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万有引力与航天单元检测一、选择题（每题6分，共66分）1．关于万有引力定律的正确的说法是（）A．万有引力定律仅对质量较大的天体适用，对质量较小的一般物体不适用B．开普勒等科学家对天体运动规律的研究为万有引力定律的发现作了准备C．质量为m1和质量为m2的两个物体间的万有引力表达式221rGFmm中的G是万有引力常量，它是由实验得出的，而不是人为规定的.D．两物体间相互吸引的一对万有引力是一对平衡力2.如图所示是在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星，关于各物理量的关系，则（）A．根据v＝rg，可知vA﹤vB﹤vCB．根据万有引力定律，可知FAFBFCC．角速度ωAωBωCD．向心加速度aAaBaC3．卫星电话在抢险救灾中能发挥重要作用．第一代、第二代海事卫星只使用静止轨道卫星，不能覆盖地球上的高纬度地区．而第三代海事卫星采用同步和中轨道卫星结合的方案，解决了覆盖全球的问题．它由4颗同步卫星与12颗中轨道卫星构成．中轨道卫星高度约为地球半径的2倍，分布在几个轨道平面上(与赤道平面有一定的夹角)．地球表面处的重力加速度为g，则中轨道卫星处的重力加速度约为（）A．g／4B．g／9C．4gD．9g4．据媒体报道，“嫦娥一号”卫星环月工作轨道为圆轨道，轨道高度200km，运行周期127min．若还知道引力常量和月球平均半径，仅利用上述条件能求出的是（）A．月球表面的重力加速度B．月球对卫星的吸引力C．月球的密度D．卫星绕月球运行的加速度5．据报道，我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经77º赤道上空的同步轨道．关于成功定点后的“天链一号01星”，下列说法正确的是（）A．运行速度大于7.9km／sB．离地面高度一定的任意位置C．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度小D．向心加速度比静止在赤道上物体的向心加速度大6．2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任务，他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新时代的到来．“神舟七号”绕地球做近似匀速圆周运动，其轨道半径为r，若另有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的半径为2r，则可以确定（）A．卫星与“神舟七号”的加速度大小之比为1：4B．卫星与“神舟七号”的线速度大小之比为1：2C．翟志刚出舱后不再受地球引力D．翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品，假如不小心实验样品脱手，则它做自由落体运动7.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图6-1所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A.卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率B.卫星在轨道3上经过P点的速度小于在轨道2上经过P点的速度C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度D.卫星在轨道2上运动的周期大于它在轨道3上运动的周期8.以下关于宇宙速度的说法中正确的是（）A．第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最大速度B．第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最小速度C．人造地球卫星运行时的速度一定小于第二宇宙速度D．地球上的物体无论具有多大的速度都不可能脱离太阳的束缚9.两颗靠得很近的天体称为双星，它们以两者连线上的某点为圆心作匀速圆周运动，则（）A．它们作匀速圆周运动的半径与其质量成正比B．它们作匀速圆周运动的向心加速度大小相等C．它们作匀速圆周运动的向心大小相等D．它们作匀速圆周运动的周期相等10．关于重力和万有引力的关系，下列认识正确的是（）A．地面附近物体所受到重力就是万有引力B．重力是由于地面附近的物体受到地球吸引而产生的C．在不太精确的计算中，可以认为重力等于万有引力D．严格说来重力并不等于万有引力，除两极处物体的重力等于万有引力外，在地球其他各处的重力都略小于万有引力11.2003年2月1日，美国“哥伦比亚”号航天飞机在返回途中解体，造成人类航天史上又一悲剧.若哥伦比亚号航天飞机是在赤道上空飞行的，轨道半径为r，飞行方向与地球的自转方向相同，转动周期小于24h.设地球的自转角速度为ω0，地球半径为R，地球表面重力加速度为g.在某时刻航天飞机通过赤道上某建筑物的上方，则到它下次通过该建筑上方所需时间为（）A.2π/（32rgR－ω0）B.2π（23gRr+01）C.2π23gRrD.2π/（33rgR+ω0）二、计算题（共34分）12.一位勤于思考的同学为探月宇航员设计了如下实验:在距月球表面高h处以初速度v0水平抛出一个物体,然后测量该平抛物体的水平位移为x,通过查阅资料知道月球的半径为R,引力常量为G,若物体只受月球引力的作用,请你求出:(1)月球表面的重力加速度.(2)月球的质量.(3)环绕月球表面运动的宇宙飞船的速率是多少.13.一颗卫星绕某行星表面运行，若卫星的周期为T，行星的平均密度为，试证明2T是一个恒量。（选做）两颗靠得很近的天体，离其他天体非常遥远，靠相互吸引力一起以连线上某一点为圆心分别作圆周运动，从而保持两者之间的距离不变，这样的天体称为“双星’.现测得两星中心距离为R，运动周期为T，求：双星的总质量。解：设双星的质量分别为M1、M2。它们绕其连线上的O点以周期T作匀速圆周运动，由万有引力定律及牛顿第二定律得：221212122222(),()MMMMGMRGMRRTRT联立解得：221228RMMGT上述结果是否正确？若错误，请说明原因并求出正确结果。题号答案1234567891011班级姓名得分