人教版高中物理開普勒定律萬有引力定律單元測試

名校名 推薦2019 屆人教版開普勒定律萬有引力定律單元測試1 (多選 )第谷、開普勒等人對行星運(yùn)動的研究漫長而曲折，牛頓在他們研究的基礎(chǔ)上，得出了科學(xué)史上最偉大的定律之一 萬有引力定律下列有關(guān)萬有引力定律的說法中正確的是()A 開普勒通過研究觀測記錄發(fā)現(xiàn)行星繞太陽運(yùn)行的軌道是橢圓B 太陽與行星之間引力的規(guī)律并不適用于行星與它的衛(wèi)星D 牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程中應(yīng)用了牛頓第三定律的知識2(多選 )如圖所示，對開普勒第一定律的理解，下列說法中正確的是()第 2 題圖A 在行星繞太陽運(yùn)動一周的時間內(nèi)，它離太陽的距離是不變的B 在行星繞太陽運(yùn)動一周的時間內(nèi)，它離太陽的距離是變化的D 某個行星繞太陽運(yùn)動的軌道一定不在一個固定的平面內(nèi)3 開普勒的行星運(yùn)動規(guī)律也適用于其他天體或人造衛(wèi)星的運(yùn)動規(guī)律，某一人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，其軌道半徑為月球繞地球軌道半徑的13，則此衛(wèi)星運(yùn)行的周期大約是()A 1 4天B 4 8 天C 8 16 天D 16 20 天4某行星沿橢圓軌道運(yùn)行，遠(yuǎn)日點離太陽的距離為時行星的速率為va ，則過近日點時行星的速率為()a，近日點離太陽的距離為b，過遠(yuǎn)日點bA vb avaB vbabvaaC v b bvaD vbbava5 (多選 )質(zhì)量為m 的探月航天器在接近月球表面的軌道上飛行，其運(yùn)動視為勻速圓周運(yùn)動已知月球質(zhì)量為M，月球半徑為 R，月球表面重力加速度為g，引力常量為G，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，則航天器的()A 線速度 vGMB角速度 gRRRGmC運(yùn)行周期 T 2gD 向心加速度a R26(多選 )對于萬有引力定律的表述式m1 m2)F G2 ，下面說法中正確的是(rA 公式中 G 為引力常量，它是由實驗測得的，而不是人為規(guī)定的 B 當(dāng) r 趨近于零時，萬有引力趨于無窮大名校名 推薦C m1 與 m2 受到的引力總是大小相等的，方向相反，是一對作用力與反作用力D m1 與 m2 受到的引力總是大小相等的，而與m1、 m2 是否相等無關(guān)7設(shè)地球自轉(zhuǎn)周期為T，質(zhì)量為 M，引力常量為 G，假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，半徑為 R.同一物體在南極和赤道水平面上靜止時所收到的支持力之比為()GMT 2GMT 2A. GMT 2 4 2R3B.GMT 2 4 R3GMT 2 4 R3D.GMT 2 4 2 R3C.2GMT2GMT8(多選 )如圖所示，人造衛(wèi)星P(可看作質(zhì)點 )繞地球做勻速圓周運(yùn)動在衛(wèi)星運(yùn)行軌道平面內(nèi)，過衛(wèi)星P 作地球的兩條切線，兩條切線的夾角為，設(shè)衛(wèi)星 P 繞地球運(yùn)動的周期為T，線速度為 v，萬有引力常量為G.下列說法正確的是 ()第 8 題圖A 越大， T 越大B 越小， T 越大C若測得 T 和 ，則地球的平均密度為32（ tan ） 3GT2D 若測得 T 和 ，則地球的平均密度為32（ sin3GT）2名校名 推薦9.已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，萬有引力常量為G，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響(1) 求衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)行的第一宇宙速度v 1；(2) 若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動且運(yùn)行周期為T ，求衛(wèi)星運(yùn)行半徑r ；(3) 由題目所給條件，請?zhí)岢鲆环N估算地球平均密度的方法，并推導(dǎo)出平均密度表達(dá)式10 宇航員在月球表面附近自 h 高處以初速度 v 0 水平拋出一個小球，測出小球的水平射程為L.已知月球半徑為 R，若在月球上發(fā)射一顆衛(wèi)星，使它在月球表面附近繞月球做圓周運(yùn)動若萬有引力恒量為 G，求：(1) 該衛(wèi)星的周期；(2) 月球的質(zhì)量名校名 推薦(十六 ) 開普勒定律萬有引力定律 1.AD【解析】開普勒通過研究觀測記錄發(fā)現(xiàn)行星繞太陽運(yùn)行的軌道是橢圓，太陽與行星之間引力的規(guī)律既適用于其他行星，也適用于行星與它的衛(wèi)星，選項A 正確，B 錯誤；引力常量 G 的數(shù)值是卡文迪許測出的，選項C 錯誤；牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程中應(yīng)用了牛頓第三定律的知識，選項D 正確2 BC【解析】根據(jù)開普勒第一定律(軌道定律 )的內(nèi)容可以判定：行星繞太陽運(yùn)動的軌道是橢圓，有時遠(yuǎn)離太陽，有時靠近太陽，所以它離太陽的距離是變化的，選項A 錯誤， B 正確；行星圍繞著太陽運(yùn)動，由于受到太陽的引力作用而被約束在一定的軌道上，選項C 正確，D 錯誤3 B【解析】由開普勒第三定律a3T2 k3333 27 天 5.2天得 r 2 r2 ，所以 T 星 r 3 T 月 星月星T星T月T月94 C【解析】如圖所示，若行星從軌道的遠(yuǎn)日點A 經(jīng)足夠短的時間t 運(yùn)動到 A點，從軌道的近日點B 經(jīng)時間t 運(yùn)動到 B點因t 很小， OBB 和 OAA 都可看成扇形，則SOAA 1vaa2t ， SOBB 1 bb t，由開普勒第二定律知OAA SOBB ，聯(lián)立以上三式得vb aa， C 正確2vSbv第 4 題圖5 AC【解析】由萬有引力等于向心力GMmv2vGM，選項 A 正確；2 m可得線速度RRR角速度 v/RGMg，選項 B 錯誤；運(yùn)行周期T 2 R/v 2R3 R，選項 C 正確；由RgGMmaGM2 ma 可得向心加速度2 ，選項 D 錯誤故選 AC.RR6 ACD【解析】萬有引力定律的表述式的適用條件是質(zhì)點，故選ACD.7 A 【解析】在赤道上GMm4 2GMm4 2，在南極GMm2 F N mR2 可得 F N 2 mR22RTRTR F ，由 式可得FNGMT 2GMT 2 4 2R3.故選 A.NFNR8 BD【解析】A、 B 半徑 r (R 為地球的半徑 )，可知 越大，半徑越小，又運(yùn)動sin 2周期： T 2r3T 越大則A 錯誤， BGM ，則半徑越小，周期越??；越小，半徑越大，正4確 CD ： 測 得 T 和 ， 由 萬 有 引 力 提 供 向 心 力 ： mR 4 23 R3 m2 GR得 T（）2sin 2sin 2名校名 推薦3，則 D 正確， C 錯誤，故選 BD.GT） 32（ sin29 (1)gR (2)3 gR2T242(3) 見解析【解析】(1)設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球的質(zhì)量為M ，衛(wèi)星在地球表面附近繞地球做勻速圓GMm周運(yùn)動滿足R2 mg第一宇宙速度是指衛(wèi)星在地球表面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動的速度，衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力等于它受到的萬有引力GMmv12 式代入 式，得 v1 gR；2 mRR(2)衛(wèi)星受到的萬有引力為GMm mr223gR2T2r2T 由 式解得 r 42 ；(3)設(shè)質(zhì)量為m0 的小物體在地球表面附近所受重力為m0g，則 GMm 0 m0g.將地球看成是半2R徑為 R 的球體，其體積為V 4 R3 地球的平均密度為 M 3g3V4 GR.L222hv0R10. (1) v 0h2Rh (2)GL2【解析】(1)設(shè)月球表面附近的重力加速度為g 月對做平拋的小球：豎直方向12h g 月 t2水平方向L v0t4 2mg 月 m T2 R由 解得 T L2Rhv0h2hv2Mm2hv22(2) 由 解得： g 月 0又： G mg 月 解得： M0R22GL2 .LR