2020春人教版物理新教材必修第二册第7章 万有引力与宇宙航行训练试题及答案

2020春人教版物理新教材必修第二册第7章 万有引力与宇宙航

行训练题及答案

新教材必修第二册第7章 万有引力与宇宙航行

一、选择题

1、理论和实践证明,开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动,而且对一切天体(包括卫星绕行星的运动)都适用。下面对于开普勒第三定律的公式=k说法正确的是( )

A.公式只适用于轨道是椭圆的运动

B.式中的k值,对于所有行星(或卫星)都相等

C.式中的k值,只与中心天体有关,与绕中心天体旋转的行星(或卫星)无关 D.若已知月球与地球之间的距离,根据公式可求出地球与太阳之间的距离 解析:如果行星和卫星的轨道为圆轨道,公式=k也适用,但此时公式中的a为轨道半径,故选项A错误;比例系数k是一个由中心天体决定的常量,但不是恒量,不同的星系中,k值不同,故选项B错误,C正确;月球绕地球转动的k值与地球绕太阳转动的k值不同,故选项D错误。 【参考答案】C

2、关于开普勒行星运动规律，下列理解错误的是（ ） A. 行星绕太阳轨道都是椭圆 B. 开普勒第三定律的T是表示自转周期 C. 远日点速度比近日点速度小

D. 绕同一天体运动的多个天体，运动半径越大的天体，其周期越大 【答案】B

【解析】【解答】解：A、第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上．故A正确； B、开普勒第三定律的T是表示公转周期，故B错误；

C、第二定律的内容为：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过

的面积相等，可知行星绕太阳有近日点和远日点之分，近日点快，远日点慢，故C正确；

D、根据开普勒第三定律，所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方比值都相等，所以绕同一天体运动的多个天体，运动半径越大的天体，其周期越大，故D正确． 本题选错误的，故选：B．

【分析】熟记理解开普勒的行星运动三定律：第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上；第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等；第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等．

3、行星绕太阳运行可看成是匀速圆周运动,行星所受引力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

C.F与r2成正比 D.F与r2成反比

解析:行星做匀速圆周运动时,向心力由太阳引力提供,此时行星与太阳间的距离即为行星的轨道半径,由太阳与行星间的引力F=【参考答案】D

4、第谷、开普勒等人对行星运动的研究漫长而曲折,牛顿在他们研究的基础上,得出了科学史上最伟大的定律之一——万有引力定律。下列有关万有引力定律的说法中不正确的是 (B)

A.开普勒通过研究观测记录发现行星绕太阳运行的轨道是椭圆 B.太阳与行星之间引力的规律不适用于行星与它的卫星 C.卡文迪许利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值 D.牛顿在发现万有引力定律的过程中应用了牛顿第三定律的知识

5、地球的质量是月球质量的81倍,若地球吸引月球的力为F,则月球吸引地球的力的大小为( ) A. B.F

可知,选项D正确。

C.9F D.81F

解析:物体间的万有引力同样满足牛顿第三定律。 【参考答案】B

6、我国发射的“神州六号”载人飞船（周期为Ta ， 轨道半径为ra）与“神州五号”飞船（周期为Tb ， 轨道半径为rb）相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法中不正确的是（ ）

A. 在轨道上“神州六号”的环绕速度比“神州五号”的要小 B. “神州六号”的周期比“神州五号”的要短

C. =

D. “神州六号”的向心加速度较小 【答案】 B

【解析】【解答】解：A、根据万有引力提供向心力得出： v=

=

，解得

．由于神州六号的轨道半径比神州五号的大，所以“神州六号”的速度

较小，故A正确．

B、根据万有引力提供向心力得出：

，解得T=2π

，由于

神州六号的轨道半径比神州五号的大，所以“神州六号”的周期较大，故B错误．

C、根据开普勒周期定律可知 D、根据万有引力提供向心力

= ，故C正确． =ma，得

，由于神州六号的轨道

半径比神州五号的大，故“神州六号”的向心加速度较小，故D正确． 本题选择不正确的． 故选：B．

【分析】研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等

式表示出线速度、周期物理量根据轨道半径的关系判断各物理量的大小关系． 7、地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,引力常量为G,则地球的平均密度为( ) A.

B.

C. D.

解析:在地球表面处有G【参考答案】A

=mg,地球的平均密度ρ=,解得ρ=,A正确。

8、2003年10月15日，“神舟”五号飞船将宇航员送入太空，中国成为继俄罗斯、美国之后第三个掌握载人航天技术的国家.设宇航员测出自己绕地球球心做匀速圆周运动的周期为T、离地面的高度为H、地球半径为R，则根据T、H、R和万有引力常量G，宇航员不能计算出下面哪一项（ ） A.地球的质量 B.地球的平均密度 C.飞船所需向心力 D.飞船的线速度大小 【参考答案】C

9、某行星有甲、乙两颗卫星,它们的轨道均为圆形,甲的轨道半径为R1,乙的轨道半径为R2,R1>R2。根据以上信息可知( ) A.甲的质量大于乙的质量 B.甲的周期大于乙的周期 C.甲的速率大于乙的速率

D.甲所受行星的引力大于乙所受行星的引力

解析:人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动时由万有引力提供向心力,由G

=m=m

2

r可得:卫星甲的轨道半径大,运动周期大,而线速度和角速度都小,

因不知甲、乙各自的质量,因此无法比较二者所受行星的引力大小。 【参考答案】B

10、据报道,“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行的圆形轨道距月球表面分别