【提高练习】《万有引力理论的成就》（物理人教必修2）.docx

万有引力理论的成就提高练习蚌埠第四中学学校 吴杰老师1.（多选题）我国的“天链一号”卫星是地球同步卫星，可为中低轨道卫星提供数据通讯，如图为“天链一号”卫星a、赤道平面内的低轨道卫星b、地球的位置关系示意图，O为地心，地球相对卫星a、b的张角分别为1和2(2图中未标出)，卫星a的轨道半径是b的4倍，己知卫星a、b绕地球同向运行，卫星a的周期为T，在运行过程中由于地球的遮挡，卫星b会进入卫星a通讯的盲区，卫星间的通讯信号视为沿直线传播，信号传输时间可忽略。下列分析正确的是（ ）A卫星a，b的速度之比2:1 B卫星b星的周期为T/ 8C卫星b每次在盲区运行的时间 D卫星b每次在盲区运行的时间为2.(多选题)假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是（）A地球的向心力变为缩小前的一半B地球的向心力变为缩小前的C地球绕太阳公转周期与缩小前的相同D地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半3.（多选）探月飞船以速度v贴近月球表面做匀速圆周运动，测出圆周运动的周期为T则（ ）A可以计算出探月飞船的质量 B可算出月球的半径C无法算出月球的质量 D飞船若要离开月球返回地球，必须启动助推器使飞船加速4.（单选）如图所示，一个质量均匀分布的星球，绕其中心轴PQ自转，AB与PQ是互相垂直的直径。星球在A点的重力加速度是P点的90%，星球自转的周期为 ，万有引力常量为，则星球的密度为A.B.C.D.5.（多选）北京时间2005年11月9日，欧洲宇航局的“金星快车”探测器发射升空，主要任务是探测金星的神秘气候，这是近十年来人类探测器首次探访金星。假设探测器绕金星做匀速圆周运动，轨道半径为r，周期为T；又已知金星的半径为R，体积为，万有引力常量为G，根据以上条件可得A.金星的质量为 B.金星的质量为C.金星的密度为 D.金星的密度为6.（单选）自然哲学的数学原理已经证明质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零 假设地球是一半径为R质量分布均匀的球体一矿井深度为d矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（）A（）2B1+C1D（）27.（单选）因“光纤之父”高锟的杰出贡献，早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”假设高锟星为均匀的球体，其质量为地球质量的倍，半径为地球半径的倍，则“高锟星”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的（）A倍B倍C倍D倍8.（多选）关于重力和万有引力的关系，下列认识正确的是（）A.地面附近物体所受到重力就是万有引力B.重力是由于地面附近的物体受到地球吸引而产生的C.在不太精确的计算中，可以认为其重力等于万有引力D.严格说来重力并不等于万有引力，除两极处物体的重力等于万有引力外，在地球其他各处的重力都略小于万有引力9.（单选）一颗月球卫星在距月球表面高为h的圆形轨道运行，已知月球半径为R，月球表面的重力加速度大小为g月，引力常量为G，由此可知（） A 月球的质量为 B 月球表面附近的环绕速度大小为 C 月球卫星在轨道运行时的向心加速度大小为g月 D 月球卫星在轨道上运行的周期为210.宇宙中存在一些离其他恒星较远的两颗星组成的双星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用已知双星系统中星体1的质量为m，星体2的质量为2m，两星体相距为L，同时绕它们连线上某点做匀速圆周运动，引力常量为G求该双星系统运动的周期答案与解析1.BC2.BC【分析】由密度不变，半径变化可求得天体的质量变化；由万有引力充当向心力可得出变化以后的各量的变化情况【解答】解：由于天体的密度不变而半径减半，导致天体的质量减小，所以有 地球绕太阳做圆周运动由万有引力充当向心力所以有 所以B正确，A错误；由 ，整理得与原来相同，C正确D错误；故选BC3.BDAC、探月飞船以速度v贴近月球表面做匀速圆周运动，测出圆周运动的周期为，根据圆周运动的公式得探月飞船的轨道半径：根据万有引力提供向心力：所以可以求出月球的质量，不能求出探月飞船的质量，故A错误，C错误；B、贴近月球表面做匀速圆周运动，轨道半径可以认为就是月球半径，所以月球的半径，故B正确；D、飞船若要离开月球返回地球，必须启动助推器使飞船加速，做离心运动，故D正确。故选：BD4.D本题主要考查万有引力与重力关系以及圆周运动；对于P点有,对于A点，联立解得,结合,可得，故选项D正确。5.AC本题主要考查万有引力定律以及密度； 对探测器 解得,故选项A正确；由结合可得，故选项C正确；本题正确选项为AC。6.C分析：根据题意知，地球表面的重力加速度等于半径为R的球体在表面产生的加速度，矿井深度为d的井底的加速度相当于半径为Rd的球体在其表面产生的加速度，根据地球质量分布均匀得到加速度的表达式，再根据半径关系求解即可解答：解：令地球的密度为，则在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，有：g=，由于地球的质量为：M=，所以重力加速度的表达式可写成：g=根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，固在深度为d的井底，受到地球的万有引力即为半径等于（Rd）的球体在其表面产生的万有引力，故井底的重力加速度g=所以有=故选：C7.C分析：在行星表面的物体受到的重力等于行星对物体的万有引力，根据万有引力公式求出重力加速度的表达式，然后根据根据“高锟星”质量、半径与地球质量、半径的关系求出“高锟星”表面的重力加速度解答：解：设行星质量是M，半径是R，物体质量是m，行星表面的物体受到的重力等于行星对它的万有引力，则G=mg，重力加速度g=，=；故选C8.BCD分析：物体由于地球的吸引而受到的力叫重力；知道重力只是万有引力的一个分力，忽略地球的自转，我们可以认为物体的重力等于万有引力解答：解：A、万有引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用任何两个物体之间都存在这种吸引作用物体之间的这种吸引作用普遍存在于宇宙万物之间，称为万有引力重力，就是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的，重力只是万有引力的一个分力 故A错误B、重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的，故B正确C、在不太精确的计算中，可以认为物体的重力等于万有引力，故C正确D、严格来说重力并不等于万有引力，除两极处物体的重力等于万有引力外，在地球其他各处的重力都略小于万有引力，故D正确故选：BCD9.A解：“嫦娥一号”卫星绕月做匀速圆周运动，由月球的万有引力提供向心力，则得：G=m（R+h）=m=ma在月球表面上，万有引力等于重力，则有：mg月=G，得 GM=g月R2，由上解得：M=v=a=T=2故A正确，BCD错误；故选：A10.