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第5章 万有引力定律及其应用
(时间60分钟，满分100分)
一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中只有
一个选项是正确的)
1．万有引力定律首次揭示了自然界中物体间一种基本相互作用规律，以下说法正确的是
( )
A．物体的重力不是地球对物体的万有引力引起的
B．人造地球卫星离地球越远，受到地球的万有引力越大
C．人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供
D．宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用
解析：地球对地球上物体的万有引力一部分提供物体的重力，一部分提供物体做匀速圆Mm
周运动的向心力，所以选项A错误；由F万＝G可知，r增加，F万减小，选项B错误；宇宙
r2飞船内的宇航员仍然受到万有引力的作用，处于失重状态是由于万有引力提供其做圆周运动
的向心力，所以选项D错误。
答案：C
2．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．甲的周期小于乙的周期
B．乙的速度大于第一宇宙速度C．甲的加速度小于乙的加速度
D．甲在运行时能经过北极的正上方
GMmmv24π2r解析：地球对卫星的万有引力提供卫星做匀速圆周运动的向心力，有＝＝mr2rT2＝ma，可知，r越大、v、a越小，T越大。由题意可知，甲卫星的轨道半径较大，则其周期较大，加速度较小，选项C正确，A错误；第一宇宙速度等于近地卫星的速度，是所有卫星环绕速度的最大值，选项B错误；甲卫星为地球同步卫星，轨道位于赤道平面内，运行时不
能经过北极的正上方，选项D错误。
答案：C
3．卫星电话信号需要通过地球同步卫星传送。如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于(可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径约为3.8×10 km，运行周期约为27天，地球半径约为6 400 km，无线电信号
的传播速度为3×10 m/s。)()
A．0.1 s B．0.25 s
8
5
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C .0.5 s D．1 s
GMm2π2r同
解析：由＝m()r可得： 地球同步卫星的轨道半径与月球的公转轨道半径之比
r2Tr月
3
＝
T同
T月
1
＝，又t＝9
同－c
，可知选项B正确。
答案：B
4．下面是金星、地球、火星的有关情况比较。
星球公转 金星8 地球8 火星8 半径公转 1.0×10 km 1.5×10 km 2.25×10 km 周期赤道 225天 365.26天 687天 半径 6×10 km 5×10 kg 2436.4×10 km 6×10 kg 2433.2×10 km0.7×10 kg
243质量 根据以上信息，关于地球及地球的两个邻居金星和火星(行星的运动可看成圆周运动)，
下列判断正确的是( )
A．金星运行的线速度最小，火星运行的线速度最大B．金星公转的向心加速度大于地球公转的向心加速度
C．金星表面的第一宇宙速度最大，火星表面的第一宇宙速度最小
D．假设用同样大的速度分别在三个星球上竖直上抛同样的小球，则在金星上抛得最高Mmv24π2Mmmv2
解析：由G＝m＝mr＝ma，知B正确，A错误；由G＝，得v＝r2rT2R2R
GM
，所R
Mm
以地球表面的第一宇宙速度最大，火星表面的第一宇宙速度最小，C错误；由G＝mg，得
R2
g＝，所以地球上的重力加速度最大，火星上的重力加速度最小，由h＝
GMR2v02
，得在火星上2g
抛得最高，D错误。
答案：B
5．同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，向心加速度为a1。地球赤道上的物体随地
球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则( )
A.
a1ra1R2＝B.＝a2Ra2r2
高中物理第5章万有引力定律及其应用章末检测含解析鲁科版必修2
