2020春物理（人教）必修二第6章 万有引力与航天期末训练含答案
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| 名称 | 2020春物理（人教）必修二第6章 万有引力与航天期末训练含答案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 175.5KB | ||
| 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 | 2020-07-15 11:29:25 | ||
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文档简介
2020春物理（人教）必修二第6章
万有引力与航天期末训练含答案
必修二第6章
万有引力与航天
一、选择题
1、（双选）“空间站”是科学家进行天文探测和科学实验的特殊而又重要的场所．假设“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致．下列说法正确的是( )
A．“空间站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度
B．“空间站”运行的速度等于同步卫星运行速度的倍
C．站在地球赤道上的人观察到“空间站”向东运动
D．在“空间站”工作的宇航员因受到平衡力而在舱中悬浮或静止
2、根据开普勒定律可知：火星绕太阳运行的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上．下列说法正确的是（??
）
A.?太阳对火星的万有引力大小始终保持不变???????
B.?太阳对火星的万有引力大于火星对太阳的万有引力
C.?火星运动到近日点时的加速度最大??????????????????
D.?火星绕太阳运行的线速度大小始终保持不变
3、假设行星绕太阳在某轨道上做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.行星受到太阳的引力和向心力
B.太阳对行星有引力,行星对太阳没有引力
C.太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力
D.太阳对行星的引力与行星的质量成正比
解析:向心力是效果力,它由物体所受外力提供,A错误;太阳与行星间的引力是一对相互作用力,大小相等,B,C错误;由于太阳质量为确定值,因此太阳对行星的引力与行星的质量成正比,D正确。
4、(双选)在万有引力定律的公式F=G中,r是
()
A.对行星绕太阳运动而言,是指运行轨道的半径
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
5、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
6、太阳对行星的引力提供了行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力,这个向心力大小( )
A.与行星到太阳的距离成正比
B.与行星到太阳的距离成反比
C.与行星到太阳的距离的平方成反比
D.只与太阳质量成正比,与行星质量无关
7、某星球的质量与地球质量相同,半径为地球半径的两倍。假设人类在该星球上能正常进行各种活动,则与地球上相比,在该星球上
( )
A.跳高运动员会跳得更高
B.水平投出的篮球下落得更快
C.烧开一壶水需要的时间更长
D.称体重时弹簧秤体重计的读数更大
8、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
9、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，可估算地球的平均密度为( )
A.
B.
C.
D.
10、冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7∶1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动．由此可知，冥王星绕O点运动的( )
A．轨道半径约为卡戎的
B．角速度大小约为卡戎的
C．线速度大小约为卡戎的7倍
D．向心力大小约为卡戎的7倍
11、太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学中称为“行星冲日”，假定有两个地外行星A和B，地球公转周期T0＝1年，公转轨道半径为r0，A行星公转周期TA＝2年，B行星公转轨道半径rB＝4r0，则下列说法错误的是
( )
A．A星公转周期比B星公转周期小
B．A星公转线速度比B星公转线速度大
C．相邻两次A星冲日间隔比相邻两次B星冲日间隔时间长
D．相邻两次A、B两星同时冲日时间间隔为2年
12、经典力学的局限性体现在其理论只适用于( )
A．微观、低速、弱引力领域
B．微观、高速、强引力领域
C．微观、高速、弱引力领域
D．宏观、低速、弱引力领域
二、非选择题
1、如果真空中的光速为c＝3.0×108
m/s，当一个物体的运动速度为v1＝2.4×108
m/s时，质量为3
kg.当它的速度为1.8×108
m/s时，质量为多少？
2、土星直径为119
300
km,是太阳系中第二大行星,自转周期只需
10
h
39
min,公转周期为29.4年,距离太阳1.432×109
km。土星最引人注目的是绕着其赤道的巨大光环。在地球上人们只需要一架小型望远镜就能清楚地看到光环,环的外沿直径约为
274
000
km。请由上面提供的信息,估算地球距太阳有多远。(保留两位有效数字)
3、将一个物体放置在航天飞机中，当航天飞机以a＝的加速度随火箭竖直向上加速升空的过程中，某时刻测得物体与航天飞机中的支持物在竖直方向上的相互挤压力为在起飞前静止时压力的，求：
(1)此时航天飞机所处位置的重力加速度的大小；
(2)此时航天飞机距地面的高度；
(3)若航天飞机在此高度绕地球飞行一周，所需的时间T为多大？(地球半径取R＝6.4×106
m，g取10
m/s2)
2020春物理（人教）必修二第6章
万有引力与航天期末训练含答案
必修二第6章
万有引力与航天
一、选择题
1、（双选）“空间站”是科学家进行天文探测和科学实验的特殊而又重要的场所．假设“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致．下列说法正确的是( )
A．“空间站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度
B．“空间站”运行的速度等于同步卫星运行速度的倍
C．站在地球赤道上的人观察到“空间站”向东运动
D．在“空间站”工作的宇航员因受到平衡力而在舱中悬浮或静止
【解析】本题考查万有引力定律的应用．圆轨道上运行的“空间站”所受万有引力、重力、向心力为同一力，故“空间站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度，A项正确；“空间站”所受万有引力充当向心力，即G＝m，得v＝，B项错误；由开普勒第三定律可知，“空间站”轨道半径小于同步卫星的轨道半径，“空间站”的运行周期小于同步卫星的周期，即小于地球自转周期，所以站在地球赤道上的人应观察到它向东运动，C项正确；“空间站”内宇航员只受万有引力作用，处于完全失重状态，D项错误．
【答案】AC
2、根据开普勒定律可知：火星绕太阳运行的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上．下列说法正确的是（??
）
A.?太阳对火星的万有引力大小始终保持不变???????
B.?太阳对火星的万有引力大于火星对太阳的万有引力
C.?火星运动到近日点时的加速度最大??????????????????
D.?火星绕太阳运行的线速度大小始终保持不变
【答案】
C
【解析】【A、根据F=G
，由于太阳与火星的间距不断变化，故太阳对火星的万有引力大小不断变化，故A错误；
B、根据牛顿第三定律，太阳对火星的万有引力大等于火星对太阳的万有引力，故B错误；
C、根据a=
=
，火星运动到近日点时的加速度最大，故C正确；
D、根据开普勒定律中的面积定律，火星绕太阳运行的线速度大小始终变化，近日点速度最大，远日点速度最小，故D错误；
故选：C
3、假设行星绕太阳在某轨道上做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.行星受到太阳的引力和向心力
B.太阳对行星有引力,行星对太阳没有引力
C.太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力
D.太阳对行星的引力与行星的质量成正比
解析:向心力是效果力,它由物体所受外力提供,A错误;太阳与行星间的引力是一对相互作用力,大小相等,B,C错误;由于太阳质量为确定值,因此太阳对行星的引力与行星的质量成正比,D正确。
【答案】D
4、(双选)在万有引力定律的公式F=G中,r是
()
A.对行星绕太阳运动而言,是指运行轨道的半径
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
【答案】A、C
5、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】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。
6、太阳对行星的引力提供了行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力,这个向心力大小( )
A.与行星到太阳的距离成正比
B.与行星到太阳的距离成反比
C.与行星到太阳的距离的平方成反比
D.只与太阳质量成正比,与行星质量无关
解析:行星围绕太阳做匀速圆周运动,太阳对行星的引力提供向心力,与太阳和行星质量的乘积成正比,与行星到太阳的距离的平方成反比,选项A,B,D错误,C正确。
【答案】C
7、某星球的质量与地球质量相同,半径为地球半径的两倍。假设人类在该星球上能正常进行各种活动,则与地球上相比,在该星球上
( )
A.跳高运动员会跳得更高
B.水平投出的篮球下落得更快
C.烧开一壶水需要的时间更长
D.称体重时弹簧秤体重计的读数更大
解析:质量与地球质量相同,而半径为地球半径的两倍,则相应的该星球对物体引力为地球上的,重力加速度也为地球上的,所以,跳高运动员会跳得更高,A正确;而水平投出的篮球下落得更慢,称体重时弹簧秤体重计的读数更小,烧开一壶水需要的时间与重力加速度无关,B,C,D错误。
【答案】A
8、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】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．
B、根据万有引力提供向心力得出：
，解得T=2π
，由于神州六号的轨道半径比神州五号的大，所以“神州六号”的周期较大，故B错误．
C、根据开普勒周期定律可知
=
，故C正确．
D、根据万有引力提供向心力
=ma，得
，由于神州六号的轨道半径比神州五号的大，故“神州六号”的向心加速度较小，故D正确．
本题选择不正确的．
故选：B．
9、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，可估算地球的平均密度为( )
A.
B.
C.
D.
解析：忽略地球自转的影响，对处于地球表面的物体，有mg＝G，又地球质量M＝ρV＝πR3ρ.代入上式化简可得地球的平均密度ρ＝.
答案：A
10、冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7∶1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动．由此可知，冥王星绕O点运动的( )
A．轨道半径约为卡戎的
B．角速度大小约为卡戎的
C．线速度大小约为卡戎的7倍
D．向心力大小约为卡戎的7倍
【解析】由万有引力提供向心力可知D错，角速度相同B错．
设两星相距L，冥王星的轨道半径为r，卡戎的轨道半径为L－r.
万有引力提供向心力有G＝7m ①
G＝m ②
可得＝ ③
根据v＝ωr可知＝ ④
联立③④可得r＝所以卡戎星半径为：L－r＝
【答案】A
11、太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学中称为“行星冲日”，假定有两个地外行星A和B，地球公转周期T0＝1年，公转轨道半径为r0，A行星公转周期TA＝2年，B行星公转轨道半径rB＝4r0，则下列说法错误的是
( )
A．A星公转周期比B星公转周期小
B．A星公转线速度比B星公转线速度大
C．相邻两次A星冲日间隔比相邻两次B星冲日间隔时间长
D．相邻两次A、B两星同时冲日时间间隔为2年
解析：根据开普勒第三定律，有＝，得TB＝8年，已知TA＝2年，所以A星公转周期比B星公转周期小，A正确．根据T＝2π可知，B星周期大，则B星轨道半径大，由v＝可知，B星的线速度小，即A星公转线速度比B星公转线速度大，B正确．如果相邻两次冲日时间间隔为t，有2π＝t，则可知相邻两次冲日，A星时间间隔为2年，B星时间间隔为年，相邻两次A、B两星同时冲日时间间隔为8年，C正确，D错误．
答案：D
12、经典力学的局限性体现在其理论只适用于( )
A．微观、低速、弱引力领域
B．微观、高速、强引力领域
C．微观、高速、弱引力领域
D．宏观、低速、弱引力领域
【答案】D
【解析】经典力学在微观，高速情况下不再适用，经典力学的适用条件为宏观世界、低速运动、弱引力领域；故D正确．
二、非选择题
1、如果真空中的光速为c＝3.0×108
m/s，当一个物体的运动速度为v1＝2.4×108
m/s时，质量为3
kg.当它的速度为1.8×108
m/s时，质量为多少？
【答案】2.25
kg
【解析】根据狭义相对论，m＝，由题意知
m1＝，m2＝
所以＝＝＝
所以m2＝m1＝2.25
kg
2、土星直径为119
300
km,是太阳系中第二大行星,自转周期只需
10
h
39
min,公转周期为29.4年,距离太阳1.432×109
km。土星最引人注目的是绕着其赤道的巨大光环。在地球上人们只需要一架小型望远镜就能清楚地看到光环,环的外沿直径约为
274
000
km。请由上面提供的信息,估算地球距太阳有多远。(保留两位有效数字)
解析:根据开普勒第三定律有=k,k只与太阳质量有关。则=,其中T为公转周期,R为行星到太阳的距离。代入数值得=,得R地≈1.5×1011
m=1.5×108
km。
答案:1.5×108
km
3、将一个物体放置在航天飞机中，当航天飞机以a＝的加速度随火箭竖直向上加速升空的过程中，某时刻测得物体与航天飞机中的支持物在竖直方向上的相互挤压力为在起飞前静止时压力的，求：
(1)此时航天飞机所处位置的重力加速度的大小；
(2)此时航天飞机距地面的高度；
(3)若航天飞机在此高度绕地球飞行一周，所需的时间T为多大？(地球半径取R＝6.4×106
m，g取10
m/s2)
解析：(1)航天飞机起飞前静止时N＝mg
当a＝时，N′－mg′＝ma
又N′＝N 故g′＝g＝4.4
m/s2
(2)又有＝mg G＝mg′
故可解得h＝＝3.2×106
m
(3)由牛顿第二定律和万有引力定律得
mg′＝m，又v＝
解得T＝2π
＝9.28×103
s.
答案：(1)4.4
m/s2 (2)3.2×106
m (3)9.28×103
s
万有引力与航天期末训练含答案
必修二第6章
万有引力与航天
一、选择题
1、（双选）“空间站”是科学家进行天文探测和科学实验的特殊而又重要的场所．假设“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致．下列说法正确的是( )
A．“空间站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度
B．“空间站”运行的速度等于同步卫星运行速度的倍
C．站在地球赤道上的人观察到“空间站”向东运动
D．在“空间站”工作的宇航员因受到平衡力而在舱中悬浮或静止
2、根据开普勒定律可知：火星绕太阳运行的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上．下列说法正确的是（??
）
A.?太阳对火星的万有引力大小始终保持不变???????
B.?太阳对火星的万有引力大于火星对太阳的万有引力
C.?火星运动到近日点时的加速度最大??????????????????
D.?火星绕太阳运行的线速度大小始终保持不变
3、假设行星绕太阳在某轨道上做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.行星受到太阳的引力和向心力
B.太阳对行星有引力,行星对太阳没有引力
C.太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力
D.太阳对行星的引力与行星的质量成正比
解析:向心力是效果力,它由物体所受外力提供,A错误;太阳与行星间的引力是一对相互作用力,大小相等,B,C错误;由于太阳质量为确定值,因此太阳对行星的引力与行星的质量成正比,D正确。
4、(双选)在万有引力定律的公式F=G中,r是
()
A.对行星绕太阳运动而言,是指运行轨道的半径
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
5、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
6、太阳对行星的引力提供了行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力,这个向心力大小( )
A.与行星到太阳的距离成正比
B.与行星到太阳的距离成反比
C.与行星到太阳的距离的平方成反比
D.只与太阳质量成正比,与行星质量无关
7、某星球的质量与地球质量相同,半径为地球半径的两倍。假设人类在该星球上能正常进行各种活动,则与地球上相比,在该星球上
( )
A.跳高运动员会跳得更高
B.水平投出的篮球下落得更快
C.烧开一壶水需要的时间更长
D.称体重时弹簧秤体重计的读数更大
8、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
9、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，可估算地球的平均密度为( )
A.
B.
C.
D.
10、冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7∶1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动．由此可知，冥王星绕O点运动的( )
A．轨道半径约为卡戎的
B．角速度大小约为卡戎的
C．线速度大小约为卡戎的7倍
D．向心力大小约为卡戎的7倍
11、太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学中称为“行星冲日”，假定有两个地外行星A和B，地球公转周期T0＝1年，公转轨道半径为r0，A行星公转周期TA＝2年，B行星公转轨道半径rB＝4r0，则下列说法错误的是
( )
A．A星公转周期比B星公转周期小
B．A星公转线速度比B星公转线速度大
C．相邻两次A星冲日间隔比相邻两次B星冲日间隔时间长
D．相邻两次A、B两星同时冲日时间间隔为2年
12、经典力学的局限性体现在其理论只适用于( )
A．微观、低速、弱引力领域
B．微观、高速、强引力领域
C．微观、高速、弱引力领域
D．宏观、低速、弱引力领域
二、非选择题
1、如果真空中的光速为c＝3.0×108
m/s，当一个物体的运动速度为v1＝2.4×108
m/s时，质量为3
kg.当它的速度为1.8×108
m/s时，质量为多少？
2、土星直径为119
300
km,是太阳系中第二大行星,自转周期只需
10
h
39
min,公转周期为29.4年,距离太阳1.432×109
km。土星最引人注目的是绕着其赤道的巨大光环。在地球上人们只需要一架小型望远镜就能清楚地看到光环,环的外沿直径约为
274
000
km。请由上面提供的信息,估算地球距太阳有多远。(保留两位有效数字)
3、将一个物体放置在航天飞机中，当航天飞机以a＝的加速度随火箭竖直向上加速升空的过程中，某时刻测得物体与航天飞机中的支持物在竖直方向上的相互挤压力为在起飞前静止时压力的，求：
(1)此时航天飞机所处位置的重力加速度的大小；
(2)此时航天飞机距地面的高度；
(3)若航天飞机在此高度绕地球飞行一周，所需的时间T为多大？(地球半径取R＝6.4×106
m，g取10
m/s2)
2020春物理（人教）必修二第6章
万有引力与航天期末训练含答案
必修二第6章
万有引力与航天
一、选择题
1、（双选）“空间站”是科学家进行天文探测和科学实验的特殊而又重要的场所．假设“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致．下列说法正确的是( )
A．“空间站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度
B．“空间站”运行的速度等于同步卫星运行速度的倍
C．站在地球赤道上的人观察到“空间站”向东运动
D．在“空间站”工作的宇航员因受到平衡力而在舱中悬浮或静止
【解析】本题考查万有引力定律的应用．圆轨道上运行的“空间站”所受万有引力、重力、向心力为同一力，故“空间站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度，A项正确；“空间站”所受万有引力充当向心力，即G＝m，得v＝，B项错误；由开普勒第三定律可知，“空间站”轨道半径小于同步卫星的轨道半径，“空间站”的运行周期小于同步卫星的周期，即小于地球自转周期，所以站在地球赤道上的人应观察到它向东运动，C项正确；“空间站”内宇航员只受万有引力作用，处于完全失重状态，D项错误．
【答案】AC
2、根据开普勒定律可知：火星绕太阳运行的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上．下列说法正确的是（??
）
A.?太阳对火星的万有引力大小始终保持不变???????
B.?太阳对火星的万有引力大于火星对太阳的万有引力
C.?火星运动到近日点时的加速度最大??????????????????
D.?火星绕太阳运行的线速度大小始终保持不变
【答案】
C
【解析】【A、根据F=G
，由于太阳与火星的间距不断变化，故太阳对火星的万有引力大小不断变化，故A错误；
B、根据牛顿第三定律，太阳对火星的万有引力大等于火星对太阳的万有引力，故B错误；
C、根据a=
=
，火星运动到近日点时的加速度最大，故C正确；
D、根据开普勒定律中的面积定律，火星绕太阳运行的线速度大小始终变化，近日点速度最大，远日点速度最小，故D错误；
故选：C
3、假设行星绕太阳在某轨道上做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.行星受到太阳的引力和向心力
B.太阳对行星有引力,行星对太阳没有引力
C.太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力
D.太阳对行星的引力与行星的质量成正比
解析:向心力是效果力,它由物体所受外力提供,A错误;太阳与行星间的引力是一对相互作用力,大小相等,B,C错误;由于太阳质量为确定值,因此太阳对行星的引力与行星的质量成正比,D正确。
【答案】D
4、(双选)在万有引力定律的公式F=G中,r是
()
A.对行星绕太阳运动而言,是指运行轨道的半径
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
【答案】A、C
5、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】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。
6、太阳对行星的引力提供了行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力,这个向心力大小( )
A.与行星到太阳的距离成正比
B.与行星到太阳的距离成反比
C.与行星到太阳的距离的平方成反比
D.只与太阳质量成正比,与行星质量无关
解析:行星围绕太阳做匀速圆周运动,太阳对行星的引力提供向心力,与太阳和行星质量的乘积成正比,与行星到太阳的距离的平方成反比,选项A,B,D错误,C正确。
【答案】C
7、某星球的质量与地球质量相同,半径为地球半径的两倍。假设人类在该星球上能正常进行各种活动,则与地球上相比,在该星球上
( )
A.跳高运动员会跳得更高
B.水平投出的篮球下落得更快
C.烧开一壶水需要的时间更长
D.称体重时弹簧秤体重计的读数更大
解析:质量与地球质量相同,而半径为地球半径的两倍,则相应的该星球对物体引力为地球上的,重力加速度也为地球上的,所以,跳高运动员会跳得更高,A正确;而水平投出的篮球下落得更慢,称体重时弹簧秤体重计的读数更小,烧开一壶水需要的时间与重力加速度无关,B,C,D错误。
【答案】A
8、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】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．
B、根据万有引力提供向心力得出：
，解得T=2π
，由于神州六号的轨道半径比神州五号的大，所以“神州六号”的周期较大，故B错误．
C、根据开普勒周期定律可知
=
，故C正确．
D、根据万有引力提供向心力
=ma，得
，由于神州六号的轨道半径比神州五号的大，故“神州六号”的向心加速度较小，故D正确．
本题选择不正确的．
故选：B．
9、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，可估算地球的平均密度为( )
A.
B.
C.
D.
解析：忽略地球自转的影响，对处于地球表面的物体，有mg＝G，又地球质量M＝ρV＝πR3ρ.代入上式化简可得地球的平均密度ρ＝.
答案：A
10、冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7∶1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动．由此可知，冥王星绕O点运动的( )
A．轨道半径约为卡戎的
B．角速度大小约为卡戎的
C．线速度大小约为卡戎的7倍
D．向心力大小约为卡戎的7倍
【解析】由万有引力提供向心力可知D错，角速度相同B错．
设两星相距L，冥王星的轨道半径为r，卡戎的轨道半径为L－r.
万有引力提供向心力有G＝7m ①
G＝m ②
可得＝ ③
根据v＝ωr可知＝ ④
联立③④可得r＝所以卡戎星半径为：L－r＝
【答案】A
11、太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学中称为“行星冲日”，假定有两个地外行星A和B，地球公转周期T0＝1年，公转轨道半径为r0，A行星公转周期TA＝2年，B行星公转轨道半径rB＝4r0，则下列说法错误的是
( )
A．A星公转周期比B星公转周期小
B．A星公转线速度比B星公转线速度大
C．相邻两次A星冲日间隔比相邻两次B星冲日间隔时间长
D．相邻两次A、B两星同时冲日时间间隔为2年
解析：根据开普勒第三定律，有＝，得TB＝8年，已知TA＝2年，所以A星公转周期比B星公转周期小，A正确．根据T＝2π可知，B星周期大，则B星轨道半径大，由v＝可知，B星的线速度小，即A星公转线速度比B星公转线速度大，B正确．如果相邻两次冲日时间间隔为t，有2π＝t，则可知相邻两次冲日，A星时间间隔为2年，B星时间间隔为年，相邻两次A、B两星同时冲日时间间隔为8年，C正确，D错误．
答案：D
12、经典力学的局限性体现在其理论只适用于( )
A．微观、低速、弱引力领域
B．微观、高速、强引力领域
C．微观、高速、弱引力领域
D．宏观、低速、弱引力领域
【答案】D
【解析】经典力学在微观，高速情况下不再适用，经典力学的适用条件为宏观世界、低速运动、弱引力领域；故D正确．
二、非选择题
1、如果真空中的光速为c＝3.0×108
m/s，当一个物体的运动速度为v1＝2.4×108
m/s时，质量为3
kg.当它的速度为1.8×108
m/s时，质量为多少？
【答案】2.25
kg
【解析】根据狭义相对论，m＝，由题意知
m1＝，m2＝
所以＝＝＝
所以m2＝m1＝2.25
kg
2、土星直径为119
300
km,是太阳系中第二大行星,自转周期只需
10
h
39
min,公转周期为29.4年,距离太阳1.432×109
km。土星最引人注目的是绕着其赤道的巨大光环。在地球上人们只需要一架小型望远镜就能清楚地看到光环,环的外沿直径约为
274
000
km。请由上面提供的信息,估算地球距太阳有多远。(保留两位有效数字)
解析:根据开普勒第三定律有=k,k只与太阳质量有关。则=,其中T为公转周期,R为行星到太阳的距离。代入数值得=,得R地≈1.5×1011
m=1.5×108
km。
答案:1.5×108
km
3、将一个物体放置在航天飞机中，当航天飞机以a＝的加速度随火箭竖直向上加速升空的过程中，某时刻测得物体与航天飞机中的支持物在竖直方向上的相互挤压力为在起飞前静止时压力的，求：
(1)此时航天飞机所处位置的重力加速度的大小；
(2)此时航天飞机距地面的高度；
(3)若航天飞机在此高度绕地球飞行一周，所需的时间T为多大？(地球半径取R＝6.4×106
m，g取10
m/s2)
解析：(1)航天飞机起飞前静止时N＝mg
当a＝时，N′－mg′＝ma
又N′＝N 故g′＝g＝4.4
m/s2
(2)又有＝mg G＝mg′
故可解得h＝＝3.2×106
m
(3)由牛顿第二定律和万有引力定律得
mg′＝m，又v＝
解得T＝2π
＝9.28×103
s.
答案：(1)4.4
m/s2 (2)3.2×106
m (3)9.28×103
s