高一物理万有引力与航天测试

第六章万有引力与航天章节测试张成进江苏徐州睢宁魏集中学一、选择题（本题共11小题，每小题5分，共55分）1、由于地球的自转，下列说法中正确的是：（）A、物体放在高山顶时所需的向心力比放在平地时所需的向心力要小些B、物体所需向心力随其所在位置的纬度的增大而减小C、物体所需的向心力就等于地球对它的引力D、物体所需的向心力就等于物体所受的重力2、2022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，假定银河系心中仅此一个黑洞，已知太阳系绕银河系中心匀速运转，下列哪组数据可估算出该黑洞的质量：（）A、太阳公转的周期和速度B、太阳的质量和运行速度C、太阳的质量和太阳到MCG6-30-15距离D、太阳运行速度和太阳到MCG6-30-15距离3、假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则(　　)A、根据公式v=ωr，可知卫星的线速度将增大到原来的2倍B、根据公式，可知卫星所需要的向心力将减小到原来的C、根据公式，可知地球提供的向心力将减小到原来的D、根据上述B和C中给出的公式，可知卫星运动的线速度将减小到原来的4、下列关于地球同步卫星的说法正确的是（）A．它的周期与地球自转同步，但高度和速度可以选择，高度增大，速度减小B．它的周期、高度、速度都是一定的C．我们国家发射的同步通讯卫星定点在北京上空7/7\nD．我国发射的同步通讯卫星也定点在赤道上空5、两个质量均为M的星体，其连线的垂直平分线为AB。O为两星体连线的中点，如图，一个质量为M的物体从O沿OA方向运动，则它受到的万有引力大小变化情况是（）A.一直增大B.一直减小C.先减小，后增大D.先增大，后减小6、假如地球自转速度增大,下列说法中不正确的是()A放在赤道地面上的物体的万有引力不变B.放在两极地面上的物体的重力不变C赤道上的物体重力减小D放在两极地面上的物体的重力增大7、我们研究了开普勒第三定律，知道了行星绕恒星的运动轨道近似是圆形，周期T的平方与轨道半径R的三次方的比为常数，则该常数的大小（)A.只跟恒星的质量有关B.只跟行星的质量有关C.跟行星、恒星的质量都有关　　D.跟行星、恒星的质量都没关8、“和平号”飞船历经15年，终于在2022年3月23日北京时间14时2分谢幕，为使“和平号”退出舞台，科学家在“合适的时间，合适的地点”进行了三次“点火”，终于使其准确地降落在南太平洋的预定区域，关于“点火”的作用是（）A、由式v=可知，卫星在近地轨道的速度大，为使“和平号”高度下降，应使其速度增加，故点火时喷“火”方向应与“和平号”运动方向相反B、“点火”时喷火方向应沿背离地的方向，这样才能由于反冲，迫使“和平号”降低高度C、“点火”时喷火方向应与“和平号”运动方向一致，使“和平号”减速，由G=m知，当速度减小时，由于万有引力大于“和平号”运动时所需的向心力，故“和平号”将降低高度D、“和平号”早已失去控制，“点火”只不过是按先前编制的程序操作，喷火的方向无关紧要，其作用是使“和平号”运动不稳定，从而增大与空气的阻力7/7\n9、设在地球上和某天体上以相同的初速度竖直上抛一物体的最大高度之比为k(均不计空气阻力),且已知地球和该天体的半径之比也为k,则地球质量与天体的质量之比为()A.1B.KC.K2D.1/K10、用m表示地球通讯卫星（同步卫星）的质量，h表示它离地面的高度，R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，ω表示地球自转的角速度，则通讯卫星所受万有引力的大小为()A.等于零　B.等于C.等于D.以上结果都不正确11、我国的国土范围在东西方向上大致分布在东经700到东经1350之间，所以我国发射的同步通信卫星一般定点在赤道上空3.6万公里，东经1000附近，假设某颗通信卫星计划定点在赤道上空东经1040的位置，经测量刚入轨道时位于赤道上空3.6万公里，东经1030处，为了把它调整到1040处，可以短时间启动卫星上的小型喷气发动机调整卫星的高度，使其“漂移”到预定经度后，再短时间启动发动机调整卫星的高度，实现定点，两次调整高度时启动卫星上的小型喷气发动机的喷气方向依次是（向着地球方向喷为向下，背着地球方向喷为向上）：A、向下、向下B、向上、向上C、向下、向上D、向上、向下二、填空题（每空4分，共32分）12、为了充分利用地球自转的速度，人造卫星发射时，火箭都是从向_______（填东、南、西、北）发射。考虑这个因素，火箭发射场应建在纬度较（填高或低）的地方较好。13、一宇宙飞船在离地为h的圆形轨道上做匀速圆周运动，质量为m的物块用弹簧秤挂起，相对于飞船静止，则此物块所受合外力的大小为（地球半径为R,地球表面重力加速度为g）14、已知火星的半径约为地球半径的1/2，火星质量约为地球质量的1/9。若一物体在地球表面所受重力比它在火星表面所受重力大49N，则这个物体的质量是____________kg。（g=9.8m/s2）15、宇航员站在某型球表面上用弹簧秤称量一个质量为的砝码，示数为7/7\n，已知该星球半径为，则这颗人造卫星的运行周期为_______________。16、已知一颗人造卫星在某行星表面上空绕过星做匀速圆周运动，经过时间t，卫星的行程为s，卫星与行星的中心连线扫过的角度是1弧度，那么卫星环绕周期T=，该行星的质量M=（已知万有引力恒量为G）。三、计算题(共33分)17、（10）对某行星的一颗卫星进行观测，已知运行的轨迹是半径为的圆周，周期为，求：（1）该行星的质量；（2）测得行星的半径为卫星轨道半径的1/10，则此行星表面重力加速度为多大？18、（10）在地球某处海平面上测得物体自由下落高度所需的时间为，到某高山顶测得物体自由落体下落相同高度所需时间增加了，已知地球半径为，求山的高度H。19、（13）一颗在赤道上空飞行的人造地球卫星,其轨道半径为r=3R(R为地球半径),已知地球表面重力加速度为g,则：7/7\n（1）该卫星的运行周期是多大？运行速率多大？（2）若卫星的运动方向与地球自转方向相同,已知地球自转角速度为0,某一时刻该卫星通过赤道上某建筑物的正上方,再经过多少时间它又一次出现在该建筑物正上方？参考答案1、【答案】:B2、【答案】:AD3、【答案】:CD4、【答案】:BD5、【答案】:D6、【答案】:D7、【答案】:A8、【答案】:C9、【答案】:B【解析】：设天体半径为RX,在天体表面重力等于万有引力,得----①竖直上抛的最大高度为h,则有得---②,把②代入①得:,所以有10、【答案】:BC【解析】：可以认为近地表面的重力近似等于万有引力大小：，则得到：即：,　另外解得,11、【答案】:D12、【答案】:西、东、低。【解析】：在纬度较低的地方地球自转的线速度较大7/7\n13、【答案】:mgR2/(R+h)214、【答案】:9kg【解析】：根据可知利用地球表面重力加速度，可知火星表面重力加速度，从而求得物体的质量。15、【答案】:16、【答案】:2πt，s3/Gt217、【答案】:【解析】：（1）由万有引力提供向心力，有解得，（2）对放在该行星表面的质量为物体，有，因，故18、【答案】:【解析】：在海平面，由自由落体运动规律，有，，在某高山顶，由自由落体运动规律，有，，由以上各式可以得出，19、【答案】:；【解析】：(1)对卫星运用万有引力定律和牛顿运动定律可得·3R联立解得7/7\n(2)以地面为参照物,卫星再次出现在建筑物上方时，建筑物随地球转过的弧度比卫星转过弧度少.或1Δt-0Δt=2，Δt=7/7