万有引力.doc

1、范亭中学高三物理复习习题精选 许苏建15、1 “万有引力定律”同步练习一、选择题1、历史上第一个在实验室比较精确地测出万有引力恒量 G 的科学家是（ ）A、伽利略 B、托里拆利 C、卡文迪许 D、牛顿2、两个质量均为 1kg，直径为 0.01m 的均匀球形物体相距 2m，则它们之间的引力（ ）A、1.5110 -11N B、1.6710 -11N C、1.8510 -11N D、无法确定3、对于质量为 m1 和质量为 m2 的两个物体间的万有引力的表达式下列说法正确的是哪些（ ）A、 公式中的 G 是引力常量，它是由实验得出的，而不是人为规定的B、 当两物体间的距离 r 区域零时，万有引力趋于

2、无穷大C、 两物体间的引力总是大小相等的，而与 m1、m 2 是否相等无关D、 俩个物体间的引力总是大小相等的、方向相反的，是一对平衡力4、火箭在高空某处所受到的引力为它在地面的一半，则火箭离地面的高度应该是地球半径的（ ）A、 （ 1）倍 B、 倍 C、2 倍 D、 （ +1）倍2 25、地球质量大约是月球质量的 81 倍，在登月飞船通过月地之间的某一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到月球中心和地球中心的距离之比为（ ）A、1：27 B、1：9 C、1：3 D、9：16、设地球表面的重力加速度为 g0，物体在距地心 4R（R 是地球半径）处，由于受地球引力的作用而产生的加速度为

3、g，则 g0/g 为（ ）A、1 B、1：9 C、1：4 D、1：16二、填空题7、一般物体的万有引力很小，所以实验室中很难精确测定，实验室中较准确测定万有引力恒量的实验装置是 ，该实验的主要思想是使万有引力对 T 形架的扭转力矩跟石英丝的 相平衡，小平面镜的作用是 放入两个大质量的球 m后，由于 m对 m 的引力作用，T 型架旋转，当引力产生的力矩跟石英丝扭转力矩相平衡时，利用光源、平面镜、米尺测出石英扭转角度，求得 F，再测出 m、m 和两球球心距离 r，即可计算出万有引力恒量 G= 。8一个物体的质量为 M，受重力为 G，当它距地面高度为地球半径的 2 倍时它的质量为_，重力为_。9已知

4、地球的半径为 6400km，月球的公转半径为地球半径的 60 倍，月球的公转周期约为 27 天，根据这些数据估算地球同步卫星距地面的高度为_km。 （同步卫星周期等于地球自转周期）10一颗行星有两颗环绕表面的卫星，半径之比为 Q，则这两颗卫星的环绕周期之比为_。11、一探空箭进入绕太阳的近乎圆形的轨道运行，轨道半径是地球绕太阳公转半径的 9 倍，则探空火箭绕太阳公转周期为 年。12、地球是一个不规则的椭球，它的极半径为 6357km，赤道半径为 6378km，物体在两极所受的引力与在赤道所受的引力之比为 。三、计算题13、一探空箭进入绕太阳的近乎圆形的轨道运行，轨道半径是地球绕太阳公转半径的

5、9 倍，则探空火箭使太阳公转周期为多少年？14、如图所示，质量为 M、半径为 R 的均匀球体，球心为 o，距离球心为 2R 远处有一质量为 m 的质点。若 M 对 m 的万有引力为 F1，当从 M 中挖出一个半径为 R/2 的球体时，剩下部分对 m 的万有引力为 F2，则 F1：F 2=？15、一物体在地球表面重 16N，它在以 5m/s2 的加速度上升的火箭中的视重为 9N，则此火箭离地球表面的距离为地球半径的多少倍？Om21rmF范亭中学高三物理复习习题精选 许苏建25、2 “万有引力在天文上运用”同步练习一、选择题1、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

6、引力常数 G，则此恒星的平均密度为：AGT 2/3 B3 GT 2 CGT 24 D4GT 2 2、已知下列哪些数据，可以计算出地球质量：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旋转的轨道半径C人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运行周期D若不考虑地球自转，已知地球半径和重力加速度3、卫星靠近某星球的表面运转时，要计算该星球的密度，只需要知道下面的哪一个物理量（ ）A卫星的质量 B卫星运行的线速度 C卫星运行的周期 D星球的半径4、如图，两颗靠得很近的天体组合成双星，它们以两者连线上的某点 o 为圆心作匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）A、它们所受的向心力大小

7、相等 B、它们做圆周运动的角速度相等C、圆周运动的半径与它们的质量成反比 D、它们的线速度与其质量成反比5、如图，有 A、B 两个行星绕同一恒星 o 做圆周运动，运转方向相同，A 行星的周期为 T1，B 行星的周期为 T2，在某一时刻两行星第一次相遇（即两行星相距最近） ，则（ ）A、经过时间 t=T1+T2 两行星将第二次相遇 B、经过时间 两行星将第二次相遇C、经过时间 两行星将第二次相遇 D、经过时间 两行星将第二次相遇6、已知金星绕太阳公转周期小于 1 年，则可判定（ ）A、金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离B、金星的质量大于地球的质量C、金星的向心加速度大于地球的向心加速度 D、金

8、星的密度大于地球的密度二、填空题7、木星的一个卫星运行一周需时间 1.5104s，其轨道半径为 9.2107m，木星的质量为 千克。8、两颗人造地球卫星的质量之比是 1：2，轨道半径之比是 2：1，那么它们的周期之比是 ，线速度之比是 ，向心力之比是 ，向心加速度之比是 。9、地球绕太阳公转，轨道半径为 R，周期为 T。月球绕地球运行轨道半径为 r，周期为t，则太阳与地球质量之比为 。10、AB 两颗行星，各有一颗卫星，卫星轨道接近各自的行星表面，如果两行星的质量比为 MA：MB=p，两行星的半径比为 RA：R B=q，则两行星表面处的重力加速度之比为 则两卫星的周期之比为 11、已知地球半径

9、约为 6.4106m，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）三、计算题12、某宇航员在宇宙飞船上围绕某天体表面进行科学考察活动，若飞船的运动可近似认为是匀速圆周运动，且宇航员利用身上的表测出了飞船绕天体运转的周期 T，求该天体的平均密度。已知半径为 R 的球体积为13、两个星球组成双星，它们在相互的万有引力作用下，绕连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两星中心的距离为 R，其运动周期为 T，求两星的总质量。14、如果地球的半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，万有引力恒量为 G，请估算地球的平均密度。15、 （1）均

10、匀球体以角速度 绕着自己的对称轴匀速转动，若维持球体不被瓦解的唯一作用力是万有引力，则该星球的最小密度为多少？（2)蟹状星云中有一颗脉冲星，它每秒转 30 圈，以此数据估算这颗脉冲星的最小密度。 （保留两位有效数字）（3）若此脉冲星的质量约等于太阳质量 M（约为 21030kg） ，试问它的最小可能半径是多少？（保留两位有效数字）M O mR r34v12Ttt21)(A B范亭中学高三物理复习习题精选 许苏建35、3 “人造地球卫星”同步练习1、一颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动（ ）A根据公式 可知，它的半径越大所需的向心力越大rmF2B根据公式 可知，它所需的向心力跟半径成反比v/C根

11、据公式 可知，它所需的向心力跟半径的平方成反比2rGMD根据公式 F=mv 可知，它所需的向心力跟半径无关2、 设两人造地球卫星的质量比为 1：2，到地球球心的距离比为 1：3，则它们的（ ）A周期比为 3：1 B线速度比为 1：3C向心加速度比为 1：9 D向心力之比为 1：183、 假如一个做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的 2 倍，仍做匀速圆周运动，则（ ）A根据公式 vr，可知卫星的线速度增大到原来的 2 倍B根据公式 F=mv2r，可知卫星所需的向心力减小到原来的 12C根据公式 F=GMmr 2，可知地球提供的向心力将减小到原来的 14D根据上述 B 和 C 给出的

12、公式，可知卫星的线速度将减小到原来的 24、可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道（ ）A、与地球表面上某一纬度线（非赤道）是共面同心圆B、与地球表面某一经度线所决定的圆是共面同心圆C、与地球表面的赤道线是共面同心圆，且卫星相对于地面表面是不动的D、与地球表面上的赤道线是共面同心圆，但卫星相对于地球表面是运动的5、关于地球同步卫星的下列说法中正确的是（ ）A、必在赤道正上方 B、在地球上任一点处看均是静止的C、加速度大小可以是 9.8m/s2 D、运动速率小于 7.9km/s6、人造卫星环绕地球运转的速率 ，式中 g 为地面处的重力加速度，R 为地球半径，r 为卫星离地心的距离，下列说法正

13、确的是（ ）A、由此可见，卫星环绕速度与轨道半径的平方根成反比B、由此可见，把人造卫星发射到越远的地方越容易C、由此可得，第一宇宙速度D、此卫星环绕速度的表达式是错误的7当人造卫星进入轨道作匀速圆周运动后，下列叙述正确的是（ ）A在任何轨道上运动时，地球球心都在卫星的轨道平面内B卫星运动速度一定不超过 7.9km/sC恒星内的物体仍受重力作用，并可用弹簧秤直接测出所受重力的大小D卫星运行时的向心加速度等于卫星轨道所在处的重力加速度8、距地面的高度等于地球半径的人造卫星环绕地球运动的速率等于（ ）A3.95kms B5.6kms C4.57kms D7.9kms9、 已知第一宇宙速度为 7.90

14、 千米秒，如果一颗人造卫星距地面的高度为 3 倍的地球半径，它的环绕速度是（ ）A7.90kms B3.95kms C1.98kms D由于卫星质量不知，所以不能确定10地球上的第一宇宙速度约为 8kms，某行星的质量是地球的 6 倍，半径是地球的 1.5 倍。该行星上的第一宇宙速度为（ ）A16kms B32kms C4kms D2kms11人造卫星沿圆周轨道环绕地球运行，因为大气阻力的作用，使其高度逐渐降低，有关卫星的一些物理量的变化是A向心加速度减小 B线速度减小 C角速度不变 D运行周期减小12、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

15、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，如图所示。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 上的速率大于在轨道 1 上的速率B、卫星在轨道 3 上的角速度小于在轨道 1 上的角速度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 上经过 P 点时的加速度等于它在轨道 3 上经过 P 点时的加速度13、离地面是地面半径 n 倍的圆形轨道上，人造卫星的加速度是地面重力加速度的 倍，人造卫星的速度是第一宇宙速度的 倍。14、1990 年 3 月

16、，紫金山天文台将 1965 年 9 月 20 日发现的第 2752 号小行星命名为吴健雄星，其直径约为 32km，如果小行星的密度和地球相同，则该小行星的第一宇宙速度约为 m/s（已知地球半径 R=6400km） 。15、某网站报道，某国发射了一颗人造环月卫星，卫星的质量为 1000kg，环绕月球运行的周期为 60min。你能否利用现有知识和所能查到的资料判断此条报道的真伪？16、一空间太阳能电站建在地球同步轨道的一个固定位置上，应用微波方式向地面发射电能，但无论同步卫星数目增大到多少个，地球表面上总有一部分面积不能直接接收到射来的微波，问这个面积 S 与地球面积 S0 之比至少有多少？（结果

17、取两位有效数字。地球半径 R0=6400km，半径为 R，高为 h 的球缺的表面积为 S1=2Rh，球表面积 S=4R 2）rgvv P 2 3 1 Q范亭中学高三物理复习习题精选 许苏建4第五章 “万有引力 天体运动”巩固练习二1、质量不同的两个物体，它们受到的地球引力的大小是（ ）A、一定相等 B、一定不相等 C、质量大的物体受到的地球引力大 D、条件不够，无法判断2、卡文迪许实验的重大意义在于（ ）A、发现了万有引力的存在 B、解决了微小力的测定问题C、开创了用实验研究物理的科学方法 D、验证了万有引力定律的正确性3、两颗人造卫星 A、B 绕地球作圆周运动，周期之比 TA：T B=1：8

18、，则轨道半径之比和运动速率之比分别是（ ）A、R A：R B=4：1，V A：V B=1：2 B、R A：R B=4：1，V A：V B=2：1C、R A：R B=1：4，V A：V B=1：2 D、R A：R B=1：4，V A：V B=2：14、如图圆 a、b、c ，其圆心均在地球的自转轴线上，对卫星环绕地球做匀速圆周运动而言（ ）A、卫星的轨道可能为 a B、卫星的轨道可能为 b C、卫星的轨道可能为 c D、同步卫星的轨道只可能为 b 5、 “亚洲一号”是我国自行发射的同步通信卫星，设地球自转角速度恒定，则“亚洲一号” （ ）A、运行的轨道可以是椭圆 B、沿着赤道成一定角度的轨道运行C

19、、它运行的轨道半径是一定的值 D、如果需要，它可以定点在上海的上空6、航天飞机中的物体处在失重状态，因为（ ）A、物体不受万有引力 B、物体对支持物的作用力为零 C、地球对物体的万有引力与向心力平衡 D、以上说法都不对7、在轨道上运行的地球卫星，若卫星上的天线突然折断，则天线（ ）A、由于受地球吸引将做自由落体运动 B、做抛体运动C、由于惯性沿轨道切线方向作直线运动 D、和卫星一起绕地球在同一轨道上运行8、宇航员在一星球上以 v0 竖直上抛一物体，经 t 秒钟落回手中（不计空气阻力） ，已知地球的半径为 R，星球的半径是地球半径的一半，那么至少要用多大的速度沿星球表面抛出物体，它才不再落回星球

20、表面？（ ）A、 B、 C、 D、9、一颗人造地球卫星以初速度 v 发射后，可绕地球做匀速圆周运动，若使发射速度为 2v，则该卫星可能（ ）A、绕地球做匀速圆周运动，周期变大 B、绕地球运动，轨道变为椭圆C、不绕地球运动，成为太阳系的人造行星 D、挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙10、地球表面的重力加速度为 g，地球半径为 R，万有引力恒量为 G，则地球的平均密度为（ ）A、 B、 C 、 D、 11、地球同步卫星到地心的距离 r 可由 求出。已知式中的 a 的单位是 m，b 的单位是s，c 的单位是 m/s2，则（ ）A、a 是地球半径，b 是地球自转的周期，c 是地球表面处的重力加

21、速度B、a 是地球半径，b 是同步卫星绕地心运动的周期，c 是同步卫星的加速度C、a 是赤道周长，b 是地球自转的周期，c 是同步卫星的加速度D、a 是地球半径，b 是同步卫星绕地心运动的周期，c 是地球表面处的重力加速度11、用 m 表示地球同步通讯卫星质量， h 表示它离地面高度，R 0 表示地球半径，g 0 表示地球表面处的重力加速度， 0 表示地球自转的角速度，则通讯卫星所受的地球对它的万有引力的大小（ ）A、等于 0 B、等于 C、等于 D、以上结果都不正确12、地球半径为 R0，人造地球卫星在离地面 h 高时它的线速度为 v，若增大它离地面的高度后，它的角速度就减小为原来的 倍，则

22、该卫星在此时线速度大小为 ；卫星离地面的高度增大了 。13、中子星是由密集的中子组成的星体，具有极大的密度，通过观察某中子星的自转速度=60rad/s，该中子星并没有因为自转而解体，根据这些事实人们可以推知中子星的密度。试写出中子星的密度最小值的表达式为 = ，计算该中子星的密度至少为 /m3。 （假设中子通过万有引力结合成球状星体，保留两位有效数字）14、无人飞船“神舟二号”曾在离地高度 H=3.4105m 的圆轨道上运行了 47 小时。求在这段时间内它绕行地球多少圈？（地球半径 R=6.37106m，重力加速度 g=9.8m/s2）15、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

23、球，经过实践 t，小球落回到星球表面，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 。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，试求该星球的质量 M。16、某行星自转一周时间 T0=6h，若弹簧秤在其“赤道上”比在“两极”处测同一物体的重量时，42tv0tR02tv0Rtv0RGg43GR243gg2L3234cba20)(g342mabc范亭中学高三物理复习习题精选 许苏建5读数减小了 10%，设想该行星自转角速度加快到某一值时，在“赤道”上的物体会自动飘起来，这时该行星的自转周期是多大？第五章 “万有引力 天体运动

24、”巩固练习一1、在圆形轨道上运行的空间试验站里，下面仪器不能使用的是（ ）A、比重计 B、水银温度计 C、水银气压计 D、天平2、某人造卫星绕地球作匀速圆周运动。设地球半径为 R，地面的重力加速度为 g，则下列判断正确的是（ ）A、人造地球卫星的最小周期为 B、人造地球卫星的最大环绕速度为C、人造地球卫星在距离地面高 R 处的绕行速率为 D、人造地球卫星在距地面高 R 处重力加速度为 g/43、一颗人造地球卫星在地面附近绕地球作匀速圆周运动的速率为 v，角速度为 ，加速度为 g，周期为 T，另一颗人造地球卫星在离地面高度为地球半径的轨道上做匀速圆周运动，则（ ）A、它的速率为 v/2 B、它的

25、加速度变为 g/4 C、它的运行周期变为 T D、它的角速度仍为 24、人造地球卫星运行时，其轨道半径为月球轨道平均半径的 1/3，则此卫星运行的周期大约是（ ）A、14 天之间 B、48 天之间 C、816 天之间 D、大于 16 天5、关于地球同步卫星，下列说法中正确的是（ ）A、所有的地球同步卫星离开地面的高度和运行速率都相同B、不同的地球同步卫星离开地面的高度和运行速率不同C、同步卫星的速率一定小于第一宇宙速度D、同步卫星的速率介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间6、宇宙飞船要与轨道空间站对接，为了追赶上轨道空间站，飞船应该（ ）A、只能从较低的轨道上加速 B、只能从较高的轨道上加速C、

26、只能在与空间站同一高度的轨道上加速 D、无论什么轨道，只要加速都行7、在研究宇宙发展的演变理论中，有一种学说叫“宇宙膨胀说” ，这种学说认为万有引力常数 G 在缓慢地减小。根据这一理论，在很久很久以前，太阳系中地球公转情况与现在相比（ ）A、公转半径 R 较大 B、公转周期 T 较小 C、公转速率 V 较大 D、公转角速度 较小8、太阳光照射到地球历时 500s，万有引力恒量 G=6.6710-11Nm2/kg2,由此可估算太阳质量 （保留 1 位有效数字）9、在某一星球上，宇航员用弹簧秤称质量为 m 的砝码时示数为 N。当他乘宇宙飞船在星球表面环绕飞行时，测得周期为 T，由此可求得该星球质量

27、为 。10、木星和地球质量之比为 a，半径之比为 b，则木星表面重力加速度和地球表面重力加速度之比 11、已知地球质量 M=61024kg ，地球半径 R=6.4103km，赤道上质量 m=1kg 的物体受到地球对它的万有引力为 N，该物体随地球自转所需的向心力为 N，从计算得到数据看出，向心力 万有引力，所以说讨论重力大小时可以忽略 力。12、行星 A 和 B 都是匀质球体，在接近各自表面处各有一卫星 a 和 b 绕圆轨道运动，周期分别为Ta 和 Tb，且已知 Ta：T b=1： 4，行星 A 和 B 的半径之比 RA：R B=1：2，则这两颗行星的密度之比 A： B= ，行星表面附近的重力

28、加速度之比 gA：g B= 。13、设地球表面重力加速度为 g，半径为 R，自转角速度为 ，则同步卫星的高度为 （用以上三个量表示）14、能否发射一颗周期是 80min 的人造地球卫星？说明理由15、在月球上以初速度 v0自高 h 处水平抛出的小球，射程可达 x。已知月球半径为 R，如果在月球上发射一颗绕月球运行的航天器，它在月球表面附近绕月球运行的周期是多少？已知万有引力恒量为 G，月球质量多大？16、已知地球质量约为月球质量的 81 倍，地球半径约为月球半径的 3.8 倍，试求月球表面的环绕速度和在月球表面绕行的卫星周期。g2 Rg21范亭中学高三物理复习习题精选 许苏建617、在某星球上，宇航员用弹簧秤称得质量为 m 的砝码重量为 F，乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行，测得其环绕周期是 T。根据以上数据，试求该星球的质量。