2019—2020人教物理必修二第6章万有引力与航天同步练习有答案word
文档属性
| 名称 | 2019—2020人教物理必修二第6章万有引力与航天同步练习有答案word |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 137.5KB | ||
| 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 | 2019-10-27 17:02:32 | ||
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文档简介
2019—2020人教物理必修二第6章万有引力与航天同步练习有答案
必修二第6章 万有引力与航天
一、选择题
1、把行星运动近似看成匀速圆周运动以后，开普勒第三定律可写为T2＝ ，则可推得（? ）
A.?行星受太阳的引力为F＝k ??????????????????????????????
B.?行星受太阳的引力都相同
C.?行星受太阳的引力为F＝ ?????????????????????????
D.?质量越大的行星受太阳的引力一定越大
【答案】C
【解析】【解答】太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力，则F＝m ，又v＝ ，结合T2＝ ，可得F＝ ，故C符合题意。
故答案为：C。
【分析】天体之间的万有引力大小与质量的乘积成正比，与距离的二次方成反比，此题属于基础问题，考查对公式的转换。
2、在离地面高度等于地球半径的地方,重力加速度的大小是地球表面处的( )
A.2倍 B.1倍 C.倍 D.倍
【参考答案】D
3、去年4月30日，西昌卫星发射中心发射了一圆轨道卫星，其轨道半径为2．8×107m，它与另一颗同质量的同步轨道卫星（轨道半径为4．2×107m）相比
A.?向心加速度较小??????????????B.?周期较大??????????????????????C.?线速度较大??????????????????????D.?机械能较大
【答案】 C
【解析】【分析】卫星做圆周运动万有引力提供向心力有可知半径越大引力越小即向心力越小，由向心力提供加速度可知，向心加速度越小，A答案错误；而由公式可知卫星线速度和周期分别为， 可知半径越大线速度越小，周期越大，所以B错；C对；卫星由低轨道运动到高轨道需要消耗其他形式的能量转化为机械能，所以高轨道机械能较大，D错；
【点评】本题难度较小，本题主要考查了学生对天体运动规律公式的推导，线速度、角速度、周期T的公式，注意由高轨道到低轨道机械能大小的判断根据能量守恒定律
4、A、B两颗行星，质量之比为MA/MB=p，半径之比为RA/RB=q，则两行星表面的重力加速度为（ ）
A、p/q B、pq2 C、p/q2 D、pq
【参考答案】C
5、如图,甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.甲的向心加速度比乙的小
B.甲的运行周期比乙的小
C.甲的角速度比乙的大
D.甲的线速度比乙的大
【参考答案】A
6、20世纪以来，人们发现了一些新的事实，而经典力学无法解释．经典力学只适用于解决物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；只适用于宏观物体，不适用于微观粒子．这说明( )
A．随着认识的发展，经典力学已成了过时的理论
B．人们对客观事物的具体认识，在广度上是有局限性的
C．不同领域的事物各有其本质与规律
D．人们应当不断扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律
【答案】BCD
【解析】人们对客观世界的认识，要受到他所处时代的客观条件和科学水平的制约，所以形成的看法也都具有一定的局限性，人们只有不断地扩展自己的认识，才能掌握更广阔领域内的不同事物的本质与规律；新的科学的诞生，并不意味着对原有科学的全盘否定．所以A错，B、C、D对．
7、行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳的距离为a，近日点离太阳的距离为b，过远日点时行星的速率为va ， 则过近日点时行星的速率为（ ）
A.?vb= va????????????????????????B.?vb= va????????????????????????C.?vb= va????????????????????????D.?vb= va
【答案】C
【解析】【解答】解：取极短时间△t，根据开普勒第二定律得 a?va?△t= b?vb?△t 得到vb= va
故选：C
【分析】根据开普勒第二定律：行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，取极短时间△t，根据“面积”相等列方程得出远日点时与近日点时的速度比值求解
8、紫金山天文台将他们发现的第2752号小行星命名为吴健雄星,该小行星的半径为16 km。若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体。小行星的密度与地球相同。已知地球半径R=6 400 km,地球表面重力加速度为g,这个小行星表面的重力加速度为 ( )
A.400g B.g C.20g D.g
【参考答案】B
9、我国发射的“神州六号”载人飞船（周期为Ta ， 轨道半径为ra）与“神州五号”飞船（周期为Tb ， 轨道半径为rb）相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法中不正确的是（?? ）
A.?在轨道上“神州六号”的环绕速度比“神州五号”的要小
B.?“神州六号”的周期比“神州五号”的要短
C.?=
D.?“神州六号”的向心加速度较小
【答案】 B
【解析】【解答】解：A、根据万有引力提供向心力得出： = ，解得v= ．由于神州六号的轨道半径比神州五号的大，所以“神州六号”的速度较小，故A正确．
10、一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍，则这颗小行星运转的周期是 ( )
A．4年 B．6年 C．8年 D．年
【参考答案】C
11、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
【参考答案】B
12、关于经典力学、狭义相对论和量子力学，下列说法中正确的是( )
A．狭义相对论和经典力学是相互对立、互不相容的两种理论
B．在物体高速运动时，物体的运动规律服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动规律服从牛顿运动定律
C．经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动
D．不论是宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的
【答案】BC
【解析】相对论并没有否定经典力学，而是认为经典力学是相对论理论在一定条件下的特殊情形，A错；经典力学适用于宏观物体的低速运动，对于微观粒子的高速运动问题，经典力学不再适用．但相对论、量子力学适用，故B、C对，D错．
13、(多选)在讨论地球潮汐成因时,地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道。已知太阳质量约为月球质量的2.7×107倍,地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍。关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力,以下说法正确的是 ( )
A.太阳引力远大于月球引力
B.太阳引力与月球引力相差不大
C.月球对不同区域海水的吸引力大小相等
D.月球对不同区域海水的吸引力大小有差异
【参考答案】 A、D
14、2001年10月22日，欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大型黑洞，命名为MCG6－30－15，由于黑洞的强大引力，周围物质大量掉入黑洞，假定银河系中心仅此一个黑洞，已知太阳系绕银河系中心匀速运转，下列哪一组数据可估算该黑洞的质量 ( )
A．地球绕太阳公转的周期和速度
B．太阳的质量和运行速度
C．太阳质量和到MCG6－30－15的距离
D．太阳运行速度和到MCG6－30－15的距离
【参考答案】D
15、爱因斯坦的引力理论成就表现在( )
A．预言和发现了冥王星和海王星
B. 水星近日点旋进存在每百年43″的附加值
C. 预言了黑洞的存在
D. 天体间的引力与半径的平方成反比
【答案】BC
【解析】英国科学家亚当斯和法国科学家勒威耶分别发现了海王星和冥王星，故A错误；爱因斯坦根据广义相对论计算出水星近日点旋进存在每百年43″的附加值，B正确；黑洞是爱因斯坦的广义相对论中预言的一种特殊天体，C正确；天体间的引力与半径的平方成反比是由牛顿提出的，D正确。
二、非选择题
1、地球表面重力加速度为g,忽略地球自转的影响,在距地面高度为h的空中重力加速度是地面上重力加速度的几倍?已知地球半径为R。
【参考解析】
不计地球自转的影响,物体受到的重力等于物体受到的万有引力。设地球质量为M,物体质量为m,则在地面:mg=G,
在h高处:mg′=G,
解得:=。
答案:倍
2、宇航员站在一星球表面上的某高处，以初速度v0沿水平方向抛出一个小球，经过时间t，球落到星球表面，小球落地时的速度大小为v．已知该星球质量均匀，半径为R，引力常量为G，求：
（1）小球落地时竖直方向的速度vy的值
（2）该星球的质量M的值
（3）若该星球有一颗卫星，贴着该星球的质量M的值做匀速圆周运动，求该卫星的周期T．
【参考答案】
（1）解：小球做平抛运动，则落地时水平速度为v0 ， 则
（2）解：小球竖直方向上，vy=gt
则
星球表面万有引力等于重力，则有
解得：
（3）解：星体表面重力提供向心力，则有：
解得
【解析】【分析】（1）把最低点的速度分解到水平和竖直两个方向，利用勾股定理求解竖直方向的速度vy即可。
（2）利用竖直速度和时间求出该星球的重力加速度，再利用万有引力定律求解该星球的质量即可。
（3）对该星球表面的卫星列向心力方程，代入数据求解。
3、开普勒行星运动定律告诉我们：所有行星绕太阳运动的轨道都是________，行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的________，所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的________的二次方的比值都相等．
【参考答案】 椭圆；面积；公转周期
【解析】【解答】解：根据开普勒第一定律可得，所有行星都绕太阳做椭圆运动，且太阳处在所有椭圆的一个焦点上．根据开普勒第二定律叫面积定律，它是针对同一个行星而言，在相等的时间内扫过的面积相等，不是针对不同行星而言；根据开普勒第三定律可得，所以行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等．
故答案为：椭圆，面积，公转周期
【分析】开普勒第一定律是太阳系中的所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上．在相等时间内，太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的．开普勒第三定律中的公式 ，可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比．
必修二第6章 万有引力与航天
一、选择题
1、把行星运动近似看成匀速圆周运动以后，开普勒第三定律可写为T2＝ ，则可推得（? ）
A.?行星受太阳的引力为F＝k ??????????????????????????????
B.?行星受太阳的引力都相同
C.?行星受太阳的引力为F＝ ?????????????????????????
D.?质量越大的行星受太阳的引力一定越大
【答案】C
【解析】【解答】太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力，则F＝m ，又v＝ ，结合T2＝ ，可得F＝ ，故C符合题意。
故答案为：C。
【分析】天体之间的万有引力大小与质量的乘积成正比，与距离的二次方成反比，此题属于基础问题，考查对公式的转换。
2、在离地面高度等于地球半径的地方,重力加速度的大小是地球表面处的( )
A.2倍 B.1倍 C.倍 D.倍
【参考答案】D
3、去年4月30日，西昌卫星发射中心发射了一圆轨道卫星，其轨道半径为2．8×107m，它与另一颗同质量的同步轨道卫星（轨道半径为4．2×107m）相比
A.?向心加速度较小??????????????B.?周期较大??????????????????????C.?线速度较大??????????????????????D.?机械能较大
【答案】 C
【解析】【分析】卫星做圆周运动万有引力提供向心力有可知半径越大引力越小即向心力越小，由向心力提供加速度可知，向心加速度越小，A答案错误；而由公式可知卫星线速度和周期分别为， 可知半径越大线速度越小，周期越大，所以B错；C对；卫星由低轨道运动到高轨道需要消耗其他形式的能量转化为机械能，所以高轨道机械能较大，D错；
【点评】本题难度较小，本题主要考查了学生对天体运动规律公式的推导，线速度、角速度、周期T的公式，注意由高轨道到低轨道机械能大小的判断根据能量守恒定律
4、A、B两颗行星，质量之比为MA/MB=p，半径之比为RA/RB=q，则两行星表面的重力加速度为（ ）
A、p/q B、pq2 C、p/q2 D、pq
【参考答案】C
5、如图,甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.甲的向心加速度比乙的小
B.甲的运行周期比乙的小
C.甲的角速度比乙的大
D.甲的线速度比乙的大
【参考答案】A
6、20世纪以来，人们发现了一些新的事实，而经典力学无法解释．经典力学只适用于解决物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；只适用于宏观物体，不适用于微观粒子．这说明( )
A．随着认识的发展，经典力学已成了过时的理论
B．人们对客观事物的具体认识，在广度上是有局限性的
C．不同领域的事物各有其本质与规律
D．人们应当不断扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律
【答案】BCD
【解析】人们对客观世界的认识，要受到他所处时代的客观条件和科学水平的制约，所以形成的看法也都具有一定的局限性，人们只有不断地扩展自己的认识，才能掌握更广阔领域内的不同事物的本质与规律；新的科学的诞生，并不意味着对原有科学的全盘否定．所以A错，B、C、D对．
7、行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳的距离为a，近日点离太阳的距离为b，过远日点时行星的速率为va ， 则过近日点时行星的速率为（ ）
A.?vb= va????????????????????????B.?vb= va????????????????????????C.?vb= va????????????????????????D.?vb= va
【答案】C
【解析】【解答】解：取极短时间△t，根据开普勒第二定律得 a?va?△t= b?vb?△t 得到vb= va
故选：C
【分析】根据开普勒第二定律：行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，取极短时间△t，根据“面积”相等列方程得出远日点时与近日点时的速度比值求解
8、紫金山天文台将他们发现的第2752号小行星命名为吴健雄星,该小行星的半径为16 km。若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体。小行星的密度与地球相同。已知地球半径R=6 400 km,地球表面重力加速度为g,这个小行星表面的重力加速度为 ( )
A.400g B.g C.20g D.g
【参考答案】B
9、我国发射的“神州六号”载人飞船（周期为Ta ， 轨道半径为ra）与“神州五号”飞船（周期为Tb ， 轨道半径为rb）相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法中不正确的是（?? ）
A.?在轨道上“神州六号”的环绕速度比“神州五号”的要小
B.?“神州六号”的周期比“神州五号”的要短
C.?=
D.?“神州六号”的向心加速度较小
【答案】 B
【解析】【解答】解：A、根据万有引力提供向心力得出： = ，解得v= ．由于神州六号的轨道半径比神州五号的大，所以“神州六号”的速度较小，故A正确．
10、一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍，则这颗小行星运转的周期是 ( )
A．4年 B．6年 C．8年 D．年
【参考答案】C
11、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
【参考答案】B
12、关于经典力学、狭义相对论和量子力学，下列说法中正确的是( )
A．狭义相对论和经典力学是相互对立、互不相容的两种理论
B．在物体高速运动时，物体的运动规律服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动规律服从牛顿运动定律
C．经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动
D．不论是宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的
【答案】BC
【解析】相对论并没有否定经典力学，而是认为经典力学是相对论理论在一定条件下的特殊情形，A错；经典力学适用于宏观物体的低速运动，对于微观粒子的高速运动问题，经典力学不再适用．但相对论、量子力学适用，故B、C对，D错．
13、(多选)在讨论地球潮汐成因时,地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道。已知太阳质量约为月球质量的2.7×107倍,地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍。关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力,以下说法正确的是 ( )
A.太阳引力远大于月球引力
B.太阳引力与月球引力相差不大
C.月球对不同区域海水的吸引力大小相等
D.月球对不同区域海水的吸引力大小有差异
【参考答案】 A、D
14、2001年10月22日，欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大型黑洞，命名为MCG6－30－15，由于黑洞的强大引力，周围物质大量掉入黑洞，假定银河系中心仅此一个黑洞，已知太阳系绕银河系中心匀速运转，下列哪一组数据可估算该黑洞的质量 ( )
A．地球绕太阳公转的周期和速度
B．太阳的质量和运行速度
C．太阳质量和到MCG6－30－15的距离
D．太阳运行速度和到MCG6－30－15的距离
【参考答案】D
15、爱因斯坦的引力理论成就表现在( )
A．预言和发现了冥王星和海王星
B. 水星近日点旋进存在每百年43″的附加值
C. 预言了黑洞的存在
D. 天体间的引力与半径的平方成反比
【答案】BC
【解析】英国科学家亚当斯和法国科学家勒威耶分别发现了海王星和冥王星，故A错误；爱因斯坦根据广义相对论计算出水星近日点旋进存在每百年43″的附加值，B正确；黑洞是爱因斯坦的广义相对论中预言的一种特殊天体，C正确；天体间的引力与半径的平方成反比是由牛顿提出的，D正确。
二、非选择题
1、地球表面重力加速度为g,忽略地球自转的影响,在距地面高度为h的空中重力加速度是地面上重力加速度的几倍?已知地球半径为R。
【参考解析】
不计地球自转的影响,物体受到的重力等于物体受到的万有引力。设地球质量为M,物体质量为m,则在地面:mg=G,
在h高处:mg′=G,
解得:=。
答案:倍
2、宇航员站在一星球表面上的某高处，以初速度v0沿水平方向抛出一个小球，经过时间t，球落到星球表面，小球落地时的速度大小为v．已知该星球质量均匀，半径为R，引力常量为G，求：
（1）小球落地时竖直方向的速度vy的值
（2）该星球的质量M的值
（3）若该星球有一颗卫星，贴着该星球的质量M的值做匀速圆周运动，求该卫星的周期T．
【参考答案】
（1）解：小球做平抛运动，则落地时水平速度为v0 ， 则
（2）解：小球竖直方向上，vy=gt
则
星球表面万有引力等于重力，则有
解得：
（3）解：星体表面重力提供向心力，则有：
解得
【解析】【分析】（1）把最低点的速度分解到水平和竖直两个方向，利用勾股定理求解竖直方向的速度vy即可。
（2）利用竖直速度和时间求出该星球的重力加速度，再利用万有引力定律求解该星球的质量即可。
（3）对该星球表面的卫星列向心力方程，代入数据求解。
3、开普勒行星运动定律告诉我们：所有行星绕太阳运动的轨道都是________，行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的________，所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的________的二次方的比值都相等．
【参考答案】 椭圆；面积；公转周期
【解析】【解答】解：根据开普勒第一定律可得，所有行星都绕太阳做椭圆运动，且太阳处在所有椭圆的一个焦点上．根据开普勒第二定律叫面积定律，它是针对同一个行星而言，在相等的时间内扫过的面积相等，不是针对不同行星而言；根据开普勒第三定律可得，所以行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等．
故答案为：椭圆，面积，公转周期
【分析】开普勒第一定律是太阳系中的所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上．在相等时间内，太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的．开普勒第三定律中的公式 ，可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比．