万有引力及航天习题含答案.doc

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1、-万有引力与航天43个必须掌握的习题模型1.假设人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则以下说法中正确的选项是 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，假设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、火星的有关情况比拟。星球金星地球火星公转半径1.0 km1.5 km2.25 km自转周期243日23时56分24时37分外表

2、温度480151000大气主要成分约95%的CO278%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，以下判断正确的是A金星运行的线速度最小，火星运行的线速度最大ABC1-4-1B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如下图1-4-1，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*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

3、5*天体半径是地球半径的K倍，密度是地球的P倍，则该天体外表的重力加速度是地球外表重力加速度的 A倍 B 倍 CKP倍 D倍6A、B两颗行星，质量之比，半径之比，则两行星外表的重力加速度之比为 A. B. C. D.7人造卫星离地球外表距离等于地球半径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制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，星球的万有引力将缺乏以维持

4、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、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T.以下表达式中正确的选项是AT=2 BT=2 CT= DT=10假设有一艘宇宙飞船在*一行星外表做匀速圆周运动，设其周期为T，引力常数为G，则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地球外表重力加速度g地、地球的半径R地，地球的质量M地，*飞船飞到火星上测得火星外表的重力加速度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

5、上和*天体上以一样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. k2 D. 1/ k14*星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，假设从地球上高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 A10m B15m C90m D360m15以下说确的是 A、第一宇宙速度是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运的速度B、第一宇宙速度是使物体成为一颗人造卫星理论上最小发射速度C、在地面附近发射卫星，如果发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球运行的轨

6、迹就是椭圆D、紫金山天文台发现的“吴健雄星直径为32km，密度与地球一样，则该小行星的第一宇宙速度大小约为20m/s16土星外层上有一个环。为了判断它是土星的一局部还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速度a与该l层到土星中心的距离R之间的关系来判断： ( )A假设vR，则该层是土星的一局部；B假设v2R，则该层是土星的卫星群C假设vR，则该层是土星的一局部D假设v2R，该层是土星的卫星群17设月球绕地球转动的周期为27天，则同步卫星到地心的距离r同与月地球心间距r月的比值r同:r月=18可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其轨道面 A、与地球外表上*一纬度线非赤道是共面同心圆；B、与地球外表上

7、*一经度线所决定的圆是共面同心圆；C、与地球外表上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球外表静止；D、与地球外表上的赤道线是共面同心圆，但卫星相对地球外表运动；E、以地心为焦点的椭圆轨道19两颗靠得较近的天体称为双星，它们以连线上*点为圆心作匀速圆周运动，因而不至于由于引力作用而吸引在一起，以下说法中正确的选项是 A它们作圆周运动的角速度之比与其质量成反比B它们作圆周运动的线速度之比与其质量成反比C它们所受向心力之比与其质量成反比D它们作圆周运动的半径与其质量成反比。20、假设在“神舟二号无人飞船的轨道舱中进展物理实验，以下实验仪器密度计物理天平电子秤摆钟水银气压计水银温度计多用电表 仍可以使用

8、的是A. B. C. D.21、万有引力恒量，在以下各组数据中，根据哪几组可以测地球质量地球绕太阳运行的周期与太阳与地球的距离月球绕地球运行的周期与月球离地球的距离地球半径、地球自转周期及同步卫星高度地球半径及地球外表的重力加速度A. B. C. D.22、火星与地球的质量之比为P，半径之比为q，则火星外表的重力加速度和地球外表的重力加速度之比为A. B. C. D.23、地球外表处的重力加速度为g，则在距地面高度等于地球半径处的重力加速度为A. g B. g/2 C. g/4 D. 2g24、一名宇航员来到*星球上，如果该星球的质量为地球的一半，它的直径也为地球的一半，则这名宇航员在该星球上

9、的重力是他在地球上重力的A. 4倍 B. 0.5倍 C. 0.25倍 D. 2倍25、关于地球的运动,正确的说法有A. 对于自转,地表各点的线速度随纬度增大而减小B. 对于自转,地表各点的角速度随纬度增大而减小C. 对于自转,地表各点的向心加速度随纬度增大而增大D. 公转周期等于24小时26、金星绕太阳公转的周期小于1年，则可判定金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离金星的质量大于地球的质量金星的密度大于地球的密度金星的向心加速度大于地球的向心加速度A. B. C. D.27、人造地球卫星所受的向心力与轨道半径r的关系，以下说法中正确的选项是A. 由可知，向心力与r2成反比 B. 由可知，向心力

10、与r成反比C. 由可知，向心力与r成正比D. 由可知，向心力与r 无关28、关于人造地球卫星及其中物体的超重和失重问题，以下说确的是在发射过程中向上加速时产生超重现象在降落过程中向下减速时产生失重现象进入轨道时作匀速圆周运动，产生失重现象失重是由于地球对卫星物体的作用力减小而引起的A. B. C. D.29、人造地球卫星绕地心为圆心，做匀速圆周运动，以下说确的是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. 所有卫星的速度均一样，与半径无关D. 所有卫星的角速度均一样，与半径无关30、如下图，卫星A、B、C在相隔不远的不同轨道上，以地球为中心做匀速圆周运动，且运动方向

11、一样，假设在*个时刻恰好在同一直线上，则当卫星A转过一个周期时，以下关于三颗卫星的说确的是A. 三颗卫星的位置仍在一条直线上B. 卫星A的位置超前于B，卫星C的位置滞后于BC. 卫星A的位置滞后于B，卫星C的位置超前于BD. 卫星A的位置滞后于B和C31、关于第一宇宙速度，以下说法不正确的选项是A. 它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B. 它等于人造地球卫星在近地圆形轨道上的运行速度C. 它是能使卫星在近地轨道运动的最小发射速度D. 它是卫星在椭圆轨道上运动时的近地点速度32、关于地球同步卫星以下说确的是.地球同步卫星和地球同步，因此同步卫星的高度和线速度大小是一定的地球同步卫星的地球的角速

12、度虽被确定，但高度和速度可以选择，高度增加，速度增大，高度降低，速度减小地球同步卫星只能定点在赤道上空，相对地面静止不动以上均不正确A. B. C. D.33、在地球看作质量均匀分布的球体上空有许多同步卫星，下面说确的是A. 它们的质量可能不同 B. 它们的速度大小可能不同C. 它们的向心加速度大小可能不同 D. 它们离地心的高度可能不同34从地面上竖直向上发射一航天器，当航天器竖直向上以加速度a=g2 匀加速运动时，航天器物体对水平支持面的压力为其静止在地球外表时对水平支持面压力的1718，地球半径为R，求此时航天器里地面的高度。35在*星球上以*初速度V0水平抛出一物体，经时间t 落在离抛

13、出点距离为L的Q点；假设以2V0水平抛出，则落在离抛出点距离为3L的N点，星球半径为R,万有引力常量为G,求该星球的质量M.36火星半径为地球半径的一半，火星质量为地球的19，在地球上一位连同宇航服总质量为100Kg的宇航员，在火星上其质量与重力又是多少.他在地球上竖直上抛*物体的最大高度为H,则他在火星上以同样的条件竖直上抛该物体，又能抛多高.37地球可视为球体，其自转周期为T,在它的两极处用弹簧秤测得*物体的重力为F,在赤道上用弹簧秤测得同一物体的重力为0.9F，则地球的平均密度是多少.38有3颗质量一样的人造地球卫星，A卫星地球的在赤道上，B卫星为近地卫星，C卫星为地球的同步卫星，比拟三

14、卫星所受向心力，线速度，角速度，周期的大小。39关于天体的计算一观测环绕*天体运行的卫星周期为T，轨道半径为r，天体半径为R，求天体质量 解： 得二设近天体外表运行的卫星周期为T，求天体的平均密度40请推导卫星绕地线速度v、角速度、周期T与轨道半径的关系。由得，r越大，v越小由得，r越大，越小由得，r越大，T越大答案：1.BD 2.ACD 3.BC 4.CD 5.C 6.C 7.D 8.B 9.AD10.B 11.B 12.A 13.B 14.A 15.ABCD 16.AD17.1:9 18.CDE 19.C 20.C 21.B 22.A 23.C 24.D 25.A 26.C 27.A 28.A 29.B 30.B 31.A 32.A 33.A34. 上升时航天器地面物体受支撑力N和重力mg物体的加速度也是a,依据受力分析和牛顿第二定律可得：N-mg=ma,(17/18)mg-mg=mg/2g=(4/9)g物体在地面上是重力近似等于万有引力有,mg=GMm/R2物体在距地面不远的空间中重力与万有引力的近似关系是mg=GMm/(R+H)2解方程的H=R/235.369/4H37.38.a=cb FaFcFbvaTb. z.