高中物理人教版必修第二册习题：随堂小练（11）万有引力理论的成就

高中物理人教版必修第二册习题：随堂小练（11）万有引力理论的成就

www.ks5u.com 人教版（2019）物理必修第二册随堂小练（11）万有引力理论的成就 ‎1、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 ‎2、一卫星在某一行星表面附近绕其做匀速圆周运动,其卫星的线速度大小为v,假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力,物体静止时,弹簧测力计的示数为N.已知引力常量为G,则这颗行星的质量为(   )‎ A. B. C. D. ‎ ‎3、利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是( )‎ A．地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转）‎ B．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期 C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离 D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离 ‎4、2018年3月17日15时10分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭,成功将“陆地勘查卫星四号”发射升空,卫星进入预定轨道绕地球做匀速圆周运动.已知引力常量为G,地球的半径为R,为了测量地球的平均密度,还需测量的物理量有( )‎ A.“陆地勘查卫星四号”的轨道半径r和周期T B.地球绕太阳运行的轨道半径和周期 C.“陆地勘查卫星四号”的角速度ω和周期T D.“陆地勘査卫星四号”的线速度v和周期T ‎5、某同学从网上得到一些信息，如表格中的数据所示，请判断地球和月球的密度之比为( )‎ 月球半径 ‎ 月球表面处的重力加速度 地球和月球的半径之比 地球表面和月球表面的重力加速度之比 A. B. C.4 D.6‎ ‎6、 “嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200 km的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟。已知引力常量.月球半径为。利用以上数据估算月球的质量约为( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎7、地球半径为，在距球心处()有一同步卫星(周期为24 h)。另有一半径为2的星球A，在距球心3处也有一同步卫星，它的周期是48 h,那么星球A的平均密度与地球的平均密度之比为( )‎ A. 9: 32 B.3: 8 C. 27: 32 D. 27:16‎ ‎8、已知引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T，仅利用这三个数据，可以估算出的物理量有( )‎ A.月球的质量 B.地球的质量 C.地球的半径 D.月球绕地球运行速度的大小 ‎9、专家称嫦娥四号探月卫星为“四号星”,计划在2017年发射升空,它的主要任务是更深层次、更全面地科学探测月球地貌等方面的信息,完善月球档案资料.已知月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g,月球的平均密度为ρ,嫦娥四号开始探测时与月球中心的距离为r,根据以上信息可求得(   )‎ A.引力常量 B.引力常量 C.嫦娥四号的运行速度 D.嫦娥四号的运行速度 ‎10、若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律,在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下,需要验证(   )‎ A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的 B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的 C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的 D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 答案以及解析 ‎1答案及解析：‎ 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。‎ ‎ ‎ ‎2答案及解析：‎ 答案：B 解析：设卫星的质量为m',行星质量为M,由万有引力提供向心力,得,又由质量为m的物体的重力为N,得N=mg',所以,综合以上各式解得,故ACD错误,B正确。‎ ‎ ‎ ‎3答案及解析：‎ 答案：D 解析：A. 根据地球表面物体重力等于万有引力可得：所以,地球质量，故A可计算；‎ B. 由万有引力做向心力可得：，故可根据v，T求得R，进而求得地球质量，故B可计算；‎ CD、根据万有引力做向心力可得：，故可根据T，r求得中心天体的质量M，运动天体的质量m的质量无法求解，故C可求解，D无法求解；‎ 本题选不能计算出的，故选：D. ‎ ‎ ‎ ‎4答案及解析：‎ 答案：AD 解析：设“陆地勘查卫星四号” 绕地球做匀速圆周运动的半径为r，由万有引力提供向心力，有,解得,所以地球的平均密度,A 正确;根据B给定的条件.求不出地球的平均密度,B错误;已知“陆地勘查卫星四号”的角速度ω和周期T,由A的分析可知,由于卫星的轨道半径未知,因此不能求出地球的平均密度,C错误;由,,整理得,所以地球的平均密度,D正确.‎ ‎ ‎ ‎5答案及解析：‎ 答案：B 解析：在地球表面，对质量为m的物体有，解得，故密度，同理，月球的密度，故地球和月球的密度之比，选项B正确。‎ ‎ ‎ ‎6答案及解析：‎ 答案：D 解析：天体做圆周运动时都是万有引力提供向心力.“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动，由牛顿第二定律知，得,其中，代入数据解得，选项D正确。‎ ‎ ‎ ‎7答案及解析：‎ 答案：C 解析：万有引力提供向心力，有，天体的质量，体积,密度，因为地球的同步卫星和星球A的同步卫星的轨道半径之比为1:3，地球和星球A的半径之比为1:2，两同步卫星的周期之比为1:2.所以星球A的平均密度与地球的平均密度之比为，故C正确，ABD错误。‎ ‎ ‎ ‎8答案及解析：‎ 答案：BD 解析：万有引力提供环绕天体的向心力,此式只能计算中心天体的质量,根据题给定的数据可以计算中心天体地球的质量,而不能计算环绕天体月球的质量,故A错误,B正确;月球绕地球运行速度的大小,可以求出,故D正确;月球与地球表面间的距离不知道,故地球半径也求不出,故C错误。‎ ‎ ‎ ‎9答案及解析：‎ 答案：BD 解析：A. 设月球的半径为R,由重力等于万有引力,有：‎ 其中月球质量：联立解得：‎ 可解得万有引力常量，故A错误，B正确。‎ C. 由万有引力提供向心力,得,联立可得：.故C错误，D正确。‎ ‎ ‎ ‎10答案及解析：‎ 答案：B 解析：若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律——万有引力定律,则应满足即加速度a与距离r的平方成反比,由题中数据知,选项B正确,其余选项错误。‎ ‎ ‎