高中物理7.3　引力常量的测定练习人教版必修2

1 引力常量的测定引力常量的测定 1 下列说法正确的是 A 海王星和冥王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的 B 天王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的 C 天王星的运行轨道偏离根据万有引力定律计算出来的轨道 其原因是由于天王星 受到轨道外面其他行星的引力作用 D 以上均不正确 2 一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行 要测定该行星的密度 仅仅只需测 定 A 运行周期 B 环绕半径 C 行星的体积 D 运动速度 3 一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的 4 倍 则这颗小行星 运转的周期是 A 4 年 B 6 年 C 8 年 D 年 9 8 4 用 m 表示同步卫星的质量 h 表示它离地面的高度 表示地球半径 表示 0 R 0 g 地球表面的重力加速度 表示地球自转角速度 则同步卫星所受地球对它的万有引力大 0 小是 A 0 2 0R m B 2 00 2 0 hRgmR C 3 4 00 2 0 gRm D 0 2 0 hRm 5 设行星绕恒星的运行轨道是圆 则其运行周期 T 的平方与其运动轨道半径 R 的三 次方之比为常数 即 那么 k 的大小 kRT 32 A 只与行星质量有关 B 只与恒星质量有关 C 与行星及恒星的质量均有关 D 与恒星的质量及行星的速率有关 6 中子星是由密集的中子组成的星体 具有极大的密度 通过观察已知某中子星的 自转角速度 60 rad s 该中子星并没有因为自转而解体 根据这些事实人们可以推知 2 中子星的密度 试写出中子星的密度最小值的表达式为 计 min 算出该中子星的密度至少为 假设中子通过万有引力结合 3 mkg 成球状星体 保留 2 位有效数字 7 登月舱在离月球表面 112km 的高空绕月球运行 运行周期为 120 5min 已知月球 半径为 试估算月球的质量 km 3 107 1 参考答案参考答案 1 A C 与万有引力定律相关的一些史实资料要记下来 2 A 由万有引力充当宇宙飞船在行星表面绕行的向心力得 2 2 2 4 T R m R Mm G 外星的密度 2 3 3 3 4 GT R M V M 只需测出宇宙飞船的运行周期即可 3 C 由得 2 2 2 4 T r m r Mm G GM r T 3 2 行星与地球绕太阳公转周期之比为 8 3 3 地 星 地 星 r r T T 年 地星 88 TT 4 B C D 在地球表面上 0 2 0 mg R Mm g 解得 在 h 高处 物体所受的万有引力为 2 00R gGM 2 0 0 2 0 2 0 hR gmR hR Mm GF B 对 万有引力等于向心力 D 对 0 2 0 hRmF 3 0 2 0 2 0 hRm hR Mm G 解得 代入上式 3 2 0 2 00 0 Rg hR C 对 3 4 00 2 00 2 0 gRmhRmF 5 B 由得 2 2 2 4 T R m R Mm G GMR T k 2 3 2 4 k 的大小由恒星的质量决定 6 G P 4 3 2 min 14 103 1 提示 中子星表面处的任一质量微元 m rm r mM G 2 2 所以 Gr M 2 3 G r M 4 3 3 4 2 3 故 G 4 3 2 min 代入数据 314 min 103 1mkg 7 解 设舱的质量为 月球的质量为 月球的半径为 舱离月球表面的 舱 m 月 M 月 r 距离为 r 2 rr mM GF 月 舱月 引 舱绕月球做圆周运动 所以向心力的大小为 2 2 T rrmF 月舱向 因为 向引 FF 所以 2 2 2 4 T rrm rr mM G 月舱 月 舱月 4 得 2 32 4 GT rr M 月