辽宁省大连市高中物理 第六章 万有引力与航天单元测试 新人教版必修2

酷酷酷啦啦啦第六章 万有引力与航天

单元测试

一、选择题

1.关于万有引力定律的正确的说法是（ ）

A. 万有引力定律仅对质量较大的天体适用，对质量较小的一般物体不适用 B. 开普勒等科学家对天体运动规律的研究为万有引力定律的发现作了准备 C. 恒星对行星的万有引力都是一样大的

D. 两物体间相互吸引的一对万有引力是一对平衡力 【答案】B 【解析】

【详解】A、万有引力定律适用于宇宙万物任意两个物体之间的引力，是自然界一种基本相互作用的规律，故A错误。

B、牛顿在开普勒等科学家对天体运动规律的基础上，加以研究提出了万有引力定律，故B正确。

C、恒星对行星的万有引力与行星质量有关，不都是一样大的，故C错误。 D、两物体间相互吸引的一对万有引力是作用力与反作用力。故D错误。 故选B。

【点睛】对于物理学上重要实验、发现和理论，要加强记忆，这也是高考考查内容之一．从公式的适用条件、物理意义、各量的单位等等全面理解万有引力定律公式． 2.在绕地球做圆周运动的太空实验舱内，下列可正常使用的仪器有_____ A．温度计 B．天平 C．水银气压计 D．摆钟 E．秒表 【答案】AE 【解析】

【详解】A、水银温度计采用热胀冷缩原理，与重力无关，故在太空中可以使用；故A正确。 B、天平是利用杠杆的原理，天平平衡需要物体的重力，所以天平不能在失重状态下有效使用；故B错误。

C、水银气压计在重力作用下才能工作，与重力有关；故C错误。 D、摆钟是利用重力作用摆动的，在太空中无法使用；故D错误。 E、秒表的工作原理与重力无关，故秒表可用；故E正确。

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酷酷酷啦啦啦故选AE。

【点睛】了解失重状态及天平、弹簧秤、水银气压计、杆秤的原理是解题的关键，注意弹簧秤是可以用的，但是不能用来测量重力了．

3.发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（ ） A. 牛顿、卡文迪许 B. 开普勒、伽利略 C. 开普勒、卡文迪许 D. 牛顿、伽利略 【答案】A 【解析】

牛顿根据行星的运动规律和牛顿运动定律推导出了万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量，故选项A正确。

点睛：记住一些科学家的主要贡献，相当于考查了物理学史。 4.太空舱绕地球飞行时，下列说法正确的是（ ） A. 太空舱作圆周运动所需的向心力由地球对它的吸引力提供 B. 太空舱内宇航员感觉舱内物体失重 C. 太空舱内无法使用天平 D. 地球对舱内物体无吸引力 【答案】ABC 【解析】

太空舱绕地球作匀速圆周运动，地球对它的吸引力提供向心力，太空舱内宇航员处于失重状态，故AB正确；太空舱处于完全失重状态，与重力有关的实验与仪器不能进行和使用，故天平不能使用，故C正确；舱内物体随舱一起匀速圆周运动，地球对它们的吸引力提供它们随舱一起圆周运动的向心力，故D错误．故选ABC．

5.关于重力和万有引力的关系，下列认识正确的是（ ） A. 地面附近物体所受到重力就是万有引力

B. 重力是由于地面附近的物体受到地球吸引而产生的 C. 在不太精确的计算中，可以认为其重力等于万有引力

D. 严格说来重力并不等于万有引力，除两极处物体的重力等于万有引力外，在地球其他各处的重力都略小于万有引力 【答案】BCD

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酷酷酷啦啦啦【解析】

万有引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用．任何两个物体之间都存在这种吸引作用．物体之间的这种吸引作用普遍存在于宇宙万物之间，称为万有引力．重力，就是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的，重力只是万有引力的一个分力． 故A错误．重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的，故B正确．在不太精确的计算中，可以认为物体的重力等于万有引力，故C正确．严格来说重力并不等于万有引力，除两极处物体的重力等于万有引力外，在地球其他各处的重力都略小于万有引力，故D正确．故选：BCD．

点睛：物体由于地球的吸引而受到的力叫重力；知道重力只是万有引力的一个分力，忽略地球的自转，我们可以认为物体的重力等于万有引力．

6.行星绕恒星的运动轨道我们近似成圆形，那么它运行的周期的平方与轨道半径的三次方的比例常数，即A. 行星的质量有关 B. 只与恒星的质量有关

C. 与恒星的质量及行星的质量没有关系 D. 与恒星的质量及行星的质量有关系 【答案】B 【解析】

【详解】A、式中的k只与恒星的质量有关，与行星质量无关；故A错误。 B、式中的k只与恒星的质量有关；故B正确。

C、式中的k只与恒星的质量有关，与行星质量无关；故C错误。 D、式中的k只与恒星的质量有关，与行星质量无关；故D错误。 故选B。

【点睛】行星绕太阳虽然是椭圆运动，但我们可以当作圆来处理，同时值得注意是周期是公转周期。

7.一颗人造卫星以地心为圆心做匀速圆周运动，它的速率、周期跟它的轨道半径的关系（ ）

A. 半径越大，速率越小，周期越大 B. 半径越大，速率越大，周期越大 C. 半径越大，速率越小，周期越小 D. 半径越大，速率越小，周期不变

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，则常数的大小（ ）

酷酷酷啦啦啦【答案】A 【解析】 由公式

得

，即半径越大，速率越小。由公式

得

即半

径越大周期越大，所以选A

8.两颗靠得很近的天体称为双星，它们以两者连线上的某点为圆心作匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）

A. 它们作匀速圆周运动的半径与其质量成正比 B. 它们作匀速圆周运动的向心加速度大小相等 C. 它们作匀速圆周运动的向心力大小相等 D. 它们作匀速圆周运动的周期相等 【答案】CD 【解析】

【详解】D、在双星问题中它们的角速度相等，设两星之间的距离为L，质量分别为m1、m2，则有：

，所以周期相等；故D正确。

A、根据万有引力提供向心力得： ①， ②；联立①②可得：

m1r1=m2r2，即轨道半径和质量成反比；故A错误。

B、质量不等，半径也不等，根据a=ω2r得，向心加速度不等；故B错误。 C、由万有引力公式可知向心力大小相等；故C正确。 故选CD。

【点睛】解决问题时要把握好问题的切入点．如双星问题中两卫星的向心力相同，角速度相等．

9.若某星球的质量和半径均为地球的一半，那么质量为50kg的宇航员在该星球上的重力是地球上重力的（ ）

A. 1/4 B. 1/2 C. 2倍 D. 4倍 【答案】C 【解析】 试题分析：根据

得，重力加速度．因为星球质量和半径均为地球的一半，则

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酷酷酷啦啦啦星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，所以质量为50kg的宇航员在该星球上的重力是地球上重力的2倍．故C正确，ABD错误．故选C． 考点：万有引力定律的应用

10.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ）

A. 卫星在轨道3上速率大于在轨道1的速率 B. 卫星在轨道3上角速度小于在轨道1的角速度

C. 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D. 卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度 【答案】BD 【解析】

【详解】A、B、根据人造卫星的万有引力等于向心力

，得

，

，

轨道3半径比轨道1半径大，所以卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率；卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度；故A错误，B正确。 C、根据牛顿第二定律和万有引力定律得加速度

，所以卫星在轨道1上经过Q点时的加

速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度；故C错误。 D、根据牛顿第二定律和万有引力定律得加速度

，所以卫星在轨道2上经过P点时的加

速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度；故D正确。 故选BD。

【点睛】本题考查卫星的变轨和离心运动等知识，关键抓住万有引力提供向心力，先列式求

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