高中物理人教版 (2019)必修 第二册3 万有引力理论的成就课时作业

人教版（2019）物理必修第二册同步练习

7.3万有引力理论的成就

一、单选题

1.一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行,要测定该行星的平均密度,仅仅需要(    )

A.测定飞船的运行周期                 B.测定飞船的环绕半径
C.测定行星的体积                   D.测定飞船的运行速度

2.某天体的质量和半径分别约为地球的和,地球表面的重力加速度为g,则该天体表面的重力加速度约为(   )

A.0.2g B.0.4g C.2.5g D.5g

3.已知地球质量为月球质量的81倍,地球半径约为月球半径的4倍。若在月球和地球表面同样高度处,以相同的初速度水平抛出物体,抛出点与落地点间的水平距离分别为和,则约为(   )

A.9:4         B.6:1         C.3:2         D.1:1

4.若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度水平抛出一个小球,测出小球的水平射程为L。已知月球半径为R,万有引力常量为G。则下列说法正确的是(   )

A.月球表面的重力加速度 B.月球的质量

C.月球的自转周期 D.月球的平均密度

5.假设地球可视为质量分布均匀的球体,地球表面重力加速度在两极的大小为,在赤道的大小为g,已知地球自转的周期为T,引力常量为G,则地球的半径为(   )
A. B. C. D.

二、多选题

6.已知下面的哪组数据,可以算出地球的质量M (引力常量G已知)(  )

A.月球绕地球运动的周期及月球到地球中心的距离
B.地球绕太阳运行周期及地球到太阳中心的距离
C.人造卫星在地面附近的运行速度和运行周期
D.地球绕太阳运行的速度及地球到太阳中心的距离

7.一卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为,卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为,已知地球的半径为,地球表面的重力加速度为,引力常量为,则地球的质量可表示为(   )

A.                           B.                          C.                         D.

三、计算题

8.为了研究太阳演化进程,需知道目前太阳的质量。已知地球半径,地球质量,日地中心的距离,地球表面处的重力加速度取10,1年约为,试估算目前太阳的质量 (保留一位有效数字,引力常量未知)。

参考答案

1.答案：A

解析：以飞船为研究对象,由及知,故A对。

2.答案：B

解析：根据天体表面的万有引力等于重力列出等式表示出重力加速度,通过天体的质量和半径与地球的关系找出重力加速度的关系。根据天体表面的万有引力等于重力知道,得出;天体的质量和半径分别约为地球的和,所以天体表而的重力加速度,故B正确。

3.答案：A

解析：设月球质量为,半径为,地球质量为M,半径为R。

已知,,根据万有引力等于重力得,则有

因此①

由题意从同样高度抛出,②

联立①②解得

在地球上的水平位移

在月球上的水平位移

所以。

4.答案：A

解析：平抛运动的时间,再根据得,故A正确。由,可得,故B错误。根据题目条件不能求解月球白转的周期,故C错误。月球的平均密度,故D错误。

5.答案：A

解析：在两极有;在赤道有;联立两式解得,故A正确。

6.答案：AC

解析：求解中心天体质量的方法是利用万有引力提供向心力,即，可知AC正确，BD错误。

7.答案：AC

解析：卫星绕地球运行时，地球对卫星的万有引力提供了卫星运行的向心力，

由得，，

即可以求出地球的质量，即A正确；

对地球表面的物体由得

地球的质量为，即C正确，

所以本题选A、C。

8.答案：

解析：设为地球绕太阳运动的周期,则由万有引力定律和运动力学知识得 ①
对地球表面物体又有 ②
①②两式联立,得,代入已知数据得