4.2 万有引力定律的应用 课时强化训练-2021-2022学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册

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第4章第 2节 万有引力定律的应用-课时强化训练
一．选择题
1、月球绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为 r，线速度大小为 v。已知地球自转的周期为 T，引力常量
为G。则地球同步卫星的线速度大小为（　　）
A．
B．C．D．
2、2021 年10 月16 日，我国神舟十三号成功发射！翟志刚、王亚平、叶光富将在中国空间站驻留半年，
从而为我国空间站的建设揭开新的篇章。设空间站围绕地球做匀速圆周运动，周期为 T。将地球视为密度
均匀的球体，若地球的密度保持不变，空间站距离地心的距离以及地球的半径均变为原来的 2倍。则空
间站围绕地球运转时的周期为（　　）
A．T B．2T C．4 T D．8 T
3、据报道，中国空间站分别在 2021 年7月1日和 10 月21 日进行两次机动变轨，原因是空间站受到美国
星链卫星靠近的威胁，触发了空间站的“紧急避碰”的指令，改变轨道以回避正在接近的卫星。正常运
行时，星链卫星的轨道高度是在 540km 到580km 之间，而中国空间站的在轨高度是 400km。已知地球半
径为 6400km，引力常量为 G＝6.67×10-11N•m2/kg2。下列判断正确的是（　　）
A．中国空间站的向心力大于星链卫星的向心力
B．中国空间站的运行周期小于星链卫星的运行周期
C．中国空间站如果机动变轨到更高轨道需使空间站减速
D．由题目所给数据可以计算出地球的密度
4、火星成为我国深空探测的第二颗星球，假设火星探测器仅在火星引力作用下绕火星做匀速圆周运动，
轨道半径为火星半径的 2倍，测出探测器的环绕速率为 v，已知火星表面的重力加速度为 g（忽略火星自
转的影响），引力常量为 G。则下列说法正确的是（　　）
A．火星探测器在轨道上环绕周期为
B．火星探测器的加速度大小为
C．火星的质量为
D．火星的第一宇宙速度为
5、2021 年11 月23 日，我国在酒泉卫星发射中心用“长征四号”丙遥三十七运载火箭成功发射“高分三
号”02 星。该卫星的成功发射将进一步提升我国卫星海陆观测能力，服务海洋强国建设和支撑“一带一
路”倡议。已知卫星绕地球运行的周期为 T，地球的半径为 R，引力常量为 G，地球表面的重力加速度大
小为 g。若将地球视为质量分布均匀的球体，将卫星绕地球的运动视为匀速圆周运动，且不考虑地球自转
的影响，则下列说法正确的是（　　）
A．卫星的轨道半径为
B．地球的密度为
C．卫星的向心加速度大小为
D．卫星的线速度大小为
6、神舟十二号载人飞船于 2021 年6月17 日采用自主快速交会对接模式成功与天和核心舱对接。已知天
和核心舱做匀速圆周运动的轨道离地约 400km、周期约为 93min，地球半径为 6370km，万有引力常量 G
＝6.67×10 11﹣N•m2/kg2．根据这些数据，下列不能大致确定的是（　　）
A．地球近地卫星的周期 B．地表的重力加速度
C．地球的平均密度 D．天和核心舱的质量
7、北京时间 2021 年12 月9日，“天宫课堂”开讲，中国航天员再次进行太空授课。空间站绕地心做近
似圆周运动，轨道距离地面高度约 3.9×102km，地球半径约 6.4×103km，质量约为 6.0×1024kg，万有引力
常量 6.67×10 11﹣N•m2/kg2，则在“天宫课堂”授课的约 60min 时间内，空间站在轨道上通过的弧长约（
）
A．7.7×103km B．7.7×104km C．2.8×103km D．2.8×104km
8、2021 年4月，我国空间站的“天和”核心舱成功发射并入轨运行。若核心舱绕地球的运行可视为匀速
圆周运动，已知引力常量，由下列物理量能计算出地球质量的是（　　）
A．核心舱的质量和地球半径
B．核心舱的质量和绕地球运行周期
C．核心舱绕地球运行的角速度和半径
D．核心舱绕地球运行的周期和距地高度
9、随着宇宙航天技术不断地发展，人类也越来越向往探索其他的外文明，若有一个和地球类似的星球，
其质量和地球质量几乎相等，半径却达到了地球半径的 3倍，则该星球的第一宇宙速度与地球的第一宇
宙速度的大小之比约为（　　）
A．0.6 B．1.7 C．0.3 D．9
10、搭乘神舟十二号进入天和核心舱的我国航天员相继出舱，胜利完成中国空间站的第二次舱外任务。
已知中国空间站处于距地面高度为 h的近地轨道处，地球半径为 R，地球表面重力加速度为 g，则此时宇
航员在该轨道处的加速度为（　　）
A．B．
C．D．
11、中国火星探测器“天问一号”成功发射后，将沿地火转移轨道飞行七个多月，于 2021 年2月中旬到
达火星附近，要通过制动减速被火星引力俘获，才能进入环绕火星的轨道飞行。已知地球的质量约为火
星质量的 10 倍，半径约为火星半径的 2倍，下列说法正确的是（　　）
A．若在火星上发射一颗绕火星的近地卫星，其速度至少需要7.9km/s
B．“天问一号”探测器的发射速度一定大于 7.9km/s，小于 11.2km/s
C．火星与地球的第一宇宙速度之比为
D．火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度
12、2021 年4月29 日，我国空间站“天和”核心舱发射成功，进入预定轨道后绕地球做匀速圆周运动。
据报道，“天和”核心舱的质量为 22 吨，轨道离地高度 400 千米至 450 千米。下列说法正确的是（
　）
A．“天和”核心舱在预定轨道运行时处于完全失重状态，不受地球的引力作用
B．“天和”核心舱的轨道高度越高，其加速度越小
C．“天和”核心舱运行的线速度一定大于 7.9km/s
D．“天和”核心舱的轨道高度越高，其发射速度越小
13、牛顿进行了著名的月﹣地检验，验证了使苹果下落的力和使月球绕地球运动的力是同一种性质的力，
同样遵从“平方反比”规律．在进行月﹣地检验时，不需要用到的物理量是（　　）
A．月球公转的周期 B．地球的半径
C．地表的重力加速度 D．地球自转的周期
14、瑞士天文学家迪迪埃•奎洛兹（Didier Queloz）因为“发现了围绕其他类太阳恒星运行的系外行星”
而获得了2019 年诺贝尔物理学奖。假设某一系外行星的半径为 R，质量为 M，公转半径为 r，公转周期为
T。一质量为 m的宇宙飞船围绕该系外行星做匀速圆周运动，半径为 r1，周期为 T1。不考虑其他天体的影
响。已知引力常量为 G，则有（　　）
A．
B．
C．
D．
15、一物体静置在平均密度为 ρ的球形天体表面的赤道上，另一同样的物体放置在该天体的北极，已知
万有引力常量为 G，若由于天体自转使赤道处物体对天体表面压力为北极处物体对天体表面压力的一半 ，
则天体自转周期为（　　）
A．B．C．D．
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