2)该星球的第一宇宙速度v。
18、(计算题)电子是原子的组成部分,当电子的速度为零时,电子的质量为
(1)求电子的速度为零时所具有的能量;
(2)让该电子由静止开始经加速电压加速后,该电子的质量和速度的大小分别为多少?(计算结果保留4位有效数字)
2022春物理人教2019必修第二册第7章:万有引力与宇宙航行习题附答案
人教(2019)必修第二册第七章 万有引力与宇宙航行
一、选择题。
1、开普勒用三句话概括了第谷积累的数千个观测数据,展示了行星运动的规律性。这三句话概括的主要内容是指(  )
A.牛顿后来总结归纳的万有引力定律
B.牛顿后来总结归纳的牛顿三大定律
C.开普勒关于行星运动的三大定律
D.开普勒总结的太阳对于行星的引力与行星对于太阳的引力大小相等
【答案】C
2、关于天体的运动,以下说法中正确的是(  )
A.天体的运动与地面上物体的运动遵循不同的规律
B.天体的运动是最完美、最和谐的匀速圆周运动
C.太阳从东边升起,从西边落下,所以太阳绕地球运动
D.太阳系中所有行星都绕太阳运动
【答案】D 
3、地球对月球具有相当大的引力,可它们没有靠在一起,这是因为(  )
A.不仅地球对月球有引力,而且月球对地球也有引力,这两个力大小相等,方向相反,互相抵消了
B.不仅地球对月球有引力,而且太阳系中的其他星球对月球也有引力,这些力的合力为零
C.地球对月球的引力还不算大
D.地球对月球的引力不断改变月球的运动方向,使得月球围绕地球运动
【答案】D 
4、(双选)一质量为m1的卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为r,卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T,已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,则地球的质量M可表示为(  )
A. B. C. D.
【答案】AC
5、2020年7月23日中午12:41分,我国第一个火星探测器“天问一号”搭载长征五号遥四运载火箭在海南的文吕航天发射中心的发射场地成功升空。火星直径约为地球的一半,质量约为地球的十分之一,它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5倍。根据以上数据,以下说法正确的是(  )
A.火星与地球表面的重力加速度之比约为
B.火星与地球的公转周期之比约为
C.火星与地球的第一宇宙速度之比约为
D.火星与地球受到太阳的引力之比约为
【答案】D
6、牛顿运动定律不适用于下列哪些情况(  )
A.研究原子中电子的运动 B.研究“嫦娥三号”的高速发射
C.研究地球绕太阳的运动 D.研究飞机从北京飞往纽约的航线
【答案】A 
7、国务院批复,自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”。1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号,目前仍然在椭圆轨道上运行,其轨道近地点高度约为440 km,远地点高度约为 2 060 km;1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35 786 km的地球同步轨道上。设东方红一号在远地点的加速度为a1,东方红二号的加速度为a2,固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3,则a1、a2、a3的大小关系为(  )
A.a2>a1>a3 B.a3>a2>a1 C.a3>a1>a2 D.a1>a2>a3
【答案】D
8、在离地面高度等于地球半径的2倍高处,重力加速度的大小是地球表面的重力加速度大小的(  )
A.2倍   B.1倍 C. D.
【答案】C 
9、下列说法中正确的是(  )
A.地球是宇宙的中心,太阳、月球及其他行星都绕地球运动
B.太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动
C.地球是绕太阳做匀速圆周运动的一颗行星
D.日心说和地心说都不完善
【答案】D 
10、如图所示,两球间的距离为r,两球的质量分布均匀,大小分别为m1、m2,半径分别为r1、r2。则两球的万有引力大小为(  )
A.G B.G C.G D.G
【答案】D 
11、(双选)通过观测冥王星的卫星,可以推算出冥王星的质量。假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动,除了引力常量外,至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量。这两个物理量可以是(  )
A.卫星的速度和角速度 B.卫星的质量和轨道半径
C.卫星的质量和角速度 D.卫星的运行周期和轨道半径
【答案】AD
12、在两个大物体的引力场空间中存在着一些点在这些点处的小物体可相对于两个大物体基本保持静止,这些点称为拉格朗日点中国探月工程中的“鹊桥号”中继星是世界上首运行于地月拉格朗日点的通信卫星,如图所示,在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做圆周运动,关于处于拉格朗日和点上同等质量的卫星,下列说法正确的是(  )
A.两卫星绕地球做圆周运动的角速度不相等
B.两卫星绕地球做圆周运动的向心力相同
C.两卫星绕地球做圆周运动的周期相同
D.以地球为参考系两卫星的动能相等
【答案】C
13、如图所示,强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为0.5c,强强向壮壮发出一束光进行联络,则壮壮观测到该光束的传播速度为(  )
A.0.4c B.0.5c C.0.9c D.c
【答案】D 
二、填空含实验题。
14、通过观察宇宙中的其他星系,按外形大致分为:________星系、________星系和不规则星系.
【答案】旋涡 椭圆
15、我国先后发射的“风云一号”和“风云二号”气象卫星,运行轨道不同,前者采用“极地圆形轨道”,轨道平面与赤道平面垂直,通过地球两极,每12小时巡视地球一周,每天只能对同一地区进行两次观测;后者采用“地球同步轨道”,轨道平面在赤道平面内 ,能对同一地区进行连续观测。两种不同轨道的气象卫星在运行与观测时,“风云一号”卫星的轨道半径________(填“大于”、“小于”或“等于”)“风云二号”卫星的轨道半径,“风云一号”卫星运行的向心加速度______(填“大于”、“小于”或“等于”)“风云二号”卫星运行的向心加速度。
【答案】小于 大于
三、计算类题。
16、天文学家观察哈雷彗星的周期为75年,离太阳最近的距离为8.9×1010 m,试根据开普勒第三定律计算哈雷彗星离太阳最远的距离。太阳系的开普勒常量k可取3.354×1018 m3/s2。
【答案】5.231×1012 m
【解析】哈雷彗星离太阳的最近距离和最远距离之和等于轨道半长轴的2倍,因此,只要求出轨道半长轴即可。
由开普勒第三定律知=k,
a= = m
≈2.66×1012m。
哈雷彗星离太阳最远的距离为:
2a-8.9×1010 m=(2×2.66×1012-8.9×1010)m=5.231×1012 m。
17、(计算题)如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,经时间t落地,落地时速度与水平地面间的夹角为α,已知该星球半径为R,万有引力常量为G,求:
(1)该星球表面的重力加速
(2)该星球的第一宇宙速度v。
【答案】(1); (2)
18、(计算题)电子是原子的组成部分,当电子的速度为零时,电子的质量为
(1)求电子的速度为零时所具有的能量;
(2)让该电子由静止开始经加速电压加速后,该电子的质量和速度的大小分别为多少?(计算结果保留4位有效数字)
【答案】(1) (2)