学而思教育·学习改变命运思考成就未来!高考网学而思教育·学习改变命运思考成就未来!高考网第七章万有引力定律研究测试题(A组)(时间90分钟,总分100分)班别姓名学号评价得分___________一.选择题(本题共10小题;每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.)1.关于万有引力定律和万有引力恒量的发现,下列说法哪个正确?()A.万有引力定律是由开普勒发现的,而万有引力恒量是由伽利略测定的B.万有引力定律是由开普勒发现的,而万有引力恒量是由卡文迪许测定的C.万有引力定律是由牛顿发现的,而万有引力恒量是由胡克测定的D.万有引力定律是由牛顿发现的,而万有引力恒量是由卡文迪许测定的2.将物体由赤道向两极移动()A.它的重力减小B.它随地球转动的向心力增大C.它随地球转动的向心力减小D.向心力方向、重力的方向都指向球心3.宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天飞机中,处于完全失重状态,则下列说法中正确的是()A.宇航员不受重力作用B.宇航员受到平衡力的作用C.宇航员只受重力的作用D.宇航员所受的重力产生向心加速度4.人造地球卫星的天线偶然折断,天线将作()A.自由落体运动B.平抛运动C.远离地球飞向天空D.继续和卫星一起沿轨道运动5.设想把一物体放在某行星的中心位置,则此物体与该行星间的万有引力是(设行星是一个质量分布均匀的标准圆球)()A.零B.无穷大C.无法确定D.无穷小6.由于地球自转,则()A.地球上的物体除两极外都有相同的角速度B.位于赤道地区的物体的向心加速度比位于两极地区的大C.物体的重量就是万有引力D.地球上的物体的向心加速度方向指向地心7.下列各组数据中,能计算出地球质量的是()A.地球绕太阳运行的周期及日、地间距离B.月球绕地球运行的周期及月、地间距离C.人造地球卫星在地面附近的绕行速度和运动周期D.地球同步卫星离地面的高度8.绕地球运行的人造地球卫星的质量、速度、卫星与地面间距离三者之间的关系是学而思教育·学习改变命运思考成就未来!高考网学而思教育·学习改变命运思考成就未来!高考网()A.质量越大,离地面越远,速度越小B.质量越大,离地面越远,速度越大C.与质量无关,离地面越近,速度越大D.与质量无关,离地面越近,速度越小9.两个物体之间的万有引力大小为F1,若两物体之间的距离减少x,两物体仍视为质点。此时两者之间的万有引力为F2,根据上述条件可以计算()A.两物体的质量B.万有引力恒量C.两物体之间的距离D.条件不足,无法计算上三项10.地球半径为R,距地心高为h有一颗同步卫星,有另一个半径为3R的星球,距该星球球心高度为3h处一颗同步卫星,它的周期为72h,则该星球平均密度与地球的平均密度的比值为()A.1:9B.1:3C.9:1D.3:1二.填空题(请将正确答案填在题中的横线上。每小题6分,共24分)11.已知地球半径约为6.4×106m,又知月球绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动,则可估算出月球到地心的距离约为__________________m。(结果只保留一位有效数字)12.已知地球的半径为R,地面的重力加速度为g,万有引力恒量为G,如果不考虑地球自转的影响,那么地球的平均密度的表达式为____________________。13.在月球上以初速度0v自高h处水平抛出的小球,射程可达x远。已知月球半径为R,如果在月球上发射一颗月球的卫星,它在月球表面附近环绕月球运行的周期是__________。14.地面上重力加速度为g,地球半径为R,则距地面高为h的地方的重力加速度为_______________________。三.计算题(15、16每小题8分,17、18每小题10分,共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不给分。有数字计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)15.在某个半径为R=105m的行星表面,对于一个质量m=1kg的砝码,用弹簧称量,其重力的大小G=1.6N。请你计算该星球的第一宇宙速度v1是多大?(注:第一宇宙速度v1,也即近地、最大环绕速度;本题可以认为物体重力大小与其万有引力的大小相等。)16.两个行星的质量分别是M1和M2,它们绕太阳运行的轨道半径分别等于R1和R2,假定学而思教育·学习改变命运思考成就未来!高考网学而思教育·学习改变命运思考成就未来!高考网它们只受到太阳的作用,求它们所受的向心力的比和运行周期的比各等于多少?17.在勇气号火星探测器着陆的最后阶段,着陆器降落到火星表面上,再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后,到达最高点时高度为h,速度方向是水平的,速度大小为v0,求它第二次落到火星表面时速度的大小,计算时不计火星大气阻力。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r,周期为T。火星可视为半径为r0的均匀球体。18.据美联社2002年10月7日报道,天文学家在太阳系的9大行星之外,又发现了一颗比地球小得多的新行星,而且还测得它绕太阳公转的周期约为288年。若把它和地球绕太阳公转的轨道都看作圆,问它与太阳的距离约是地球与太阳距离的多少倍。(最后结果可用根式表示)第七章万有引力定律研究测试题(A)1.D2.C3.CD4.D5.A6.AB7.BC8.C9.C10.A11.8104;12.GRg43;13.02xRhvh;14.2()RgRh15.解答:由重量和质量的关系知:Gmg所以6.1mGgm/s2设:环绕该行星作近地飞行的卫星,其质量为m′,所以,应用牛顿第二定律有:学而思教育·学习改变命运思考成就未来!高考网学而思教育·学习改变命运思考成就未来!高考网解得:Rgv1代入数值得第一宇宙速度:4001vm/s16.212221MRMR;3132RR17.解答:以g′表示火星表面附近的重力加速度,M表示火星的质量,m表示火星的卫星的质量,m′表示火星表面处某一物体的质量,由万有引力定律和牛顿第二定律,有gmrmMG20①rTmrMmG22)2(②设v表示着陆器第二次落到火星表面时的速度,它的竖直分量为v1,水平分量仍为v0,有hgv221③2021vvv④由以上各式解得20203228vrrThv⑤18.解答设太阳的质量为M;地球的质量为m0,绕太阳公转的周期为T0,与太阳的距离为R0,公转角速度为ω0;新行星的质量为m,绕太阳公转的周期为T,与太阳的距离为R,公转角速度为ω.根据万有引力定律和牛顿定律,得RmRGMm22①0200200RmRGMm②T=2T0=02③由以上各式解3200)(TTRR④将T=288年,T0=1年代入④,得0RR=44(或32288)