测试一
1．有甲、乙两颗地球同步卫星，它们绕地球运行的轨道可能是图中的哪一个：（ ）
A B C D
2.可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道( )
A．与地球表面上某一纬度线(非赤道)是共面同心圆
B．与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆
C．与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是静止的
D．与地球表面上的赤道线是共面同心圆，但卫星相对地球表面是运动的
3.嫦娥二号卫星预计将于2010年10月 ( http: / / www.21cnjy.com )发射。图4为“嫦娥二号”的姐妹星“嫦娥一号”某次在近地点A由轨道1变轨为轨道2的示意图，其中B、C分别为两个轨道的远地点。关于上述变轨过程及“嫦娥一号”在两个轨道上运动的情况，下列说法中正确的是（ ）
A．“嫦娥一号”在轨道1的A点处应点火减速
B．“嫦娥一号”在轨道1的A点处的速度比在轨道2 的A点处的速度大
C．“嫦娥一号”在轨道1的B点处的加速度比在轨道2的C点处的加速度大
D．以上说法均不正确
4. 已知地球质量为M,半径为R,地球表面 ( http: / / www.21cnjy.com )的重力加速度为g,引力常数为G,有一颗人造地球通讯卫星，在离地面上空高h处的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动,那么这个卫星的运行速率为 （ ）
A. B. C. D.
5.据报道，嫦娥二号探月卫星将于2010年 ( http: / / www.21cnjy.com )发射，其环月飞行的高度距离月球表面100km，所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度距离月球表面200km的嫦娥一号更加翔实。若卫星环月运行均可视为匀速圆周运动，运行轨道如图5所示。则（ ）
A．嫦娥二号环月运行的周期比嫦娥一号更大 B．嫦娥二号环月运行的周期比嫦娥一号更小
C．嫦娥二号环月运行时向心加速度比嫦娥一号更大
D．嫦娥二号环月运行时向心加速度与嫦娥一号更小
6.设地球的自转角速度为ω ( http: / / www.21cnjy.com )0，地球半径为R，地球表面重力加速度为g。某人造卫星在赤道上空做匀速圆周运动，轨道半径为r，且r<5R，飞行方向与地球的自转方向相同。在某时刻，该人造卫星通过赤道上某建筑物的正上方，则到下一次通过该建筑物正上方所需时间为( )
A． ( http: / / www.21cnjy.com ) B． ( http: / / www.21cnjy.com ) C． D．
7.要使两物体之间的引力变为原的四分之一，则下列说法正确的是：（ ）
A使两物体的质量各减少一半,距离保持不变
B使两物体间距离变为原来的2倍,质量不变
C使其中一个物体质量减为原来的1/4,距离不变
D使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的1/4
8.根据天体演变的规律,太阳的体积在不 ( http: / / www.21cnjy.com )断增大,几十亿年后将变成红巨星.在此过程中太阳对地球的引力(太阳和地球的质量可认为不变)将( )
A变大 B变小 C不变 D不能确定
9.把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动,则离太阳越远的行星( )
A周期越小 B线速度越小 C角速度越小 D加速度越小
10.两颗靠得较近的天体称双星,它 ( http: / / www.21cnjy.com )们以两者连线上某一点为共同圆心各自做匀速圆周运动,才不至于因彼此之间的万有引力吸引到一起,由此可知,它们的质量与它们的( )
A线速度成反比 B角速度成反比 C轨道半径成反比 D所需的向心力成反比
11.地球上有两位相距非常远的观察 ( http: / / www.21cnjy.com )者,都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动,则这两位观察者的位置以及两颗人造地球卫星到地球中心的距离可能是( )
A一人在南极,一人在北极,两卫星到地球中心的距离一定相等
B一人在南极,一人在北极,两卫星到地球中心的距离可以不等,但应成整数倍
C两人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离一定相等
D两人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离可以不等,但应成整数倍
12.设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动,若测 ( http: / / www.21cnjy.com )得土星到太阳的距离为R,土星绕太阳运动的周期为T,万有引力常量G已知,根据这些数据,能够求出的量有( )
A土星线速度的大小 B土星加速度的大小 C土星的质量 D太阳的质量
13.有一星球的密度与地球的密度相同,但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的4倍,则该星球的质量将是地球质量的( )
A 1/4 B 4倍 C 16倍 D 64倍
14.苹果落向地球,而不是地球向上运动碰到苹果,原因是
A由于苹果质量小,对地球的引力小,而地球质量大,对苹果引力大造成的
B由于地球对苹果有引力,而苹果对地球无引力造成的
C苹果与地球间的引力是大小相等的,由于地球质量极大,不可能产生明显的加速度
D以上说法都不对
15.关于地球的第一宇宙速度,下列说法中正确的是( )
A它是人造地球卫星环绕地球运转的最小速度
B它是近地圆行轨道上人造卫星的运行速度
C 它是能使卫星进入近地轨道最小发射速度
D它是能使卫星进入轨道的最大发射速度
16.太阳由于辐射,质量 ( http: / / www.21cnjy.com )在不断减少,地球由于接受太阳辐射和吸收宇宙中的尘埃,其质量在增加.假定地球增加的质量等于太阳减少的质量,且地球的轨道半径不变,则( )
A太阳对地球的引力增大 B太阳对地球的引力变小
C地球运行的周期变长 D地球运行的周期变短
17．对于万有引力定律的数学表达式F＝，下列说法正确的是（ ）
Ａ．公式中G为引力常数，是人为规定的 Ｂ．r趋近于零时，万有引力趋于无穷大
Ｃ．m1、m2之间的万有引力总是大小相等，与m1、m2的质量是否相等无关
Ｄ．m1、m2之间的万有引力总是大小相等方向相反，是一对平衡力
18．地球的半径为R，地球表面处物体所 ( http: / / www.21cnjy.com )受的重力为mg，近似等于物体所受的万有引力．关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中，正确的是（ ）
Ａ．离地面高度R处为4mg Ｂ．离地面高度R处为mg/2
Ｃ．离地面高度－3R处为mg/3 Ｄ．离地心R/2处为4mg
19一个半径比地球大2倍.质量是地球质量36倍的行星,它表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的____________倍
20.已知地球半径约为6.4×106M ( http: / / www.21cnjy.com ),又知月球绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动,则可估算出月球___地心的距离约为___________M(结果只保留一位有效数字)
21.若取地球的第一宇宙速度为8k ( http: / / www.21cnjy.com )m/s,某行星的质量是地球质量的6倍,半径是地球半径的1.5倍,则这一行星的第一宇宙速度为_________________
22.太阳的两颗行星A.B绕太阳做匀速圆 ( http: / / www.21cnjy.com )周运动,已知两行星质量之比为4：1，它们到太阳的距离之比 为4：1，则它们绕太阳运动的线速度之比为__________向心加速度之比为_____
23.登月火箭关闭发动机后在离月球表 ( http: / / www.21cnjy.com )面112㏎的空中沿圆形轨道运行,周期为120.5min,月球的半径是1740㏎,根据这些数据计算月球的质量和平均密度(G已知)
24.地球的同步卫星距地面高H约为地球 ( http: / / www.21cnjy.com )半径R的5倍, 同步卫星正下方的地面上有一静止的物体A,则同步卫星与物体A的向心加速度之比是多少 若给物体A以适当的绕行速度,使A成为近地卫星,则同步卫星与近地卫星的向心加速度之比是多少
25.中子星是由中子组成的密集 ( http: / / www.21cnjy.com )星体,具有极大的密度.已知某中子星的自转角速度W=60πrad/s,为使中子星不因自转而瓦解,其密度至少为多大 又已知某中子星的密度是1×1017 kg/m3，中子星的卫星绕中子星做圆周运动,试求卫星运动的最小周期.
26．某星球的质量约为地球质量的9倍， ( http: / / www.21cnjy.com )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15m，则在该星球上从同样的高度，以同样的初速度平抛该物体，其射程为多少？
怀化三中高一物理科必修二导学案
上课时间： 月 日 星期 编写人 滕海英 审核人 廖旭东 修订人 唐汉涛
测试二
1.如图所示的三个人造地球卫星，则说法正确的是（ ）
①卫星可能的轨道为a、b、c ②卫星可能的轨道为a、c
③同步卫星可能的轨道为a、c ④同步卫星可能的轨道为a
A．①③是对的 B．②④是对的 C．②③是对的 D．①④是对的
2.在圆轨道上运行的国际空间站里，一宇航员 ( http: / / www.21cnjy.com )静止（相对空间舱）“站”于舱内朝向地球一侧的“地面”上，如图所示，下列说法正确的是 （ ）
A. 宇航员此时处于受力平衡状态
B. 空间站的运行速度一定小于7.9km/s
C. 宇航员与“地面”之间无弹力作用
D. 若宇航员将手中一小球无初速（相对于空间舱）释放，该小球将落到“地”面
3.据中新社3月10日消息， ( http: / / www.21cnjy.com )我国将于2011年上半年发射“天宫一号”目标飞行器，2011年下半年发射“神舟八号”飞船并与“天宫一号”实现对接。某同学得知上述消息后，画出“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的假想图如图所示，A代表“天宫一号”，B代表“神舟八号”，虚线为各自的轨道。由此假想图，可以判定（ ）
A．A的运行速率小于B的运行速率
B．A的周期大于B的周期
C．A的向心加速度大于B的向心加速度
D．B适度加速有可能与A实现对接
4.通信卫星大多是相对地球“静止”的同 ( http: / / www.21cnjy.com )步卫星，如图所示在地球周围均匀地配置三颗同步通信卫星，就覆盖了全部地球表面，可以实现全球通信。下列说法中正确的是（ ）
A．同步卫星运行的线速度大于第一宇宙速度
B．同步卫星绕地球运行的轨道根据需要可以经过绵阳上空
C．同步卫星运行的加速度大于地球表面的物体自转的加速度
D．同步卫星运行的角速度与地球自转的角速度相
5.美国太空总署（NASA）为探测月球 ( http: / / www.21cnjy.com )是否存在水分，于2009年10月9日利用一支火箭和一颗卫星连续撞击月球．据天文学家测量，月球的半径约为l 800 km,月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的1/6，月球表面在阳光照射下的温度可达127℃ ，而此时水蒸气分子的平均速率达2 km/s，下列说法正确的是（ ） （ ）
A．卫星撞月前应先在原绕月轨道上减速
B．卫星撞月前应先在原绕月轨道上加速
C．由于月球的第一宇宙速度大于2 km／s，所以月球表面可能有水
D．由于月球的第一宇宙速度小于2 km／s，所以月球表面在阳光照身下不可能有水
6.2008年9月27日，“神舟七号”宇 ( http: / / www.21cnjy.com )航员翟志刚顺利完成出舱活动任务，他的第一次太空行走（如图所示）标志着中国航天事业全新时代的到来．若“神舟七号”绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，另有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的半径为2r，则可以确定（ ）
A．翟志刚出舱后不再受地球引力
B．翟志刚出舱取回外挂实验样品，若样品脱手，则样品做自
由落体运动
C．“神舟七号”与卫星的加速度大小之比为4：l
D．“神舟七号”与卫星的线速度大小之比为1：4
7.我国成功实施了“神舟”七号载人航天飞行并 ( http: / / www.21cnjy.com )实现了航天员首次出舱。若飞船先沿椭圆轨道1飞行，后在远地点343km处点火加速，由椭圆轨道1变成高度为343km的圆轨道2，在圆轨道2上飞船的运行周期约为90min。下列判断正确的是 ( )
A．飞船变轨前后的速度大小相等
B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态
C．飞船在此圆轨道上运动的角速度等于同步卫星运动的角速度
D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度
8.为纪念伽利略将望远镜用于天文观测 ( http: / / www.21cnjy.com )400周年，2009年被定为以“探索我的宇宙”为主题的国际天文年．我国发射的“嫦娥一号”卫星经过一年多的绕月运行，完成了既定任务，于2009年3月1日16时13分成功撞月．如图为“嫦娥一号”卫星撞月的模拟图，卫星在控制点①开始进入撞月轨道．假设卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为R，周期为T，引力常量为G.根据题中信息，以下说法正确的是( )
A．可以求出月球表面的重力加速度
B．可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力
C．“嫦娥一号”卫星在控制点①处应减速
D．“嫦娥一号”在地面的发射速度大于11.2 km/s
9.可以发射一颗这样的人造地球卫星,使其圆轨道( )
A与地球表面上某一纬度(非赤道)是共面的同心圆
B与地球表面上某一经线(非赤道)是共面的同心圆
C与地球表面上的赤道是共面的同心圆,且卫星相对地球表面是静止的
D与地球表面上的赤道是共面的同心圆,且卫星相对地球表面是运动的
10.在绕地球做匀速圆周运动的航天飞机外表面,有一隔热陶瓷片自动脱落,则( )
A陶瓷片做平抛运动 B陶瓷片做自由落体运动
C陶瓷片按原圆轨道做匀速圆周运动 D陶瓷片做圆周运动,逐渐落后于航天飞机
11.已知某行星绕太阳运动的轨道半径为r,公转的周期为T,万有引力常量为G,则由此可求出
A某行星的质量 B太阳的质量
C某行星的密度 D太阳的密度
12.已知下面的哪组数据,可以算出地球的质量M(引力常量G为已知) ( )
A月球绕地球运动的周期T 及月球到地球中心的距离R
B地球绕太阳运行周期T 及地球到太阳中心的距离R
C人造卫星在地面附近的运行速度V和运行周期T
D地球绕太阳运行速度V 及地球到太阳中心的距离R
13.关于人造地球卫星和宇宙飞船的下列说法中,正确的是( )
A如果知道人造地球卫星的轨道半径和它的周期,再利用万有引力恒量,就可算出地球的质量
B两颗人造地球卫星,只要它们的绕行速度大小相等,不论它们的质量,形状差别有多大,它们的绕行半径和绕行周期一定是相同的
C原来在同一轨道上沿同一方向绕行的人造卫星一前一后,若要后一卫星追上前一卫星并发生相撞,只要将后者速度增大一些即可
D绕火星飞行的宇宙飞船,宇航员从舱内慢慢走出,并离开飞船,飞船因质量减小,所受万有引力减小
14.关于人造地球卫星及其中物体的超重.失重问题,下列说法正确的是( )
A在发射过程中向上加速时产生超重现象 B 在降落过程中向下减速时产生超重现象
C 进入轨道时做匀速圆周运动, 产生失重现象 D失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的
15.同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星( )
A可以在地球上任意一点的正上方,且离地心的距离可按需要选择不同的值
B可以在地球上任意一点的正上方但离地心的距离是一定的
C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只能在赤道的正上方离地心的距离是一定的
16.设想人类开发月球,不断把月球上的 ( http: / / www.21cnjy.com )矿藏搬运到地球上.假设经过长时间开采后,地球仍可看成是均匀的球体,月球仍沿开采前的圆周轨道运动,则与开采前相比( )
A地球与月球间的万有引力将变大 B地球与月球间的万有引力将变小
C月球绕地球运动的周期将变长 D月球绕地球运动的周期将变短
17.我们国家在1986年成功发射了一颗 ( http: / / www.21cnjy.com )实用地球同步卫星,从1999年至今已几次将”神州”号宇宙飞船送入太空,在某次实验中,飞船在空中飞行了36h,环绕地球24圈.则同步卫星与飞船在轨道上正常运转相比较( )
A卫星运转周期比飞船大 B卫星运转速度比飞船大
C卫星运加转速度比飞船大 D卫星离地高度比飞船大
18.宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动,若飞船想与前面的空间站对接,飞船为了追上轨道空间站,可采取的方法是( )
A飞船加速直到追上轨道空间站,完成对接
B飞船从原轨道减速至一个较低轨道,再加速追上轨道空间站,完成对接.
C飞船加速至一个较高轨道,再减速追上轨道空间站,完成对接.
D无论飞船如何采取何种措施,均不能与空间站对接
19.火星的球半径是地球半径的1/ ( http: / / www.21cnjy.com )2,火星质量是地球质量的1/10,忽略火星的自转,如果地球上质量为60㎏的人到火星上去,则此人在火星表面的质量是_______㎏,所受的重力是______N;在火星表面由于火星的引力产生的加速度是________m/s;在地球表面上可举起60㎏杠铃的人,到火星上用同样的力,可以举起质量_______㎏的物体
20.某行星的一颗小卫星在半径为r的圆轨道上绕行星运动,运行的周期是T.已知引力常量为G,这个行星的质量M=_____________
21.已知地球半径为R,质量为M,自 ( http: / / www.21cnjy.com )转周期为T.一个质量为m的物体放在赤道处的海平面上,则物体受到的万有引力F=_________,重力G=__________
22.已知月球的半径为r,月球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G,若忽略月球的自转,则月球的平均密度表达式为_________
23.一个登月的宇航员,能用一个弹簧秤和一个质量为m的砝码,估测出月球的质量和密度吗？写出表达式(已知月球半径R)
24.已知太阳光从太阳射到地球,需要8 ( http: / / www.21cnjy.com )分20秒,地球公转轨道可近似看成固定轨道,地球半径约为6.4×106 m,试估算太阳质量M与地球质量m之比M/m为多少（保留一位有效数字）
25.火箭内平台上放有测试仪 ( http: / / www.21cnjy.com )器,火箭从地面启动后,以加速度g/2竖值向上匀加速运动,升到某一高度时,测试仪对平台的压力为启动前压力的17/18 .已知地球半径 R,求火箭此时离地面的高度.(g为地面附近的重力加速度)
26.．某行星自转一周所需 ( http: / / www.21cnjy.com )时间为地球上的6小时。若该行星能看作球体，它的平均密度为3.03×103kg /m3。已知万有引力恒量G=6.67×10 11N·m2/kg2，在这行星上两极时测得一个物体的重力是10N。则在该行星赤道上称得物重是多少？
27.神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成。两星视为质点，不考虑其它天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变。引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率和运行周期T。
（1）可见星A所受暗星B的引力可等效为位于O点处质量为的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为、，试求（用、表示）；
（2）求暗星B的质量与可见星A的速率、运行周期T和质量之间的关系式。
（即表示、、、T、G、之间的关系）
28.“神舟六号”载人飞船于2005年10 ( http: / / www.21cnjy.com )月12日上午9点整在酒泉航天发射场发射升空．由长征运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，A点距地面的高度为h1，飞船飞行五周后进行变轨，进入预定圆轨道，如图所示．在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，于10月17日凌晨在内蒙古草原成功返回．已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R．求：
（1）飞船在A点的向心加速度大小．
（2）远地点B距地面的高度．
图4
北
a
b
c
地球
A
B测试一
1．有甲、乙两颗地球同步卫星，它们绕地球运行的轨道可能是图中的哪一个：（ ）
A B C D
2.可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道( )
A．与地球表面上某一纬度线(非赤道)是共面同心圆
B．与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆
C．与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是静止的
D．与地球表面上的赤道线是共面同心圆，但卫星相对地球表面是运动的
解析：选CD。人造卫星绕地球做圆 ( http: / / www.21cnjy.com )周运动所需的向心力是万有引力提供的，人造卫星受地球的引力一定指向地心，所以任何人造卫星的稳定轨道平面都是通过地心的．A选项所述的卫星不能满足这个条件，A错．B选项所述的卫星虽然满足这个条件，但是由于地球在自转，经线所决定的平面也在转动，这样的卫星又不可能有与地球自转同方向的速度，所以不可能始终在某一经线所决定的平面内，如图所示，故B项也错．无论高低如何，轨道平面与地球赤道平面重合的卫星都是存在的，C选项所述卫星就是地球同步卫星，而D项所述卫星不是同步卫星，故C、D项都对．
3.嫦娥二号卫星预计将于2010年 ( http: / / www.21cnjy.com )10月发射。图4为“嫦娥二号”的姐妹星“嫦娥一号”某次在近地点A由轨道1变轨为轨道2的示意图，其中B、C分别为两个轨道的远地点。关于上述变轨过程及“嫦娥一号”在两个轨道上运动的情况，下列说法中正确的是（ ）
A．“嫦娥一号”在轨道1的A点处应点火减速
B．“嫦娥一号”在轨道1的A点处的速度比在轨道2 的A点处的速度大
C．“嫦娥一号”在轨道1的B点处的加速度比在轨道2的C点处的加速度大
D．以上说法均不正确
答案：C
4. 已知地球质量为M,半 ( http: / / www.21cnjy.com )径为R,地球表面的重力加速度为g,引力常数为G,有一颗人造地球通讯卫星，在离地面上空高h处的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动,那么这个卫星的运行速率为 （ ）
A. B. C. D.
5.据报道，嫦娥二号探月卫星将 ( http: / / www.21cnjy.com )于2010年发射，其环月飞行的高度距离月球表面100km，所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度距离月球表面200km的嫦娥一号更加翔实。若卫星环月运行均可视为匀速圆周运动，运行轨道如图5所示。则（ ）
A．嫦娥二号环月运行的周期比嫦娥一号更大
B．嫦娥二号环月运行的周期比嫦娥一号更小
C．嫦娥二号环月运行时向心加速度比嫦娥一号更大
D．嫦娥二号环月运行时向心加速度与嫦娥一号更小
6.设地球的自转角速度为ω0，地球半径为R， ( http: / / www.21cnjy.com )地球表面重力加速度为g。某人造卫星在赤道上空做匀速圆周运动，轨道半径为r，且r<5R，飞行方向与地球的自转方向相同。在某时刻，该人造卫星通过赤道上某建筑物的正上方，则到下一次通过该建筑物正上方所需时间为( )
A． ( http: / / www.21cnjy.com ) B． ( http: / / www.21cnjy.com ) C． D．
解析：选A。因r<5R且飞行方向与地球的自转方向相同，得，
又知且，联立得 ( http: / / www.21cnjy.com )，故选A。
7.要使两物体之间的引力变为原的四分 ( http: / / www.21cnjy.com )之一，则下列说法正确的是：（ ）
A使两物体的质量各减少一半,距离保持不变
B使两物体间距离变为原来的2倍,质量不变
C使其中一个物体质量减为原来的1/4,距离不变
D使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的1/4
8.根据天体演变的规律, ( http: / / www.21cnjy.com )太阳的体积在不断增大,几十亿年后将变成红巨星.在此过程中太阳对地球的引力(太阳和地球的质量可认为不变)将( )
A变大 B变小 C不变 D不能确定
9.把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动,则离太阳越远的行星( )
A周期越小 B线速度越小 C角速度越小 D加速度越小
10.两颗靠得较近的天体 ( http: / / www.21cnjy.com )称双星,它们以两者连线上某一点为共同圆心各自做匀速圆周运动,才不至于因彼此之间的万有引力吸引到一起,由此可知,它们的质量与它们的( )
A线速度成反比 B角速度成反比 C轨道半径成反比 D所需的向心力成反比
11.地球上有两位相距非常远的观察者 ( http: / / www.21cnjy.com ),都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动,则这两位观察者的位置以及两颗人造地球卫星到地球中心的距离可能是( )
A一人在南极,一人在北极,两卫星到地球中心的距离一定相等
B一人在南极,一人在北极,两卫星到地球中心的距离可以不等,但应成整数倍
C两人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离一定相等
D两人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离可以不等,但应成整数倍
12.设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动 ( http: / / www.21cnjy.com ),若测得土星到太阳的距离为R,土星绕太阳运动的周期为T,万有引力常量G已知,根据这些数据,能够求出的量有( )
A土星线速度的大小 B土星加速度的大小 C土星的质量 D太阳的质量
13.有一星球的密度与地球的密度相同,但 ( http: / / www.21cnjy.com )它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的4倍,则该星球的质量将是地球质量的( )
A 1/4 B 4倍 C 16倍 D 64倍
14.苹果落向地球,而不是地球向上运动碰到苹果,原因是
A由于苹果质量小,对地球的引力小,而地球质量大,对苹果引力大造成的
B由于地球对苹果有引力,而苹果对地球无引力造成的
C苹果与地球间的引力是大小相等的,由于地球质量极大,不可能产生明显的加速度
D以上说法都不对
15.关于地球的第一宇宙速度,下列说法中正确的是( )
A它是人造地球卫星环绕地球运转的最小速度
B它是近地圆行轨道上人造卫星的运行速度
C 它是能使卫星进入近地轨道最小发射速度
D它是能使卫星进入轨道的最大发射速度
16.太阳由于辐射,质量在不断减少,地球由于 ( http: / / www.21cnjy.com )接受太阳辐射和吸收宇宙中的尘埃,其质量在增加.假定地球增加的质量等于太阳减少的质量,且地球的轨道半径不变,则( )
A太阳对地球的引力增大 B太阳对地球的引力变小
C地球运行的周期变长 D地球运行的周期变短
17．对于万有引力定律的数学表达式F＝，下列说法正确的是（ ）
Ａ．公式中G为引力常数，是人为规定的 Ｂ．r趋近于零时，万有引力趋于无穷大
Ｃ．m1、m2之间的万有引力总是大小相等，与m1、m2的质量是否相等无关
Ｄ．m1、m2之间的万有引力总是大小相等方向相反，是一对平衡力
18．地球的半径为R，地球表面 ( http: / / www.21cnjy.com )处物体所受的重力为mg，近似等于物体所受的万有引力．关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中，正确的是（ ）
Ａ．离地面高度R处为4mg Ｂ．离地面高度R处为mg/2
Ｃ．离地面高度－3R处为mg/3 Ｄ．离地心R/2处为4mg
两个星球组成双星,它们在相互之间 ( http: / / www.21cnjy.com )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 4π2r3/GT2
解析：F＝mg＝G，F′＝mg′＝G，F′＝F＝mg．故C选项正确．
19一个半径比地球大2倍.质 ( http: / / www.21cnjy.com )量是地球质量36倍的行星,它表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的____________倍
20.已知地球半径约为6.4×106M,又知 ( http: / / www.21cnjy.com )月球绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动,则可估算出月球___地心的距离约为___________M(结果只保留一位有效数字)
21.若取地球的第一宇宙速度为8km/s, ( http: / / www.21cnjy.com )某行星的质量是地球质量的6倍,半径是地球半径的1.5倍,则这一行星的第一宇宙速度为_________________
22.太阳的两颗行星A.B绕太阳做匀速圆周运 ( http: / / www.21cnjy.com )动,已知两行星质量之比为4：1，它们到太阳的距离之比 为4：1，则它们绕太阳运动的线速度之比为__________向心加速度之比为_____
23.登月火箭关闭发动机后在离 ( http: / / www.21cnjy.com )月球表面112㏎的空中沿圆形轨道运行,周期为120.5min,月球的半径是1740㏎,根据这些数据计算月球的质量和平均密度(G已知)
24.地球的同步卫星距地面高H约为地球半径R ( http: / / www.21cnjy.com )的5倍, 同步卫星正下方的地面上有一静止的物体A,则同步卫星与物体A的向心加速度之比是多少 若给物体A以适当的绕行速度,使A成为近地卫星,则同步卫星与近地卫星的向心加速度之比是多少
25.中子星是由中子组成的 ( http: / / www.21cnjy.com )密集星体,具有极大的密度.已知某中子星的自转角速度W=60πrad/s,为使中子星不因自转而瓦解,其密度至少为多大 又已知某中子星的密度是1×1017 kg/m3，中子星的卫星绕中子星做圆周运动,试求卫星运动的最小周期.
26．某星球的质量约为地球 ( http: / / www.21cnjy.com )质量的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15m，则在该星球上从同样的高度，以同样的初速度平抛该物体，其射程为多少？
参考答案：1.D 2.CD 3.C ( http: / / www.21cnjy.com ) 4.B 5.BC 6.A 7.ABC 8.C 9.BCD 10.ABD 11.D 12.C 13.BC 14.AC 15.AC 16.C 17.C 18.C 19.4 20.4*108 21. 16km/s 22.1：2 1：16 13.M=7.18*1022kg ρ=2.7*103kg/m3 24. 6:1 1：36 25 .1.3*1014 kg/m3 1.2*10-3s 26. 2.5m
怀化三中高一物理科必修二导学案
上课时间： 月 日 星期 ( http: / / www.21cnjy.com ) 编写人 滕海英 审核人 廖旭东 修订人 唐汉涛
测试二
1.如图所示的三个人造地球卫星，则说法正确的是（ ）
①卫星可能的轨道为a、b、c ②卫星可能的轨道为a、c
③同步卫星可能的轨道为a、c ④同步卫星可能的轨道为a
A．①③是对的 B．②④是对的 C．②③是对的 D．①④是对的
解析：选B。对于卫星的轨道问题，我 ( http: / / www.21cnjy.com )们应明确：任意地球卫星的中心都是以地心为中心的，可以与赤道在同一个平面内或过极地。而同步卫星的轨道必须与赤道在同一个平面内且距地面的高度确定，即所由同步卫星的轨道都是相同的。由以上分析可知B项正确。
2.在圆轨道上运行的国际空间站里， ( http: / / www.21cnjy.com )一宇航员静止（相对空间舱）“站”于舱内朝向地球一侧的“地面”上，如图所示，下列说法正确的是 （ ）
A. 宇航员此时处于受力平衡状态
B. 空间站的运行速度一定小于7.9km/s
C. 宇航员与“地面”之间无弹力作用
D. 若宇航员将手中一小球无初速（相对于空间舱）释放，该小球将落到“地”面
答案：BC。
3.据中新社3月10日消息， ( http: / / www.21cnjy.com )我国将于2011年上半年发射“天宫一号”目标飞行器，2011年下半年发射“神舟八号”飞船并与“天宫一号”实现对接。某同学得知上述消息后，画出“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的假想图如图所示，A代表“天宫一号”，B代表“神舟八号”，虚线为各自的轨道。由此假想图，可以判定（ ）
A．A的运行速率小于B的运行速率
B．A的周期大于B的周期
C．A的向心加速度大于B的向心加速度
D．B适度加速有可能与A实现对接
解析：选A、B、D。由，知，，，因，由此可知A、B正确，C错误。若B适当加速将会做离心运动，将可能与A对接，D正确。
4.通信卫星大多是相对地球“静止 ( http: / / www.21cnjy.com )”的同步卫星，如图所示在地球周围均匀地配置三颗同步通信卫星，就覆盖了全部地球表面，可以实现全球通信。下列说法中正确的是（ ）
A．同步卫星运行的线速度大于第一宇宙速度
B．同步卫星绕地球运行的轨道根据需要可以经过绵阳上空
C．同步卫星运行的加速度大于地球表面的物体自转的加速度
D．同步卫星运行的角速度与地球自转的角速度相
答案：C、D
5.美国太空总署（NASA）为探测月 ( http: / / www.21cnjy.com )球是否存在水分，于2009年10月9日利用一支火箭和一颗卫星连续撞击月球．据天文学家测量，月球的半径约为l 800 km,月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的1/6，月球表面在阳光照射下的温度可达127℃ ，而此时水蒸气分子的平均速率达2 km/s，下列说法正确的是（ ） （ ）
A．卫星撞月前应先在原绕月轨道上减速
B．卫星撞月前应先在原绕月轨道上加速
C．由于月球的第一宇宙速度大于2 km／s，所以月球表面可能有水
D．由于月球的第一宇宙速度小于2 km／s，所以月球表面在阳光照身下不可能有水
解析：选A、D。要想使卫星落到月球上，则卫星应先减速，从而做近心运动，这样卫星会到达地面，故A正确，B错误。知月球表面的重力加速度为，地球表面的第一宇宙速度为且，则月球表面的，可知C错，D正确。故选A、D。
6.2008年9月27日，“神舟七号 ( http: / / www.21cnjy.com )”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任务，他的第一次太空行走（如图所示）标志着中国航天事业全新时代的到来．若“神舟七号”绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，另有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的半径为2r，则可以确定（ ）
A．翟志刚出舱后不再受地球引力
B．翟志刚出舱取回外挂实验样品，若样品脱手，则样品做自
由落体运动
C．“神舟七号”与卫星的加速度大小之比为4：l
D．“神舟七号”与卫星的线速度大小之比为1：4
答案：C
7.我国成功实施了“神舟”七号载人 ( http: / / www.21cnjy.com )航天飞行并实现了航天员首次出舱。若飞船先沿椭圆轨道1飞行，后在远地点343km处点火加速，由椭圆轨道1变成高度为343km的圆轨道2，在圆轨道2上飞船的运行周期约为90min。下列判断正确的是 ( )
A．飞船变轨前后的速度大小相等
B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态
C．飞船在此圆轨道上运动的角速度等于同步卫星运动的角速度
D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度
解析：选B。飞船在变轨前后线速度发生变化，故A错误。在圆形轨道上运动的卫星处于完全失重状态，故B正确。在圆轨道2上飞船的运行周期约为90min，由此可知C错误。因都是由万有引力产生加速度，故飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度等于变轨后沿圆轨道运动的加速度，可知D错误。
8.为纪念伽利略将望远镜用于天文观测 ( http: / / www.21cnjy.com )400周年，2009年被定为以“探索我的宇宙”为主题的国际天文年．我国发射的“嫦娥一号”卫星经过一年多的绕月运行，完成了既定任务，于2009年3月1日16时13分成功撞月．如图为“嫦娥一号”卫星撞月的模拟图，卫星在控制点①开始进入撞月轨道．假设卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为R，周期为T，引力常量为G.根据题中信息，以下说法正确的是( )
A．可以求出月球表面的重力加速度
B．可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力
C．“嫦娥一号”卫星在控制点①处应减速
D．“嫦娥一号”在地面的发射速度大于11.2 km/s
解析：选C。根据G＝m2R，已知卫星的T、R和引力常量G，可以求月球的质量m1；因为不知道“嫦娥一号”卫星的质量，故无法知道月球对“嫦娥一号”卫星的引力，B项错误；在控制点①，卫星要做向心运动，故需要减速，C项正确；11.2 km/s是第二宇宙速度，是卫星脱离地球引力的束缚成为太阳的人造行星的最小发射速度，而“嫦娥一号”卫星并不能脱离地球引力的范围，故其发射速度小于11.2 km/s，D项错误．
9.可以发射一颗这样的人造地球卫星,使其圆轨道( )
A与地球表面上某一纬度(非赤道)是共面的同心圆
B与地球表面上某一经线(非赤道)是共面的同心圆
C与地球表面上的赤道是共面的同心圆,且卫星相对地球表面是静止的
D与地球表面上的赤道是共面的同心圆,且卫星相对地球表面是运动的
10.在绕地球做匀速圆周运动的航天飞机外表面,有一隔热陶瓷片自动脱落,则( )
A陶瓷片做平抛运动 B陶瓷片做自由落体运动
C陶瓷片按原圆轨道做匀速圆周运动 D陶瓷片做圆周运动,逐渐落后于航天飞机
11.已知某行星绕太阳运动的轨道半径为r,公转的周期为T,万有引力常量为G,则由此可求出
A某行星的质量 B太阳的质量
C某行星的密度 D太阳的密度
12.已知下面的哪组数据,可以算出地球的质量M(引力常量G为已知) ( )
A月球绕地球运动的周期T 及月球到地球中心的距离R
B地球绕太阳运行周期T 及地球到太阳中心的距离R
C人造卫星在地面附近的运行速度V和运行周期T
D地球绕太阳运行速度V 及地球到太阳中心的距离R
13.关于人造地球卫星和宇宙飞船的下列说法中,正确的是( )
A如果知道人造地球卫星的轨道半径和它的周期,再利用万有引力恒量,就可算出地球的质量
B两颗人造地球卫星,只要它们的绕行速度大小相等,不论它们的质量,形状差别有多大,它们的绕行半径和绕行周期一定是相同的
C原来在同一轨道上沿同一方向绕行的人造卫星一前一后,若要后一卫星追上前一卫星并发生相撞,只要将后者速度增大一些即可
D绕火星飞行的宇宙飞船,宇航员从舱内慢慢走出,并离开飞船,飞船因质量减小,所受万有引力减小
14.关于人造地球卫星及其中物体的超重.失重问题,下列说法正确的是( )
A在发射过程中向上加速时产生超重现象 B 在降落过程中向下减速时产生超重现象
C 进入轨道时做匀速圆周运动, 产生失重现象 D失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的
15.同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星( )
A可以在地球上任意一点的正上方,且离地心的距离可按需要选择不同的值
B可以在地球上任意一点的正上方但离地心的距离是一定的
C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只能在赤道的正上方离地心的距离是一定的
16.设想人类开发月球, ( http: / / www.21cnjy.com )不断把月球上的矿藏搬运到地球上.假设经过长时间开采后,地球仍可看成是均匀的球体,月球仍沿开采前的圆周轨道运动,则与开采前相比( )
A地球与月球间的万有引力将变大 B地球与月球间的万有引力将变小
C月球绕地球运动的周期将变长 D月球绕地球运动的周期将变短
17.我们国家在1986年 ( http: / / www.21cnjy.com )成功发射了一颗实用地球同步卫星,从1999年至今已几次将”神州”号宇宙飞船送入太空,在某次实验中,飞船在空中飞行了36h,环绕地球24圈.则同步卫星与飞船在轨道上正常运转相比较( )
A卫星运转周期比飞船大 B卫星运转速度比飞船大
C卫星运加转速度比飞船大 D卫星离地高度比飞船大
18.宇宙飞船和空间站在同一轨道 ( http: / / www.21cnjy.com )上运动,若飞船想与前面的空间站对接,飞船为了追上轨道空间站,可采取的方法是( )
A飞船加速直到追上轨道空间站,完成对接
B飞船从原轨道减速至一个较低轨道,再加速追上轨道空间站,完成对接.
C飞船加速至一个较高轨道,再减速追上轨道空间站,完成对接.
D无论飞船如何采取何种措施,均不能与空间站对接
19.火星的球半径是地球半径的1/ ( http: / / www.21cnjy.com )2,火星质量是地球质量的1/10,忽略火星的自转,如果地球上质量为60㎏的人到火星上去,则此人在火星表面的质量是_______㎏,所受的重力是______N;在火星表面由于火星的引力产生的加速度是________m/s;在地球表面上可举起60㎏杠铃的人,到火星上用同样的力,可以举起质量_______㎏的物体
20.某行星的一颗小卫星在半径为r的 ( http: / / www.21cnjy.com )圆轨道上绕行星运动,运行的周期是T.已知引力常量为G,这个行星的质量M=_____________
21.已知地球半径为R,质量为M, ( http: / / www.21cnjy.com )自转周期为T.一个质量为m的物体放在赤道处的海平面上,则物体受到的万有引力F=_________,重力G=__________
22.已知月球的半径为r,月球表面的重 ( http: / / www.21cnjy.com )力加速度为g,万有引力常量为G,若忽略月球的自转,则月球的平均密度表达式为_________
23.一个登月的宇航员,能用一个弹簧秤和一个质量为m的砝码,估测出月球的质量和密度吗？写出表达式(已知月球半径R)
24.已知太阳光从太阳射到地球, ( http: / / www.21cnjy.com )需要8分20秒,地球公转轨道可近似看成固定轨道,地球半径约为6.4×106 m,试估算太阳质量M与地球质量m之比M/m为多少（保留一位有效数字）
25.火箭内平台上放有测 ( http: / / www.21cnjy.com )试仪器,火箭从地面启动后,以加速度g/2竖值向上匀加速运动,升到某一高度时,测试仪对平台的压力为启动前压力的17/18 .已知地球半径 R,求火箭此时离地面的高度.(g为地面附近的重力加速度)
26.．某行星自转一周所需时间为地球上的 ( http: / / www.21cnjy.com )6小时。若该行星能看作球体，它的平均密度为3.03×103kg /m3。已知万有引力恒量G=6.67×10 11N·m2/kg2，在这行星上两极时测得一个物体的重力是10N。则在该行星赤道上称得物重是多少？
27.神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成。两星视为质点，不考虑其它天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变。引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率和运行周期T。
（1）可见星A所受暗星B的引力可等效为位于O点处质量为的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为、，试求（用、表示）；
（2）求暗星B的质量与可见星A的速率、运行周期T和质量之间的关系式。
（即表示、、、T、G、之间的关系）
解析：（1）设A、B的圆轨道半径分别为、，由题意知，A、B做匀速圆周运动的角速度相同，设其为。由牛顿运动定律，有
设A、B之间的距离为，又，由上述各式得
①
由万有引力定律，有，将①代入得
令 比较可得 ②
（2）由牛顿第二定律，有 ③
又可见星A的轨道半径 ④
由②③④式解得 ⑤
答案：（1） （2）
28.“神舟六号”载人飞船于20 ( http: / / www.21cnjy.com )05年10月12日上午9点整在酒泉航天发射场发射升空．由长征运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，A点距地面的高度为h1，飞船飞行五周后进行变轨，进入预定圆轨道，如图所示．在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，于10月17日凌晨在内蒙古草原成功返回．已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R．求：
（1）飞船在A点的向心加速度大小．
（2）远地点B距地面的高度．
解析：（1）飞船在A点的向心加速度由万有引力产生，可得
，
又知在地球表面重力近似等于万有引力，
由上式联立得
（2）B点在预定轨道上，设其距地面高度为h2，可得
飞船在预定轨道上的运行周期为
又知在地球表面重力近似等于万有引力，
由上式联立得
答案：（1） ( http: / / www.21cnjy.com )；（2） ( http: / / www.21cnjy.com )
参考答案 1.B 2.BC ( http: / / www.21cnjy.com )3.ABD 4..CD 5.AD 6.C 7.B 8.C 9.B 10.AC 11.AB 12.ABC 13.D 14.BD 15.AD 16.B 17.CD 18C 19.60 235.2 3.92 150
20.. 4π2r3/GT2 21．GMm/R2 GMm/R2-4π2mR/T2 22. 3g/4πRG 23.FR/Gm 3F/4GR 24. 3*105 25. R/2 26. 9.5N 27. （1） （2）
28.（1） ( http: / / www.21cnjy.com )；（2） ( http: / / www.21cnjy.com )
图4
北
a
b
c
地球
A
B
