第六章 万有引力 课时同步检测
文档属性
| 名称 | 第六章 万有引力 课时同步检测 |
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| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 120.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2010-04-22 00:00:00 | ||
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文档简介
第一章 万有引力
第一节 行星的运动
【同步检测】
1．下列说法正确的是 （ ）
A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮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．地球是绕太阳运动的一颗行星 D．日心说和地心说都是错误的
2．关于太阳系中行星的运动，以下说法正确的是（ ）
A．行星轨道的半长轴越长，自转周期越大 B．行星轨道的半长轴越长，公转周期越大
C．水星的半长轴最短，公转周期最长 D．冥王星离太阳“最远”，绕太阳运动的公转周期最长
3．关于地球和太阳，下列说法正确的是（ ）
A．太阳是围绕地球做匀速圆周运动的 B．地球是围绕太阳运转的
C．太阳总是从东边升起，从西边落下，所以太阳围绕地球运转
D．由于地心说符合人们的日常经验，所以地心说是正确的
4．关于公式，下列说法中正确的是（ ）
A. 公式只适用於围绕太阳运行的行星 B. 公式只适用於太阳系中的行星或卫星
C. 公式适用於宇宙中所有围绕星球运行的行星或卫星
D. 一般计算中，可以把行星或卫星的轨道看成圆，R是这个圆的半径
5．设行星绕恒星运动轨道为圆形，则它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比T2/R3=k为常数，此常数的大小：（ ）
A．只与恒星质量有关 B．与恒星质量和行星质量均有关
C．只与行星质量有关 D．与恒星和行星的速度有关
6．银河系中有两颗行星绕某恒星运行，从天文望远镜中观察到它们的运转周期之比为27:1，则它们的轨道半径的比为（ ）
A. 3:1 B. 9:1 C. 27:1 D. 1:9
7．海王星与太阳的平均距离约为地球与太阳平均距离的30倍，地球公转周期是3.16×107s，那么海王星绕太阳运行的周期约为 s.
8．据美联社2002年10月7日报道，天文学家在太阳系的9大行星之外，又发现了一颗比地球小得多的新行星，而且还测得它绕太阳公转的周期约为288年。若把它和地球绕太阳公转的轨道都看作圆，问它与太阳的距离约是地球与太阳距离的多少倍（最后结果可用根式表示）
【综合评价】
1．关于日心说被人们所接受的原因是（ ）
A. 太阳总是从东面升起，从西面落下 B. 地球是围绕太阳运转的
C. 以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题
D. 以太阳为中心，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变得简单了
2．下列说法正确的有（ ）
A．太阳系中的九大行星有一个共同的轨道焦点 B．行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向
C．行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直 D．日心说的说法是正确的
3．关于公式中的常量k，下列说法中正确的是（ ）
A. 对于所有星球的行星或卫星，k值都相等 B. 不同星球的行星或卫星，k值不相等
C. k值是一个与星球无关的常量 D. k值是一个与星球有关的常量
4．宇宙飞船在围绕太阳运行的近似圆形的轨道上运动，若轨道半径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是（ ）
A. 3年 B. 9年 C. 27年 D. 81年
5．若两颗行星的质量分别是M和m，它们绕太阳运行的轨道半径分别是R和r，则它们的公转周期之比是（ ）
A. B. C. D.
6．地球绕太阳运行的轨道半长轴为1.50 ×1011m，周期为365天；月球绕地球运行的轨道半长轴为3.8×108m，周期为27.3天；则对于绕太阳的行星的值为 ；对于绕地球运动的卫星的值为 。
7．木星绕太阳运转的周期为地球绕太阳运转周期的12倍，则木星绕太阳运行轨道半长轴约为地球绕太阳运行轨道半长轴的 倍。
8．若已知地球对它所有卫星的k值等于1.01×1013 m3/s2，试求出月球运行的轨道半径.（月球绕地球运转的周期大约是27天）
*9．若近似的认为月球绕地球公转的轨道与地球绕太阳公转的轨道在同一平面内，且均为正圆，又知这两种转动同向，月相变化的周期为29.5天。求：月球绕地球转一周所用的时间T。
第二节 太阳与行星间的引力
【同步检测】
1．下列说法正确的是（ ）
A．行星绕太阳的椭圆轨道可以近似的看做圆形轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力
B．太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力，所与行星绕太阳运转而不是太阳绕行星运转
C．太阳对行星的引力关系不适用于地球对卫星的作用力
D．行星与卫星之间的引力、地面上的物体所受的重力和太阳对行星的引力，是性质不相同的力
2．关于地球和太阳，下列说法正确的是（ ）
A．地球对太阳的引力比太阳对地球的引力小
B．地球绕太阳运转的向心力来源于太阳对地球的引力
C．太阳对地球的作用力有引力和向心力
D．在地球对太阳的引力作用下，太阳绕地球做圆周运动
3．苹果落向地球，而不是地球向上运动碰到苹果，这个现象的原因是（ ）
A．由于苹果质量小，对地球的引力小，而地球质量大，对苹果的引力大造成的
B．由于地球对苹果有引力，而苹果对地球没有引力造成的
C．苹果与地球间的相互引力是相等的，由于地球质量极大，不可能产生明显加速度
D．以上说法对不对
4．两个绕太阳运行的行星质量分别为m1和m2，轨道半径分别为r1和r2，若它们只受太阳引力的作用，则
这两个行星的向心加速度之比为（ ）
A．1：1 B． C． D．
5．地球的质量约为月球的质量的81倍，一飞行器在地球与月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，这飞行器距地心的距离与距月心距离之比为 。
【综合评价】
目前的航天飞机飞行的轨道都是近地轨道，一般在地球上空300~700km飞行，绕地球飞行一周的时间为90min左右。这样航天飞机里的宇航员在24h内可以见到的日出日落的次数为（ ）
A．3.8 B．10 C．16 D．27
2．如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动，那么下列说法中正确的是 （ ）
A．行星受到太阳的万有引力，万有引力提供行星圆周运动的向心力
B．行星受到太阳的万有引力，行星运动不需要向心力
C．行星同时受到太阳的万有引力和向心力
D．行星受到太阳的万有引力与它运行的向心力不相等
3．一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球半径的4倍，则这颗小行星运转的周期是（ ）
A．4年 B．6年 C．8年 D．9年
4．在太阳系中，有九大行星绕着太阳运行，按着距太阳的距离排列，由近及远依次是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星，如果把这些行星的运动近似为匀速圆周运动，那么它们绕太阳运行一周所用的时间最长的是 ，运行角速度最大的是 。
第三节 万有引力定律
【同步检测】
1．有关万有引力的说法中，正确的有（ ）
A. 物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力
B．中的G是比例常数，适用于任何两个物体之间，它没有单位
C．万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的
D．地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球引力
2．关于万有引力定律的适用范围，下列说法中正确的是（ ）
A．只适用于天体，不适用于地面物体
B．只适用于球形物体，不适用于其它形状的物体
C．只适用于质点，不适用于实际物体
D．适用于自然界中任意两个物体之间
3．地球可近似看成球形，由于地球表面上物体都随地球自转，所以有（ ）
A．物体在赤道处受的地球引力等于两极处，而重力小于两极处
B．赤道处的角速度比南纬300大
C．地球上物体的向心加速度都指向地心，且赤道上物体的向心加速度比两极处大
D．地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力
4．假如一个做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做匀速圆周运动，则（ ）
A．根据公式v=ωr，可知卫星的线速度增大到原来的2倍
B．根据公式F=mv2/r，可知卫星所需的向心力减小到原来的1/2
C．根据公式F=GMm/r2，可知地球提供的向心力将减小到原来的1/4
D．根据上述B和A给出的公式，可知卫星的线速度将减小到原来的
5．设俄美等国建造的国际空间站绕地球做匀速圆周运动,现源源不断的货物、设备从地球搬运到空间站去，经过长时间的搬运后,空间站的质量逐渐增加,地球的质量不断减小（减小的质量不能忽略）,假设空间站仍沿最初的圆周轨道地球匀速率运动,则与最初相比( )
A．地球与空间站的万有引力将变大 B．地球与空间站的万有引力将变小
C．空间站的周期将变长 D．空间站的周期将变短
6.若某人到达一个行星上，这个行星的半径只有地球的一半，质量也是地球的一半，则在这个行星上此人所受的引力是地球上引力的（ ）
A．1/4 B．1/2 C．1倍 D．2倍
7．A、B两颗行星，各有一颗卫星，卫星轨道接近各自的行星表面，如果两行星的质量比为MA：MB=p，
两行星的半径比为RA：RB=q，则两卫星的周期之比为（ ）
A． B．q C．p D．q
8．绕地球作匀速圆周运动的人造地球卫星内，其内物体处于完全失重状态，物体（ ）
A．不受地球引力作用 B．所受引力全部用来产生向心加速度
C．加速度为零 D．物体可在飞行器悬浮
9．地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为g/2，则该处距地面球表面的高度为（ ）
A．（—1）R B．R C． R D．2R
10.某物体在地面上受到的重力为G0，将它放置在卫星中，在卫星以a=g/2的加速度随火箭向上匀加速升空的过程中，当支持该物体的支持物对其弹力为N时，卫星距地球表面有多远？（设地球半径为R，地球表面重力加速度为g）
11．如图1-3-5所示，三个质量均为m的恒星系统，组成一个边长为a的等边三角形。它们仅受彼此之间的万有引力作用,且正在绕系统的质心O点为圆心、在三角形所在的平面做匀速率圆周运动.试求:系统的角速度ω的大小。
【综合评价】
1．设想把物体放到地球的中心，则此物体与地球间的万有引力是（ ）
A．零 B．无穷大 C．无法确定
2．在万有引力定律的公式中，r是（ ）
A．对星球之间而言，是指运行轨道的平均半径
B．对地球表面的物体与地球而言，是指物体距离地面的高度
C．对两个均匀球而言，是指两个球心间的距离
D．对人造地球卫星而言，是指卫星到地球表面的高度
3．引力常量很小，说明了 （ ）
A．万有引力很小 B．万有引力很大
C．只有当物体的质量大到一定程度，物体间才会有万有引力
D．很难察觉到日常接触的物体间有万有引力，是因为它们的质量不很大
4.关于引力常量，下列说法中正确的是（ ）
A．它在数值上等于两个质量各为1kg的质点相距1m时相互作用力的大小
B．它适合于任何两个质点或天体之间的引力大小的计算
C．它的数值首次由牛顿测出
D．它数值很小，说明万有引力非常小，可以忽略不计
5．在地球赤道上，质量1 kg的物体随同地球自转需要的向心力最接近的数值为（ ）
A．103N B．10N C．10-2N D．10-4 N
6．地球可近似看成球形，由于地球表面上物体都随地球自转，所以有（ ）
A．物体在赤道处受的地球引力等于两极处，而重力小于两极处
B．赤道处的角速度比南纬300大
C．地球上物体的向心加速度都指向地心，且赤道上物体的向心加速度比两极处大
D．地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力
7．假设地球为一密度均匀的球体，若将地球半径缩小1/2，那么地面上的物体所受的重力将变为原来的（ ）
A. 2倍 B. 1/2倍 C. 4倍 D. 1/8倍
8.若某星球的密度与地球相同，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍，则该星球的质量是地球质量的（ ）
A. 1/4 B. 4倍 C. 16倍 D. 64倍
9．两个质量均为M的星体，其连线的垂直平分线为AB。O为两星体连线的中点，如图1-3-1所示，一个质量为M的物体从O沿OA方向运动，则它受到的万有引力大小变化情况是（ ）
A．一直增大 B．一直减小 C．先减小,后增大 D．先增大，后减小
10. “神舟”五号载人飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度的圆形轨道。已知地球半径，地面处的重力加速度。试导出飞船在上述圆轨道上运行的周期T的数值，（保留两位有效数字）T= (表达式)= （数值）。
11.试求两个质量都是50kg的人，在相距1m时所受到的万有引力；并求出这个力与50kg的人所受到重力的比值。
12.地球半径为R，地面附近的重力加速度为g0，试求在离地面高度为h处的重力加速度及质量为m的物体在这一高度上对地球的引力大小.
13.如图1-3-2所示，在距离一质量为M、半径为R、密度均匀的球体R远处有一质量为m的质点。此时M对m的万有引力为F1，当从M中挖去一半径为R/2的球体时，剩余部分对m的万有引力为F2，则F1与F2的比值为多少？
14.设地球E（质量为M）是沿着圆轨道绕太阳S运动的，当地球运动到位置P时，有一个宇宙飞船（质量为m）在太阳和地球连线上的A处从静止出发，如图1-3-3所示,在恒定的推进力F作用下，沿AP方向做匀加速运动，两年后，在P处飞船掠过地球上空，再过半年，在Q处又掠过地球上空，设飞船与地球之间的引力不计，根据以上条件证明：太阳与地球之间的引力等于
15.某星球自转周期为T，在它的两极处用弹簧秤称得某物重W，在赤道上称得该物重W(，求该星球的平均密度(。
第四节 万有引力理论的成就
【同步检测】
1．人造地球卫星在圆形轨道上环绕地球运行时有（ ）
A．轨道半径越大，速度越小，周期越长 B．轨道半径越大，速度越大，周期越短
C．轨道半径越大，速度越大，周期越长 D．轨道半径越小，速度越小，周期越长
2．设两人造地球卫星的质量比为1：2，到地球球心的距离比为1：3，则它们的（ ）
A．周期比为3：1 B．线速度比为1：3
C．向心加速度比为1：9 D．向心力之比为9：2
3. 甲、乙两个做匀速圆周运动的卫星，角速度和线速度分别为ω1、ω2和v1、v2，如果它们的轨道半径之比R1:R2=1:2，则下列说法中正确的是( )
A． Bω1:ω2=2:1 （C） （D）
4．宇宙飞船在一个星球表面附近做匀速圆周运动，宇航员要估测星球的密度，只需要测定飞船的（ ）
A．环绕半径 B.环绕速度 C.环绕周期 D.环绕角速度
5．2002年四月下旬，天空中出现了水星、金星、火星、木星、土星近乎直线排列的“五星连珠”的奇观，这种现象的概率大约是几百年一次。假设火星和木星绕太阳作匀速圆周运动，周期分别是T1和T2，而且火星离太阳较近，它们绕太阳运动的轨道基本上在同一平面内，若某一时刻火星和木星都在太阳的同一侧，三者在一条直线上排列，那么再经过多长的时间将第二次出现这种现象？（ ）
A． B． C． D．
6.两颗靠得较近天体叫双星，它们以两者重心联线上的某点为圆心做匀速圆周运动，因而不至于因引力作用而吸引在一起，以下关于双星的说法中正确的是（ ）
A．它们做圆周运动的角速度与其质量成反比 B．它们做圆周运动的线速度与其质量成反比 C．它们所受向心力与其质量成反比 D．它们做圆周运动的半径与其质量成反比
7．已知引力常量G和下列各组数据，可以计算出地球质量的是（ ）
A.地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离
B.月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离
C.人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运行周期
D.若不考虑地球自转，已知地球的半径及重力加速度
8．地球表面的平均重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G，可以用下述哪个式子来估算地球的平均密度（ ）
A. B. C. D.
9．地球半径R0，地面重力加速度为g，若卫星距地面R0处做匀速圆周运动，则 ( )
A．卫星的速度为 B. 卫星的角速度为
C．卫星的加速度为g/2 D．卫星的周期为
10．近地卫星因受大气阻力作用，轨道半径逐渐减小时，速度将 ，环绕周期将 ，所受向心力将 。
11．地球半径为R，表面的重力加速度为g，卫星在距地面高R处作匀速圆周运动时，线速度为 ，
角速度为 ，加速度为 ，周期为 。
12．某人站在星球上以速度v1竖直上抛一物体，经t秒后物体落回手中，已知星球半径为R，现将此物沿星球表面平抛，要使其不再落回球，则抛出的速度至少为 。
13．在电视直播节目里，可以发现中央电视台现场的主持人与驻国外记者进行电话对话时，总会发现当主持人问话后，记者的反应好象有点“迟钝”，这种信号是以微波的形式通过通讯卫星（同步卫星）进行转接的。
（1）试说明产生这种现象的原因；
（2）试根据生活常识及括号内所给的数据估算同步卫星离地高度。（已知月地间的距离约为，地球半径约为）
【综合评价】
1.若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．卫星的轨道半径越大，它的运行速度越大 B．卫星的轨道半径越大，它的运行速度越小
C．卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越大
D．卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越小
2．甲、乙两颗人造地球卫星，质量相等，它们的轨道都是圆，若甲的运动周期比乙小，则（ ）
A．甲距地面的高度比乙小 ? B．甲的加速度一定比乙小?
C．甲的加速度一定比乙大 ? D．甲的速度一定比乙大?
3．下面是金星、地球、火星的有关情况比较。
星球
金星
地球
火星
公转半径
1.0 km
1.5 km
2.25 km
自转周期
243日
23时56分
24时37分
表面温度
480℃
15℃
—100℃~0℃
大气主要成分
约95%的CO2
78%的N2，21%的O2
约95%的CO2
根据以上信息，关于地球及地球的两个邻居金星和火星（行星的运动可看作圆周运动），下列判断正
确的是（ ）
A．金星运行的线速度最小，火星运行的线速度最大
B．金星公转的向心加速度大于地球公转的向心加速度
C．金星的公转周期一定比地球的公转周期小
D．金星的主要大气成分是由CO2组成的，所以可以判断气压一定很大
4．如图1-4-1所示，在同一轨道平面上，有绕地球做匀速圆周运动的卫星A、B、C某时刻在同一条直线上，则（ ）
A.经过一段时间，它们将同时回到原位置
B.卫星C受到的向心力最小
C.卫星B的周期比C小 D.卫星A的角速度最大
5．某天体半径是地球半径的K倍，密度是地球的P倍，则该天体表面的重力加速度是地球表面重力加速度的（ ）
A．倍 B． 倍 C．KP倍 D．倍
6．A、B两颗行星，质量之比，半径之比，则两行星表面的重力加速度之比为（ ）
A. B. C. D.
7．人造卫星离地球表面距离等于地球半径R，卫星以速度v沿圆轨道运动，设地面上的重力加速度为g，则（ ）
A. B. C. D.
8．已知地球半径为R，地面重力加速度为g. 假设地球的自转加快，则赤道上的物体就可能克服地球引力而飘浮起来，则此时地球的自转周期为（ ）
A. B. C. D.
9．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.由此能得到半径为R、密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T.下列表达式中正确的是（ ）
A．T=2π B．T=2π C．T= D．T=
10．若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动，设其周期为T，引力常数为G，那么该行星的平均密度为（ ）
A. B. C. D.
11．地球公转的轨道半径是R1，周期是T1，月球绕地球运转的轨道半径是R2，周期是T2，则太阳质量与地球质量之比是 （ ）
A. B. C. D.
12．地球表面重力加速度g地、地球的半径R地，地球的质量M地，某飞船飞到火星上测得火星表面的重力加速度g火、火星的半径R火、由此可得火星的质量为（ ）
A. B. C. D.
13．设在地球上和某天体上以相同的初速度竖直上抛一物体的最大高度比为k（均不计阻力），且已知地球与该天体的半径之比也为k，则地球与此天体的质量之比为 （ ）
A. 1 B. k C. k 2 D. 1/ k
14．某星球的质量约为地球的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60m，则在该星球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一物体，射程应为 （ ）
A．10m B．15m C．90m D．360m
15．已知一颗人造卫星在某行星表面上空绕行星做匀速圆周运动，经过时间t，卫星的行程为s，卫星与行星的中心连线扫过的角度是1rad，那么卫星的环绕周期T＝_______，该行星的质量M＝________。
16．已知地球半径为6.4×106m，又知月球绕地球的运动可近似看作为匀速圆周运动，则可估算出月球到地球的距离为________m. （结果只保留一位有效数字）
17．假设站在赤道某地的人，恰能在日落后4小时的时候，恰观察到一颗自己头顶上空被阳光照亮的人造地球卫星，若该卫星是在赤道所在平面内做匀速圆周运动，又已知地球的同步卫星绕地球运动的轨道半径约为地球半径的6.6倍，试估算此人造地球卫星绕地球运行的周期为____________.
18．设想有一宇航员在某行星的极地上着陆时，发现物体在当地的重力是同一物体在地球上重力的0.01倍，而该行星一昼夜的时间与地球相同，物体在它赤道上时恰好完全失重，若存在这样的星球，它的半径R应多大？
19．一宇航员抵达一半径为R的星球表面后，为了测定该星球的质量M，做如下的实验，取一根细线穿过光滑的细直管，细线一端栓一质量为m的砝码，另一端连在一固定的测力计上，手握细线直管抡动砝码，使它在竖直平面内做完整的圆周运动，停止抡动细直管。砝码可继续在同一竖直平面内做完整的圆周运动。如图1-4-2所示，此时观察测力计得到当砝码运动到圆周的最低点和最高点两位置时，测力计得到当砝码运动到圆周的最低点和最高点两位置时，测力计的读数差为ΔF。已知引力常量为G，试根据题中所提供的条件和测量结果，求出该星球的质量M。
20．在某星球上，宇航员用弹簧秤称得质量m的砝码重量为F，乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行，测得其环绕周期为T，根据这些数据求该星球的质量.
21．如图1-4-3为宇宙中有一个恒星系的示意图，A为该星系的一颗行星，它绕中央恒星O运行轨道近似为圆，天文学家观测得到A行星运动的轨道半径为R0，周期为T0
（1）中央恒星O的质量是多大？
（2）长期观测发现，A行星实际运动的轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性也每隔
t0时间发生一次最大的偏离，天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在一
颗未知的行星B（假设其运行轨道与A在同一平面内，且与A的绕行方面相同），它对A行星的万有引力引起A轨道的偏离。根据上述现象及假设，你能对未知行星B的运动得到哪些定量的预测。
第五节 宇宙航行
【同步检测】
1．环绕地球在圆形轨道上运行的人造地球卫星，其周期可能是（ ）
A．60分钟 B．80分钟 C．180分钟 D．25小时
2.图1-5-3中的圆a、b、c，其圆心均在地球的自转轴线上，对环绕地球作匀速圆周运动而言（ ）
A.卫星的轨道可能为a B.卫星的轨道可能为b
C.卫星的轨道可能为c D.同步卫星的轨道只可能为b
3.下面关于同步通信卫星的说法中正确的是（ ）
A. 同步通信卫星和地球自转同步，卫星的高度和速率都是确定的
B. 同步通信卫星的角速度虽已被确定，但高度和速率可以选择. 高度增加，速率增大；高度降低，速率减小，仍同步
C. 我国发射第一颗人造地球卫星的周期是114min，比同步通信卫星的周期短，所以第一颗人造卫星离地面的高度比同步卫星低
D. 同步通信卫星的速率比我国发射的第一颗人造卫星的速率小
4.人造卫星环绕地球运动的速率v=，其中g为地面处的重力加速度，R为地球半径，r为卫星离地球中心的距离，下面哪些说法是正确的？（ ）
A.从公式可见，环绕速度与轨道半径的平方根成反比；
B.从公式可见，把人造卫星发射到越远的地方越容易；
C.上面环绕速度的表达式是错误的； D.以上说法都错。
5．宇宙飞船要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站( )
A．只能从较低轨道上加速 B．只能从较高轨道上加速
C．只能从同空间站同一高度轨道上加速 D．无论在什么轨道上，只要加速都行
6.绕地球作圆周运动的人造卫星中，有一与内壁相接触的物体，这个物体（ ）
A. 受到地球的吸引力和卫星内壁的支持力的作用 B. 受到地球的吸引力和向心力的作用
C. 物体处于失重状态，不受任何力的作用 D. 只受地球吸引力的作用
7．我国发射的神州五号载人宇宙飞船的周期约为90min，如果把它绕地球的运动看作是匀速圆周运动，飞船的运动和人造地球同步卫星的运动相比，下列判断中正确的是（ ）
Ａ．飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径 Ｂ．飞船的运行速度小于同步卫星的运行速度
Ｃ．飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度
Ｄ．飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度
8.假设地球质量不变，而地球半径增大到原来的2倍，那么从地球发射的人造地球卫星第一宇宙速度(球绕速度)大小应为原来的 ( )
A．倍 B．倍 C．倍 D．2倍
9.“吴健雄”星的直径约为32 km，密度与地球相近. 若在此小行星上发射一颗卫星环绕其表面运行，它的环绕速率约为（ ）
A. 10 m/s B. 20 m/s C. 30 m/s D. 40 m/s
10.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为R，线速度为v，周期为T，若要使卫星的周期变为2T，可能的方法是（ ）
A. R不变，使线速度变为v/2 B. v不变，使轨道半径变为2R
C. 轨道半径变为R D. 无法实现
11.同步通信卫星离地心的距离为r，运行速率为v1，加速度为a1，地球赤道上物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则（ ）
A. B. C. D.
12．无人飞船“神州二号”曾在离地面高度为的圆轨道上运行了47h．求在这段时间内它绕行地球多少圈？(地球半径，重力加速度)
13．宇航员在月球上自高h处以初速度v0水平抛出一小球，测出水平射程为L（这时月球表面可以看作是平坦的），则月球表面处的重力加速度是多大？ 若已知月球半径为R，要在月球上发射一颗月球卫星，发射速度至少为多大？它在月球表面附近环绕月球运行的周期是多少？
【综合评价】
1.可以发射这样一颗人造地球卫星，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
2．同步通信卫星相对于地面静止不动，犹如悬在高空中，下列说法中错误的是（ ）
A. 各国的同步通信卫星都在同一圆周上运行 B. 同步通信卫星的速率是唯一的
C. 同步通信卫星处于平衡状态
D. 同步通信卫星加速度大小是唯一的
3. 对于人造地球卫星，可以判断 （ ）
A．根据，环绕速度随R的增大而增大
B．根据，当R增大到原来的两倍时，卫星的角速度减小为原来的一半
C．根据，当R增大到原来的两倍时，卫星需要的向心力减小为原来的
D．根据，当R增大到原来的两倍时，卫星需要的向心力减小为原来的
4．地球上有两位相距非常远的观察者，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
5．火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，他们的轨道近似为圆。已知火卫一的周期为7小时39分，火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相比（ ）
A．火卫一距火星表面较近 B．火卫二的角速度较大
C．火卫一的运动速度较大 D．火卫二的加向心速度较大
6．关于人造卫星，下列说法中可能的是（ ）
A．人造卫星环绕地球运行的速率是7.9 km/s B．人造卫星环绕地球运行的速率是5.0 km/s
C．人造卫星环绕地球运行的周期是80 min D．人造卫星环绕地球运行的周期是200 min
7．关于我国发射的“亚洲一号”地球同步通信卫星的说法正确的是（ ）
A．若其质量加倍，则轨道半径也要加倍 B．它能用于我国的电视广播是因为它在北京上空运行
C．它的运行速率比第一宇宙速度大 D．它运行的角速度与地球自转的角速度相同
8. 启动卫星的发动机使其速度加大，待它运动到距离地面的高度比原来大的位置，再定位使它绕地球做匀速圆周运动成为另一轨道的卫星，该卫星后一轨道与前一轨道相比（ ）
A．速率增大 B．周期减小 C．万有引力减小 D．加速度增大
9. 2004年，我国和欧盟合作正式启动伽利略卫星导航定位系统计划，这将结束美国全球卫星定位系统（GPS）一统天下的局面。据悉，“伽利略”卫星定位系统将由30颗轨道卫星组成，卫星的轨道高度为2.4×104 km，倾角为56(，分布在3个轨道面上，每个轨道面部署9颗工作卫星和1颗在轨备份卫星，当某颗工作卫星出现故障时可及时顶替工作。若某颗替补卫星处在略低于工作卫星的轨道上，则这颗卫星的周期和速度与工作卫星相比较，以下说法中正确的是（ ）
A．替补卫星的周期大于工作卫星的周期，速度大于工作卫星的速度
B．替补卫星的周期大于工作卫星的周期，速度小于工作卫星的速度
C．替补卫星的周期小于工作卫星的周期，速度大于工作卫星的速度
D．替补卫星的周期小于工作卫星的周期，速度小于工作卫星的速度
10．关于绕地球运转的近地卫星和同步卫星，下列说法中正确的是 ( )
A．近地卫星可以通过北京地理纬度圈所决定的平面上做匀速圆周运动
B．近地卫星可以在与地球赤道平面有一定倾角且经过北京上空的平面上运行
C. 近地卫星或地球同步卫星上的物体，因“完全失重”，其重力加速度为零
D．地球同步卫星可以在地球赤道平面上的不同高度运行
11．如图1-5-1所示，在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A、B、C，在某一时刻恰好在同一直线上，下列正确说法有（ ）
A．根据，可知VA＜VB＜VC
B．根据万有引力定律，FA＞FB＞FC
C．向心加速度aA＞aB＞aC
D．运动一周后，A先回到原地点
12．人造卫星在太空运行中，天线偶然折断，天线将（ ）
A. 继续和卫星一起沿轨道运行
B. 作平抛运动，落向地球
C. 由于惯性，沿轨道切线方向作匀速直线运动，远离地球
D. 作自由落体运动，落向地球
13．用m表示同步通讯卫星的质量，h表示离地面的高度，g0表示地球表面处的重力加速度，R0表示地球半径，ω0表示地球自转角速度，则同步卫星所受地球对它的万有引力的大小为（ ）
A. 等于 B. 等于 C. 等于零 D. 以上结果都不正确
14．同步卫星周期为T1，加速度为a1，向心力为F1；地面附近的卫星的周期为T2，加速度为a2，向心力为F2，地球赤道上物体随地球自转的周期为T3，向心加速度为a3，向心力为F3，则（ ）
A．T1=T3≥T2 B．F1＜F2=F3 C．a1＜a2 D．a2＜a3
15.在圆轨道上质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，则 （ ）
A.卫星运动的速度为 B.卫星运动的周期为
C.卫星运动的加速度为 D. 卫星运动的加速度为
16．地球同步卫星到地心的距离r可由r3=求出，已知式中a的单位是m，b的单位是s，c的单位是m/s2，则（ ）
A．a是地球半径，b是地球自转的周期，c是地球表面处的重力加速度
B．a是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是同步卫星的加速度
C．a是赤道周长，b是地球自转周期，c是同步卫星的加速度
D．a是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是地球表面处的重力加速度
17．假设同步通信卫星的轨道半径是地球赤道半径的n倍，则（ ）
A. 同步通信卫星的向心加速度是赤道上物体向心加速度的(n+1)倍
B. 同步通信卫星的向心加速度是赤道上物体向心加速度的n倍
C. 同步通信卫星的向心加速度是赤道上物体向心加速度的1/n2倍
D. 同步通信卫星的向心加速度是赤道上物体重力加速度的n倍
18．气象卫星是用来拍摄云层照片、观察气象资料和测量气象数据的。我国先后自行成功研制和发射了两种不同轨道的气象卫星：“风云一号”气象卫星轨道平面与赤道平面垂直，通过地球两级，每12小时巡视地球一周，称为“极地圆轨道”；“风云二号”气象卫星轨道平面在赤道平面内，称为“地球同步轨道”。则
(1).“风云一号”比“风云二号”卫星的（ ）
A．观察区域较大 B．轨道半径较大 C．运行速度较大 D．运行周期较大
(2). 若某天上午8点“风云一号”正好通过赤道附近太平洋上一个小岛的上空，那么“风云一号”下一次通过该小岛上空将是 。
19．1998年8月20日，中国太原卫星发射中心为美国“铱”星公司成功发射了两颗“铱”星系统的补网星.1998年9月23日，“铱”卫星通讯系统正式投入商业运行，标志着一场通讯技术革命开始了.原计划的“铱”卫星通讯系统是在距地球表面780 km的太空轨道上建立一个由77颗小卫星组成的星座.这些小卫星均匀分布在覆盖全球的7条轨道上，每条轨道上有11颗卫星，由于这一方案的卫星排布像化学元素“铱”原子的核外77个电子围绕原子核运动一样，所以称为“铱”星系统.后来改为由66颗卫星，分布在6条轨道上，每条轨道上11颗卫星组成，仍称它为“铱”星系统.
（1）“铱”星系统的66颗卫星，其运行轨道的共同特点是?（ ）
A．以地轴为中心的圆形轨道? B．以地心为中心的圆形轨道?
C．轨道平面必须处于赤道平面内? D．铱星运行轨道远低于同步卫星轨道
（2）上面所述的“铱”星系统的卫星运行速度约为?（ ）
A．7.9 km/s B．7.5 km/s ?C．3.07 km/s D．11.2 km/s?
20.某一星球的第一宇宙速度为v,质量为m的宇航员在这个星球表面受到的重力为G，由此可知这个星球的半径是_______.?
21.在赤道上发射一颗人造地球卫星，设它的轨道是一个圆，轨道半径等于赤道半径，已知地球质量是M，地球自转周期是T，赤道半径是R，万有引力恒量是G，则这颗人造地球卫星的最小发射速度（相对地球的速度）为___。
22．一物体在某一行星表面上做自由落体运动，在连续的两个1s内，下降的高度分别为12m和20m，若该星球的半径为100km，则环绕该行星的卫星的最小周期为多少？
23．中子星是恒星演变到最后的一种存在形式.(1)有一密度均匀的星球，以角速度ω绕自身的几何对称轴旋转.若维持其表面物质不因快速旋转而被甩掉的力只有万有引力，那么该星球的密度至少要多大?(2)蟹状星云中有一颗中子星，它每秒转30周，以此数据估算这颗中子星的最小密度.(3)若此中子星的质量约为太阳的质量(2×1030 kg)，试问它的最大可能半径是多大?
24．根据天文观测，月球半径为R=1738km，月球表面的重力加速度约为地球表面的重力加速度的1/6，月球表面在阳光照射下的温度可达127℃，此时水蒸气分子的平均速度达到v0=2000m/s。试分析月球表面没有水的原因。（取地球表面的重力加速度g=9.8m/s2）（要求至少用两种方法说明）
25．火箭载着宇宙探测器飞向某行星,火箭内平台上放有测试仪器,如图所示,火箭从地面起飞时,
以加速度g0/2竖直向上做匀加速直线运动（g0为地面附近的重力加速度）,已知地球半径为R.
（1）升到某一高度时，测试仪器对平台的压力是刚起飞时压力的，求此时火箭离地面的高度h。
（2）探测器与箭体分离后，进入行星表面附近的预定轨道，进行一系列科学实验和测量，若测得探
测器环绕该行星运动的周期为T0，试问：该行星的平均密度为多少？（假定行星为球体，且已知万有引力恒量
为G）
（3）若已测得行星自转周期为T（T>T0），行星半么恰等于地球半径,一个物体在行星极地表面上空多高H处,所
受引力大小与该行星赤道处对行星表面的压力大小相等？
第六节 经典力学的局限性
【同步检测】
以下说法正确的是（ ）
A．经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用 B．经典力学理论的成立具有一定的局限性
C．在经典力学，物体的质量不随运动状态而改变 D．相对论与量子力学否定了经典理论
2．在环绕地球运动的空间实验室内,下列几项实验中不能进行的有( )
A．用天平测物体质量 B．用弹簧秤测作用于秤钩上的拉力
C．观察液体内热传递的对流现象 D．用单摆测该处的重力加速度
3．科学研究发现，在月球表面：①没有空气；②重力加速度约为地球表面的l／6；③没有磁场。若宇航员登上月球后，在空中从同一高度同时释放氢气球和铅球，忽略地球和其他星球对月球的影响，以下说法正确的有（ ）
A．氢气球和铅球都处于失重状态 B．氢气球将向上加速上升，铅球加速下落
C．氢气球和铅球都将下落，且同时落地 D．氢气球和铅球都将下落，但铅球先落到地面
4． 和 都没有否定过去的科学，而只是认为过去的科学是自己在一定条件下的特殊情形。
5.若一辆高速火车A的对地速度为，车上的人以速度沿着火车前进的方向相对火车运动，则按照狭义相对论观点，该人相对于地面的速度应该为。（1）根据上述表述的材料，试证明按照相对论的时空观算出的火车对地速度比按照经典物理算出的火车对地速度要小；（2）试证明相对论的观点：在不同的参照系中，光速总是相同的。
6.我国自行研制的“神舟五号”载人飞船载着中国第一代宇航员杨利伟，于2003年10月15日9时在酒泉发射场由“长征二号F”大推力运载火箭发射升空，并按预定轨道环绕地球飞行14圈后，于10月16日6时23分安全返回落在内蒙古的主着陆场。设“神舟五号”飞船在飞行过程中绕地球沿圆轨道运行，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，飞船绕地球运行的周期为T。试计算飞船离地面的平均高度h。
第一节行星的运动同步检测答案
1．CD 2.BD 3.B 4.CD 5. A 6.B 7.5.19×109s 8. 44或
第一节行星的运动综合评价练习题答案
1．D 2.AB 3.BD 4.C 5.B 6. 7. 8. 3.8×108m 9.
第二节 太阳与行星间的引力同步检测答案
1．A 2．B 3．C 4．D 5．9：1
第二节 太阳与行星间的引力综合评价练习题答案
1．C 2．A 3．C 4．冥王星 水星
第三节万有引力定律同步检测答案
1．CD 2．D 3．A 4．CD 5．AC 6．D 7．D 8 ．BD 9．A 10．h=R(-1) 11．
第三节万有引力定律综合评价练习题答案
1．A 2．AC 3．D 4．A B 5．C 6．A 7．B 8．D 9．D 10． ，
11．1.67×10-7N, 1:2.94×109 12．， 13． 14．略 15．
第四节万有引力理论的成就同步检测答案
1．A 2．D 3．AC 4．CD 5．D 6．BD 7．B D 8．B 9．AB 10．增大 减小 增大
11． g 2π12． 13．（1）因为电信号发射到通讯卫星再由通讯卫星转发到接收器，如此再返回来，通过的路程较大，虽然微波以光速传播，但也要一定的时间，因此看上去有点反应“迟钝”。 （2）
第四节万有引力理论的成就综合评价练习题答案
1．BD 2．ACD 3．BC 4．CD 5．C 6．C 7．D 8．B 9．AD 10．B 11．B 12．A 13．B 14．A 15．2πt s2／Gt2 16．4×108 17．4h 18．R=1.85×107m 19．
20． 21．(1)42R03/GT02 (2)TB= T0 t0/( t0- T0) RB=
第五节宇宙航行同步检测答案
1．CD 2．BCD 3．ACD 4．A 5．A 6．D 7．C 8．B 9．B 10．C 11．CD
12． 13．
第五节宇宙航行综合评价答案
1．CD 2．C 3．C 4．C 5．AC 6．ABD 7．D 8．C 9．C 10．B 11．CD 12．A 13．AB 14．AC 15．BD 16．AD 17．B 18．(1). AC (2). 答案：24小时后。地球转过一圈后，“风云一号”好转过2圈，回到原来的小岛上空。 19．（1）BD.（2）B. 20．r=mv2/G 21．
22．500（近似认为） 23．(1) (2) 1.27×1014 kg/m3?（3）1.56×105 m?
24．方法一：假定月球表面有水，则这些水在127℃时达到的平均速度v0=2000m/s必须小于月球表面的第一
宇宙速度，否则这些水将不会降落回月球表面，导致月球表面无水。取质量为m的某水分子，因为GMm/R2=mv12/R2，mg月=GMm/R2，g月=g/6，所以代入数据解得v1=1700m/s，v1＜v0，即这些水分子会象卫星一样绕月球转动而不落到月球表面，使月球表面无水。
方法二：设v0=2000m/s为月球的第一宇宙速度，计算水分子绕月球的运行半径R1，如果R1＞R，则月球表
面无水。取质量为m的某水分子，因为GMm/R12=mv02/R12，mg月=GMm/R12，g月=g/6，所以R1=v02/g月=2.449×106m，
R1＞R，即以2000m/s的速度运行的水分子不在月球表面，也即月球表面无水。
25．（1）（2）（3）
第六节经典力学的局限性同步检测答案
1．BC 2．ACD 3．AC 4．相对论 量子力学 5．（1）按照经典物理算出的火车对地速度为，按照相对论的时空观算出的火车对地速度，由于火车和人的速度均小于光速，通过表达式的对比，可知按照相对论的时空观算出的火车对地速度比按照经典物理算出的火车对地速度要小。（2）设火车的速度和人在车上相对于车的速度均为光速C，带入表达式得到人相对于地面的速度还是光速C，即在不同的参照系中，光速总是相同的。 6．
第一节 行星的运动
【同步检测】
1．下列说法正确的是 （ ）
A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮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．地球是绕太阳运动的一颗行星 D．日心说和地心说都是错误的
2．关于太阳系中行星的运动，以下说法正确的是（ ）
A．行星轨道的半长轴越长，自转周期越大 B．行星轨道的半长轴越长，公转周期越大
C．水星的半长轴最短，公转周期最长 D．冥王星离太阳“最远”，绕太阳运动的公转周期最长
3．关于地球和太阳，下列说法正确的是（ ）
A．太阳是围绕地球做匀速圆周运动的 B．地球是围绕太阳运转的
C．太阳总是从东边升起，从西边落下，所以太阳围绕地球运转
D．由于地心说符合人们的日常经验，所以地心说是正确的
4．关于公式，下列说法中正确的是（ ）
A. 公式只适用於围绕太阳运行的行星 B. 公式只适用於太阳系中的行星或卫星
C. 公式适用於宇宙中所有围绕星球运行的行星或卫星
D. 一般计算中，可以把行星或卫星的轨道看成圆，R是这个圆的半径
5．设行星绕恒星运动轨道为圆形，则它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比T2/R3=k为常数，此常数的大小：（ ）
A．只与恒星质量有关 B．与恒星质量和行星质量均有关
C．只与行星质量有关 D．与恒星和行星的速度有关
6．银河系中有两颗行星绕某恒星运行，从天文望远镜中观察到它们的运转周期之比为27:1，则它们的轨道半径的比为（ ）
A. 3:1 B. 9:1 C. 27:1 D. 1:9
7．海王星与太阳的平均距离约为地球与太阳平均距离的30倍，地球公转周期是3.16×107s，那么海王星绕太阳运行的周期约为 s.
8．据美联社2002年10月7日报道，天文学家在太阳系的9大行星之外，又发现了一颗比地球小得多的新行星，而且还测得它绕太阳公转的周期约为288年。若把它和地球绕太阳公转的轨道都看作圆，问它与太阳的距离约是地球与太阳距离的多少倍（最后结果可用根式表示）
【综合评价】
1．关于日心说被人们所接受的原因是（ ）
A. 太阳总是从东面升起，从西面落下 B. 地球是围绕太阳运转的
C. 以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题
D. 以太阳为中心，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变得简单了
2．下列说法正确的有（ ）
A．太阳系中的九大行星有一个共同的轨道焦点 B．行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向
C．行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直 D．日心说的说法是正确的
3．关于公式中的常量k，下列说法中正确的是（ ）
A. 对于所有星球的行星或卫星，k值都相等 B. 不同星球的行星或卫星，k值不相等
C. k值是一个与星球无关的常量 D. k值是一个与星球有关的常量
4．宇宙飞船在围绕太阳运行的近似圆形的轨道上运动，若轨道半径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是（ ）
A. 3年 B. 9年 C. 27年 D. 81年
5．若两颗行星的质量分别是M和m，它们绕太阳运行的轨道半径分别是R和r，则它们的公转周期之比是（ ）
A. B. C. D.
6．地球绕太阳运行的轨道半长轴为1.50 ×1011m，周期为365天；月球绕地球运行的轨道半长轴为3.8×108m，周期为27.3天；则对于绕太阳的行星的值为 ；对于绕地球运动的卫星的值为 。
7．木星绕太阳运转的周期为地球绕太阳运转周期的12倍，则木星绕太阳运行轨道半长轴约为地球绕太阳运行轨道半长轴的 倍。
8．若已知地球对它所有卫星的k值等于1.01×1013 m3/s2，试求出月球运行的轨道半径.（月球绕地球运转的周期大约是27天）
*9．若近似的认为月球绕地球公转的轨道与地球绕太阳公转的轨道在同一平面内，且均为正圆，又知这两种转动同向，月相变化的周期为29.5天。求：月球绕地球转一周所用的时间T。
第二节 太阳与行星间的引力
【同步检测】
1．下列说法正确的是（ ）
A．行星绕太阳的椭圆轨道可以近似的看做圆形轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力
B．太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力，所与行星绕太阳运转而不是太阳绕行星运转
C．太阳对行星的引力关系不适用于地球对卫星的作用力
D．行星与卫星之间的引力、地面上的物体所受的重力和太阳对行星的引力，是性质不相同的力
2．关于地球和太阳，下列说法正确的是（ ）
A．地球对太阳的引力比太阳对地球的引力小
B．地球绕太阳运转的向心力来源于太阳对地球的引力
C．太阳对地球的作用力有引力和向心力
D．在地球对太阳的引力作用下，太阳绕地球做圆周运动
3．苹果落向地球，而不是地球向上运动碰到苹果，这个现象的原因是（ ）
A．由于苹果质量小，对地球的引力小，而地球质量大，对苹果的引力大造成的
B．由于地球对苹果有引力，而苹果对地球没有引力造成的
C．苹果与地球间的相互引力是相等的，由于地球质量极大，不可能产生明显加速度
D．以上说法对不对
4．两个绕太阳运行的行星质量分别为m1和m2，轨道半径分别为r1和r2，若它们只受太阳引力的作用，则
这两个行星的向心加速度之比为（ ）
A．1：1 B． C． D．
5．地球的质量约为月球的质量的81倍，一飞行器在地球与月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，这飞行器距地心的距离与距月心距离之比为 。
【综合评价】
目前的航天飞机飞行的轨道都是近地轨道，一般在地球上空300~700km飞行，绕地球飞行一周的时间为90min左右。这样航天飞机里的宇航员在24h内可以见到的日出日落的次数为（ ）
A．3.8 B．10 C．16 D．27
2．如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动，那么下列说法中正确的是 （ ）
A．行星受到太阳的万有引力，万有引力提供行星圆周运动的向心力
B．行星受到太阳的万有引力，行星运动不需要向心力
C．行星同时受到太阳的万有引力和向心力
D．行星受到太阳的万有引力与它运行的向心力不相等
3．一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球半径的4倍，则这颗小行星运转的周期是（ ）
A．4年 B．6年 C．8年 D．9年
4．在太阳系中，有九大行星绕着太阳运行，按着距太阳的距离排列，由近及远依次是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星，如果把这些行星的运动近似为匀速圆周运动，那么它们绕太阳运行一周所用的时间最长的是 ，运行角速度最大的是 。
第三节 万有引力定律
【同步检测】
1．有关万有引力的说法中，正确的有（ ）
A. 物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力
B．中的G是比例常数，适用于任何两个物体之间，它没有单位
C．万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的
D．地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球引力
2．关于万有引力定律的适用范围，下列说法中正确的是（ ）
A．只适用于天体，不适用于地面物体
B．只适用于球形物体，不适用于其它形状的物体
C．只适用于质点，不适用于实际物体
D．适用于自然界中任意两个物体之间
3．地球可近似看成球形，由于地球表面上物体都随地球自转，所以有（ ）
A．物体在赤道处受的地球引力等于两极处，而重力小于两极处
B．赤道处的角速度比南纬300大
C．地球上物体的向心加速度都指向地心，且赤道上物体的向心加速度比两极处大
D．地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力
4．假如一个做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做匀速圆周运动，则（ ）
A．根据公式v=ωr，可知卫星的线速度增大到原来的2倍
B．根据公式F=mv2/r，可知卫星所需的向心力减小到原来的1/2
C．根据公式F=GMm/r2，可知地球提供的向心力将减小到原来的1/4
D．根据上述B和A给出的公式，可知卫星的线速度将减小到原来的
5．设俄美等国建造的国际空间站绕地球做匀速圆周运动,现源源不断的货物、设备从地球搬运到空间站去，经过长时间的搬运后,空间站的质量逐渐增加,地球的质量不断减小（减小的质量不能忽略）,假设空间站仍沿最初的圆周轨道地球匀速率运动,则与最初相比( )
A．地球与空间站的万有引力将变大 B．地球与空间站的万有引力将变小
C．空间站的周期将变长 D．空间站的周期将变短
6.若某人到达一个行星上，这个行星的半径只有地球的一半，质量也是地球的一半，则在这个行星上此人所受的引力是地球上引力的（ ）
A．1/4 B．1/2 C．1倍 D．2倍
7．A、B两颗行星，各有一颗卫星，卫星轨道接近各自的行星表面，如果两行星的质量比为MA：MB=p，
两行星的半径比为RA：RB=q，则两卫星的周期之比为（ ）
A． B．q C．p D．q
8．绕地球作匀速圆周运动的人造地球卫星内，其内物体处于完全失重状态，物体（ ）
A．不受地球引力作用 B．所受引力全部用来产生向心加速度
C．加速度为零 D．物体可在飞行器悬浮
9．地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为g/2，则该处距地面球表面的高度为（ ）
A．（—1）R B．R C． R D．2R
10.某物体在地面上受到的重力为G0，将它放置在卫星中，在卫星以a=g/2的加速度随火箭向上匀加速升空的过程中，当支持该物体的支持物对其弹力为N时，卫星距地球表面有多远？（设地球半径为R，地球表面重力加速度为g）
11．如图1-3-5所示，三个质量均为m的恒星系统，组成一个边长为a的等边三角形。它们仅受彼此之间的万有引力作用,且正在绕系统的质心O点为圆心、在三角形所在的平面做匀速率圆周运动.试求:系统的角速度ω的大小。
【综合评价】
1．设想把物体放到地球的中心，则此物体与地球间的万有引力是（ ）
A．零 B．无穷大 C．无法确定
2．在万有引力定律的公式中，r是（ ）
A．对星球之间而言，是指运行轨道的平均半径
B．对地球表面的物体与地球而言，是指物体距离地面的高度
C．对两个均匀球而言，是指两个球心间的距离
D．对人造地球卫星而言，是指卫星到地球表面的高度
3．引力常量很小，说明了 （ ）
A．万有引力很小 B．万有引力很大
C．只有当物体的质量大到一定程度，物体间才会有万有引力
D．很难察觉到日常接触的物体间有万有引力，是因为它们的质量不很大
4.关于引力常量，下列说法中正确的是（ ）
A．它在数值上等于两个质量各为1kg的质点相距1m时相互作用力的大小
B．它适合于任何两个质点或天体之间的引力大小的计算
C．它的数值首次由牛顿测出
D．它数值很小，说明万有引力非常小，可以忽略不计
5．在地球赤道上，质量1 kg的物体随同地球自转需要的向心力最接近的数值为（ ）
A．103N B．10N C．10-2N D．10-4 N
6．地球可近似看成球形，由于地球表面上物体都随地球自转，所以有（ ）
A．物体在赤道处受的地球引力等于两极处，而重力小于两极处
B．赤道处的角速度比南纬300大
C．地球上物体的向心加速度都指向地心，且赤道上物体的向心加速度比两极处大
D．地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力
7．假设地球为一密度均匀的球体，若将地球半径缩小1/2，那么地面上的物体所受的重力将变为原来的（ ）
A. 2倍 B. 1/2倍 C. 4倍 D. 1/8倍
8.若某星球的密度与地球相同，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍，则该星球的质量是地球质量的（ ）
A. 1/4 B. 4倍 C. 16倍 D. 64倍
9．两个质量均为M的星体，其连线的垂直平分线为AB。O为两星体连线的中点，如图1-3-1所示，一个质量为M的物体从O沿OA方向运动，则它受到的万有引力大小变化情况是（ ）
A．一直增大 B．一直减小 C．先减小,后增大 D．先增大，后减小
10. “神舟”五号载人飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度的圆形轨道。已知地球半径，地面处的重力加速度。试导出飞船在上述圆轨道上运行的周期T的数值，（保留两位有效数字）T= (表达式)= （数值）。
11.试求两个质量都是50kg的人，在相距1m时所受到的万有引力；并求出这个力与50kg的人所受到重力的比值。
12.地球半径为R，地面附近的重力加速度为g0，试求在离地面高度为h处的重力加速度及质量为m的物体在这一高度上对地球的引力大小.
13.如图1-3-2所示，在距离一质量为M、半径为R、密度均匀的球体R远处有一质量为m的质点。此时M对m的万有引力为F1，当从M中挖去一半径为R/2的球体时，剩余部分对m的万有引力为F2，则F1与F2的比值为多少？
14.设地球E（质量为M）是沿着圆轨道绕太阳S运动的，当地球运动到位置P时，有一个宇宙飞船（质量为m）在太阳和地球连线上的A处从静止出发，如图1-3-3所示,在恒定的推进力F作用下，沿AP方向做匀加速运动，两年后，在P处飞船掠过地球上空，再过半年，在Q处又掠过地球上空，设飞船与地球之间的引力不计，根据以上条件证明：太阳与地球之间的引力等于
15.某星球自转周期为T，在它的两极处用弹簧秤称得某物重W，在赤道上称得该物重W(，求该星球的平均密度(。
第四节 万有引力理论的成就
【同步检测】
1．人造地球卫星在圆形轨道上环绕地球运行时有（ ）
A．轨道半径越大，速度越小，周期越长 B．轨道半径越大，速度越大，周期越短
C．轨道半径越大，速度越大，周期越长 D．轨道半径越小，速度越小，周期越长
2．设两人造地球卫星的质量比为1：2，到地球球心的距离比为1：3，则它们的（ ）
A．周期比为3：1 B．线速度比为1：3
C．向心加速度比为1：9 D．向心力之比为9：2
3. 甲、乙两个做匀速圆周运动的卫星，角速度和线速度分别为ω1、ω2和v1、v2，如果它们的轨道半径之比R1:R2=1:2，则下列说法中正确的是( )
A． Bω1:ω2=2:1 （C） （D）
4．宇宙飞船在一个星球表面附近做匀速圆周运动，宇航员要估测星球的密度，只需要测定飞船的（ ）
A．环绕半径 B.环绕速度 C.环绕周期 D.环绕角速度
5．2002年四月下旬，天空中出现了水星、金星、火星、木星、土星近乎直线排列的“五星连珠”的奇观，这种现象的概率大约是几百年一次。假设火星和木星绕太阳作匀速圆周运动，周期分别是T1和T2，而且火星离太阳较近，它们绕太阳运动的轨道基本上在同一平面内，若某一时刻火星和木星都在太阳的同一侧，三者在一条直线上排列，那么再经过多长的时间将第二次出现这种现象？（ ）
A． B． C． D．
6.两颗靠得较近天体叫双星，它们以两者重心联线上的某点为圆心做匀速圆周运动，因而不至于因引力作用而吸引在一起，以下关于双星的说法中正确的是（ ）
A．它们做圆周运动的角速度与其质量成反比 B．它们做圆周运动的线速度与其质量成反比 C．它们所受向心力与其质量成反比 D．它们做圆周运动的半径与其质量成反比
7．已知引力常量G和下列各组数据，可以计算出地球质量的是（ ）
A.地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离
B.月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离
C.人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运行周期
D.若不考虑地球自转，已知地球的半径及重力加速度
8．地球表面的平均重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G，可以用下述哪个式子来估算地球的平均密度（ ）
A. B. C. D.
9．地球半径R0，地面重力加速度为g，若卫星距地面R0处做匀速圆周运动，则 ( )
A．卫星的速度为 B. 卫星的角速度为
C．卫星的加速度为g/2 D．卫星的周期为
10．近地卫星因受大气阻力作用，轨道半径逐渐减小时，速度将 ，环绕周期将 ，所受向心力将 。
11．地球半径为R，表面的重力加速度为g，卫星在距地面高R处作匀速圆周运动时，线速度为 ，
角速度为 ，加速度为 ，周期为 。
12．某人站在星球上以速度v1竖直上抛一物体，经t秒后物体落回手中，已知星球半径为R，现将此物沿星球表面平抛，要使其不再落回球，则抛出的速度至少为 。
13．在电视直播节目里，可以发现中央电视台现场的主持人与驻国外记者进行电话对话时，总会发现当主持人问话后，记者的反应好象有点“迟钝”，这种信号是以微波的形式通过通讯卫星（同步卫星）进行转接的。
（1）试说明产生这种现象的原因；
（2）试根据生活常识及括号内所给的数据估算同步卫星离地高度。（已知月地间的距离约为，地球半径约为）
【综合评价】
1.若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．卫星的轨道半径越大，它的运行速度越大 B．卫星的轨道半径越大，它的运行速度越小
C．卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越大
D．卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越小
2．甲、乙两颗人造地球卫星，质量相等，它们的轨道都是圆，若甲的运动周期比乙小，则（ ）
A．甲距地面的高度比乙小 ? B．甲的加速度一定比乙小?
C．甲的加速度一定比乙大 ? D．甲的速度一定比乙大?
3．下面是金星、地球、火星的有关情况比较。
星球
金星
地球
火星
公转半径
1.0 km
1.5 km
2.25 km
自转周期
243日
23时56分
24时37分
表面温度
480℃
15℃
—100℃~0℃
大气主要成分
约95%的CO2
78%的N2，21%的O2
约95%的CO2
根据以上信息，关于地球及地球的两个邻居金星和火星（行星的运动可看作圆周运动），下列判断正
确的是（ ）
A．金星运行的线速度最小，火星运行的线速度最大
B．金星公转的向心加速度大于地球公转的向心加速度
C．金星的公转周期一定比地球的公转周期小
D．金星的主要大气成分是由CO2组成的，所以可以判断气压一定很大
4．如图1-4-1所示，在同一轨道平面上，有绕地球做匀速圆周运动的卫星A、B、C某时刻在同一条直线上，则（ ）
A.经过一段时间，它们将同时回到原位置
B.卫星C受到的向心力最小
C.卫星B的周期比C小 D.卫星A的角速度最大
5．某天体半径是地球半径的K倍，密度是地球的P倍，则该天体表面的重力加速度是地球表面重力加速度的（ ）
A．倍 B． 倍 C．KP倍 D．倍
6．A、B两颗行星，质量之比，半径之比，则两行星表面的重力加速度之比为（ ）
A. B. C. D.
7．人造卫星离地球表面距离等于地球半径R，卫星以速度v沿圆轨道运动，设地面上的重力加速度为g，则（ ）
A. B. C. D.
8．已知地球半径为R，地面重力加速度为g. 假设地球的自转加快，则赤道上的物体就可能克服地球引力而飘浮起来，则此时地球的自转周期为（ ）
A. B. C. D.
9．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.由此能得到半径为R、密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T.下列表达式中正确的是（ ）
A．T=2π B．T=2π C．T= D．T=
10．若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动，设其周期为T，引力常数为G，那么该行星的平均密度为（ ）
A. B. C. D.
11．地球公转的轨道半径是R1，周期是T1，月球绕地球运转的轨道半径是R2，周期是T2，则太阳质量与地球质量之比是 （ ）
A. B. C. D.
12．地球表面重力加速度g地、地球的半径R地，地球的质量M地，某飞船飞到火星上测得火星表面的重力加速度g火、火星的半径R火、由此可得火星的质量为（ ）
A. B. C. D.
13．设在地球上和某天体上以相同的初速度竖直上抛一物体的最大高度比为k（均不计阻力），且已知地球与该天体的半径之比也为k，则地球与此天体的质量之比为 （ ）
A. 1 B. k C. k 2 D. 1/ k
14．某星球的质量约为地球的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60m，则在该星球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一物体，射程应为 （ ）
A．10m B．15m C．90m D．360m
15．已知一颗人造卫星在某行星表面上空绕行星做匀速圆周运动，经过时间t，卫星的行程为s，卫星与行星的中心连线扫过的角度是1rad，那么卫星的环绕周期T＝_______，该行星的质量M＝________。
16．已知地球半径为6.4×106m，又知月球绕地球的运动可近似看作为匀速圆周运动，则可估算出月球到地球的距离为________m. （结果只保留一位有效数字）
17．假设站在赤道某地的人，恰能在日落后4小时的时候，恰观察到一颗自己头顶上空被阳光照亮的人造地球卫星，若该卫星是在赤道所在平面内做匀速圆周运动，又已知地球的同步卫星绕地球运动的轨道半径约为地球半径的6.6倍，试估算此人造地球卫星绕地球运行的周期为____________.
18．设想有一宇航员在某行星的极地上着陆时，发现物体在当地的重力是同一物体在地球上重力的0.01倍，而该行星一昼夜的时间与地球相同，物体在它赤道上时恰好完全失重，若存在这样的星球，它的半径R应多大？
19．一宇航员抵达一半径为R的星球表面后，为了测定该星球的质量M，做如下的实验，取一根细线穿过光滑的细直管，细线一端栓一质量为m的砝码，另一端连在一固定的测力计上，手握细线直管抡动砝码，使它在竖直平面内做完整的圆周运动，停止抡动细直管。砝码可继续在同一竖直平面内做完整的圆周运动。如图1-4-2所示，此时观察测力计得到当砝码运动到圆周的最低点和最高点两位置时，测力计得到当砝码运动到圆周的最低点和最高点两位置时，测力计的读数差为ΔF。已知引力常量为G，试根据题中所提供的条件和测量结果，求出该星球的质量M。
20．在某星球上，宇航员用弹簧秤称得质量m的砝码重量为F，乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行，测得其环绕周期为T，根据这些数据求该星球的质量.
21．如图1-4-3为宇宙中有一个恒星系的示意图，A为该星系的一颗行星，它绕中央恒星O运行轨道近似为圆，天文学家观测得到A行星运动的轨道半径为R0，周期为T0
（1）中央恒星O的质量是多大？
（2）长期观测发现，A行星实际运动的轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性也每隔
t0时间发生一次最大的偏离，天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在一
颗未知的行星B（假设其运行轨道与A在同一平面内，且与A的绕行方面相同），它对A行星的万有引力引起A轨道的偏离。根据上述现象及假设，你能对未知行星B的运动得到哪些定量的预测。
第五节 宇宙航行
【同步检测】
1．环绕地球在圆形轨道上运行的人造地球卫星，其周期可能是（ ）
A．60分钟 B．80分钟 C．180分钟 D．25小时
2.图1-5-3中的圆a、b、c，其圆心均在地球的自转轴线上，对环绕地球作匀速圆周运动而言（ ）
A.卫星的轨道可能为a B.卫星的轨道可能为b
C.卫星的轨道可能为c D.同步卫星的轨道只可能为b
3.下面关于同步通信卫星的说法中正确的是（ ）
A. 同步通信卫星和地球自转同步，卫星的高度和速率都是确定的
B. 同步通信卫星的角速度虽已被确定，但高度和速率可以选择. 高度增加，速率增大；高度降低，速率减小，仍同步
C. 我国发射第一颗人造地球卫星的周期是114min，比同步通信卫星的周期短，所以第一颗人造卫星离地面的高度比同步卫星低
D. 同步通信卫星的速率比我国发射的第一颗人造卫星的速率小
4.人造卫星环绕地球运动的速率v=，其中g为地面处的重力加速度，R为地球半径，r为卫星离地球中心的距离，下面哪些说法是正确的？（ ）
A.从公式可见，环绕速度与轨道半径的平方根成反比；
B.从公式可见，把人造卫星发射到越远的地方越容易；
C.上面环绕速度的表达式是错误的； D.以上说法都错。
5．宇宙飞船要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站( )
A．只能从较低轨道上加速 B．只能从较高轨道上加速
C．只能从同空间站同一高度轨道上加速 D．无论在什么轨道上，只要加速都行
6.绕地球作圆周运动的人造卫星中，有一与内壁相接触的物体，这个物体（ ）
A. 受到地球的吸引力和卫星内壁的支持力的作用 B. 受到地球的吸引力和向心力的作用
C. 物体处于失重状态，不受任何力的作用 D. 只受地球吸引力的作用
7．我国发射的神州五号载人宇宙飞船的周期约为90min，如果把它绕地球的运动看作是匀速圆周运动，飞船的运动和人造地球同步卫星的运动相比，下列判断中正确的是（ ）
Ａ．飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径 Ｂ．飞船的运行速度小于同步卫星的运行速度
Ｃ．飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度
Ｄ．飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度
8.假设地球质量不变，而地球半径增大到原来的2倍，那么从地球发射的人造地球卫星第一宇宙速度(球绕速度)大小应为原来的 ( )
A．倍 B．倍 C．倍 D．2倍
9.“吴健雄”星的直径约为32 km，密度与地球相近. 若在此小行星上发射一颗卫星环绕其表面运行，它的环绕速率约为（ ）
A. 10 m/s B. 20 m/s C. 30 m/s D. 40 m/s
10.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为R，线速度为v，周期为T，若要使卫星的周期变为2T，可能的方法是（ ）
A. R不变，使线速度变为v/2 B. v不变，使轨道半径变为2R
C. 轨道半径变为R D. 无法实现
11.同步通信卫星离地心的距离为r，运行速率为v1，加速度为a1，地球赤道上物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则（ ）
A. B. C. D.
12．无人飞船“神州二号”曾在离地面高度为的圆轨道上运行了47h．求在这段时间内它绕行地球多少圈？(地球半径，重力加速度)
13．宇航员在月球上自高h处以初速度v0水平抛出一小球，测出水平射程为L（这时月球表面可以看作是平坦的），则月球表面处的重力加速度是多大？ 若已知月球半径为R，要在月球上发射一颗月球卫星，发射速度至少为多大？它在月球表面附近环绕月球运行的周期是多少？
【综合评价】
1.可以发射这样一颗人造地球卫星，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
2．同步通信卫星相对于地面静止不动，犹如悬在高空中，下列说法中错误的是（ ）
A. 各国的同步通信卫星都在同一圆周上运行 B. 同步通信卫星的速率是唯一的
C. 同步通信卫星处于平衡状态
D. 同步通信卫星加速度大小是唯一的
3. 对于人造地球卫星，可以判断 （ ）
A．根据，环绕速度随R的增大而增大
B．根据，当R增大到原来的两倍时，卫星的角速度减小为原来的一半
C．根据，当R增大到原来的两倍时，卫星需要的向心力减小为原来的
D．根据，当R增大到原来的两倍时，卫星需要的向心力减小为原来的
4．地球上有两位相距非常远的观察者，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
5．火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，他们的轨道近似为圆。已知火卫一的周期为7小时39分，火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相比（ ）
A．火卫一距火星表面较近 B．火卫二的角速度较大
C．火卫一的运动速度较大 D．火卫二的加向心速度较大
6．关于人造卫星，下列说法中可能的是（ ）
A．人造卫星环绕地球运行的速率是7.9 km/s B．人造卫星环绕地球运行的速率是5.0 km/s
C．人造卫星环绕地球运行的周期是80 min D．人造卫星环绕地球运行的周期是200 min
7．关于我国发射的“亚洲一号”地球同步通信卫星的说法正确的是（ ）
A．若其质量加倍，则轨道半径也要加倍 B．它能用于我国的电视广播是因为它在北京上空运行
C．它的运行速率比第一宇宙速度大 D．它运行的角速度与地球自转的角速度相同
8. 启动卫星的发动机使其速度加大，待它运动到距离地面的高度比原来大的位置，再定位使它绕地球做匀速圆周运动成为另一轨道的卫星，该卫星后一轨道与前一轨道相比（ ）
A．速率增大 B．周期减小 C．万有引力减小 D．加速度增大
9. 2004年，我国和欧盟合作正式启动伽利略卫星导航定位系统计划，这将结束美国全球卫星定位系统（GPS）一统天下的局面。据悉，“伽利略”卫星定位系统将由30颗轨道卫星组成，卫星的轨道高度为2.4×104 km，倾角为56(，分布在3个轨道面上，每个轨道面部署9颗工作卫星和1颗在轨备份卫星，当某颗工作卫星出现故障时可及时顶替工作。若某颗替补卫星处在略低于工作卫星的轨道上，则这颗卫星的周期和速度与工作卫星相比较，以下说法中正确的是（ ）
A．替补卫星的周期大于工作卫星的周期，速度大于工作卫星的速度
B．替补卫星的周期大于工作卫星的周期，速度小于工作卫星的速度
C．替补卫星的周期小于工作卫星的周期，速度大于工作卫星的速度
D．替补卫星的周期小于工作卫星的周期，速度小于工作卫星的速度
10．关于绕地球运转的近地卫星和同步卫星，下列说法中正确的是 ( )
A．近地卫星可以通过北京地理纬度圈所决定的平面上做匀速圆周运动
B．近地卫星可以在与地球赤道平面有一定倾角且经过北京上空的平面上运行
C. 近地卫星或地球同步卫星上的物体，因“完全失重”，其重力加速度为零
D．地球同步卫星可以在地球赤道平面上的不同高度运行
11．如图1-5-1所示，在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A、B、C，在某一时刻恰好在同一直线上，下列正确说法有（ ）
A．根据，可知VA＜VB＜VC
B．根据万有引力定律，FA＞FB＞FC
C．向心加速度aA＞aB＞aC
D．运动一周后，A先回到原地点
12．人造卫星在太空运行中，天线偶然折断，天线将（ ）
A. 继续和卫星一起沿轨道运行
B. 作平抛运动，落向地球
C. 由于惯性，沿轨道切线方向作匀速直线运动，远离地球
D. 作自由落体运动，落向地球
13．用m表示同步通讯卫星的质量，h表示离地面的高度，g0表示地球表面处的重力加速度，R0表示地球半径，ω0表示地球自转角速度，则同步卫星所受地球对它的万有引力的大小为（ ）
A. 等于 B. 等于 C. 等于零 D. 以上结果都不正确
14．同步卫星周期为T1，加速度为a1，向心力为F1；地面附近的卫星的周期为T2，加速度为a2，向心力为F2，地球赤道上物体随地球自转的周期为T3，向心加速度为a3，向心力为F3，则（ ）
A．T1=T3≥T2 B．F1＜F2=F3 C．a1＜a2 D．a2＜a3
15.在圆轨道上质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，则 （ ）
A.卫星运动的速度为 B.卫星运动的周期为
C.卫星运动的加速度为 D. 卫星运动的加速度为
16．地球同步卫星到地心的距离r可由r3=求出，已知式中a的单位是m，b的单位是s，c的单位是m/s2，则（ ）
A．a是地球半径，b是地球自转的周期，c是地球表面处的重力加速度
B．a是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是同步卫星的加速度
C．a是赤道周长，b是地球自转周期，c是同步卫星的加速度
D．a是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是地球表面处的重力加速度
17．假设同步通信卫星的轨道半径是地球赤道半径的n倍，则（ ）
A. 同步通信卫星的向心加速度是赤道上物体向心加速度的(n+1)倍
B. 同步通信卫星的向心加速度是赤道上物体向心加速度的n倍
C. 同步通信卫星的向心加速度是赤道上物体向心加速度的1/n2倍
D. 同步通信卫星的向心加速度是赤道上物体重力加速度的n倍
18．气象卫星是用来拍摄云层照片、观察气象资料和测量气象数据的。我国先后自行成功研制和发射了两种不同轨道的气象卫星：“风云一号”气象卫星轨道平面与赤道平面垂直，通过地球两级，每12小时巡视地球一周，称为“极地圆轨道”；“风云二号”气象卫星轨道平面在赤道平面内，称为“地球同步轨道”。则
(1).“风云一号”比“风云二号”卫星的（ ）
A．观察区域较大 B．轨道半径较大 C．运行速度较大 D．运行周期较大
(2). 若某天上午8点“风云一号”正好通过赤道附近太平洋上一个小岛的上空，那么“风云一号”下一次通过该小岛上空将是 。
19．1998年8月20日，中国太原卫星发射中心为美国“铱”星公司成功发射了两颗“铱”星系统的补网星.1998年9月23日，“铱”卫星通讯系统正式投入商业运行，标志着一场通讯技术革命开始了.原计划的“铱”卫星通讯系统是在距地球表面780 km的太空轨道上建立一个由77颗小卫星组成的星座.这些小卫星均匀分布在覆盖全球的7条轨道上，每条轨道上有11颗卫星，由于这一方案的卫星排布像化学元素“铱”原子的核外77个电子围绕原子核运动一样，所以称为“铱”星系统.后来改为由66颗卫星，分布在6条轨道上，每条轨道上11颗卫星组成，仍称它为“铱”星系统.
（1）“铱”星系统的66颗卫星，其运行轨道的共同特点是?（ ）
A．以地轴为中心的圆形轨道? B．以地心为中心的圆形轨道?
C．轨道平面必须处于赤道平面内? D．铱星运行轨道远低于同步卫星轨道
（2）上面所述的“铱”星系统的卫星运行速度约为?（ ）
A．7.9 km/s B．7.5 km/s ?C．3.07 km/s D．11.2 km/s?
20.某一星球的第一宇宙速度为v,质量为m的宇航员在这个星球表面受到的重力为G，由此可知这个星球的半径是_______.?
21.在赤道上发射一颗人造地球卫星，设它的轨道是一个圆，轨道半径等于赤道半径，已知地球质量是M，地球自转周期是T，赤道半径是R，万有引力恒量是G，则这颗人造地球卫星的最小发射速度（相对地球的速度）为___。
22．一物体在某一行星表面上做自由落体运动，在连续的两个1s内，下降的高度分别为12m和20m，若该星球的半径为100km，则环绕该行星的卫星的最小周期为多少？
23．中子星是恒星演变到最后的一种存在形式.(1)有一密度均匀的星球，以角速度ω绕自身的几何对称轴旋转.若维持其表面物质不因快速旋转而被甩掉的力只有万有引力，那么该星球的密度至少要多大?(2)蟹状星云中有一颗中子星，它每秒转30周，以此数据估算这颗中子星的最小密度.(3)若此中子星的质量约为太阳的质量(2×1030 kg)，试问它的最大可能半径是多大?
24．根据天文观测，月球半径为R=1738km，月球表面的重力加速度约为地球表面的重力加速度的1/6，月球表面在阳光照射下的温度可达127℃，此时水蒸气分子的平均速度达到v0=2000m/s。试分析月球表面没有水的原因。（取地球表面的重力加速度g=9.8m/s2）（要求至少用两种方法说明）
25．火箭载着宇宙探测器飞向某行星,火箭内平台上放有测试仪器,如图所示,火箭从地面起飞时,
以加速度g0/2竖直向上做匀加速直线运动（g0为地面附近的重力加速度）,已知地球半径为R.
（1）升到某一高度时，测试仪器对平台的压力是刚起飞时压力的，求此时火箭离地面的高度h。
（2）探测器与箭体分离后，进入行星表面附近的预定轨道，进行一系列科学实验和测量，若测得探
测器环绕该行星运动的周期为T0，试问：该行星的平均密度为多少？（假定行星为球体，且已知万有引力恒量
为G）
（3）若已测得行星自转周期为T（T>T0），行星半么恰等于地球半径,一个物体在行星极地表面上空多高H处,所
受引力大小与该行星赤道处对行星表面的压力大小相等？
第六节 经典力学的局限性
【同步检测】
以下说法正确的是（ ）
A．经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用 B．经典力学理论的成立具有一定的局限性
C．在经典力学，物体的质量不随运动状态而改变 D．相对论与量子力学否定了经典理论
2．在环绕地球运动的空间实验室内,下列几项实验中不能进行的有( )
A．用天平测物体质量 B．用弹簧秤测作用于秤钩上的拉力
C．观察液体内热传递的对流现象 D．用单摆测该处的重力加速度
3．科学研究发现，在月球表面：①没有空气；②重力加速度约为地球表面的l／6；③没有磁场。若宇航员登上月球后，在空中从同一高度同时释放氢气球和铅球，忽略地球和其他星球对月球的影响，以下说法正确的有（ ）
A．氢气球和铅球都处于失重状态 B．氢气球将向上加速上升，铅球加速下落
C．氢气球和铅球都将下落，且同时落地 D．氢气球和铅球都将下落，但铅球先落到地面
4． 和 都没有否定过去的科学，而只是认为过去的科学是自己在一定条件下的特殊情形。
5.若一辆高速火车A的对地速度为，车上的人以速度沿着火车前进的方向相对火车运动，则按照狭义相对论观点，该人相对于地面的速度应该为。（1）根据上述表述的材料，试证明按照相对论的时空观算出的火车对地速度比按照经典物理算出的火车对地速度要小；（2）试证明相对论的观点：在不同的参照系中，光速总是相同的。
6.我国自行研制的“神舟五号”载人飞船载着中国第一代宇航员杨利伟，于2003年10月15日9时在酒泉发射场由“长征二号F”大推力运载火箭发射升空，并按预定轨道环绕地球飞行14圈后，于10月16日6时23分安全返回落在内蒙古的主着陆场。设“神舟五号”飞船在飞行过程中绕地球沿圆轨道运行，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，飞船绕地球运行的周期为T。试计算飞船离地面的平均高度h。
第一节行星的运动同步检测答案
1．CD 2.BD 3.B 4.CD 5. A 6.B 7.5.19×109s 8. 44或
第一节行星的运动综合评价练习题答案
1．D 2.AB 3.BD 4.C 5.B 6. 7. 8. 3.8×108m 9.
第二节 太阳与行星间的引力同步检测答案
1．A 2．B 3．C 4．D 5．9：1
第二节 太阳与行星间的引力综合评价练习题答案
1．C 2．A 3．C 4．冥王星 水星
第三节万有引力定律同步检测答案
1．CD 2．D 3．A 4．CD 5．AC 6．D 7．D 8 ．BD 9．A 10．h=R(-1) 11．
第三节万有引力定律综合评价练习题答案
1．A 2．AC 3．D 4．A B 5．C 6．A 7．B 8．D 9．D 10． ，
11．1.67×10-7N, 1:2.94×109 12．， 13． 14．略 15．
第四节万有引力理论的成就同步检测答案
1．A 2．D 3．AC 4．CD 5．D 6．BD 7．B D 8．B 9．AB 10．增大 减小 增大
11． g 2π12． 13．（1）因为电信号发射到通讯卫星再由通讯卫星转发到接收器，如此再返回来，通过的路程较大，虽然微波以光速传播，但也要一定的时间，因此看上去有点反应“迟钝”。 （2）
第四节万有引力理论的成就综合评价练习题答案
1．BD 2．ACD 3．BC 4．CD 5．C 6．C 7．D 8．B 9．AD 10．B 11．B 12．A 13．B 14．A 15．2πt s2／Gt2 16．4×108 17．4h 18．R=1.85×107m 19．
20． 21．(1)42R03/GT02 (2)TB= T0 t0/( t0- T0) RB=
第五节宇宙航行同步检测答案
1．CD 2．BCD 3．ACD 4．A 5．A 6．D 7．C 8．B 9．B 10．C 11．CD
12． 13．
第五节宇宙航行综合评价答案
1．CD 2．C 3．C 4．C 5．AC 6．ABD 7．D 8．C 9．C 10．B 11．CD 12．A 13．AB 14．AC 15．BD 16．AD 17．B 18．(1). AC (2). 答案：24小时后。地球转过一圈后，“风云一号”好转过2圈，回到原来的小岛上空。 19．（1）BD.（2）B. 20．r=mv2/G 21．
22．500（近似认为） 23．(1) (2) 1.27×1014 kg/m3?（3）1.56×105 m?
24．方法一：假定月球表面有水，则这些水在127℃时达到的平均速度v0=2000m/s必须小于月球表面的第一
宇宙速度，否则这些水将不会降落回月球表面，导致月球表面无水。取质量为m的某水分子，因为GMm/R2=mv12/R2，mg月=GMm/R2，g月=g/6，所以代入数据解得v1=1700m/s，v1＜v0，即这些水分子会象卫星一样绕月球转动而不落到月球表面，使月球表面无水。
方法二：设v0=2000m/s为月球的第一宇宙速度，计算水分子绕月球的运行半径R1，如果R1＞R，则月球表
面无水。取质量为m的某水分子，因为GMm/R12=mv02/R12，mg月=GMm/R12，g月=g/6，所以R1=v02/g月=2.449×106m，
R1＞R，即以2000m/s的速度运行的水分子不在月球表面，也即月球表面无水。
25．（1）（2）（3）
第六节经典力学的局限性同步检测答案
1．BC 2．ACD 3．AC 4．相对论 量子力学 5．（1）按照经典物理算出的火车对地速度为，按照相对论的时空观算出的火车对地速度，由于火车和人的速度均小于光速，通过表达式的对比，可知按照相对论的时空观算出的火车对地速度比按照经典物理算出的火车对地速度要小。（2）设火车的速度和人在车上相对于车的速度均为光速C，带入表达式得到人相对于地面的速度还是光速C，即在不同的参照系中，光速总是相同的。 6．