物理人教（2019）必修第二册 第7章 万有引力与宇宙航行 分层练习题（含答案）
文档属性
| 名称 | 物理人教（2019）必修第二册 第7章 万有引力与宇宙航行 分层练习题（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 750.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-12-27 10:17:20 | ||
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文档简介
2022—2023学年物理人教（2019）必修第二册第7章 万有引力与宇宙航行 分层练习题含答案
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、物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列说法中不符合史实的是（ ）
A．亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才能运动
B．哥白尼提出了日心说，并发现了行星运动的规律
C．平均速度、瞬时速度和加速度等描述运动所需要的概念是伽利略首先建立的
D．笛卡尔认为如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动
2、如图所示，O表示地球，P表示一个绕地球沿椭圆轨道做逆时针方向运动的人造卫星，AB为长轴，CD为短轴。在卫星绕地球运动一周的时间内，从A到B的时间为tAB，同理从B到A、从C到D、从D到C的时间分别为tBA、tCD、tDC。下列关系式正确的是( )
A．tAB＞tBA B．tAB＜tBA C．tCD＞tDC D．tCD＜tDC
3、如图所示，两球间的距离为r，两球的质量分布均匀，质量大小分别为m1、m2，半径大小分别为r1、r2，则两球间的万有引力大小为( )
A.G B.Geq \f(m1m2,r)
C.G D.G
4、假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么( )
A．地球公转的周期大于火星公转的周期
B．地球公转的线速度小于火星公转的线速度
C．地球公转的加速度小于火星公转的加速度
D．地球公转的角速度大于火星公转的角速度
5、如图所示，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的轨道相交于点P，b、d在同一个圆轨道上。某时刻b卫星恰好处于c卫星的正上方。下列说法中正确的是( )
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
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“神舟十号”飞船的高速发射
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、地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球同步卫星的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3。地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则( )
A.F1＝F2＞F3 B.a1＝a2＝g＞a3
C.v1＝v2＝v＞v3 D.ω1＝ω3＜ω2
8、（多选）假如地球自转速度增大，下列说法中正确的是( )
A．放在赤道地面上物体的万有引力不变
B．放在两极地面上物体的重力不变
C．放在赤道地面上物体的重力减小
D．放在两极地面上物体的重力增大
9、关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是( )
A.第谷总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律
B.开普勒在牛顿运动定律的基础上，导出了行星运动的规律
C.开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
D.开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
10、同步卫星距离地面的高度约为地球半径的6倍，那么，某卫星在同步轨道上运行时受到的引力是它在地面上受到的引力的n倍，则n等于( )
A.7 B. C. D.49
11、月球表面重力加速度是地球表面重力加速度的，若已知月球半径约为1.72×103 km，引力常量为6.67×10－11 N·m2/kg2，地球表面重力加速度为9.8 m/s2。试估算月球质量的数量级为( )
A．1016 kg B．1020 kg C．1022 kg D．1024 kg
12、如图所示，设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n倍，质量为火星的k倍，不考虑行星自转的影响，则( )
A.金星表面的重力加速度是火星的倍
B.金星的“第一宇宙速度”是火星的倍
C.金星绕太阳运动的加速度比火星小
D.金星绕太阳运动的周期比火星大
13、下列情境中，经典力学不适用的是（ ）
A．小朋友坐滑梯下滑 B．轮船在大海上航行
C．宇宙粒子接近光速运动 D．子弹在空中飞行
14、火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知( )
A.太阳位于木星运行轨道的中心
B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
D.相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
15、一物体在地球表面重16 N，它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中的视重(即物体对火箭竖直向下的压力)为9 N，则此火箭离地球表面的距离为地球半径的(地球表面重力加速度取10 m/s2)( )
A.2倍 B.3倍 C.4倍 D.0.5倍
二、非选择题。
16、牛顿运动定律的适用范围是___、___________的物体。
17、【问题探究】已知地球、火星都绕太阳转动，火星的公转半径是地球公转半径的1.5倍，根据以上材料思考：
(1)地球、火星遵循什么样的动力学规律？
(2)如何比较火星与地球的线速度、角速度、周期以及向心加速度的大小？
18、（计算题）冥王星离太阳的距离是地球离太阳距离的倍，那么冥王星绕太阳的公转周期是多少年？（冥王星和地球绕太阳公转的轨道可视为圆形轨道）
19、（计算类题）如图所示，两个星球A、B组成双星系统，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。已知A、B星球质量分别为mA、mB，引力常量为G。求(其中L为两星中心距离，T为两星的运动周期)。
20、（计算题）如图所示，一轻弹簧原长L＝1 m，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，AC＝3.5L.质量m＝1 kg的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点(未画出)，随后P沿轨道被弹回，最高到达F点，AF＝2L，已知P与直轨道间的动摩擦因数μ＝0.25.(取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2)求：
(1)P第一次运动到B点时速度的大小；
(2)P运动到E点时弹簧的压缩量x及弹簧的弹性势能Ep.
2022—2023学年物理人教（2019）必修第二册第7章 万有引力与宇宙航行 分层练习题含答案
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、物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列说法中不符合史实的是（ ）
A．亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才能运动
B．哥白尼提出了日心说，并发现了行星运动的规律
C．平均速度、瞬时速度和加速度等描述运动所需要的概念是伽利略首先建立的
D．笛卡尔认为如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动
【答案】B
2、如图所示，O表示地球，P表示一个绕地球沿椭圆轨道做逆时针方向运动的人造卫星，AB为长轴，CD为短轴。在卫星绕地球运动一周的时间内，从A到B的时间为tAB，同理从B到A、从C到D、从D到C的时间分别为tBA、tCD、tDC。下列关系式正确的是( )
A．tAB＞tBA B．tAB＜tBA C．tCD＞tDC D．tCD＜tDC
【答案】D
3、如图所示，两球间的距离为r，两球的质量分布均匀，质量大小分别为m1、m2，半径大小分别为r1、r2，则两球间的万有引力大小为( )
A.G B.Geq \f(m1m2,r)
C.G D.G
【答案】D
4、假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么( )
A．地球公转的周期大于火星公转的周期
B．地球公转的线速度小于火星公转的线速度
C．地球公转的加速度小于火星公转的加速度
D．地球公转的角速度大于火星公转的角速度
【答案】D
5、如图所示，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的轨道相交于点P，b、d在同一个圆轨道上。某时刻b卫星恰好处于c卫星的正上方。下列说法中正确的是( )
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
【答案】 B
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“神舟十号”飞船的高速发射
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、地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球同步卫星的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3。地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则( )
A.F1＝F2＞F3 B.a1＝a2＝g＞a3
C.v1＝v2＝v＞v3 D.ω1＝ω3＜ω2
【答案】D
8、（多选）假如地球自转速度增大，下列说法中正确的是( )
A．放在赤道地面上物体的万有引力不变
B．放在两极地面上物体的重力不变
C．放在赤道地面上物体的重力减小
D．放在两极地面上物体的重力增大
【答案】ABC
9、关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是( )
A.第谷总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律
B.开普勒在牛顿运动定律的基础上，导出了行星运动的规律
C.开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
D.开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
【答案】C
10、同步卫星距离地面的高度约为地球半径的6倍，那么，某卫星在同步轨道上运行时受到的引力是它在地面上受到的引力的n倍，则n等于( )
A.7 B. C. D.49
【答案】B
11、月球表面重力加速度是地球表面重力加速度的，若已知月球半径约为1.72×103 km，引力常量为6.67×10－11 N·m2/kg2，地球表面重力加速度为9.8 m/s2。试估算月球质量的数量级为( )
A．1016 kg B．1020 kg C．1022 kg D．1024 kg
【答案】C
12、如图所示，设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n倍，质量为火星的k倍，不考虑行星自转的影响，则( )
A.金星表面的重力加速度是火星的倍
B.金星的“第一宇宙速度”是火星的倍
C.金星绕太阳运动的加速度比火星小
D.金星绕太阳运动的周期比火星大
【答案】B
13、下列情境中，经典力学不适用的是（ ）
A．小朋友坐滑梯下滑 B．轮船在大海上航行
C．宇宙粒子接近光速运动 D．子弹在空中飞行
【答案】C
14、火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知( )
A.太阳位于木星运行轨道的中心
B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
D.相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
【答案】C
15、一物体在地球表面重16 N，它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中的视重(即物体对火箭竖直向下的压力)为9 N，则此火箭离地球表面的距离为地球半径的(地球表面重力加速度取10 m/s2)( )
A.2倍 B.3倍 C.4倍 D.0.5倍
【答案】B
二、非选择题。
16、牛顿运动定律的适用范围是___、___________的物体。
【答案】宏观 低速
17、【问题探究】已知地球、火星都绕太阳转动，火星的公转半径是地球公转半径的1.5倍，根据以上材料思考：
(1)地球、火星遵循什么样的动力学规律？
(2)如何比较火星与地球的线速度、角速度、周期以及向心加速度的大小？
【答案】(1)地球、火星等行星绕太阳的运动可看作匀速圆周运动，万有引力提供向心力。
(2)由G＝man＝m＝mω2r＝mr表达式可知线速度、角速度、周期及向心加速度等各量都与轨道半径有关系。
18、（计算题）冥王星离太阳的距离是地球离太阳距离的倍，那么冥王星绕太阳的公转周期是多少年？（冥王星和地球绕太阳公转的轨道可视为圆形轨道）
【答案】年
19、（计算类题）如图所示，两个星球A、B组成双星系统，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。已知A、B星球质量分别为mA、mB，引力常量为G。求(其中L为两星中心距离，T为两星的运动周期)。
【答案】
【解析】设A、B两个星球做圆周运动的半径分别为rA、rB，则rA＋rB＝L，
对星球A：G＝mArA
对星球B：G＝mBrB
联立以上三式，求得＝。
20、（计算题）如图所示，一轻弹簧原长L＝1 m，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，AC＝3.5L.质量m＝1 kg的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点(未画出)，随后P沿轨道被弹回，最高到达F点，AF＝2L，已知P与直轨道间的动摩擦因数μ＝0.25.(取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2)求：
(1)P第一次运动到B点时速度的大小；
(2)P运动到E点时弹簧的压缩量x及弹簧的弹性势能Ep.
【答案】(1)2 m/s (2)0.5 m 12 J
【解析】(1)根据题意知，B、C之间的距离为3.5L－L＝2.5L
设P到达B点时的速度为vB，由动能定理得
mg(2.5L)sin 37°－μmg(2.5L)cos 37°＝mv
解得vB＝2 m/s.
(2)设BE＝x，P到达E点时弹簧的弹性势能为Ep，P由C点运动到E点再弹回到F点的过程中，由动能定理有
mg(3.5L－2L)sin 37°－μmgL1cos 37°＝0
且L1＝2.5L＋2x＋L
解得x＝0.5 m
P由C点运动到E点的过程中，由动能定理有
(mgsin 37°－μmgcos 37°)×(2.5L＋x)－W外＝0
则Ep＝W外＝12 J。
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、物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列说法中不符合史实的是（ ）
A．亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才能运动
B．哥白尼提出了日心说，并发现了行星运动的规律
C．平均速度、瞬时速度和加速度等描述运动所需要的概念是伽利略首先建立的
D．笛卡尔认为如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动
2、如图所示，O表示地球，P表示一个绕地球沿椭圆轨道做逆时针方向运动的人造卫星，AB为长轴，CD为短轴。在卫星绕地球运动一周的时间内，从A到B的时间为tAB，同理从B到A、从C到D、从D到C的时间分别为tBA、tCD、tDC。下列关系式正确的是( )
A．tAB＞tBA B．tAB＜tBA C．tCD＞tDC D．tCD＜tDC
3、如图所示，两球间的距离为r，两球的质量分布均匀，质量大小分别为m1、m2，半径大小分别为r1、r2，则两球间的万有引力大小为( )
A.G B.Geq \f(m1m2,r)
C.G D.G
4、假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么( )
A．地球公转的周期大于火星公转的周期
B．地球公转的线速度小于火星公转的线速度
C．地球公转的加速度小于火星公转的加速度
D．地球公转的角速度大于火星公转的角速度
5、如图所示，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的轨道相交于点P，b、d在同一个圆轨道上。某时刻b卫星恰好处于c卫星的正上方。下列说法中正确的是( )
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
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“神舟十号”飞船的高速发射
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、地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球同步卫星的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3。地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则( )
A.F1＝F2＞F3 B.a1＝a2＝g＞a3
C.v1＝v2＝v＞v3 D.ω1＝ω3＜ω2
8、（多选）假如地球自转速度增大，下列说法中正确的是( )
A．放在赤道地面上物体的万有引力不变
B．放在两极地面上物体的重力不变
C．放在赤道地面上物体的重力减小
D．放在两极地面上物体的重力增大
9、关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是( )
A.第谷总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律
B.开普勒在牛顿运动定律的基础上，导出了行星运动的规律
C.开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
D.开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
10、同步卫星距离地面的高度约为地球半径的6倍，那么，某卫星在同步轨道上运行时受到的引力是它在地面上受到的引力的n倍，则n等于( )
A.7 B. C. D.49
11、月球表面重力加速度是地球表面重力加速度的，若已知月球半径约为1.72×103 km，引力常量为6.67×10－11 N·m2/kg2，地球表面重力加速度为9.8 m/s2。试估算月球质量的数量级为( )
A．1016 kg B．1020 kg C．1022 kg D．1024 kg
12、如图所示，设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n倍，质量为火星的k倍，不考虑行星自转的影响，则( )
A.金星表面的重力加速度是火星的倍
B.金星的“第一宇宙速度”是火星的倍
C.金星绕太阳运动的加速度比火星小
D.金星绕太阳运动的周期比火星大
13、下列情境中，经典力学不适用的是（ ）
A．小朋友坐滑梯下滑 B．轮船在大海上航行
C．宇宙粒子接近光速运动 D．子弹在空中飞行
14、火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知( )
A.太阳位于木星运行轨道的中心
B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
D.相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
15、一物体在地球表面重16 N，它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中的视重(即物体对火箭竖直向下的压力)为9 N，则此火箭离地球表面的距离为地球半径的(地球表面重力加速度取10 m/s2)( )
A.2倍 B.3倍 C.4倍 D.0.5倍
二、非选择题。
16、牛顿运动定律的适用范围是___、___________的物体。
17、【问题探究】已知地球、火星都绕太阳转动，火星的公转半径是地球公转半径的1.5倍，根据以上材料思考：
(1)地球、火星遵循什么样的动力学规律？
(2)如何比较火星与地球的线速度、角速度、周期以及向心加速度的大小？
18、（计算题）冥王星离太阳的距离是地球离太阳距离的倍，那么冥王星绕太阳的公转周期是多少年？（冥王星和地球绕太阳公转的轨道可视为圆形轨道）
19、（计算类题）如图所示，两个星球A、B组成双星系统，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。已知A、B星球质量分别为mA、mB，引力常量为G。求(其中L为两星中心距离，T为两星的运动周期)。
20、（计算题）如图所示，一轻弹簧原长L＝1 m，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，AC＝3.5L.质量m＝1 kg的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点(未画出)，随后P沿轨道被弹回，最高到达F点，AF＝2L，已知P与直轨道间的动摩擦因数μ＝0.25.(取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2)求：
(1)P第一次运动到B点时速度的大小；
(2)P运动到E点时弹簧的压缩量x及弹簧的弹性势能Ep.
2022—2023学年物理人教（2019）必修第二册第7章 万有引力与宇宙航行 分层练习题含答案
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、物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列说法中不符合史实的是（ ）
A．亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才能运动
B．哥白尼提出了日心说，并发现了行星运动的规律
C．平均速度、瞬时速度和加速度等描述运动所需要的概念是伽利略首先建立的
D．笛卡尔认为如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动
【答案】B
2、如图所示，O表示地球，P表示一个绕地球沿椭圆轨道做逆时针方向运动的人造卫星，AB为长轴，CD为短轴。在卫星绕地球运动一周的时间内，从A到B的时间为tAB，同理从B到A、从C到D、从D到C的时间分别为tBA、tCD、tDC。下列关系式正确的是( )
A．tAB＞tBA B．tAB＜tBA C．tCD＞tDC D．tCD＜tDC
【答案】D
3、如图所示，两球间的距离为r，两球的质量分布均匀，质量大小分别为m1、m2，半径大小分别为r1、r2，则两球间的万有引力大小为( )
A.G B.Geq \f(m1m2,r)
C.G D.G
【答案】D
4、假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么( )
A．地球公转的周期大于火星公转的周期
B．地球公转的线速度小于火星公转的线速度
C．地球公转的加速度小于火星公转的加速度
D．地球公转的角速度大于火星公转的角速度
【答案】D
5、如图所示，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的轨道相交于点P，b、d在同一个圆轨道上。某时刻b卫星恰好处于c卫星的正上方。下列说法中正确的是( )
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
【答案】 B
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“神舟十号”飞船的高速发射
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、地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球同步卫星的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3。地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则( )
A.F1＝F2＞F3 B.a1＝a2＝g＞a3
C.v1＝v2＝v＞v3 D.ω1＝ω3＜ω2
【答案】D
8、（多选）假如地球自转速度增大，下列说法中正确的是( )
A．放在赤道地面上物体的万有引力不变
B．放在两极地面上物体的重力不变
C．放在赤道地面上物体的重力减小
D．放在两极地面上物体的重力增大
【答案】ABC
9、关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是( )
A.第谷总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律
B.开普勒在牛顿运动定律的基础上，导出了行星运动的规律
C.开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
D.开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
【答案】C
10、同步卫星距离地面的高度约为地球半径的6倍，那么，某卫星在同步轨道上运行时受到的引力是它在地面上受到的引力的n倍，则n等于( )
A.7 B. C. D.49
【答案】B
11、月球表面重力加速度是地球表面重力加速度的，若已知月球半径约为1.72×103 km，引力常量为6.67×10－11 N·m2/kg2，地球表面重力加速度为9.8 m/s2。试估算月球质量的数量级为( )
A．1016 kg B．1020 kg C．1022 kg D．1024 kg
【答案】C
12、如图所示，设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n倍，质量为火星的k倍，不考虑行星自转的影响，则( )
A.金星表面的重力加速度是火星的倍
B.金星的“第一宇宙速度”是火星的倍
C.金星绕太阳运动的加速度比火星小
D.金星绕太阳运动的周期比火星大
【答案】B
13、下列情境中，经典力学不适用的是（ ）
A．小朋友坐滑梯下滑 B．轮船在大海上航行
C．宇宙粒子接近光速运动 D．子弹在空中飞行
【答案】C
14、火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知( )
A.太阳位于木星运行轨道的中心
B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
D.相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
【答案】C
15、一物体在地球表面重16 N，它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中的视重(即物体对火箭竖直向下的压力)为9 N，则此火箭离地球表面的距离为地球半径的(地球表面重力加速度取10 m/s2)( )
A.2倍 B.3倍 C.4倍 D.0.5倍
【答案】B
二、非选择题。
16、牛顿运动定律的适用范围是___、___________的物体。
【答案】宏观 低速
17、【问题探究】已知地球、火星都绕太阳转动，火星的公转半径是地球公转半径的1.5倍，根据以上材料思考：
(1)地球、火星遵循什么样的动力学规律？
(2)如何比较火星与地球的线速度、角速度、周期以及向心加速度的大小？
【答案】(1)地球、火星等行星绕太阳的运动可看作匀速圆周运动，万有引力提供向心力。
(2)由G＝man＝m＝mω2r＝mr表达式可知线速度、角速度、周期及向心加速度等各量都与轨道半径有关系。
18、（计算题）冥王星离太阳的距离是地球离太阳距离的倍，那么冥王星绕太阳的公转周期是多少年？（冥王星和地球绕太阳公转的轨道可视为圆形轨道）
【答案】年
19、（计算类题）如图所示，两个星球A、B组成双星系统，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。已知A、B星球质量分别为mA、mB，引力常量为G。求(其中L为两星中心距离，T为两星的运动周期)。
【答案】
【解析】设A、B两个星球做圆周运动的半径分别为rA、rB，则rA＋rB＝L，
对星球A：G＝mArA
对星球B：G＝mBrB
联立以上三式，求得＝。
20、（计算题）如图所示，一轻弹簧原长L＝1 m，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，AC＝3.5L.质量m＝1 kg的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点(未画出)，随后P沿轨道被弹回，最高到达F点，AF＝2L，已知P与直轨道间的动摩擦因数μ＝0.25.(取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2)求：
(1)P第一次运动到B点时速度的大小；
(2)P运动到E点时弹簧的压缩量x及弹簧的弹性势能Ep.
【答案】(1)2 m/s (2)0.5 m 12 J
【解析】(1)根据题意知，B、C之间的距离为3.5L－L＝2.5L
设P到达B点时的速度为vB，由动能定理得
mg(2.5L)sin 37°－μmg(2.5L)cos 37°＝mv
解得vB＝2 m/s.
(2)设BE＝x，P到达E点时弹簧的弹性势能为Ep，P由C点运动到E点再弹回到F点的过程中，由动能定理有
mg(3.5L－2L)sin 37°－μmgL1cos 37°＝0
且L1＝2.5L＋2x＋L
解得x＝0.5 m
P由C点运动到E点的过程中，由动能定理有
(mgsin 37°－μmgcos 37°)×(2.5L＋x)－W外＝0
则Ep＝W外＝12 J。