发布时间 : 星期六 文章高一物理万有引力练习卷（含答案）更新完毕开始阅读e3c13b4402d8ce2f0066f5335a8102d276a261df
高一物理第3次空课《万有引力》
1.某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设地球半径为R，地面重力加速度为g，下列说
（ ） A.人造卫星的最小周期为2π
R/g
B.卫星在距地面高度R处的绕行速度为Rg/2
C.卫星在距地面高度为R处的重力加速度为g/4
D.地球同步卫星的速率比近地卫星速率小，所以发射同步卫星所需的发射速度较小 答案 D
2．a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星．其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上，b、c轨道在同一平面上．某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图所示．下列说法中正确的是
( )
A．a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度 B．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度 C．a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度 D．a、c存在在P点相撞的危险 答案 A
v2Mm4π22
解析 由G2＝m＝mrω＝mr2＝ma，可知B、C、D错误，A正确．
rrT
3.“嫦娥三号”探月卫星于2013年在西昌卫星发射中心发射，实现“落月”的新阶段．已知月球绕地球作圆周运动的半径为r1、周期为T1.“嫦娥三号”探月卫星绕月球作圆周运动的半径为r2，周期为T2，万有引力常量为G.不计周围其他天体的影响．根据题目给出的条件，下列说法正确的是
( )
A．能求出“嫦娥三号”探月卫星的质量 B．能求出地球的密度
C．能求出地球与月球之间的引力 r3r312D．可得出2＝2 T1T2
Mm4π2
解析 由G2＝m2r可知通过已知量只能估算中心天体的质量，因而可以估算出地
rT
球和月球的质量，而不能算出“嫦娥三号”探月卫星的质量，选项A错误，选项C正确．由于地球的半径未知，因而不能估算地球的密度，选项B错误．由于“嫦娥三号”
3
r3r21探月卫星和月球做圆周运动的中心天体不同，因而2＝2不能成立，选项D错误．
T1T2
答案 C
4. 如图所示，甲、乙两颗卫星在同一平面上绕地球做匀速圆周运动，公转方向相同.已知卫星甲的公转周期为T，每经过最短时间5T，卫星乙都要运动到与卫星甲同居地球一侧且三者共线的位置上，则卫星乙的公转周期为( )
9A.T 810C.T 9答案 A
5.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，速度减小1
为原来的，不考虑卫星质量的变化，则变轨前、后卫星的( )
2A．向心加速度大小之比为4∶1 B．角速度大小之比为2∶1 C．周期之比为1∶8 D．轨道半径之比为1∶2 1
解析 根据Ek＝mv2得v＝
2
v122Ek，所以卫星变轨前、后的速度之比为＝.根据 mv218B.T 99D.T 10
2
v2Mmr1v21
G2＝m，得卫星变轨前、后的轨道半径之比为＝2＝，选项D错误；根据 rrr2v14
Mma1r2162G2＝ma，得卫星变轨前、后的向心加速度大小之比为＝2＝，选项A错误；根ra2r11Mmω1据G2＝mω2r，得卫星变轨前、后的角速度大小之比为＝
rω2
r328
＝，选项B错误；r311
2πT1ω21
根据T＝，得卫星变轨前、后的周期之比为＝＝，选项C正确．
ωT2ω18答案 C
6.2013年6月13日，神州十号与天宫一号成功实现自动交会对接．对接前神州十号与天宫一号都在各自的轨道上做匀速圆周运动．已知引力常量为G，下列说法正确的是
( )
A．由神州十号运行的周期和轨道半径可以求出地球的质量 B．由神州十号运行的周期可以求出它离地面的高度
C．若神州十号的轨道半径比天宫一号大，则神州十号的周期比天宫一号小 D．漂浮在天宫一号内的宇航员处于平衡状态 答案 A
7.2013年6月13日，“神舟十号”与“天宫一号”成功实现手控交会对接，下列关于“神舟十号”与“天宫一号”的分析错误的是 ( )
A．“天宫一号”的发射速度应介于第一宇宙速度与第二宇宙速度之间 B．对接前，“神舟十号”欲追上“天宫一号”，必须在同一轨道上点火加速 C．对接前，“神舟十号”欲追上同一轨道上的“天宫一号”，必须先点火减速再加速 D．对接后，组合体的速度小于第一宇宙速度 答案 B
8.随着我国登月计划的实施，我国宇航员登上月球已不是梦想．假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后回到出发点．已知月球的半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是( ) v0
A．月球表面的重力加速度为
t2v0R2
B．月球的质量为
GtC．宇航员在月球表面获得
v0R
的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动 t
Rt v0
D．宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为 答案 B
2v02v0v2GMm2π
解析 根据竖直上抛运动可得t＝，g＝，A项错误；由2＝mg＝m＝m()2R
gtRRT2v0R2
可得：M＝，v＝
Gt
9.双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动．研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期
2v0R
，T＝2π t
Rt
，故B项正确，C、D项错误． 2v0
均可能发生变化．若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为 A.
C.
D. nT k
( )
n3T B.k2n3T kn2T k
答案 B
解析 双星靠彼此的万有引力提供向心力，则有 m1m24π2G2＝m1r12 LTm1m24π2G2＝m2r22 LT并且r1＋r2＝L 解得T＝2π
L3
G?m1＋m2?
n3L3Gk?m1＋m2?
当双星总质量变为原来的k倍，两星之间距离变为原来的n倍时T′＝2π＝
n3·T k
故选项B正确．
10. 人造卫星沿圆轨道环绕地球运动，因为大气阻力的作用，其运动的高度将逐渐变化，由于高度变化很慢，在变化过程中的任一时刻，仍可认为卫星满足匀速圆周运动规律.下述关于卫星运动的一些物理量变化情况，正确的是（ ）
A. 线速度减小 B. 周期变大 C. 半径增大 D. 向心加速度增大 【答案】D
【解析】试题分析：因为受到高空稀薄空气的阻力作用，卫星的总机械能减小，高度逐渐降低即卫星圆周运动的轨道半径r减小，人造地球卫星绕地球做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力有：
；根据以上的公式得：
，受到高空稀
薄空气的阻力作用，卫星高度逐渐降低即卫星圆周运动的轨道半径r减小，线速度增大，故A C错误；根据以上的公式得：
，半径r减小，周期减小，故B错误；根据以上
的公式得：
，半径r减小，向心加速度增大，故D正确；故选D．