人教版高一物理必修2 6.4 萬(wàn)有引力理論的成就練習(xí)試題

1、tgt2g1122x22= 1 2v m r1122 2 1r3221r人教版高一物理必修 2 6.4 萬(wàn)有引力理論的成就練習(xí)試題6.4萬(wàn)有引力理論的成就練習(xí)題1.一、單選題被稱為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”的是( )a.天王星b.天狼星c.北極星d.海王星2.為了探測(cè)某星球，某宇航員乘探測(cè)飛船先繞該星球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得運(yùn)行周期為 t，然后登陸該星球，測(cè)得一物體在此星球表面做自由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是在地球表面同一高度處做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間的一半，已知地球表面重力加速度為 g，引力常量 為 g，則由此可得該星球的質(zhì)量為( )a.3 44g4gb.2 33gc.gtg2d.3 42gt3.利用引力常

2、量 g 和下列某一組數(shù)據(jù)，不能計(jì)算出地球質(zhì)量的是( )a.b.c.d.地球的半徑及重力加速度(不考慮地球自轉(zhuǎn))人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度及周期月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及月球與地球間的距離地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及地球與太陽(yáng)間的距離4.甲、乙兩星球的半徑均 r，距甲星球表面高為 r 處有一顆同步衛(wèi)星，周期為 t；距乙星球表面高為 2r 處也有一顆同步衛(wèi)星，周期 2t 則甲、乙兩星球的平均密度之比為( )a.4：1b.1：2c.27：2d.32：275.為了探測(cè) x 星球，載著登陸艙的探測(cè)飛船在該星球中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，周期為t ，總質(zhì)量為m.隨后登陸艙脫離飛船

3、，變軌到離星球更近的半徑為r2的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)登陸艙的質(zhì)量為m ，則( )a.b.4 2 r1x 星球的質(zhì)量為m = t1x 星球表面的重力加速度為g=4 rt11c.d.登陸艙在r 與r 軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小之比為 v m r登陸艙在半徑為r 軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為t = t 2311 / 61742 322 22 311 226.土星最大的衛(wèi)星叫“泰坦”(如圖)，每 16 天繞土星一周，其公轉(zhuǎn)軌道半徑為1.2 10 6 km.已知引力常量g = 6.67 1011 n m2 /kg 2，則土星的質(zhì)量約為( )a.5 10kgb.c.5 107 102633kgkgd.4 1036k

4、g7.一個(gè)物體靜止在質(zhì)量均勻的球形星球表面的赤道上。已知萬(wàn)有引力常量為，星球密度為，若由于星球自轉(zhuǎn)使物體對(duì)星球表面的壓力恰好為零，則星球自轉(zhuǎn)的角速度為 ( )a.43gb.3gc. g3d.3g8.如圖所示，飛行器 p 繞某星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，星球相對(duì)飛行器 p的角度為，己知萬(wàn)有引力常量 g，下列說法正確的是( )a.b.c.d.張角越大，飛行器 p 的周期越長(zhǎng)若測(cè)得張角和軌道半徑，可得到飛行器 p 的質(zhì)量若測(cè)得周期和張角，可得到星球的平均密度若測(cè)得周期和軌道半徑，可得到星球的平均密度9.“嫦娥一號(hào)”是我國(guó)首次發(fā)射的探月衛(wèi)星，它在距月球表面高度為 h 的圓形軌道上運(yùn)行，運(yùn)行周期為 t。已知引力

5、常量為 g，月球的半徑為 r。利用以上數(shù)據(jù)估算月球質(zhì)量的表 達(dá)式為( )a.4 rb.4 (r+h)c.4 (r+h)d.4 (r+h)gt2gt2gt2gt210.天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系外的一顆行星，這顆行星的體積是地球的4.7倍，質(zhì)量是地球的 25 倍.已知某一近地衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期約為1.4小時(shí)，引力常量g = 6.67 10n m /kg ，由此估算該行星的平均密度約為( )3 33 3343000g r3g1 1 2 2 r ( )2 2fr t3 fr t2 2人教版高一物理必修 2 6.4 萬(wàn)有引力理論的成就練習(xí)試題a.1.8 10 kg/mb.5.6 10 kg/mc.1.1

6、 104kg/md.2.9 10kg/m11.二、多選題假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，已知地球表面的重力加速度在兩極的大小為g ， 在赤道的大小為 g；地球半徑為 r，引力常數(shù)為 g，則( )a.b.地球同步衛(wèi)星的高度為(32地球的質(zhì)量為 0gg g 1)rc.d.g地球的第一宇宙速度為gr 地球密度為4gr12.一球形行星對(duì)其周圍物體的萬(wàn)有引力使物體產(chǎn)生的加速度用a 表示，物體到球形行星表面的距離用 h 表示，a 隨 h 變化的圖象如圖所示，圖中a 、h 、a 、h 及萬(wàn)有引力常量 g 均為 已知.根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出( )a.b.c.d.該行星的半徑該行星的質(zhì)量該行星的自轉(zhuǎn)周期該行星

7、同步衛(wèi)星離行星表面的高度13.人類在探測(cè)宇宙的過程中，測(cè)得某星球赤道表面上質(zhì)量為 m 的物塊受到該星球的引力 為 f，已知該星球的半徑為 r，自轉(zhuǎn)周期為 t，則該星球( )a.b.c.d.赤道表面的重力加速度為g = 星球的質(zhì)量為gmfr第一宇宙速度為m同步衛(wèi)星的高度為 4 2 mf 2m t214.一名宇航員在某星球上完成自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，讓一個(gè)質(zhì)量為 1kg 的小球從一定的高度 自由下落，測(cè)得在前 3s 內(nèi)的位移是 18m，則( )3 / 6g0a.b.小球在 2s 末的速度是10m/s小球在第 5s 內(nèi)的平均速度是15m/s15.c.該星球上的重力加速度為4m/s d.小球在前 5s 內(nèi)

8、的位移是 50m下面說法中正確的是 ( )2a.b.c.海王星是人們依據(jù)萬(wàn)有引力定律計(jì)算出軌道而發(fā)現(xiàn)的天王星是人們依據(jù)萬(wàn)有引力定律計(jì)算出軌道而發(fā)現(xiàn)的天王星的運(yùn)動(dòng)軌道偏離是根據(jù)萬(wàn)有引力定律計(jì)算出來的，其原因是由于天王星受到軌道外面其他行星的引力作用d.冥王星是人們依據(jù)萬(wàn)有引力定律計(jì)算出軌道而發(fā)現(xiàn)的16.三、計(jì)算題如圖所示，“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器在月球上著陸的最后階段為：當(dāng)探測(cè)器下降到距離月球表面高度為 h 時(shí)，探測(cè)器速度豎直向下，大小為 v，此時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，探測(cè)器僅在重力 (月球?qū)μ綔y(cè)器的重力)作用下落到月面.已知從關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)到探測(cè)器著地時(shí)間為 t，月球 半徑為 r 且h r，引力常量為 g，忽略月

9、球自轉(zhuǎn)影響，則：(1)月球表面附近重力加速度 g 的大?。?(2)月球的質(zhì)量 m17.如圖所示，火箭栽著宇宙探測(cè)器飛向某行星，火箭內(nèi)平臺(tái)上還放有測(cè)試儀器.火箭從地面起飛時(shí)，以加速度 0豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(g 為地面附近的重力加速度)，已知21702 2=2(hvt) 2r011人教版高一物理必修 2 6.4 萬(wàn)有引力理論的成就練習(xí)試題 地球半徑為 r(1)到某一高度時(shí)，測(cè)試儀器對(duì)平臺(tái)的壓力是剛起飛時(shí)壓力的 ，求此時(shí)火箭離地面的18高度 h(2)探測(cè)器與箭體分離后，進(jìn)入行星表面附近的預(yù)定軌道，進(jìn)行一系列科學(xué)實(shí)驗(yàn)和測(cè)量，若測(cè)得探測(cè)器環(huán)繞該行星運(yùn)動(dòng)的周期為t ，試問：該行星的平均密度為多少？(

10、假定行 星為球體，且已知萬(wàn)有引力恒量為g)【答案】1.d2.a3.d4.d5.d6.b7.a8.c9.d10.d11.ab12.ab13.ac14.cd15.acd16.解：(1)探測(cè)器關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后做豎直下拋運(yùn)動(dòng)，有h = vt +12gt2解得：g =2(hvt) t 2(2)根據(jù)重力等于萬(wàn)有引力，有mg = gmmr2得m =gr 2r (hvt)g gt 2答：(1)月球表面附近重力加速度 g 的大小t 2；(2)月球的質(zhì)量 m 為2(hvt) gt217.解：(1)火箭剛起飛時(shí)，以測(cè)試儀為研究對(duì)象，受地球引力mg 、平臺(tái)的支持力n ，有：n mg = ma = m 1 0g023n = mg205 / 6302= m 0)217 17 312217(2311)302根據(jù)牛頓第三定律，起飛時(shí)測(cè)試儀器對(duì)平臺(tái)的壓力大小為n = mg 2設(shè)火箭離地高為 h 時(shí)，平臺(tái)對(duì)測(cè)試儀器的支持力為n ，則有：n2gmm g(r+h)2 2，其中 g 為萬(wàn)有引力恒量，m 為地球質(zhì)量在地面附近，有：gmmr2= mg0則：n2= (rr+hmg +0mg20 = n = mg 18 18 20于是得到：h =(2311) 11r(2)設(shè)