2017-2018学年度人教版高中物理必修二 第六章 曲线运动万有引力与航天 期中考试模拟训练题含解析

引力与航天 期中考试模拟训练题

第I卷（选择题）

1.我国已掌握“半弹道跳跃式高速再入返回技术”，为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠

定基础。如图虚线为大气层边界，返回器与服务舱分离后，从a点无动力滑入大气层，然后从c点“跳”出，再从e点“跃”入，实现多次减速，可避免损坏返回器。d点为轨迹的最高点，离地心的距离为r，返回器在d点时的速度大小为v，地球质量为

M，引力常量为G。则返回器

A.在b点处于失重状态 B.在a、c、e点时的动能相等 C.在d点时的加速度大小为

GM r2

GM rD.在d点时的速度大小v＞2.

（多选题）地球半径为R，地面上重力加速度为g，在高空绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，其线速度的大小可能是（ ） A．3.

火星的质量和半径分别约为地球的力加速度约为（ ） A．0.2g 4.

2013年6月20日，我国首次实现太空授课，航天员王亚平在飞船舱内与地面学生实时交流了51分钟．设飞船舱内王亚平的质量为m，用R表示地球的半径，用r表示飞船的轨道半径，g表示地球表面处的重力加速度，g′表示飞船所在处的重力加速度，用F表示飞船舱

B．0.4g C．2.5g D．5g

1gR 2B．

gR 2C．2gR D．2gR

11和，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重102小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 内王亚平受到地球的引力，则下列关系式中正确的是（ ） A．g′=0 5.

“嫦娥”三号探测器经轨道Ⅰ到达P点后经过调整速度进入圆轨道Ⅱ，经过变轨进入椭圆轨道Ⅲ，最后经过动力下降降落到月球表面上．下列说法正确的是（ ）

R2B．g′=2g

rC．F=mg D．F=

Rmg r

A．“嫦娥”三号在地球上的发射速度大于11.2km/s B．“嫦娥”三号”由轨道Ⅰ经过P点进入轨道Ⅱ时要加速 C．“嫦娥”三号”分别经过轨道Ⅱ、Ⅲ的P点时，加速度相等 D．“嫦娥”三号”在月球表面经过动力下降时处于失重状态 6.

“北斗”导航系统是我国自行研发的全球导航系统，它由5颗静止轨道卫星（同步卫星）与30颗非静止轨道卫星组成．已知月球公转周期约为27天，则静止轨道卫星与月球（ ）

A．角速度之比约为27：1 C．半径之比约为1：27 7.

已知某天体的第一宇宙速度为8km/s，设该星球半径为R，则在距离该星球表面高度为3R的轨道上做匀速圆周运动的宇宙飞船的运行速度为（ ） A．22km/s B．4 km/s 8.

一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的两倍，它的直径是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是它在地球上所受万有引力的（ ） A．0.5倍 9.

2010年10月1日，我国成功发射“嫦娥二号”月球探测器，在探测器靠近月球的过程中（探测器质量不变），月球对它的万有引力（ ） A．变小 10.

B．变大

C．不变

D．无法确定

B．2.0倍

C．4倍 D．8.0倍 C．42km/s D．8 km/s B．线速度之比约为27：1 D．向心加速度之比约为1：27

小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 （多选题）已知万有引力常量为G，利用下列数据可以计算出地球质量的是（ ） A．某卫星绕地球做匀速圆周运动的周期T和角速度ω B．某卫星绕地球做匀速圆周运动的周期T和轨道半径r C．地球绕太阳做匀速圆周运动的周期T和轨道半径r D．地球半径R和地球表面的重力加速度g 11.

某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，实施变轨后卫星的线速度减小到原来的卫星仍做匀速圆周运动，则（ ） A．卫星的向心加速度减小到原来的B．卫星的角速度减小到原来的

1，此时21 41 2C．卫星的周期增大到原来的8倍 D．卫星的半径增大到原来的2倍 12.

（多选题）如图在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则（ ）

A．该卫星的发射速度必定大于11.2km/s B．卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9km/s C．在轨道Ⅱ上Q点的速度大于轨道上ⅠQ点的速度 D．卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道13.

对于地球同步卫星的认识，正确的是（ ）

A．它们只能在赤道的正上方，它们的轨道半径可以不同，卫星的加速度为零 B．它们的轨道半径都相同且一定在赤道的正上方，运行速度小于第一宇宙速度 C．它们运行的角速度与地球自转角速度相同，相对地球静止，且处于平衡状态 D．它们可在我国北京上空运行，故用于我国的电视广播 14.

地球表面的平均重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，用上述物理量估算

小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 出来的地球平均密度是（ ） A．15.

下列说法正确的是（ ） A．牛顿发现了行星的运动规律 B．开普勒发现了万有引力定律 C．牛顿发现了海王星和冥王星

D．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量 16.

（多选题）2016年10月19日凌晨，“神舟十一号”载人飞船与距离地面343km的圆轨道上10﹣的“天宫二号”交会对接．已知地球半径为R=6400km，万有引力常量G=6.67×

11

3g 4RGB．

3g 24RGC．

g RGD．

g 2RGN•m2/kg2，“天宫二号”绕地球飞行的周期为90分钟，以下分析正确的是（ ）

A．“天宫二号”的发射速度应大于11.2km/s

B．“天宫二号”的向心加速度大于同步卫星的向心加速度 C．由题中数据可以求得地球的平均密度

D．“神舟十一号”加速与“天宫二号”对接前应处于同一圆周轨道 17.

（多选题）宇航员在某星球表面以初速度2.0m/s水平抛出一物体，并记录下物体的运动轨10﹣迹，如图所示，O点为抛出点，若该星球半径为4000km，万有引力常量G=6.67×

22

N•m2•kg﹣2，则下列说法正确的是（ ）

A．该星球表面的重力加速度4.0m/s2 B．该星球的质量为2.4×1023kg C．该星球的第一宇宙速度为4.0km/s

D．若发射一颗该星球的同步卫星，则同步卫星的绕行速度一定大于4.0km/s

小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 第II卷（非选择题）

18.

经典力学的基础是 ，万有引力定律更是建立了人们对牛顿物理学的尊敬．经典力学适用范围 、宏观、弱引力． 19.

两颗人造地球卫星，质量之比m1：m2=1：2，轨道半径之比R1：R2=3：1，则两颗人造地球卫星周期之比T1：T2= 线速度之比v1：v2= 向心力之比为F1：F2= 向心加速度之比a1：a2= ． 20.

假设地球是一半径为R，质量分布均匀的球体，一矿井深度为d．已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为 ． 21.

地球同步卫星到地心的距离r可用质量M、地球自转周期T与引力常量G表示为r= ． 22.

一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上，飞船上备有以下实验器材料： A．精确秒表一个 B．已知质量为m的物体一个 C．弹簧测力计一个 D．天平一台（附砝码）

已知宇航员在绕行时和着陆后各作了一次测量，依据测量数据，可求出该行星的半径R和行星密度ρ．（已知万有引力常量为G）

（1）两次测量所选用的器材分别为 、 （用序号表示）

（2）两次测量的物理量分别是 、 （写出物理量名称和表示的字母） （3）用该数据推出半径R、密度ρ的表达式：R= ，ρ= ． 23.

一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行星数圈后．着陆于该行星，宇宙飞船备有下列器材： A．精确秒表一只 B．弹簧秤一个

C．质量为m的物体一个 D．天平一台

已知宇航员在绕行星过程中与着陆后各作了一次测量，依据所测量的数据，可求得该行星的质量M和半径R（已知引力常量为G）；

（1）两次测量所选用的器材分别是上列器材中的 （填写宇母序号）； （2）两次测量的方法及对应的物理量分别是 ；

小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 （3）用测得的数据．求得该星球的质量M= ，该星球的半径R= ． 24.

寻找地外生命一直是各国科学家不断努力的目标，为了探测某行星上是否存在生命，可以向该行星发射一颗探测卫星，卫星绕行星做匀速圆周运动的半径为R，卫星的质量为m，该行星质量为M，引力常量为G，问 （1）该卫星受到的向心力为多少？ （2）卫星的线速度大小为多少？ 25.

宇航员站在某星球表面，从高h处以初速度v0水平抛出一个小球，小球落到星球表面时，与抛出点的水平距离是x，已知该星球的半径为R，引力常量为G，求 （1）该星球的质量M． （2）该星球的第一宇宙速度． 26.

如图所示是发射地球同步卫星的简化轨道示意图，先将卫星发射至距地面高度为h1的近地圆轨道Ⅰ上，在卫星过A点时点火实施变轨，进入远地点为B的椭圆轨道Ⅱ上，过B点时再次点火，将卫星送入地球同步圆轨道Ⅲ．已知地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T，地球半径为R．求：

（1）卫星在近地圆轨道Ⅰ上运行的线速度v1大小； （2）同步圆轨道Ⅲ距地面的高度h2．

小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 试卷答案

1.C

【命题立意】：本题考查超重、失重、天体的加速度、环绕速度等。考查推理能力。 【解题思路】：b点处的加速度方向背离地心，应处于超重状态，A选项错误；由a到c由

于空气阻力做负功，动能减小，c到e过程中只有万有引力做功，机械能守恒，a、c、e点时的速度大小应满足va＞vc=ve，所以动能不相等，B选项错误；在d点时合力等于万有引力，即

GMmGM2=mad，所以加速度大小ad=2，C选项正确；在d点时万有引力rr

大于所需的向心力，做近心运动，所以速度大小v＜项为C。 2.AB

GM，D选项错误。本题正确选r【考点】万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．

【分析】已知地球半径为R，地面上重力加速度为g，我们可以求出第一宇宙速度，第一宇宙速度又叫最大环绕速度，所以在高空绕地球做匀速圆周运动的人造卫星线速度都要比第一宇宙速度要小．

【解答】解：当卫星在地球表面附近做圆周运动时线速度是第一宇宙速度，利用万有引力提供向心力求解第一宇宙速度．

设：卫星质量m，地球质量M，由万有引力提供向心力得：

解得：

2

将黄金代换：GM=gR代入得：

在高空绕地球做匀速圆周运动的人造卫星线速度都要比第一宇宙速度有A、B项满足 故选：AB 3.B

【考点】万有引力定律及其应用．

【分析】根据星球表面的万有引力等于重力列出等式表示出重力加速度． 通过火星的质量和半径与地球的关系找出重力加速度的关系． 【解答】解：根据星球表面的万有引力等于重力知道

要小，所以只

小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 =mg得出：g=

和

火星的质量和半径分别约为地球的

所以火星表面的重力加速度g′=g=0.4g

故选B． 4.B

【考点】万有引力定律及其应用． 【分析】由G

=ma=mg′找到飞船处的重力加速度，从而知道力的大小关系．

【解答】解：根据G=ma=mg′知加速度与距离的平方成反比，故，即

g′=，F=mg′=m；

故选：B． 5.C

【分析】根据三个宇宙速度的意义判断发射速度； 根据万有引力定律和牛顿第二定律列式判断加速度的大小；

超重和失重只与加速度的方向有关，当加速度方向向下，物体失重状态，加速度的方向向上时处于超重状态．

【解答】解：A、“嫦娥”三号在飞月的过程中，仍然在地球的引力范围内，所以在地球上的发射速度要小于第二宇宙速度，即小于11.2km/s，故A错误；

B、由图可知“嫦娥”三号”在轨道Ⅰ上是椭圆轨道，在P点需要的向心力大于提供的向心力，“嫦娥”三号”由轨道Ⅱ上需要的向心力大于提供的向心力．在同一点月球提供的向心力是相等的，由需要的向心力：

可知速度越大，需要的向心力越大，所以“嫦娥”三

号”由轨道Ⅰ经过P点进入轨道Ⅱ时要减速，故B错误； C、根据万有引力提供向心力G

=ma，得a=

，则知到月球的距离相同，则加速度相

同，故探测器在轨道Ⅲ轨道经过P点时的加速度等于在轨道Ⅱ经过P时的加速度，故C正确；

D、“嫦娥”三号”在月球表面动力下降时向下做减速运动，加速度的方向向上，处于超重状态，故D错误．

小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 故选：C

【点评】本题要掌握万有引力定律和卫星变轨道问题，并要知道卫星绕月球运动的向心力由万有引力提供，能结合圆周运动的规律进行求解． 6.A

【考点】同步卫星．

【分析】根据万有引力提供圆周运动向心力求出圆周运动的周期与半径的关系，周期与角速度关系，及周期与线速度的关系，从而确定向心加速度关系． 【解答】解：A、根据

，可知，角速度与周期成反比，因静止轨道卫星与月球的

公转周期之比为1：27，则角速度之比约为27：1，故A正确； BC、根据万有引力提供圆周运动向心力有：

=

得卫星运动的周期T=2π

可得月球周期与同步卫星周期的比值： =

所以月球到地球的距离与同步卫星到地球的距离比为：即同步卫星到地球的距离与月球到地球的距离比为1：9； 再根据

=（）=

，即得线速度之比约为3：1，故BC错误；

D、根据an=vω，得向心加速度之比约为81：1，故D错误； 故选：A． 7.B

【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系． 【分析】由万有引力公式可知，卫星运行的线速度v=

，而第一宇宙速度为绕着地球表

面运行时的线速度；同理可得距该天体表面高度为天体半径的3倍的运行速度 【解答】解：第一宇宙速度v=

=8km/s；

=

=4km/s．

而距该天体表面高度为3R的宇宙飞船的运行速度v′=故选：B 8.D

【考点】万有引力定律及其应用．

小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 【分析】由万有引力表达式可直接比较两者对宇航员的万有引力之比

【解答】解：解：设地球质量为M，半径为R，宇航员的质量为m，可知： 地球对宇航员的万有引力为：

该星球对宇航员的万有引力：F′=则D正确 故选：D 9.B

【考点】万有引力定律及其应用． 【分析】根据万有引力公式

则

直接判断即可．

【解答】解：在探测器靠近月球的过程中，离月球的距离逐渐减小，根据离减小，万有引力增大，故B正确． 故选：B 10.BD

【考点】万有引力定律及其应用．

可知，距

【分析】要求解地球的质量，有两种途径，一种是根据地球表面重力等于万有引力，另一种途径是根据卫星的万有引力提供向心力列方程求解．

【解答】解：A、卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力

，解得

，因为轨道半径未知，所以地球质量求不出来，故A错误；

B、卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，解得：

，故B正确；

C、地球绕太阳做匀速圆周运动的周期T和轨道半径r，中心天体是太阳，根据万有引力提供向心力只能求出中心天体的质量，地球是环绕天体质量被约掉，故地球质量求不出来，故C错误；

D、根据地球表面物体的重力等于万有引力

，得地球质量

，故D正确；

小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 故选：BD 11.C

【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．

【分析】根据万有引力提供向心力得出线速度与轨道半径的关系，根据线速度的变化，得出轨道半径的变化，从而得出角速度、向心加速度、周期的变化． 【解答】解：A、D、根据

，解得v=

，线速度变为原来的，知轨道半径

变为原来的4倍．根据a=，知向心加速度变为原来的．故A、D错误．

B、根据ω=知，线速度变为原来的，知轨道半径变为原来的4倍，则角速度变为原来的．故B错误． C、根据周期T=故选C． 12.CD

【考点】同步卫星；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系． 【分析】了解同步卫星的特点和第一宇宙速度、第二宇宙速度的含义． 当万有引力刚好提供卫星所需向心力时 卫星正好可以做匀速圆周运动 1．若是供大于需 则卫星做逐渐靠近圆心的运动 2．若是供小于需 则卫星做逐渐远离圆心的运动

【解答】解：A、11.2km/s是卫星脱离地球束缚的发射速度，而同步卫星仍然绕地球运动，故A错误．

B、7.9km/s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据v的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度．故B错误．

C、从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力．所以在轨道Ⅱ上Q点的速度大于轨道上ⅠQ点的速度．故C正确． D、根据C选项分析，故D正确． 故选CD． 13.B

【考点】同步卫星．

【分析】了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球相同．

，角速度变为原来的．则周期变为原来的8倍．故C正确．

小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心． 通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量．

【解答】解：AC、它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的．因为同步卫星要和地球自转同步，即ω相同，根据F=G

=mω2r，因为ω一定，所以 r 必须确定，

而同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相同，相对地球静止，但不是平衡状态，变速运动，加速度不为零，故AC错误． B、根据万有引力提供向心力，列出等式：G得：v=

．

=m

第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据v的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故B错误．

D、它们只能在赤道的正上方，它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的，所以不可能定点在北京正上方，故D错误． 故选：B． 14.A

【考点】万有引力定律及其应用．

【分析】根据地在地球表面万有引力等于重力公式先计算出地球质量，再根据密度等于质量除以体积求解．

【解答】解：根据地在地球表面万有引力等于重力有：

解得：M=所以ρ==故选：A 15.D

．故A正确、BCD错误．

【考点】万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定．

【分析】开普勒发现了行星的运动规律，牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，海王星和冥王星不是牛顿发现的．

【解答】解：A、牛顿发现了万有引力定律，开普勒发现了行星的运动规律，故AB错

小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 误；

C、了海王星和冥王星不是牛顿发现的，故C错误；

D、卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，故D正确； 故选：D． 16.BC

【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．

【分析】当发射的速度大于等于第二宇宙速度，会挣脱地球的引力，不绕地球飞行；根据周期的大小比较轨道半径，从而比较向心加速度的大小．根据万有引力提供向心力得出地球的质量，结合地球的体积求出地球的平均密度．

【解答】解：A、当发射的速度大于11.2km/s，会挣脱地球的引力，不绕地球飞行，所以“天宫二号”的发射速度不可能大于11.2km/s，故A错误． B、天宫二号的周期小于同步卫星的周期，根据T=

知，天宫二号的轨道半径小

于同步卫星的轨道半径，根据a=度，故B正确．

知，天宫二号的向心加速度大于同步卫星的向心加速

C、题干中飞船的轨道半径r=R+h，周期已知，根据得，地球的质量

M=，则地球的密度ρ===，故C正确．

D、“神舟十一号”加速与“天宫二号”对接前应处于不同的轨道上，若在同一轨道上，加速做离心运动，离开原轨道，不能实现对接，故D错误． 故选：BC． 17.AC

【考点】万有引力定律及其应用；线速度、角速度和周期、转速．

【分析】由平抛运动规律可求得重力加速度；再由万有引力公式等于重力可求得星球质量；根据第一宇宙速度的定义可求得第一宇宙速度；并明确同步卫星的速度． 【解答】解：A、由平抛运动的分位移公式，有： x=v0t y=gt2 联立解得： t=1s

小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 g=4m/s2；

该星球表面的重力加速度为4.0m/s；故A正确； B、由

=mg可得：

=9.6×1023kg；故B错误；

2

M==

C、由g=可得，v===4.0km/s；故C正确；

D、第一守宙速度是绕星球表面运行的速度；而卫星的半径越大，则绕行速度越小；故同步卫星的速度一定小于4.0km/s；故D错误； 故选：AC．

18.牛顿运动定律；低速．

【考点】万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定．

【分析】经典力学有一定的局限性，经典力学只适用于宏观、低速运动的物体，不适用于高速、微观的物体．

【解答】解：经典力学的基础是牛顿运动定律，万有引力定律更是建立了人们对牛顿物理学的尊敬；相对论和量子力学的出现，并没有否定经典力学，经典力学适用的领域有宏观领域和低速领域，不适用于高速、微观领域和强引力领域， 故答案为：牛顿运动定律；低速． 19.

：1，

，1：18，1：9．

【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系． 【分析】根据万有引力提供向心力

期和向心加速度，根据质量之比和轨道半径之比进行讨论． 【解答】解：根据万有引力提供向心力

，计算出向心力、速率、周

所以

根据万有引力提供向心力，得，，

所以

=

小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 =

故答案为：20.

：1，

，1：18，1：9．

【考点】万有引力定律及其应用．

【分析】根据题意知，地球表面的重力加速度等于半径为R的球体在表面产生的加速度，矿井深度为d的井底的加速度相当于半径为R﹣d的球体在其表面产生的加速度，根据地球质量分布均匀得到加速度的表达式，再根据半径关系求解即可．

【解答】解：令地球的密度为ρ，则在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，有：g=

，

3

由于地球的质量为：M=ρπR

所以重力加速度的表达式可写成：g===GρπR．

根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，故在深度为d的井底，受到地球的万有引力即为半径等于（R﹣d）的球体在其表面产生的万有引力，故井底的重力加速度为：g′=Gρπ（R﹣d）． 所以有：故答案为：

=

=

21.

【考点】同步卫星．

【分析】同步卫星与地球相对静止，因而与地球自转同步，根据万有引力提供向心力，即可求出相关的量．

【解答】解：根据万有引力提供向心力，列出等式：

=m

r，

r=

小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 故答案为：22.

（1）A；BC

（2）周期T；物体的重力F （3）

，

．

【考点】万有引力定律及其应用．

【分析】要测量行星的半径和质量，根据万有引力等于向心力，列式求解会发现需要测量出行星表面的重力加速度和行星表面卫星的公转周期，从而需要选择相应器材． 【解答】解：（1）对于在轨道飞船，万有引力等于向心力，则有 G

=m

=F

得：

由上还可得M===

而ρ==

因而需要用计时表测量周期T，用弹簧秤测量物体的重力F； 故答案为： （1）A；BC

（2）周期T；物体的重力F （3）23.

（1）A，B C

（2）周期T，物体重力FG （3）

，

，

．

【考点】万有引力定律及其应用．

【分析】要测量行星的半径和质量，根据重力等于万有引力和万有引力等于向心力，列式求解会发现需要测量出行星表面的重力加速度和行星表面卫星的公转周期，从而需要选择

小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 相应器材

【解答】.解：（1）重力等于万有引力：mg=G

万有引力等于向心力：G=mR

由以上两式解得：R=﹣﹣﹣﹣①

M=由牛顿第二定律

﹣﹣﹣﹣﹣②

FG=mg﹣﹣﹣﹣﹣﹣③

因而需要用计时表测量周期T，用天平测量质量，用弹簧秤测量重力； 故选ABC．

（2）由第一问讨论可知，需要用计时表测量周期T，用天平测量质量，用弹簧秤测量重力；

故答案为：飞船绕行星表面运行的周期T，质量为m的物体在行星上所受的重力FG ． （3）由①②③三式可解得 R=

M=

故答案为：（1）A，B C （2）周期T，物体重力FG （3）24.

解：（1）该卫星受到的向心力为F=G

，

（2）卫星绕行星做匀速圆周运动，所需要的向心力由行星的万有引力提供，则有 G

=m

解得v=答：

小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 （1）该卫星受到的向心力为G．

（2）卫星的线速度大小为．

【考点】万有引力定律及其应用．

【分析】（1）卫星绕行星做匀速圆周运动，所需要的向心力由行星的万有引力提供，根据万有引力定律求解．

（2）卫星的线速度可根据万有引力等于向心力列式求解． 25.

解：（1）设星球表面的重力加速度为g，则根据小球的平抛运动规律得： h= x=v0t 联立得：g=

再由

联立以上两式解得：

（2）设该星球的近地卫星质量为m0，根据重力等于向心力得： 则 m0g=m0解得，

答：（1）该星球的质量M为【考点】万有引力定律及其应用．

．（2）该星球的第一宇宙速度为．

【分析】（1）要求星球的质量，根据重力等于万有引力，但必须先由平抛运动的规律求出星球表面的重力加速度g，再联立求解；

（2）近地卫星的速度即为星球的第一宇宙速度，由重力等于向心力列式求解． 26.

解：（1）在地球表面，重力等于万有引力，故有：mg=G

得地球质量M=

小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 卫星在近地轨道I上的速度大小v==

（2）因为B在地球同步卫星轨道，周期T，卫星受地球的万有引力提供向心力，故有： G所以有： H=

﹣R =m（R+H）（

2）

答：（1）卫星在近地轨道I上的速度大小v=；

（2）远地点B距地面的高度H=﹣R．

【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．

【分析】（1）卫星近地点A的加速度由万有引力提供，求出万有引力加速度就可以，在地球表面，重力和万有引力相等，由此可以求出卫星在近地圆轨道Ⅰ上运行的线速度v1大小；

（2）在地球同步卫星轨道，已知卫星的周期求出卫星的轨道高度．

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