高中物理人教版 (2019)必修 第二册3 万有引力理论的成就复习练习题

2021-2022学年人教版（2019）必修第二册第七章第3节万有引力理论的成就

过 关 演 练 练习题（一）

一、单选题

1． 已知某行星的密度为地球密度的两倍，地球近地卫星的周期约为84min，则该行星的近地卫星周期大约为（     ）

A．40min B．60min C．120min D．170min

2． 下列说法中符合物理史实的是（     ）

A．开普勒发现了万有引力定律

B．伽利略发现了海王星和冥王星

C．牛顿首次在实验室里较准确地测出了万有引力常量

D．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律

3． 某星球的自转周期为T。一个物体在赤道处的重力是F1，在极地处的重力是F2，已知万有引力常量G。则星球的平均密度可以表示为（     ）

A． B．

C． D．

4． 北京时间2021年10月16日0时23分，神舟十三号载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。飞船在某段时间内的无动力运动可近似为如图所示的情境，圆形轨道I为空间站运行轨道，椭圆轨道II为载人飞船运行轨道，B点为椭圆轨道II的近地点，椭圆轨道II与圆形轨道I相切于A点，设圆形轨道I的半径为r，地球表面重力加速度为g地球半径为R，地球的自转周期为T，椭圆轨道II的半长轴为a，不考虑大气阻力。下列说法正确的是（     ）

A．空间站运行的周期与载人飞船在椭圆轨道II上运行的周期之比为：

B．载人飞船由B点飞到A点机械能逐渐减少

C．载人飞船在轨道I上A点的加速度大于在轨道II 上A点的加速度

D．根据题中信息，可求出地球的质量M =

5． 据报道，在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星Gliese581C，天文学家观察发现绕Gliese581C行星做圆周运动的卫星的轨道半径为月球绕地球做圆周运动的轨道半径的p倍，周期为月球绕地球做圆周运动的周期的q倍，已知地球半径为R，表面重力加速度为g，引力常量为G，则Gliese581C行星的质量为（     ）

A． B． C． D．

6． 如果嫦娥四号绕月球做匀速圆周运动，周期为T，其到月球表面的高度为H，月球的半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（     ）

A．嫦娥四号的质量为

B．月球的质量为

C．月球表面的重力加速度为

D．月球的第一宇宙速度为

7． 若有一艘宇宙飞船绕某一行星做匀速圆周运动，它到行星表面的距离等于行星半径，测得其周期为T，已知引力常量为G，那么该行星的平均密度为

A． B． C． D．

8． 在银河系中，双星的数量非常多，冥王星和它的卫星卡戎就是一对双星所谓双星就是两颗相距较近的星球，在相互间万有引力的作用下，绕连线上某点做匀速圆周运动如图所示，两个质量不等的星球a、b构成一个双星系统，它们分别环绕着O点做匀速圆周运动关于a、b两颗星的运动和受力，下列判断正确的是　　

A．向心力大小相等 B．线速度大小相等

C．周期大小不相等 D．角速度大小不相等

9． 一艘宇宙飞船，飞近某一行星，并靠近该星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星表面上．宇航员在绕行时测出飞船的周期为T，着陆后用弹簧秤测出质量为m的物体重力为F(万有引力常量为G)，那么，该星球的质量为（     ）

A． B． C． D．

10．如图所示，P为地球的同步卫星，P到地心的距离为r、向心加速度大小为a0；Q为静止在地球赤道表面的物体，Q到地心的距离为R、向心加速度大小为a，已知万有引力常量为G，则下列说法正确的是（     ）

A．地球的质量为

B．地球的第一宇宙速度大小为

C．P与Q的向心加速度大小之比为

D．P与Q的线速度大小之比为

二、多选题

11．已知引力常量G和以下各组数据，能够估算出地球质量的是（     ）

A．地球绕太阳运行的周期和地球与太阳间的距离

B．月球绕地球运行的周期和月球与地球中心间的距离

C．人造地球卫星贴近地球表面绕行的速度与周期

D．若不考虑地球的自转，已知地球的半径与地面的重力加速度

12．下列关于地球表面上万有引力与重力的关系，说法正确的是（     ）

A．在任何地方重力等于万有引力，方向都指向地心

B．地球两极处万有引力等于重力，即mg＝F＝G

C．在地球除两极的其他位置，重力是万有引力的一个分力，重力的大小mg>G

D．赤道上万有引力等于重力和向心力之和，即G＝mω2R＋mg

13．2020年7月31日“北斗三号”全球卫星导航系统正式开通。其中一颗卫星轨道近似为圆，轨道半径为r，周期为T，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，下列说法正确的有（     ）

A．该卫星运动的角速度为 B．该卫星运动的线速度为

C．地球的质量为 D．地球的质量为

14．假如地球的自转速度增大，关于物体重力，下列说法正确的是（     ）

A．放在赤道上的物体的万有引力不变

B．放在两极上的物体的重力不变

C．放在赤道上的物体的重力减小

D．放在两极上的物体的重力增加

15．近日，我国成功发射“嫦娥四号”探月卫星，它将在月球背面着陆，主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地貌、资源等方面的信息，完善月球档案资料．现阶段，“嫦娥四号”卫星己进入月球环绕轨道，轨道半径为r，绕月周期为T．已知月球半径为R，引力常量为G，据以上信息可得出（     ）

A．月球的质量为

B．月球的平均密度为

C．月球表面的重力加速度为

D．月球的第一宇宙速度为

三、解答题

16．过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕． “51 peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4 天，轨道半径约为地球绕太阳运动轨道半径的．求该中心恒星质量与太阳质量的比值．

17．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，日地中心距离，地球表面处的重力加速度，1年约为，但引力常量G未知.试估算目前太阳的质量。（结果保留两位有效数字）

2021-2022学年人教版（2019）必修第二册第七章第3节万有引力理论的成就（参考答案）

一、单选题

二、多选题

三、解答题

16．1

17．