姓名
一、选择题 （每小题至少有一项正确）
1．下列说法符合史实的是（ ）
C．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量
D．牛顿发现了海王星和冥王星
2、绕地球作匀速圆周运动的人造地球卫星内，其内物体处于完全失重状态，物体（ ）
A．不受地球引力作用 B．所受引力全部用来产生向心加速度
C．加速度为零 D．物体可在飞行器内悬浮
3、有关人造地球卫星的说法中正确的是（ ）
A．第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最小速度
B．第一宇宙速度是近地圆轨道上人造卫星运行速度
C．第一宇宙速度是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度
D．卫星环绕地球的角速度与地球半径R成反比
4、假如一个做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做匀速圆
周运动，则（ ）
A．根据公式v=ωr，可知卫星的线速度增大到原来的2倍
B．根据公式F=mv2/r，可知卫星所需的向心力减小到原来的1/2
C．根据公式F=GMm/r2，可知地球提供的向心力将减小到原来的1/4
D．根据上述B和A给出的公式，可知卫星的线速度将减小到原来的√2/2
5、已知引力常数G与下列哪些数据，可以计算出地球密度（ ）
A．地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离
B．月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径
C．人造地球卫星在地面四周绕行运行周期
D．若不考虑地球自转，已知地球半径和重力加速度
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a |
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b |
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c |
6、如图所示，三颗人造地球卫星的质量Ma=Mb＜Mc，b与c半径相同，则（ ）
A．线速度vb=vc＜va
B．周期Tb=Tc＞Ta
C．b与c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
D．b所需的向心力最小
7、地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F1，向心加速度为
a1，线速度为v1 ，角速度为ω1；绕地球表面四周做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所受
的向心力为F2，向心加速度为a2 ，线速度为v2，角速度为ω2;地球同步卫星所受的向心力
为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3；地球表面重力加速度为g，第一宇宙
速度为v，假设三者质量相等，则（ ）
A．F1=F2＞F3 B．a1=a2=g＞a3 C．v1=v2=v＞v3 D．ω1=ω3＜ω2
8、组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率．假如超过了
该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道四周的物体做圆周运动．由此能得到半径为R、
密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T．下列表达式中正确的是（ ）
A．T=2π 
B．T=2π 
C．T= 
D．T= 
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m2 |
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m1 |
O |
9、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，下列说法中正确的是（ ）
A．m1、m2做圆周运动的线速度之比为3∶2
B．m1、m2做圆周运动的角速度之比为3∶2
C．m1做圆周运动的半径为 
L D．m2做圆周运动的半径为 L
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春分点 |
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双女座 |
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宝瓶座 |
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火星 |
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地球 |
10．2003年8月29日，火星、地球和太阳处于三点一线，上演“火星冲日”的天象奇观．这是6万年来火星距地球最近的一次，与地球之间的距离只有5576万公里，为人类研究火星提供了最佳时机．图示为美国宇航局最新公布的“火星大冲”的虚拟图．则有（ ）
A．2003年8月29日，火星的线速度大于地球的线速度
B．2003年8月29日，火星的线速度小于地球的线速度
C．2004年8月29日，火星又回到了该位置
D．2004年8月29日，火星还没有回到该位置
11．人造地球卫星由于受大气阻力，轨道半径逐渐减小，则线速度和周期变化情况是（ ）
A．速度减小，周期增大，动能减小 B．速度减小，周期减小，动能减小
C．速度增大，周期增大，动能增大 D．速度增大，周期减小，动能增大
12．一颗在地球赤道上空绕地球运转的同步卫星，距地面高度为 
，已知地球半径为R，自转周期为T，地面重力加速度为 
，则这颗卫星运转的速度大小是（ ）
A． 
B． 
C． 
D． 
13．土星外层上有一个环，为了判定它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速度的大小v与该层到土星中心的距离R之间的关系来判定( )
A．若v∝R，则该层是土星的一部分 B．若v2∝R，则该层是土星的卫星群
C．若v∝1/R，则该层是土星的一部分 D．若v2∝1/R，则该层是土星的卫星群
14．科学家们推测，太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上.从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”.由以上信息我们可以推知( )
A．这颗行星的公转周期与地球相等. B．这颗行星的自转周期与地球相等
C．这颗行星一定是地球的同步卫星 D．这颗行星的密度等于地球的密度
二、填空题
15．一颗以华人物理学家“吴健雄”命名的小行星，半径约为16km，密度与地球相近。若
在此小行星上发射一颗绕其表面运行的人造卫星，它的发射速度约为___________。（已知
地球的半径R=6.4×103 km，取g=10m/s2）
16．一宇宙飞船在离地面h的轨道上做匀速圆周运动，质量为m的物块用弹簧秤挂起，相对于飞船静止，则此物块所受的合外力的大小为_________.（已知地球半径为R，地面的重力加速度为g）
17．两颗人造地球卫星A、B绕地球作圆周运动，周期之比为T1:T2 =1:8,则A、B的轨道半径之比为________，运动速率之比为___________，向心加速度之比为___________。
18．天文学家根据天文观测公布了下列研究成果：银河系中可能存在一个大“黑洞”，接近“黑
洞”的所有物质，即使速度等于光速也被“黑洞”吸入，任何物体都无法离开“黑洞”.距离“黑
洞”r=6.0×1012 m的星体以v=2×106 m/s的速度绕其旋转，则黑洞的质量为_______.引力常
量G=6.67×10-11 N·m2/kg2.
19．某人站在星球上以速度v1竖直上抛一物体，经t秒后物体落回手中，已知星球半径为R，现将此物沿星球表面平抛，要使其不再落回球，则抛出的速度至少为 。
20．一物体在地球表面的重力为16N，它在以5m/s2加速上升的火箭中视重为9N，则此时
火箭离地球表面的距离为地球半径的 倍。（g=10m/s2）
三、计算题
21．两颗卫星在同一轨道平面绕地球做匀速圆周运动，地球半径为R，a卫星离地面的高
度等于R，b卫星离地面高度为3R，则
（1）a、b两卫星周期之比Ta∶Tb是多少?
（2）若某时刻两卫星正好同时通过地面同一点的正上方，则a至少经过多少个周期两卫星相距最远?
22、某行星上的一昼夜为6小时，若在它表面的赤道上用弹簧秤称一物体时的示数与在它的两极处称同一物体时的示数之比为 
，试求该行星的平均密度（已知万有引力常量 
）．
23．已知万有引力常量G，地球半径R，月球和地球之间的距离r，同步卫星距地面的高度h，月球绕地球的运转周期T1，地球的自转周期T2，地球表面的重力加速度g。某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M的方法：（05广东）
同步卫星绕地球作圆周运动，由 
得 
⑴请判定上面的结果是否正确，并说明理由。如不正确，请给出正确的解法和结果。
⑵请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。
