1、 第 1 页 共 5 页第六章万有引力与航天检测题（时间 90 分钟 满分 100 分） 命题人：侯广强 2009-4-13第卷（选择题，共 40 分）一.选择题：本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。每小题中有四个选项，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个正确选项，全部选对得 4 分，选对但选不全得 2 分，有选错或不答的得零分。1.已知引力常量 G 和下列某几组数据，就能计算出地球的质量，这几组数据是：A.地球绕太阳运行的周期与地球离太阳的距离 B.月球绕地球的周期及月球离地心得距离C.人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期 D.若不考虑地球自转，已知地球的半径及自球重
2、力加速度2我们的银河系的恒星中大约有四分之一是双星某双星由质量不等的星体S1 和 S2 构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点做匀速圆周运动由天文观察测得其运动周期为S 1 到点的距离为 r1,S1 和S2 的距离为 r，已知引力常量为由此可求出 s2 的质量为：( )124().AGT2314.rBGT324.rCGT214.rDT3若地球表面处的重力加速度为 g，而物体在距地球表面 3R（R 为地球半径）处，由于地球作用而产生的加速度为 g/ ，则 g/g 为（ ）A1 B1/9 C1/4 D1/164已知地球绕太阳公转周期 及公转轨道半径分别为 T 和 R，月球绕地球公
3、转周期及公转轨道 半径分别为 t 和 r，则太阳质量与地球质量之比为AR 3t2/r3T2 B. R3T2/r3t2 CR 2t3/r2T3 D. R2T3/r2t35一艘宇宙飞船贴近一恒星表面飞行，测得它匀速圆周运动的周期为 T，设万有引力常数 G，则此恒星的平均密度为 （ ）AGT 2/3 B3/GT 2 CGT 2/4 D4/ GT 2 6关人造地球卫星的说法中正确的是：（ ） 第 2 页 共 5 页A第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最小速度B第一宇宙速度是近地圆轨道上人造卫星运行速度C第一宇宙速度是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D卫星环绕地球的角速度与地球半径 R 成反比7已知引
4、力常数 G 与下列哪些数据，可以计算出地球密度（ ）A地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离B月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径C人造地球卫星在地面附近绕行运行周期D若不考虑地球自转，已知地球半径和重力加速度8同步卫星相对地面静止，尤如悬在高空中，下列说法中正确的是：（ ） A同步卫星可能处于不同的轨道上 B同步卫星的速率是唯一的C同步卫星加速度大小是唯一的 D各国的同步卫星都在同一圆周上运行9人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动，其轨道半径为 R，线速度为 v，周期为 T，要使卫星周期变成 2T，可能的办法是（ ）AR 不变，使线速度变为 v/2 Bv 不变，使轨道半径变为 2RC轨道
5、半径变为 R34D速度、轨道半径都加倍102003 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（ ）A2003 年 8 月 29 日，火星的线速度大于地球的线速度B2003 年 8 月 29 日，火星的线速度小于地球的线速度C2004 年 8 月 29 日，火星又回到了该位置D2004 年 8 月 29 日，火星还没有回到该位置春分点双女座宝瓶座火星地球太阳第 3 页 共 5 页第卷（非选择题，共 60
6、分）二.填空题: 本题共 3 小题，共 18 分。11.（5 分）天文学家根据天文观测宣布了下列研究成果：银河系中可能存在一个大“黑洞”，接近“黑洞”的所有物质，即使速度等于光速也被 “黑洞”吸入，任何物体都无法离开“ 黑洞”.距离“黑洞”r=6.010 12 m 的星体以 v=2106 m/s 的速度绕其旋转，则黑洞的质量为_ (引力常 G=6.6710-11Nm2/kg2.)12. （5 分）一颗以华人物理学家“ 吴健雄”命名的小行星，半径约为 16 km，密度与地球相近.若在此小行星上发射一颗绕其表面运行的人造卫星，它的发射速度约为_.（已知地球的半 R=6.4103 km，取 g=10
7、 m/s2）13. （8 分）两颗人造地球卫星 A、B 绕地球作圆周运动,周期之比为 T1 :T2 =1:8,则 A、B 的轨道半径之比和运动速率之比分别为_. 和_.。三计算题:本题共 4 小题，共 42 分。解答时应写出必要的文字说、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题、答案中必须明确写出数值和单位。14（10 分）两颗卫星在同一轨道平面绕地球做匀速圆周运动，地球半径为R，a 卫星离地面的高度等于 R，b 卫星离地面高度为 3R，则 a、b 两卫星周期之比 TaTb 是多少?第 4 页 共 5 页15（10分）某星球中心离地球中心的距离是地球半径的60倍，其质量约
8、是地球质量的1/81，当飞船飞到该星球和地球中心连线上距地球中心多远时，它受到该星球引力跟地球引力刚好相等？（已知地球的半径为R）16（10 分）我国自行研制的“神舟六号”载人飞船在飞行过程中绕地球做匀速圆周运动，已知地球半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，时间 内飞船绕t地球运动的圈数为 N，求飞船离地面的高度 h。 17. （12 分）宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球。经过时间 t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为 L。若抛出时的初速增大到 2 倍，则抛出点与落地点之间的距离为 L。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为 R，万有引力常数为 G。求该星球的质量 M。第 5 页 共 5 页第六章万有引力与航天检测题参考答案1、BCD 2、D 3、D 4、B 5、B 6、BC 7、CD 8、BCD 9、C 10、BD11、3.610 13kg12、20m/s13、1：4 2：114、1：15、54R16、 RtNg32417、解： 2hvl2tl解得， 3lh由 有，21gt223tlth由 有，RGMGRg
