第三章 万有引力与航天 检测题Word版含答案

高中物理教科版必修二 万有引力与航天 检测题 一、基础与经典 1．火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知(　　) A．太阳位于木星运行轨道的中心 B．火星绕太阳运行速度的大小始终相等 C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方 D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 答案　C 解析　由开普勒第一定律(轨道定律)可知，太阳位于木星运行轨道的一个焦点上，A错误。火星沿椭圆轨道绕太阳运动，由开普勒第二定律知，运行速度的大小在变化，B错误。根据开普勒第三定律(周期定律)知所有行星轨道的半长轴的三次方与它的公转周期的平方的比值是一个常数，C正确。对于某一个行星来说，其与太阳连线在相同的时间内扫过的面积相等，不同行星在相同的时间内扫过的面积不相等，D错误。 2．(多选)如图所示，近地人造卫星和月球绕地球的运行轨道可视为圆。设卫星、月球绕地球运行周期分别为T卫、T月，地球自转周期为T地，则(　　) A．T卫T月 C．T卫r同>r卫，由开普勒第三定律＝k可知，T月>T同>T卫，又同步卫星的周期T同＝T地，故有T月>T地>T卫，故A、C正确。 3．已知地球半径约为火星半径的2倍，地球密度约为火星密度的1．5倍，则地球第一宇宙速度与火星第一宇宙速度的比值为(　　) A． B． C． D． 答案　A 解析　在天体表面附近绕天体做圆周运动的物体的速度即为第一宇宙速度，由牛顿第二定律有G＝m，解得第一宇宙速度v＝ ，又因为M＝ρV＝ρ·πR3，整理得v＝ R，由题意可知，地球第一宇宙速度与火星第一宇宙速度的比值为＝＝，A正确，B、C、D错误。 4．研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时。假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比(　　) A．距地面的高度变大 B．向心加速度变大 C．线速度变大 D．角速度变大 答案　A 解析　根据G＝m2r可知r＝ ，若T增大，r增大，同步卫星距地面的高度h＝r－R增大，故A正确。根据a＝可知，r增大，a减小，B错误。根据G＝可得v＝ ，r增大，v减小，C错误。根据ω＝可知，T增大，ω减小，D错误。 5．假定太阳系一颗质量均匀、可看做球体的小行星开始时不自转，若该星球开始自转，角速度为ω时，该星球表面的“赤道”上物体对星球的压力减为原来的。已知引力常量G，则该星球密度ρ为(　　) A． B． C． D． 答案　C 解析　该行星不自转时，其表面“赤道”上物体对星球的压力：N＝G；自转角速度为ω时，G－N＝mω2R；该星球的密度ρ＝，解得：ρ＝，故选C。 6．某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆，每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示。该行星与地球的公转半径之比为(　　) A． B． C． D． 答案　B 解析　地球公转周期T1＝1年，设T2为行星的公转周期，每过N年，行星会运行到日地连线的延长线上，即地球比该行星多转一圈，有N－N＝2π，解得：T2＝年，故行星与地球的公转周期之比为；由开普勒第三定律得：＝k，即r∝T，故行星与地球的公转半径之比为，B正确。 7．(多选)宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称为双星系统。在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示。若>，则(　　) A．星球A的质量一定大于B的质量 B．星球A的线速度一定大于B的线速度 C．双星间距离一定，双星的质量越大，其转动周期越大 D．双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大 答案　BD 解析　设双星质量分别为mA、mB，轨道半径为RA、RB，两者间距为L，周期为T，角速度为ω，由万有引力定律 ... ...