高中物理单元复习与练习（必修2）

第三章《万有引力定律及其应用》

班别： 学号： 姓名： 成绩：

一、知识回顾（每空1.5分，共36分）

1．开普勒定律：所有的行星围绕太阳运动的轨迹都是 ，太阳位于 的一个 上；行星和太阳之间的连线，在相等的时间内扫过相同的 ；行星绕太阳公转周期的平方和轨道半长轴的立方成 。

2．万有引力定律：宇宙间任意两个有质量的物体间都存在相互 力，其大小与两物体的质量乘积成 ，与它们间距离的平方成 。

其数学表达式为：F= 。其中G为 ，G= 。

3．第一宇宙速度：人造卫星在 绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度，也叫 速度。V1= （表达式）= （数值）。

4．第二宇宙速度：人造卫星 地球的引力不再绕地球运行的最小速度，又叫

速度。V2= 。

5．第三宇宙速度：人造卫星摆脱 的引力，飞出太阳系的最小发射速度，又叫

速度。V3= 。

6．万有引力定律的应用：（1） ；

（2） ；（3） 。

二、巩固练习（共64分）

（一）选择题（1-10题为单选，每小题3分，共30分；11-15为多选，每小题4分，漏选得2分，共20分。本题共50分）

1．一个物体在地球表面所受的重力为G，则在距地面高度为地球半径的2倍时，所受引力为

A. B. C. D.

2．由万有引力定律F＝G 可知，万有引力常量G的单位是

A．kg2/(N·m2) B．N·kg2/m2 C．N·m2/kg2 D．m2/(N·kg)2

3．地球质量约是月球质量的81倍，登月飞船在从地球向月球飞行途中，当地球对它引力和月球对它引力的大小相等时，登月飞船距地心的距离与距月心的距离之比为

A. 1:9 B. 9:1 C. 1:27 D. 27:1

4．绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，轨道半径越大的卫星，它的

A. 线速度越大 B. 向心加速度越大

C. 角速度越大 D. 周期越大

5．1999年11月20日，我国成功发射了“神舟”号宇宙飞船，该飞船在绕地球运行了14圈后在预定地点安全着落，若飞船在轨道上做的是匀速圆周运动，则运行速度v的大小

A．v<7.9km/s B．v=7.9km/s C．7.9km/s<v<11.2km/s D．v=11.2km/s

6．一颗小行星环绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍，则这颗小行星的运转周期是

A．4年 B．8年 C．12年 D．16年

7．甲、乙两卫星分别环绕地球做匀速圆周运动，已知甲、乙的周期比值为T1:T2＝8，则两者的速率比值V1:V2为

A．1／2 B．1 C． 2 D．4

8.1990年5月，紫金山天文台将他们发现的第2752号小行星命名为吴健雄星，该小行星的半径为16km。若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体，小行星密度与地球密度相同。已知地球半径R＝6400km，地球表面重力加速度为g，这个小行星表面的重力加速度为

A．20g B． g C．400g D． g

9.一物体在某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的1/4．在地球上走得很准的摆钟搬到此行星上后，此钟的分针走一整圈所经历的时间实际上是

A．1/4小时 B．1/2小时 C．2小时 D．4小时

10.两个球形行星A和B各有一个卫星a和b,卫星的圆轨迹接近各自行星的表面.假如两个行星的质量之比MA:MB＝p,两个行星的半径之比RA:RB＝q,则两卫星周期之比Ta:Tb为

A. B. C. D.

11.在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R.地面上的重力加速度为g,则

A.卫星运动的速度为 B.卫星运动的加速度为

C.卫星运动的周期为 D.卫星的动能为

12.经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”，“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线速度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1：m2＝3：2。则可知

B．m1：m2做圆周运动的线速度之比为2：3

C．m1做圆周运动的半径为

D．m2做圆周运动的半径为

13．火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆。已知火卫一的周期为7小时39分。火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相比

A．火卫一距火星表面较近 B．火卫二的角速度较大

C．火卫一的运动速度较大 D．火卫二的向心加速度较大

14．若人造卫星绕地球作匀速圆周运动，则下列说法正确的是

A．卫星的轨道半径越大，它的运行速度越大

B．卫星的轨道半径越大，它的运行速度越小

C．卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越大

D．卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越小

15．用m表示地球的同步卫星的质量，h表示它离地面的高度，R0表示地球的半径，g0表示地球表面的重力加速度，ω0为地球自转的角速度，则该卫星所受地球的万有引力为F，则

A．F=GMm/（R0 h）2 B．F=mg0R02/（R0 h）2

C．F=mω02（R0 h） D．轨道平面必须与赤道平面重合

（二）计算题（14分）

16．（8分）在圆轨道上运动质量为m的人造地球卫星,与地面的距离等于地球半径R，地球质量为M，求：

（1）卫星运动速度大小的表达式？

（2）卫星运动的周期是多少？

17．（6分）已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T。试推导：赤道上空一颗相对于地球静止的同步卫星距离地面高度h的表达式。

选做题：（10分）

18．中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一中子星，它的自转周期为T＝ 。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定，不致因自转而瓦解？计算时星体可视为均匀球体。（引力常数G＝6.67×10－11N m2/kg2）

高中物理单元复习与练习（必修2）

第三章《万有引力定律及其应用》

参考答案：

一、知识回顾

1．椭圆，椭圆，焦点；面积；正比。

2．吸引，正比，反比。 。引力常量，6.67×10－11N m2/kg2

3．地面四周，环绕， ,7.9km/s。

4．摆脱，脱离，11.2km/s。5．太阳，逃逸，16.7km/s。

6．（1）计算天体的质量；（2）猜测未知天体；（3）发射人造卫星遨游太空

二、巩固练习

16．（1） （2） 17.

18. 1.27×1014kg/m3