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万有引力高考题
万有引力高考题
高考试题分类汇编:
万有引力与航天
第一部分:
选择题
1、(08全国卷1)17.已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390,月球绕地球旋转的周期约为27天.利用上述数据以及日常的天文知识,可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为
A.0.2B.2C.20D.200
2、(08北京卷)17(据媒体报道,嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度200km,运用周期127分钟。
若还知道引力常量和月球平均半径,仅利用以上条件不能求出的是((
A(月球表面的重力加速度B(月球对卫星的吸引力
C(卫星绕月球运行的速度D(卫星绕月运行的加速度
3、(08四川卷)20(1990年4月25日,科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600km的高空,使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展。
假设哈勃望远镜沿圆轨道绕
67地球运行。
已知地球半径为6.4×10m,利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6×10m这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期。
以下数据中最接近其运行周期的是
A(0.6小时B(1.6小时C(4.0小时D(24小时
114、(08江苏卷)1(火星的质量和半径分别约为地球的和,地球表面的重力加速度为g,102
则火星表面的重力加速度约为
A(0.2gB(0.4g
C(2.5gD(5g
5、(08山东卷)18、据报道(我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空,经过4次变轨控制后,于5月l日成功定点在东经77?
赤道上空的同步轨道。
关于成功定点后的“天链一号01星”,下列说法正确的是
A(运行速度大于7.9Kg/s
B(离地面高度一定,相对地面静止
C(绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
D(向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等
6、(08广东文科基础)55.发现万有引力定律的物理学家是
A.库仑B.伽利略C.牛顿D.爱因斯坦
7、(08广东理科基础)5(人造卫星绕地球做匀速圆周运动,卫星所受万有引力F与轨道半径r的关系是
A(F与r成正比B(F与r成反比
22C(F与r成正比D(F与r成反比
8、(08广东理科基础)8(由于地球的自转,使得静止在地面的物体绕地轴做匀速圆周运动。
对于这些做匀速圆周运动的物体,以下说法正确的是
A(向心力指向地心B(速度等于第一宇宙速度
C(加速度等于重力加速度D(周期与地球自转的周期相等
9、(08广东卷)12(图是“嫦娥一导奔月”示意图,卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨,进入地月转移轨道,最终被月球引力捕获,成为绕月卫星,并开展对月球的探测,下列说法
正确的是
A(发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙
速度
B(在绕月圆轨道上,卫星周期与卫星质量有关
C(卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平
方成反比
D(在绕月轨道上,卫星受地球的引力大于受月球的引力
10、(08上海卷理科综合)有同学这样探究太阳的密度:
正午时分让太阳光垂直照射一个当中有小孔的黑纸板,接收屏上出现一个小圆斑;测量小圆斑的直径和黑纸板到接收屏的距离,可大致推出太阳直径。
他掌握的数据是:
太阳光传到地球所需的时间、地球的公转周期、万有引力恒量;在最终得出太阳密度的过程中,他用到的物理规律是小孔成像规律和()
A.牛顿第二定律B.万有引力定律
C.万有引力定律、牛顿第二定律D.万有引力定律、牛顿第三定律
11、(07广东理科基础)1、现有两颗绕地球匀速圆周运动的人造地球卫星A和B,它们的轨道半径分别为r和r。
如果r,r,则ABAB
A(卫星A的运动周期比卫星B的运动周期大
B(卫星A的线速度比卫星B的线速度大
C(卫星A的角速度比卫星B的角速度大
D(卫星A的加速度比卫星B的加速度大
12、(07江苏)2假设太阳系中天体的密度不变,天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半,地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动,则下列物理量变化正确的是
A(地球的向心力变为缩小前的一半
1B(地球的向心力变为缩小前的16
2
C(地球绕太阳公转周期与缩小前的相同
D(地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半
13、(07宁夏理综)3、天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动,并测出了行星的轨道半径和运行周期。
由此可推算出
A(行星的质量B(行星的半径
C(恒星的质量D(恒星的半径
14、(07全国理综?
)4据报道,最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星,其质量约为地球质量的6.4倍,一个在地球表面重量为600N的人在这个行星表面的重量将变为960N,由此可推知该行星的半径与地球半径之比约为
A(0.5B(2.
C(3.2D(4
15、(07全国理综?
)5、如图所示,一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动,周期为T,轨道平面位于纸面内,质点的速度方向如图中箭头所示。
现加一垂直0
于轨道平面的匀强磁场,已知轨道半径并不因此而改变,则v
A(若磁场方向指向纸里,质点运动的周期将大于T0
B(若磁场方向指向纸里,质点运动的周期将小于T0+C(若磁场方向指向纸外,质点运动的周期将大于T0
D(若磁场方向指向纸外,质点运动的周期将小于T0
16、(07全国理综?
)6、假定地球,月球都静止不动,用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器。
假定探测器在地球表面附近脱离火箭。
用W表示探测器从脱离火箭处飞到月球的过程中克服地球引力做的功,用E表示探测器脱离火箭时的动能,若不计空气阻力,则k
EA(必须大于或等于W,探测器才能到达月球k
B(E小于W,探测器也可能到达月球k
1C(E,W,探测器一定能到达月球k2
1D(E,W,探测器一定不能到达月球k2
17、(07山东理综)7、2007年4月24日,欧洲科学家宣布在太阳之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星Gliese581c。
这颗围绕红矮星Gliese581运行的星球有类似地球的温度,表面可能有液态水存在,距离地球约为20光年,直径约为地球的1.5倍,质量约为地球的5倍,绕红矮星Gliese581运行的周期约为13天。
假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面附近轨道,下列说法正确是
A(飞船在Gliese581c表面附近运行的周期约为13天
B(飞船在Gliese581c表面附近运行时的速度大于7.9km/s
C(人在Gliese581c上所受重力比在地球上所受重力大
D(Gliese581c的平均密度比地球平均密度小
18、(07上海理科综合)8、太阳系八大行星公转轨道可近似看作圆轨道,“行星公转周期的平方”与“行星与太阳的平均距离的三次方”成正比。
地球与太阳之间平均距离约为1.5亿千米,结合下表可知,火星与太阳之间的平均距离约为
水星金星地球火星木星土星
公转周期(年)0.2410.6151.01.8811.8629.5
A(1.2亿千米B(2.3亿千米
C(4.6亿千米D(6.9亿千米
19、(07四川理综)9、我国探月的“嫦娥工程”已启动,在不久的将来,我国宇航员将登上月球。
假如宇航员在月球上测得摆长为l的单摆做小振幅振动的周期为T,将月球视为密度均匀、半径为r的球体,则月球的密度为
πl3πlA(B(223GrTGrT
16πl3πlC(D(223GrT16GrT
20、(07天津理综)10、我国绕月探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展。
设地球、月球的质量分别为m、m,半径分别为R、R,人造地球卫星的第一宇宙速度为v,对应的环绕1212
周期为T,则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为
33mRmRmRmR21121221vvTTA(,B(,33mRmRmRmR12212112
33mRmRmRmR21122112vvTTC(,D(,33mRmRmRmR12211221
07重庆理11土卫十和土卫十一是土星的两颗卫星,都沿近似为圆周的轨道绕土星运动,其参数如表:
卫星半径(m)卫星质量(kg)轨道半径(m)
41818土卫十8.90×102.01×101.51×10
4173土卫十一5.70×105.60×101.51×10
两卫星相比,土卫十
A(受土星的万有引力较大B(绕土星做圆周运动的周期较大
C(绕土星做圆周运动的向心加速度较大D(动能较大
12(11分)有人利用安装在气球载人舱内的单摆来测定气球的高度。
21、,02年广东、河南,
已知该单摆在海平面处的周期是T。
当气球停在某一高度时,测得单摆周期为T。
求该气球此时离0
海平面的高度h。
把地球看着质量均匀分布的半径为R的球体。
22、(04北京)131990年5月,紫金山天文台将他们发现的第2752号小行星命名为昊键雄星,
该小行星的半径为16km。
若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体,小行星密度与地
球相同。
已知地球半径R=6400km,地球表面重力加速度为g。
这个小行星表面的重力加速度
为
11A(400gB(gC(20gD(g40020
4
23、(04上海卷)14火星有两颗卫星,分别是火卫一和火卫二,它们的轨道近似为圆。
已知火卫一的周期为7
小时39分。
火卫二的周期为30小时18分,则两颗卫星相比
A(火卫一距火星表面较近。
B(火卫二的角速度较大
C(火卫一的运动速度较大。
D(火卫二的向心加速度较大。
24、(04江苏)15若人造卫星绕地球作匀速圆周运动,则下列说法正确的是
A.卫星的轨道半径越大,它的运行速度越大
D.卫星的轨道半径越大,它的运行速度越小
C.卫星的质量一定时,轨道半径越大,它需要的向心力越大
D.卫星的质量一定时,轨道半径越大,它需要的向心力越小
25、(04全国老课程卷)16(我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星。
某双星由质量不等的
星体S和S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C做匀速圆周运12
动。
由于文观察测得其运动周期为T,S到C点的距离为r,S和S的距离为r,已知引力1112
常量为G。
由此可求出S的质量为()2
232322224,r4,r4,r(r,r)4,rr111A(B(C(D(2222GTGTGTGT
26、(05北京卷)17.已知地球质量大约是月球质量的81倍,地球半径大约是月球半径的4倍。
不考虑地球、月球自转的影响,由以上数据可推算出
8A.地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9?
B.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9?
4
C.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期
之比约为8?
9
D.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之
比约为81?
4
27、(05广东卷)18万有引力定律首次揭示了自然界中物体间一种基本相互作用的规律。
以下说法正确的是
A.物体的重力不是地球对物体的万有引力引起的
B.人造地球卫星离地球越远,受到地球的万有引力越大
C.人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供
D.宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用
28、(05天津卷)19(土星周围有美丽壮观的“光环”,组成环的颗粒是大小不等、线度从1
45μm到10m的岩石、尘埃,类似于卫星,它们与土星中心的距离从7.3×10km延伸到1.4×10km。
-1122已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14h,引力常量为6.67×10N,m/kg,则土星的质量约为(估算时不考虑环中颗粒间的相互作用)
16172526,(9.0×10kg,(6.4×10kg,(9.0×10kg,(6.4×10kg
29、(05河北、河南、安徽、山西)20把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周。
由火星和地
球绕太阳运动的周期之比可求得B(火星和太阳的质量之比
C(火星和地球到太阳的距离之比D(火星和地球绕太阳运行速度大小之比
30、(05黑龙江、吉林、广西)21已知引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和月球绕
地球运行的周期T。
仅利用这三个数据,可以估算出的物理量有
A(月球的质量B(地球的质量
C(地球的半径D(月球绕地球运行速度的大小
31、(05四川、陕西、贵州、云南、新疆、宁夏、甘肃、内蒙)22.最近,科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星,并测得它围绕该恒星运行一周所用的时间为1200年,它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100倍。
假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周,仅利用以上两个数据可以求出的量有
A(恒星质量与太阳质量之比B(恒星密度与太阳密度之比
C(行星质量与地球质量之比D(行星运行速度与地球公转速度之比
32、(06陕西卷)23、我国将要发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1号”。
设该卫星的轨道是圆形的,且贴近月球表面。
已知月球的质量为地球质量的1/80,月球的半径约为地球半径的1/4,地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s,则该探月卫星绕月运行的速率约为
A、0.4km/sB、1.8km/sC、11km/sD、36km/s
33、(06北京卷)24.一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行。
认为行星是密度均匀的球体,要确定该行星的密度,只需要测量
A.飞船的轨道半径B.飞船的运行速度
C.飞船的运行周期D.行星的质量
34、(06重庆卷)25宇航员在月球上做自由落体实验,将某物体由距月球表面高h处释放,经时间t后落到月球表面(设月球半径为R)。
据上述信息推断,飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为
2Rh2RhRhRhA.BC.D.t2ttt
35、(06江苏卷)26举世瞩目的“神舟”六号航天飞船的成功发射和顺利返回,显示了我国航天
事业取得的巨大成就(已知地球的质量为M,引力常量为G,设飞船绕地球做匀速圆周运动
6
的轨道半径为厂,则飞船在圆轨道上运行的速率为
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