2017-2018學(xué)年高中物理專題6.4萬有引力理論的成就練基礎(chǔ)版含解析新人教版必修

1、6.4 萬有引力理論的成就1有一星球的密度跟地球密度相同，但它表面處的重力加速度是地面上重力加速度的2倍，則該星球的質(zhì)量將是地球質(zhì)量的（ ）A. 倍 B. 2倍 C. 4倍 D. 8倍【答案】D2已知引力常量G6.671011Nm2/kg2，重力加速度g9.8 m/s2，地球半徑R6.4106 m，則可知地球質(zhì)量的數(shù)量級是()A. 1018 kg B. 1020 kgC. 1022 kg D. 1024 kg【答案】D【解析】設(shè)質(zhì)量為m的物體放在地球的表面，地球的質(zhì)量為M根據(jù)物體的重力等于地球?qū)ξ矬w的萬有引力得： ，得到： 代入數(shù)據(jù)解得：M6.01024kg，數(shù)量級為1024kg故D正確、AB

2、C錯誤故選D點睛：本題根據(jù)重力近似等于萬有引力求解地球的質(zhì)量，得到的式子GM=gR2，常被稱為黃金代換式，常用來求行星的質(zhì)量及行星表面的重力加速度關(guān)系3地球表面的平均重力加速度為g，地球半徑為R，引力常量為G，可估計地球的平均密度為：A. 3g/4RG B. 3g/4R2G C. g/RG D. G/R2G【答案】A【解析】根據(jù)地在地球表面萬有引力等于重力有： 密度，故選A.4設(shè)太陽質(zhì)量為M，某行星繞太陽公轉(zhuǎn)周期為T，軌道半徑為r已知萬有引力常量為G，行星表面重力加速度為g，行星半徑為R，則A. B. C. GM=gr2 D. GM=gR2【答案】A【解析】根據(jù)萬有引力提供向心力： ，解得：

3、，故A正確；又因 ，解得： ，該式求的是行星的質(zhì)量關(guān)系，故BCD錯誤。 所以A正確，BCD錯誤。5我國探月的“嫦娥工程”已啟動，在不久的將來，我國宇航員將登上月球若某位宇航員隨登月飛船登陸月球后，在月球某水平表面上方h高處以速度水平拋出一個小球，小球落回到月球表面的水平距離為s，將月球視為密度均勻、半徑為r的球體，則月球的密度為（）A. B. C. D. 【答案】C6在地球兩極和赤道的重力加速度大小分別為g1、g2，地球自轉(zhuǎn)周期為T，萬有引力常量為G，若把地球看作為一個質(zhì)量均勻分布的圓球體，則地球的密度為A. B. C. D. 【答案】B【解析】試題分析：質(zhì)量為m的物體在兩極所受地球的引力等于

4、其所受的重力根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律，在赤道的物體所受地球的引力等于其在兩極所受的重力聯(lián)立求解地球兩極，在 地球赤道上，聯(lián)立得，由得，地球密度，B正確7（多選）已知引力常量G和下列各組數(shù)據(jù)，能計算出地球質(zhì)量的是()A. 地球繞太陽運行的周期及地球離太陽的距離B. 月球繞地球運行的周期及月球離地球的距離C. 人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行的速度及運行周期D. 若不考慮地球自轉(zhuǎn)，已知地球的半徑及重力加速度【答案】BCD8（多選）某星球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，其半徑為R，一衛(wèi)星在距該星球球心高度為2R的圓軌道上做勻速圓周運動，周期為T，萬有引力常量為G，下列說法中正確的是（ ）A. 衛(wèi)星運行的加速度大小為 B. 該星球的質(zhì)量為C. 該星球表面的重力加速度大小為 D. 該星球的平均密度為【答案】AB9若地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期及其公轉(zhuǎn)軌道半徑分別為T和R，月球繞地球公轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)半徑分別為t和r，則太陽質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為多少？【答案】【解析】地球繞太陽，由萬有引力提供向心力有： 得： 月球繞地球轉(zhuǎn)，由萬有引力提供向心力，有： 得： 故有： 10假設(shè)在半徑為R的某天體上發(fā)射一顆該天體的衛(wèi)星，若它貼近該天體的表面做勻速圓周運動的周期為T