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 课后练习（含答案）
文档属性
| 名称 | 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 课后练习（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 664.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-02-02 21:01:25 | ||
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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 课后练习含答案
人教第7章 万有引力与宇宙航行
一、选择题。
1、(双选)在天文学上，春分、夏至、秋分、冬至将一年分为春、夏、秋、冬四季。如图所示，从地球绕太阳的运动规律入手，下列判断正确的是 ( )
A.在1月初，地球绕太阳的运行速率较大
B.在7月初，地球绕太阳的运行速率较大
C.在北半球，春夏两季与秋冬两季时间相等
D.在北半球，春夏两季比秋冬两季时间长
2、地球质量大约是月球质量的81倍，在“嫦娥三号”探月卫星通过月、地之间某一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到月球中心和地球中心的距离之比为( )
A.1∶3 B.1∶9 C.1∶27 D.9∶1
3、一个物体在地球表面所受的重力为G，则它在距地面高度等于2倍地球半径的位置时，物体所受的重力为（ ）
A． B． C． D．
4、2017年11月21日，我国以“一箭三星”方式将吉林一号视频04、05、06星成功发射。其中吉林一号04星的工作轨道高度约为535 km，比同步卫星轨道低很多，同步卫星的轨道又低于月球的轨道，其轨道关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.吉林一号04星的发射速度一定小于7.9 km/s
B.同步卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球的角速度大
C.吉林一号04星绕地球运行的周期比同步卫星的周期大
D.所有卫星在运行轨道上完全失重，重力加速度为零
5、一枚静止时长30m的火箭以1.5×108m/s的速度从观察者的身边掠过，已知光速为3×108m/s，观察者测得火箭的长度约为（ ）
A．30m B．15m C．34m D．26m
6、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
7、绕地球做圆周运动的空间实验室所受到的引力提供向心力，空间实验室里的物体都处于完全失重状态，则能完成的实验是( )
A.用天平测物体的质量
B.用弹簧测力计、刻度尺探究两个互成角度的力的合成规律
C.用弹簧测力计测物体的重力
D.求做自由落体运动物体的加速度
8、如图所示，某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是( )
A.天 B.天 C.1天 D.9天
9、(多选)地球绕地轴自转时，对静止在地面上的某一个物体，下列说法正确的是( )
A.物体的重力并不等于它随地球自转所需要的向心力
B.在地面上的任何位置，物体向心加速度的大小都相等，方向都指向地心
C.在地面上的任何位置，物体向心加速度的方向都垂直指向地球的自转轴
D.物体随地球自转的向心加速度随着地球纬度的减小而增大
10、地球和木星绕太阳运行的轨道可以看作是圆形的，它们各自的卫星轨道也可看作是圆形的。已知木星的公转轨道半径约为地球公转轨道半径的5倍，木星半径约为地球半径的11倍，木星质量大于地球质量。如图所示是地球和木星的不同卫星做圆周运动的半径r的立方与周期T的平方的关系图象，已知万有引力常量为G，地球的半径为R。下列说法正确的是（ ）
A．木星与地球的质量之比为 B．木星与地球的线速度之比为1∶5
C．地球密度为 D．木星密度为
11、“静止”在赤道上空的地球同步气象卫星将气象数据发回地面，为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料。设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，下列说法中正确的是( )
A.同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的
B.同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的
C.同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的
D.同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的
12、牛顿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
13、(双选)下列说法正确的是( )
A.太阳系中的行星有一个共同的轨道焦点
B.太阳系中的行星的轨道有的是圆形，并不都是椭圆
C.行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向
D.行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直
14、(多选)月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的，一个质量为600 kg的飞行器到达月球后( )
A.在月球上的质量仍为600 kg
B.在月球表面受到的重力为980 N
C.在月球表面上方的高空中所受万有引力小于980 N
D.在月球上的质量将小于600 kg
15、2018年3月14日，当今世界最杰出的理论物理学家霍金逝世。霍金曾认为，未来1000年内，人类可能移居火星。火星和地球绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的。若火星绕太阳运行的轨道半径是地球绕太阳运行轨道半径的k倍，则火星与地球绕太阳运行的（ ）
A．角速度之比是 B．角速度之比是
C．周期之比是 D．周期之比是
二、非选择题。
16、两行星A和B是两个均匀球体，行星A的卫星a沿圆轨道运行的周期为；行星B的卫星b沿圆轨道运行的周期为。设两卫星均为各自中心星体的近地卫星，而且，行星A和行星B的半径之比为，两行星的质量之比MA：MB =_____ ，则行星A和行星B的密度之比＝_____ ，行星表面的重力加速度之比＝_____ 。
17、如图所示，远离其它天体的两颗星A、B可视为质点，它们之间的距离为d，A、B围绕连线上一固定点O做匀速圆周运动，测得A运动的角速度为ω，已知引力常量为G，求它们总质量________。
18、火星半径约为地球半径的一半，火星质量约为地球质量的。一位宇航员连同宇航服在地球上的质量为50 kg。求：
(1)在火星上宇航员所受的重力为多少？
(2)宇航员在地球上可跳1.5 m高，他在火星上可跳多高？(取地球表面的重力加速度g＝10 m/s2)
19、（计算题）在天文观测中，观测到质量相等的三颗星始终位于边长为L的等边三角形三个顶点上，并沿等边三角形的外接圆做周期为T的匀速圆周运动，如图所示。已知引力常量为G，不计其他星球对它们的影响。
（1）求每颗星的质量m；
（2）若三颗星两两之间的距离均增大为原来的2倍，求三颗星稳定运动时的线速度大小v。
20、两个星球组成双星，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，现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量。
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 课后练习含答案
人教第7章 万有引力与宇宙航行
一、选择题。
1、(双选)在天文学上，春分、夏至、秋分、冬至将一年分为春、夏、秋、冬四季。如图所示，从地球绕太阳的运动规律入手，下列判断正确的是 ( )
A.在1月初，地球绕太阳的运行速率较大
B.在7月初，地球绕太阳的运行速率较大
C.在北半球，春夏两季与秋冬两季时间相等
D.在北半球，春夏两季比秋冬两季时间长
【答案】AD
2、地球质量大约是月球质量的81倍，在“嫦娥三号”探月卫星通过月、地之间某一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到月球中心和地球中心的距离之比为( )
A.1∶3 B.1∶9 C.1∶27 D.9∶1
【答案】B
3、一个物体在地球表面所受的重力为G，则它在距地面高度等于2倍地球半径的位置时，物体所受的重力为（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
4、2017年11月21日，我国以“一箭三星”方式将吉林一号视频04、05、06星成功发射。其中吉林一号04星的工作轨道高度约为535 km，比同步卫星轨道低很多，同步卫星的轨道又低于月球的轨道，其轨道关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.吉林一号04星的发射速度一定小于7.9 km/s
B.同步卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球的角速度大
C.吉林一号04星绕地球运行的周期比同步卫星的周期大
D.所有卫星在运行轨道上完全失重，重力加速度为零
【答案】B
5、一枚静止时长30m的火箭以1.5×108m/s的速度从观察者的身边掠过，已知光速为3×108m/s，观察者测得火箭的长度约为（ ）
A．30m B．15m C．34m D．26m
【答案】D
6、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
7、绕地球做圆周运动的空间实验室所受到的引力提供向心力，空间实验室里的物体都处于完全失重状态，则能完成的实验是( )
A.用天平测物体的质量
B.用弹簧测力计、刻度尺探究两个互成角度的力的合成规律
C.用弹簧测力计测物体的重力
D.求做自由落体运动物体的加速度
【答案】B
8、如图所示，某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是( )
A.天 B.天 C.1天 D.9天
【答案】C
9、(多选)地球绕地轴自转时，对静止在地面上的某一个物体，下列说法正确的是( )
A.物体的重力并不等于它随地球自转所需要的向心力
B.在地面上的任何位置，物体向心加速度的大小都相等，方向都指向地心
C.在地面上的任何位置，物体向心加速度的方向都垂直指向地球的自转轴
D.物体随地球自转的向心加速度随着地球纬度的减小而增大
【答案】ACD
10、地球和木星绕太阳运行的轨道可以看作是圆形的，它们各自的卫星轨道也可看作是圆形的。已知木星的公转轨道半径约为地球公转轨道半径的5倍，木星半径约为地球半径的11倍，木星质量大于地球质量。如图所示是地球和木星的不同卫星做圆周运动的半径r的立方与周期T的平方的关系图象，已知万有引力常量为G，地球的半径为R。下列说法正确的是（ ）
A．木星与地球的质量之比为B．木星与地球的线速度之比为1∶5
C．地球密度为 D．木星密度为
【答案】D
11、“静止”在赤道上空的地球同步气象卫星将气象数据发回地面，为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料。设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，下列说法中正确的是( )
A.同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的
B.同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的
C.同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的
D.同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的
【答案】C
12、牛顿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
13、(双选)下列说法正确的是( )
A.太阳系中的行星有一个共同的轨道焦点
B.太阳系中的行星的轨道有的是圆形，并不都是椭圆
C.行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向
D.行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直
【答案】AC
14、(多选)月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的，一个质量为600 kg的飞行器到达月球后( )
A.在月球上的质量仍为600 kg
B.在月球表面受到的重力为980 N
C.在月球表面上方的高空中所受万有引力小于980 N
D.在月球上的质量将小于600 kg
【答案】ABC
15、2018年3月14日，当今世界最杰出的理论物理学家霍金逝世。霍金曾认为，未来1000年内，人类可能移居火星。火星和地球绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的。若火星绕太阳运行的轨道半径是地球绕太阳运行轨道半径的k倍，则火星与地球绕太阳运行的（ ）
A．角速度之比是 B．角速度之比是
C．周期之比是 D．周期之比是
【答案】B
二、非选择题。
16、两行星A和B是两个均匀球体，行星A的卫星a沿圆轨道运行的周期为；行星B的卫星b沿圆轨道运行的周期为。设两卫星均为各自中心星体的近地卫星，而且，行星A和行星B的半径之比为，两行星的质量之比MA：MB =_____ ，则行星A和行星B的密度之比＝_____ ，行星表面的重力加速度之比＝_____ 。
【答案】2∶1 16∶1 8∶1
17、如图所示，远离其它天体的两颗星A、B可视为质点，它们之间的距离为d，A、B围绕连线上一固定点O做匀速圆周运动，测得A运动的角速度为ω，已知引力常量为G，求它们总质量________。
【答案】
18、火星半径约为地球半径的一半，火星质量约为地球质量的。一位宇航员连同宇航服在地球上的质量为50 kg。求：
(1)在火星上宇航员所受的重力为多少？
(2)宇航员在地球上可跳1.5 m高，他在火星上可跳多高？(取地球表面的重力加速度g＝10 m/s2)
【答案】(1)222.2 N (2)3.375 m
【详解】(1)由mg＝G，得g＝。
在地球上有g＝，
在火星上有g′＝，
所以g′＝ m/s2，
那么宇航员在火星上所受的重力
mg′＝50× N≈222.2 N。
(2)在地球上宇航员跳起的高度为h＝，
在火星上宇航员跳起的高度h′＝，
联立以上两式得h＝3.375 m。
19、（计算题）在天文观测中，观测到质量相等的三颗星始终位于边长为L的等边三角形三个顶点上，并沿等边三角形的外接圆做周期为T的匀速圆周运动，如图所示。已知引力常量为G，不计其他星球对它们的影响。
（1）求每颗星的质量m；
（2）若三颗星两两之间的距离均增大为原来的2倍，求三颗星稳定运动时的线速度大小v。
【答案】（1）； （2）
20、两个星球组成双星，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，现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量。
【答案】
【解析】设两星球质量分别为m1和m2，做圆周运动的半径分别为r1和R－r1，则由万有引力提供向心力得
G＝r1①
G＝(R－r1)②
由①②可得m1r1＝m2(R－r1)③
则＝④
由①④得＝＝，所以m1＋m2＝。
人教第7章 万有引力与宇宙航行
一、选择题。
1、(双选)在天文学上，春分、夏至、秋分、冬至将一年分为春、夏、秋、冬四季。如图所示，从地球绕太阳的运动规律入手，下列判断正确的是 ( )
A.在1月初，地球绕太阳的运行速率较大
B.在7月初，地球绕太阳的运行速率较大
C.在北半球，春夏两季与秋冬两季时间相等
D.在北半球，春夏两季比秋冬两季时间长
2、地球质量大约是月球质量的81倍，在“嫦娥三号”探月卫星通过月、地之间某一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到月球中心和地球中心的距离之比为( )
A.1∶3 B.1∶9 C.1∶27 D.9∶1
3、一个物体在地球表面所受的重力为G，则它在距地面高度等于2倍地球半径的位置时，物体所受的重力为（ ）
A． B． C． D．
4、2017年11月21日，我国以“一箭三星”方式将吉林一号视频04、05、06星成功发射。其中吉林一号04星的工作轨道高度约为535 km，比同步卫星轨道低很多，同步卫星的轨道又低于月球的轨道，其轨道关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.吉林一号04星的发射速度一定小于7.9 km/s
B.同步卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球的角速度大
C.吉林一号04星绕地球运行的周期比同步卫星的周期大
D.所有卫星在运行轨道上完全失重，重力加速度为零
5、一枚静止时长30m的火箭以1.5×108m/s的速度从观察者的身边掠过，已知光速为3×108m/s，观察者测得火箭的长度约为（ ）
A．30m B．15m C．34m D．26m
6、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
7、绕地球做圆周运动的空间实验室所受到的引力提供向心力，空间实验室里的物体都处于完全失重状态，则能完成的实验是( )
A.用天平测物体的质量
B.用弹簧测力计、刻度尺探究两个互成角度的力的合成规律
C.用弹簧测力计测物体的重力
D.求做自由落体运动物体的加速度
8、如图所示，某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是( )
A.天 B.天 C.1天 D.9天
9、(多选)地球绕地轴自转时，对静止在地面上的某一个物体，下列说法正确的是( )
A.物体的重力并不等于它随地球自转所需要的向心力
B.在地面上的任何位置，物体向心加速度的大小都相等，方向都指向地心
C.在地面上的任何位置，物体向心加速度的方向都垂直指向地球的自转轴
D.物体随地球自转的向心加速度随着地球纬度的减小而增大
10、地球和木星绕太阳运行的轨道可以看作是圆形的，它们各自的卫星轨道也可看作是圆形的。已知木星的公转轨道半径约为地球公转轨道半径的5倍，木星半径约为地球半径的11倍，木星质量大于地球质量。如图所示是地球和木星的不同卫星做圆周运动的半径r的立方与周期T的平方的关系图象，已知万有引力常量为G，地球的半径为R。下列说法正确的是（ ）
A．木星与地球的质量之比为 B．木星与地球的线速度之比为1∶5
C．地球密度为 D．木星密度为
11、“静止”在赤道上空的地球同步气象卫星将气象数据发回地面，为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料。设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，下列说法中正确的是( )
A.同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的
B.同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的
C.同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的
D.同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的
12、牛顿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
13、(双选)下列说法正确的是( )
A.太阳系中的行星有一个共同的轨道焦点
B.太阳系中的行星的轨道有的是圆形，并不都是椭圆
C.行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向
D.行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直
14、(多选)月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的，一个质量为600 kg的飞行器到达月球后( )
A.在月球上的质量仍为600 kg
B.在月球表面受到的重力为980 N
C.在月球表面上方的高空中所受万有引力小于980 N
D.在月球上的质量将小于600 kg
15、2018年3月14日，当今世界最杰出的理论物理学家霍金逝世。霍金曾认为，未来1000年内，人类可能移居火星。火星和地球绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的。若火星绕太阳运行的轨道半径是地球绕太阳运行轨道半径的k倍，则火星与地球绕太阳运行的（ ）
A．角速度之比是 B．角速度之比是
C．周期之比是 D．周期之比是
二、非选择题。
16、两行星A和B是两个均匀球体，行星A的卫星a沿圆轨道运行的周期为；行星B的卫星b沿圆轨道运行的周期为。设两卫星均为各自中心星体的近地卫星，而且，行星A和行星B的半径之比为，两行星的质量之比MA：MB =_____ ，则行星A和行星B的密度之比＝_____ ，行星表面的重力加速度之比＝_____ 。
17、如图所示，远离其它天体的两颗星A、B可视为质点，它们之间的距离为d，A、B围绕连线上一固定点O做匀速圆周运动，测得A运动的角速度为ω，已知引力常量为G，求它们总质量________。
18、火星半径约为地球半径的一半，火星质量约为地球质量的。一位宇航员连同宇航服在地球上的质量为50 kg。求：
(1)在火星上宇航员所受的重力为多少？
(2)宇航员在地球上可跳1.5 m高，他在火星上可跳多高？(取地球表面的重力加速度g＝10 m/s2)
19、（计算题）在天文观测中，观测到质量相等的三颗星始终位于边长为L的等边三角形三个顶点上，并沿等边三角形的外接圆做周期为T的匀速圆周运动，如图所示。已知引力常量为G，不计其他星球对它们的影响。
（1）求每颗星的质量m；
（2）若三颗星两两之间的距离均增大为原来的2倍，求三颗星稳定运动时的线速度大小v。
20、两个星球组成双星，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，现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量。
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 课后练习含答案
人教第7章 万有引力与宇宙航行
一、选择题。
1、(双选)在天文学上，春分、夏至、秋分、冬至将一年分为春、夏、秋、冬四季。如图所示，从地球绕太阳的运动规律入手，下列判断正确的是 ( )
A.在1月初，地球绕太阳的运行速率较大
B.在7月初，地球绕太阳的运行速率较大
C.在北半球，春夏两季与秋冬两季时间相等
D.在北半球，春夏两季比秋冬两季时间长
【答案】AD
2、地球质量大约是月球质量的81倍，在“嫦娥三号”探月卫星通过月、地之间某一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到月球中心和地球中心的距离之比为( )
A.1∶3 B.1∶9 C.1∶27 D.9∶1
【答案】B
3、一个物体在地球表面所受的重力为G，则它在距地面高度等于2倍地球半径的位置时，物体所受的重力为（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
4、2017年11月21日，我国以“一箭三星”方式将吉林一号视频04、05、06星成功发射。其中吉林一号04星的工作轨道高度约为535 km，比同步卫星轨道低很多，同步卫星的轨道又低于月球的轨道，其轨道关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.吉林一号04星的发射速度一定小于7.9 km/s
B.同步卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球的角速度大
C.吉林一号04星绕地球运行的周期比同步卫星的周期大
D.所有卫星在运行轨道上完全失重，重力加速度为零
【答案】B
5、一枚静止时长30m的火箭以1.5×108m/s的速度从观察者的身边掠过，已知光速为3×108m/s，观察者测得火箭的长度约为（ ）
A．30m B．15m C．34m D．26m
【答案】D
6、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
7、绕地球做圆周运动的空间实验室所受到的引力提供向心力，空间实验室里的物体都处于完全失重状态，则能完成的实验是( )
A.用天平测物体的质量
B.用弹簧测力计、刻度尺探究两个互成角度的力的合成规律
C.用弹簧测力计测物体的重力
D.求做自由落体运动物体的加速度
【答案】B
8、如图所示，某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是( )
A.天 B.天 C.1天 D.9天
【答案】C
9、(多选)地球绕地轴自转时，对静止在地面上的某一个物体，下列说法正确的是( )
A.物体的重力并不等于它随地球自转所需要的向心力
B.在地面上的任何位置，物体向心加速度的大小都相等，方向都指向地心
C.在地面上的任何位置，物体向心加速度的方向都垂直指向地球的自转轴
D.物体随地球自转的向心加速度随着地球纬度的减小而增大
【答案】ACD
10、地球和木星绕太阳运行的轨道可以看作是圆形的，它们各自的卫星轨道也可看作是圆形的。已知木星的公转轨道半径约为地球公转轨道半径的5倍，木星半径约为地球半径的11倍，木星质量大于地球质量。如图所示是地球和木星的不同卫星做圆周运动的半径r的立方与周期T的平方的关系图象，已知万有引力常量为G，地球的半径为R。下列说法正确的是（ ）
A．木星与地球的质量之比为B．木星与地球的线速度之比为1∶5
C．地球密度为 D．木星密度为
【答案】D
11、“静止”在赤道上空的地球同步气象卫星将气象数据发回地面，为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料。设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，下列说法中正确的是( )
A.同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的
B.同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的
C.同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的
D.同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的
【答案】C
12、牛顿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
13、(双选)下列说法正确的是( )
A.太阳系中的行星有一个共同的轨道焦点
B.太阳系中的行星的轨道有的是圆形，并不都是椭圆
C.行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向
D.行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直
【答案】AC
14、(多选)月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的，一个质量为600 kg的飞行器到达月球后( )
A.在月球上的质量仍为600 kg
B.在月球表面受到的重力为980 N
C.在月球表面上方的高空中所受万有引力小于980 N
D.在月球上的质量将小于600 kg
【答案】ABC
15、2018年3月14日，当今世界最杰出的理论物理学家霍金逝世。霍金曾认为，未来1000年内，人类可能移居火星。火星和地球绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的。若火星绕太阳运行的轨道半径是地球绕太阳运行轨道半径的k倍，则火星与地球绕太阳运行的（ ）
A．角速度之比是 B．角速度之比是
C．周期之比是 D．周期之比是
【答案】B
二、非选择题。
16、两行星A和B是两个均匀球体，行星A的卫星a沿圆轨道运行的周期为；行星B的卫星b沿圆轨道运行的周期为。设两卫星均为各自中心星体的近地卫星，而且，行星A和行星B的半径之比为，两行星的质量之比MA：MB =_____ ，则行星A和行星B的密度之比＝_____ ，行星表面的重力加速度之比＝_____ 。
【答案】2∶1 16∶1 8∶1
17、如图所示，远离其它天体的两颗星A、B可视为质点，它们之间的距离为d，A、B围绕连线上一固定点O做匀速圆周运动，测得A运动的角速度为ω，已知引力常量为G，求它们总质量________。
【答案】
18、火星半径约为地球半径的一半，火星质量约为地球质量的。一位宇航员连同宇航服在地球上的质量为50 kg。求：
(1)在火星上宇航员所受的重力为多少？
(2)宇航员在地球上可跳1.5 m高，他在火星上可跳多高？(取地球表面的重力加速度g＝10 m/s2)
【答案】(1)222.2 N (2)3.375 m
【详解】(1)由mg＝G，得g＝。
在地球上有g＝，
在火星上有g′＝，
所以g′＝ m/s2，
那么宇航员在火星上所受的重力
mg′＝50× N≈222.2 N。
(2)在地球上宇航员跳起的高度为h＝，
在火星上宇航员跳起的高度h′＝，
联立以上两式得h＝3.375 m。
19、（计算题）在天文观测中，观测到质量相等的三颗星始终位于边长为L的等边三角形三个顶点上，并沿等边三角形的外接圆做周期为T的匀速圆周运动，如图所示。已知引力常量为G，不计其他星球对它们的影响。
（1）求每颗星的质量m；
（2）若三颗星两两之间的距离均增大为原来的2倍，求三颗星稳定运动时的线速度大小v。
【答案】（1）； （2）
20、两个星球组成双星，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，现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量。
【答案】
【解析】设两星球质量分别为m1和m2，做圆周运动的半径分别为r1和R－r1，则由万有引力提供向心力得
G＝r1①
G＝(R－r1)②
由①②可得m1r1＝m2(R－r1)③
则＝④
由①④得＝＝，所以m1＋m2＝。