一、选择题
1．2020年10月22日，俄“联盟MS-16”载人飞船已从国际空间站返回地球，在哈萨克斯坦着陆。若载人飞船绕地球做圆周运动的周期为T090min，地球半径为R、表面的重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．飞船返回地球时受到的万有引力随飞船到地心的距离反比例增加 B．飞船在轨运行速度一定大于7.9km/s C．飞船离地高度大于地球同步卫星离地高度
16π4R2gD．该飞船所在圆轨道处的重力加速度为3 4T02．下列关于万有引力定律的说法中，正确的是（ ） ①万有引力定开普勒在实验室发现的
②对于相距很远、可以看成质点的两个物体，万有引力定律FG间的距离
③对于质量分布均匀的球体，公式中的r是两球心间的距离
④质量大的物体对质量小的物体的引力大于质量小的物体对质量大的物体的引力． A．①③
B．②④
C．②③
D．①④
3．甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是（ ） A．甲的角速度小于乙的角速度 C．乙的速度大于第一宇宙速度
B．甲的加速度大于乙的加速度 D．甲在运行时能经过北京的正上方
Mm 中的r是两质点r24．如图所示，A为地球表面赤道上的待发射卫星，B为轨道在赤道平面内的实验卫星，C为在赤道上空的地球同步卫星，已知卫星C和卫星B的轨道半径之比为2：1，且两卫星的环绕方向相同，下列说法正确的是（ ）
A．卫星B、C运行速度之比为2：1 B．卫星B的向心力大于卫星A的向心力
C．同一物体在卫星B中对支持物的压力比在卫星C中大 D．卫星B的周期为62h
5．据报道，我国将在2022年前后完成空间站建造并开始运营，建成后空间站轨道距地面高度约h=4.0×102km。已知地球的半径R=6.4×103km，第一宇宙速度为7.9km/s。则该空间
站的运行速度约为（ ） A．7.7km/s
B．8.0km/s
C．7.0km/s
D．3.1km/s
6．如图所示的三个人造地球卫星，则说法正确的是（ ）
A．卫星可能的轨道为a、b、c B．卫星可能的轨道为a、c C．同步卫星可能的轨道为a、c D．同步卫星可能的轨道为a、b
7．已知地球表面的重力加速度为g，地面上空离地面高度等于地球半径的某点有一卫星恰好经过，该卫星的质量为m，则该卫星在该点的重力大小为（ ） A．mg
B．
1mg 2C．mg
131D．mg
48．根据开普勒关于行星运动的规律和圆周运动知识知：太阳对行星的引力F∝对太阳的引力F′∝
m，行星2M，其中M、m、r分别为太阳质量、行星质量和太阳与行星间的距r2离。下列说法正确的是( )
A．F和F′大小相等，是一对作用力与反作用力 B．F和F′大小相等，是一对平衡力 C．F和F′大小相等，是同一个力
D．由F∝
Mm和F′∝2知F:F′=m:M 2r9．已知金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期，它们绕太阳的公转均可看做匀速圆周运动，则据此信息可判定（ ） A．金星到太阳的距离大于地球到太阳的距离 B．金星公转的绕行速度小于地球公转的绕行速度 C．金星的质量小于地球的质量
D．金星的向心加速度大于地球的向心加速度
10．卫星甲、乙、丙在如图所示的三个椭圆轨道上绕地球运行，卫星甲和乙的运行轨道在Р点相切。下列说法正确的是（ ）
A．卫星甲经过Р点时的加速度大于卫星乙经过Р点时的加速度 B．卫星甲经过Р点时的速度大于卫星乙经过Р点时的速度 C．在卫星甲、乙，丙中，卫星丙的周期最大 D．卫星丙的发射速度可以小于7.9km/s
11．2019年诺贝尔物理奖获奖者——瑞士日内瓦大学教授米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹在1995年发现了一颗距离我们50光年的行星，该行星围绕它的恒星运动。这颗行星离它的恒星非常近，只有太阳到地球距离的量约为太阳质量的（ ） A．20倍
B．14倍
C．16倍
D．1倍
12．中国首个火星探测器“天问一号”于2020年7月23日发射升空，计划飞行约7个月抵达火星。若已知火星半径为地球的一半、质量为地球的十分之一。则（ ） A．此次天问一号的发射速度大于16.7km/s
B．火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为5:1 C．火星表面处的重力加速度为地球的0.4倍
D．天问一号在火星表面环绕飞行时的周期与地球近地卫星的周期相等
13．2017年10月16日晚，全球天文学界联合发布一项重大发现：人类首次直接探测到了双中子星并合产生的引力波及其伴随的电磁信号。从此在浩淼的宇宙面前，人类终于耳聪目明了。如图为某双中子星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径小于B星的轨道半径，双星的总质量为M，双星间的距离为L，其运动角速度为。则（ ）
1，公转周期只有4天。由此可知，该恒星的质20
A．A星的质量一定大于B星的质量 B．双星总质量M一定时，L越大，越大 C．A星运转所需的向心力大于B星所需的向心力 D．A星运转的线速度大小等于B星运转的线速度大小
14．有a、b、c、d四颗地球卫星：a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动；b处于离地很近的近地圆轨道上正常运动；c是地球同步卫星；d是高空探测卫星。各卫星排列位置如图，则下列说法正确的是（ ）
A．a的向心加速度等于重力加速度g B．b的向心力大于c的向心力
C．根据c的运动周期和轨道半径不能测出地球的密度 D．d绕行速度大于第一宇宙速度
15．有一星球的密度跟地球密度相同，但它表面处的重力加速度是地球表面处重力加速度的4倍，则该星球的质量将是地球质量的（忽略其自转影响）（ ） A．
14B．4倍 C．16倍 D．64倍
二、填空题
16．火星半径是地球半径的
11，火星质量是地球质量的，忽略火星的自传，如果地球210上的质量为60Kg的人到火星上去，那么此人在火星表面所受的重力是___________N，在火星表面由于火星的引力产生的加速度是___________m/s2；在地球表面上可举起60Kg杠铃的人，到火星上用同样的力，可举起质量为___________kg的物体。
17．宇航员到达一个半径为R、没有大气的星球上，捡起一个小石子将其沿水平方向以速度v0抛出，得出石子运动的频闪照片的一部分如图所示。已知背景方格最小格子的边长为L，频闪周期为T，完成下面的问题。
(1)石子抛出的初速度v0_______； (2)该星球表面附近的重力加速度g______； (3)该星球的第一宇宙速度v1______。
18．天体飞临某个行星，并进入行星表面的圆轨道飞行，设该行星为一个球体，已经测出该天体环绕行星一周所用的时间为T，那么这颗行星的密度是___________。（已知万有引力常量为G）
19．宇宙飞船相对于地面以速度v=0.1c匀速直线运动，c为光速。某时刻飞船头部的飞行员向尾部平面镜垂直发出一个光信号，反射后又被头部接收器收到，飞船仪器记录了光从
发射到接受经历时间为t0，则地面观察者观测光被平面镜反射前后的速度______（相等、不等），地面观察者观测光从发射到接受过程经历时间t______t0（大于、等于、小于） 20．一宇航员站在某质量分布均匀的星球表面的斜坡上的P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为，已知该星球半径为
R，引力常量为G，该星球表面的重力加速度为__________；该星球的密度为
_________；该星球的第一宇宙速度为_____________；人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期为__________。
21．2011年11月3日，“神州八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接。任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神州九号”第二次交会对接。变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R1、R2，对应的角速度和向心加速度分别为1、2和a1、a2，则1:2_____________，
a1:a2____________。
22．在太阳系中有八大行星绕太阳运动，按照距太阳的距离排列，由近及远依次是：水星、金星、地球、火星、木星、土星…。如果把距离太阳较近的六颗行星的运动近似为匀速圆周运动，那么这六颗行星绕太阳运行一周所用的时间最长的是____________，运动的线速度最大的是_______________，运动的向心加速度最小的是_______________________. 23．若地球半径减小1%，而其质量不变，则地球表面重力加速度g的变化情况是_______（填“增大”、“减小”、“不变”），增减的百分比为____________%。（取一位有效数字） 24．某物体在地球表面上受到地球对它的引力大小为960N，为使此物体受到的引力减至60N，物体距地面的高度应为_____R．（R为地球的半径）
25．(1)某一星球的第一宇宙速度为v，质量为m的宇航员在这个星球表面受到的重力为G，由此可知这个星球的半径是________．
(2)飞船沿半径为R的圆周绕地球运动，如图所示．其周期为T，如果飞船要返回地面，可在轨道上某一点A处，将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆和地球表面相切于B点，设地球半径为R0，飞船从A点返回到地面上B点所需时间为________．
26．设地球质量为M，半径为R，自转角速度为ω，引力常量为G，则此同步卫星离地高
度为________，此同步卫星的线速度大小为________．
三、解答题
27．某太空探测器绕火星做匀速圆周运动，离火星表面的高度为h，环绕n圈所用时间为t，已知火星半径为R，求： （1）该探测器的环绕线速度v； （2）火星表面重力加速度g。
28．用一段绳子水平拖动放在某星球表面固定木板上的箱子，木板表面水平，箱子与木板间的动摩擦因数为0.5，水平拉力F=8N，箱子的质量m=1kg，箱子获得的加速度为6m/s2。 (1)求该星球表面的重力加速度g0；
(2)若测得该星球密度与地球相同，地球表面重力加速度g取10m/s2，求该星球半径与地球半径之比。
29．我国发射的“嫦娥一号”卫星进入距月球表面高为h的圆轨道绕月运动．设月球半径约
11，月球质量约为地球质量的，不考虑月球、地球自转的影响，地球表481面的重力加速度为g，地球半径为R ．求：
（1）在月球上要发射一颗环月卫星，最小发射速度v0
为地球半径的
（2）“嫦娥一号”卫星在距月球表面高为h的圆轨道上绕月做匀速圆周运动时的速度大小v1 30．已知某星球的质量为地球质量的4倍，半径为地球半径的一半。
(1)在该星球和地球表面附近，以同样的初速度分别竖直上抛同一个物体，则上升的最大高度之比是多少？
(2)若从地球表面附近某处（此处高度较小）平抛一个物体，射程为40m，则在该星球上，从同样的高度以同样的初速度平抛同一物体，射程是多少？
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