新课标人教版高中物理必修2第6章《万有引力与航天》同步练习

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名称 新课标人教版高中物理必修2第6章《万有引力与航天》同步练习
格式 rar
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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 2010-08-05 10:45:00

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第六章 万有引力与航天
§6.1 行星的运动
要点回顾
1.古代人们对天体的运动存在着 说和 说。 说认为地球是宇宙的中心,是静止不动的,太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动。 说则认为太阳是静止不动的,地球和其他的行星都绕太阳运动。
2.开普勒行星运动定律内容:
(1) 开普勒第一定律(又叫轨道定律):所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处于椭圆
的一个 上。
(2) 开普勒第二定律(面积定律)对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等时间内扫过的
相等。
(3) 开普勒第三定律(周期定律):所有行星轨道的半长轴的 次方跟它公转周期的 次
方比值 。
基础巩固
1.揭示行星运动规律的天文学家是 ( )
A.第谷 B.哥白尼 C.牛顿 D.开普勒
2.关于天体运动,下列说法正确的是 ( )
A.天体的运动与地面上的运动所遵循的规律是不同的
B.天体的运动是最完美、最和谐的匀速圆周运动
C.太阳东升西落,所以太阳绕地球运动
D.太阳系的所有行星都围绕太阳运动
3.关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是 ( )
A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B.行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处
C.离太阳越近的行星运动周期越长
D.所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
4.关于开普勒行星运动的公式,理解正确的是( )
A.k是一个与行星无关的常量 B.R是代表行星运动的轨道半径
C.T代表行星运动的自转周期 D.T代表行星绕太阳运动的公转周期
5.设行星绕恒星的运动轨道是圆,轨道半径R的三次方与运行周期T的平方之比为常数,
即,则k的大小 ( )
A.只与行星质量有关 B.不同行星绕同一恒星运动的k相同
C.与恒星及行星的质量都有关 D.与恒星的质量及行星的速度有关
6.有两颗行星环绕某恒星转动,它们的运动周期之比为27∶1,则它们的轨道半径之比为( )
A.1∶27 B.9∶1 C.27∶1 D.1∶9
7.太阳系的几个行星,与太阳之间的平均距离越大的行星,它绕太阳公转一周所用的时间( )
A.越长 B.越短 C.相等 D.无法判断
8.太阳系中的八大行星均在各自的椭圆轨道上绕太阳运动,设它们的轨道为圆形.若有两颗行星的轨道半径比为R1∶R2 = 2∶1,它们的质量比为M1∶M2 = 4∶1,则它们绕太阳运动的周期比T1∶T2为多少?
§6.2 太阳与行星间的引力 §6.3 万有引力定律
要点回顾
1.行星绕太阳做近似匀速圆周运动时,需要的向心力是 提供的,向心力F = ,天文观测得到行星公转的周期T,则行星运动速度v = ,将v代入F,再由可得:F = ,即太阳对不同行星的引力与行星 成正比,与行星和太阳间距离的 成反比。
2.行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是一对 力,均与 成正比,与 成反比。
3.万有引力定律内容:
(1)

(2) 公式F = ,适用于 间求力。
(3) 比例系数G叫做 。由英国物理学家 ,比较准确地测出了G的
值,通常G取 。
基础巩固
1.关于万有引力定律的正确说法是 ( )
A.天体间万有引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离成反比
B.任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟两个物体的质量的乘积成正比,
跟它们的距离的平方成反比
C.万有引力与质量、距离和万有引力恒量都成正比
D.万有引力定律对质量大的物体适用,对质量小的物体不适用
2.设想把一个质量为m的物体放在地球中心,这时它受到地球对它的万有引力为( )
A.零 B.mg C.无穷大 D.无法确定
3.对于万有引力定律的数学表达式,下列说法正确的 ( )
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
4.两大小相同的实心小铁球紧靠在一起,它们之间的万有引力为F,若两个半径是小铁球2倍
的实心大铁球紧靠在一起,则它们之间的万有引力为 ( )
A.2F B.4F C.8F D.16F
5.如图所示为一个人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运动的轨迹,
在卫星由近地点a运动到远地点b的过程中( )
A.地球引力变大 B.卫星运行的速率不变
C.卫星的引力逐渐减小 D.卫星的运动是匀变速运动
6.地球质量大约是月球质量的81倍,一飞行器在地球和月球之间,当地球对它的引力与月球对
它的引力大小相等时,这个飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为( )
A.1∶9 B.9∶1 C.1∶27 D.27∶1
7.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,水平射程为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,水平射程变为多少?
§6.4 万有引力理论的成就
要点回顾
1.若不考虑地球自转的影响,地面上的质量为m的物体所受到的重力mg等于地球对物体的引力,即 (式子中的各物理量的意义G: 、M: 、g: 、r: )整理得出地球的质量M = 。
2.计算天体的质量,设太阳的质量为M,行星的质量m,行星与太阳之间的距离为r,行星公转的角速度为叫ω,行星做匀速圆周运动的向心力是由它们之间的万有引力提供的,列方程得: 。
周期更易测量,由周期T与角速度ω的关系代人上式得出质量:M = 。
3.发现未知天体: 星被称为“笔尖下发现的行星”, 星也是用类似的方法发现的。
基础巩固
1.引力恒量G的单位是 ( )
A.N B. C. D.没有单位
2.天体之间的作用力主要是 。
3.引力常量的数值是 国物理学家 利用 装置测得。
4.某个行星的质量是地球质量的一半,半径也是地球半径的一半,那么一个物体在此行星表面上的重力是地球表面上重力 ( )
A.倍 B.倍 C.4倍 D.2倍
5.质量为m的某行星绕质量为M的恒星做圆周运动,则它的周期 ( )
A.与行星的质量无关
B.与行星轨道半径的次方成正比
C.与行星的运动速率成正比
D.与恒星质量M的平方根成反比
6.已知地面的重力加速度为g,距地面高为地球半径处的重力加速度是 ( )
A. B. C. D.
7.若已知行星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径为r,运行周期为T ,则太阳的质量M = .
8.已知地球赤道的半径为R ,地球自转的周期为T ,地球表面的重力加速度为g ,则赤道上的物体由于地球自转而产生的加速度为 .
9.已知下面的哪组数据,可以计算出地球的质量M (已知引力常量G )( )
A.地球表面的重力加速度g和地球的半径R
B.月球绕地球运动的周期T1及月球到地球中心的距离R1
C.地球绕太阳运动的周期T2及地球到太阳中心的距离R2
D.地球“同步卫星”离地面的高度h
10.两个质量均为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,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
11.已知地球质量大约是月球质量的81倍,地球半径大约是月球半径的4倍.不考虑地球、月球自转的影响.由以上数据可推算出 ( )
A.地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9∶8
B.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9∶4
C.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8∶9
D.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为18∶4
§6.5 宇宙航行 §6.6 经典力学的局限
要点回顾
1.推导第一宇宙速度 。物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度,叫做 速度。
2.第二宇宙速度大小 ,意义 。
3.第三宇宙速度大小 ,意义 。
4.宇宙速度均指发射速度,第一宇宙速度是最 发射速度,最 实际环绕地球的速度。
5.经典力学的基础是 ,万有引力定律更树立了人们对牛顿物理学的尊敬。 和 在宏观、低速、弱引力的广阔领域,取得了巨大的成就。
6.著名的物理学家 建立了狭义相对论,它是物体在以接近光速运动时所遵从的规律。狭义相对论中指出,质量要随着物体运动速度的增大而增大,即m= 。
7.经典力学一般不适用于微观粒子,经典力学有它的适用范围:只适用于 不适用于 ,只适用于 不适用于 。
基础巩固
1.关于第一宇宙速度,下面说法中错误的是 ( )
A.它是人造地球卫星绕地飞行的最小速度
B.它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的运行速度
C.它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度
D.从人造卫星环绕地球运转的速度可知,把卫星发射到越远的地方越容易
2.若人造地球卫星以地心为圆心做匀速圆周运动,下列说法中正确的是 ( )
A.半径越大,速度越小,周期越小
B.半径越大,速度越小,周期越大
C.所有卫星的线速度均是相同的,与半径无关
D.所有卫星的角速度都是相同的,与半径无关
3.同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星 ( )
A.它可以在地面上任一点的正上方,且离地心的距离可按需要选择不同的数值
B.它可以在地面上任一点的正上方,但离地心的距离是一定的
C.它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数值
D.它只能在赤道的正上方,且离地心的距离是一定的
4.某人在一星球上以速度v0竖直上抛一物体,经时间t 后物体落回手中.已知星球半径为R ,那么要使物体不再落回星球表面,物体抛出时的速度至少为 ( )
A. B. C. D.
5.两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动,周期比:TA∶TB=l∶8,则轨道半径之比和运动速率之比分别为 ( )
A. B.
C. D.
6.如图所示,a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运动的三颗卫星,a和b质量相等且小于c的质量,则 ( )
A.b所需向心力最小
B.b、c的周期相同且大于a的周期
C.b、c的向心加速度大小相等,且大于a的向心加速度
D.b、c的线速度大小相等,且小于a的线速度
7.两个球形行星A和B各有一卫星a和b,卫星的圆轨道接近各行星表面,行星质量之比为
MA∕MB= p,两行星半径之比为RA∕RB= q,则两卫星周期之比TA∕TB为 ( )
A. B. C. D.
8.已知甲、乙两行星的半径之比为a,它们各自的第一宇宙速度之比为b,则下列结论正确的是
A.甲、乙两行星的质量之比为b2a∶1 ( )
B.甲、乙两行星表面的重力加速度之比为b2∶a
C.甲、乙两行星各自卫星的最小周期之比为a∶b
D.甲、乙两行星各自卫星的最大角速度之比为a∶b
9.人造卫星进人轨道作匀速圆周运动,卫星内的物体①处于完全失重状态,所受重力为零②处于完全失重状态,但仍受重力作用③所受的重力就是维持它跟随卫星一起作匀速圆周运动所需的向心力④处于平衡状态,即所受外力为零;以上说法中正确的有:
A.②③ B.①④ C.②④ D.③④
第2课时
1.已知月球质量是地球质量的,地球半径是月球半径的3.8倍,则在月球上发射“近月卫星”的环绕速度约为 (   )
A.1.0 km∕h B.1.7 km∕h  C.2.0 km∕h D.1.5 km∕h
2.若一作圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍,仍作圆周运动,则 (    )
 A.根据公式,可知卫星运动的线速度增大到原来2倍
 B.根据公式,可知卫星所需的向心力将减小到原来的1∕2倍
 C.根据公式,可知地球提供的向心力将减小到原来的1∕4倍
D.根据上述B和C中给出的公式,可知卫星运动的线速度减小到原来的倍
3.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.与地球表面上的某一经度线所决定的圆周是共面同心圆
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
4.若把地球看作是一个表面平整的球体,已知一颗沿着地球表面做环绕运动的卫星的周期是85min,此时卫星轨道半径r =R地,则下列说法正确的是 ( )
A.可以发射一颗周期小于85min的人造地球卫星
B.可以发射一颗周期大于85min的人造地球卫星
C.不能发射一颗周期小于85min的人造地球卫星
D.不能发射一颗周期大于85min的人造地球卫星
5.据观测,某行星外围有一模糊不清的环,为了判断该环是连续物还是卫星群,又测出了环中各层的线速度v的大小与该层至行星中心的距离R,则以下判断中正确的是 ( )
A.若v与R成正比,则环是连续物
B.若v与R成反比,则环是连续物
C.若v2与R成正比,则环是卫星群
D.若v2与R成反比,则环是卫星群
6.地球同步卫星距地面高度为h,地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,地球自转的角速度为ω,那么同步卫星绕地球转动的线速度为 ( )
A. B.
C. D.
7.两颗靠得较近的天体组成双星,它们以两者连线上某点为圆心。设其做匀速圆周运动,因而不会由于相互的引力作用而被吸在一起,则下列说法中正确的是 ( )
A.它们做圆周运动的角速度之比与它们的质量成正比
B.它们做匀速圆周运动的线速度之比与它们的质量成反比
C.它们做匀速圆周运动的向心力之比与它们的质量成正比
D.它们做圆周运动的轨道半径之比与它们的质量成反比
8.地球同步卫星到地心的距离r可由求出.已知式中a的单位是m,b的单位是s,c的单位是m∕s,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