万有引力定律综合练习试题

万有引力与航天综合练习(A) 班级： 姓名：

制卷:张多升 审核:田军 时间 5.31

1、为了探测某星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心、半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1．随后登陆舱脱离飞船，变轨到离该星球更近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2，则下列说法正确的是（ ）

42r1A.该星球的质量为M= 2GT1B.登陆舱在半径为r1与半径为r2的轨道上运动时的速度大小之比为

C.该星球表面的重力加速度为g=

=

D.登陆舱在半径为r2的轨道上做圆周运动的周期为T2=T1

2、月球与同步卫星都环绕地球做匀速圆周运动，两者相比（ ） A.月球离地球近些 B.月球的周期较长 C.月球的向心加速度大些 D.月球的线速度大些

3、我国发射了一颗地球资源探测卫星，发射时，先将卫星发射至距离地面50km的近地圆轨道1上，然后变轨到近地点距离地面50km、远地点距离地面1500km的椭圆轨道2上，最后由轨道2进入半径为7900km的圆轨道3，轨道1、2相切于P点，轨道2、3相切于Q点．忽略空气阻力和卫星质量的变化，则以下说法正确的是（ ） A.该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P处点火加速

B.该卫星在轨道2上稳定运行时，P点的速度小于Q点的速度 C.该卫星在轨道2上Q点的加速度大于在轨道3上Q点的加速度 D.该卫星在轨道3的机械能小于在轨道1的机械能

4、如图所示为电影《星际穿越》中的飞船图片，当飞船只在万有引力的作用下运动时，宇航员处于完全失重状态；为了模拟重力环境，可以让飞船旋转起来．对飞船飞行的电影片段用Tracker Video Analysis 软件进行分析，得出飞船的旋转的角速度为0.6rad/s，已知地球表面重力加速度为10m/s2．由此请推算出飞船的半径约为（ ） A.28m B.56m C.100m D.256m

5、我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行（即绕地球一圈需要24小时），然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”，最后奔向月球，如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比（ ）

A.卫星的绕行速度变大 B.卫星所受向心力变大

1 / 4

万有引力定律综合练习试题

C.卫星的机械能不变 D.卫星动能减小，引力势能增大

6、假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G．则地球的密度为（ ）

A.

B. C. D.

7、2012年6月18日，神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接．对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气，下面说法正确的是（ ）

A.为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 B.如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加 C.如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低

D.航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用

8、如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带．假设该行星带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动．下列说法中正确的是（ ） A.各小行星绕太阳运动的周期小于一年

B.小行星带内侧行星的加速度小于外侧行星的加速度 C.小行星带内各行星绕太阳公转的线速度均小于地球绕太阳公转的线速度

D.与太阳距离相等的每一颗小行星，受到太阳的引力大小都相等

10、如图所示，在同一轨道平面上的三个人造地球卫星A、B、C，在某一时刻恰好在同一条直线上，它们的轨道半径之比为1：2：3，质量相等，则下列说法中正确的是（ ） A.三颗卫星的加速度之比为9：4：1

B.三颗卫星具有机械能的大小关系为EA＜EB＜EC C.B卫星加速后可与A卫星相遇

D.A卫星运动27周后，C卫星也恰回到原地点

11、地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a；假设月球绕地球作匀速圆周运动，轨道半径为r1，向心加速度为a1．已知万有引力常量为G，地球半径为R．下列说法中正确的是（ ） A.地球质量M=

B.地球质量M=

=

C.地球赤道表面处的重力加速度g=a D.加速度之比

万有引力与航天综合练习(B) 班级： 姓名：

12、探月飞船以速度v贴近月球表面做匀速圆周运动，测出圆周运动的周期为T．则（ ） A.可以计算出探月飞船的质量 B.无法估测月球的半径

2 / 4

万有引力定律综合练习试题

C.月球表面的重力加速度为

D.飞船若要离开月球返回地球，必须启动助推器使飞船加速

13、如图所示，嫦娥三号从地球的A点运动到B点，再经过两次变轨运动到近月的C点，在C点释放月球车运动至D点，月球车于12月14日21时11分在D点成功着陆．下列说法中正确的是（ ）

A.嫦娥三号在C点的质量和所受重力都比在A点时小 B.由A点到B点的位移大于由B点到D点的位移 C.12月14日21时11分是时间

D.从A点到B点的平均速度为轨迹长度与所用时间之比

14、在中国航天骄人的业绩中有这些记载：“天宫一号”在离地面343km的圆形轨道上飞行；“嫦娥一号”在距月球表面高度为200km的圆形轨道上飞行；“北斗”卫星导航系统由“同步卫星”（地球静止轨道卫星，在赤道平面，距赤道的高度约为 36000千米）和“倾斜同步卫星”（周期与地球自转周期相等，但不定点于某地上空）等组成．则以下分析正确的是（ ）

A.设“天宫一号”绕地球运动的周期为T，用G表示引力常量，则用表达式

求得的地

球平均密度比真实值要小

B.“天宫一号”的飞行速度比“同步卫星”的飞行速度要小

C.“同步卫星”和“倾斜同步卫星”同周期、同轨道半径，但两者的轨道平面不在同一平面内

D.“嫦娥一号”与地球的距离比“同步卫星”与地球的距离小

15、地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度a3，线速度为v3，角度速度为ω3，地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等．则（ ） A.F1=F2＞F3 B.a2=g＞a3＞a1 C.v2＞v3＞v1 D.ω1=ω3＞ω2 16、一物体从一行星表面某高度处自由下落（不计空气阻力），自开始下落计时，得到物体离行星表面高度h随时间t变化的图象如图所示，则（ ）

2

A.行星表面重力加速度大小为8m/s B.行星表面重力加速度大小为10m/s2

C.物体落到行星表面时的速度大小为20m/s D.物体落到行星表面时的速度大小为25m/s

17、如图所示，a，b两颗质量相同的人造地球卫星分别在半径不同的轨道上绕地球作匀速圆周运动，则（ ） A.卫星a的周期大于卫星b的周期 B.卫星a的动能大于卫星b的动能 C.卫星a的势能大于卫星b的势能 D.卫星a的加速度大于卫星b的加速度

3 / 4

万有引力定律综合练习试题

18、2003年8月29日，火星、地球和太阳处于三点一线，上演“火星冲日”的天象奇观．这是6万年来火星距地球最近的一次，与地球之间的距离只有5576万公里，为人类研究火星提供了最佳时机．图示为美国宇航局最新公布的“火星大冲”的虚拟图．则有（ ）

A.2003年8月29日，火星的线速度大于地球的线速度 B.2003年8月29日，火星的线速度小于地球的线速度 C.2004年8月29日，火星又回到了该位置 D.2004年8月29日，火星还没有回到该位置

19、我国古代神话中传说：地上的“凡人”过一年，天上的“神仙”过一天．如果把看到一次日出就当作“一天”，在距离地球表面约300km高度环绕地球飞行的航天员24h内在太空中度过的“天”数约为（已知地球半径R=6400km，地球表面处重力加速度g=10m/s2）（ ） A.1 B.8 C.l6 D.24

20、神舟十号在发射过程中共经历多个重要的发射节点，进入了运行轨道，已知地球半径R、地球表面重力加速度为g，质量为m的神舟十号飞船在地球上空的万有引力势能表达式为

（以无穷远处万有引力势能为O），r表示飞船到地心的距离，请回

答下列问题：

（1）飞船在距离地面高度H的轨道上做匀速圆周运动时的机械能 （2）若要使飞船从距离地面高度H做匀速圆周运动的轨道再上升高度九绕地球仍做匀速圆周运动，飞船发动机至少要做多少功？

4 / 4