2019高中物理第6章4万有引力理论的成就精练（含解析）新人教必修2

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1、万有引力理论的成就1．行星的运动可看做匀速圆周运动，则行星绕太阳运动的轨道半径R的三次方与周期T的平方的比值为常量k＝，下列说法正确的是(　　)A．公式＝k只适用于围绕太阳运行的行星B．围绕同一星球运行的行星或卫星，k值不相等C．k值与被环绕星球的质量和行星或卫星的质量都有关系D．k值仅由被环绕星球的质量决定【解析】　由G＝mR可得＝，所以k＝，k值只和被环绕星球的质量有关，即围绕同一星球运行的行星或卫星，k值相等，所以只有D正确．【答案】　D2．有一星球的密度跟地球密度相同，但它表面处的重力加速度是

2、地面上重力加速度的4倍，则该星球的质量是地球质量的(　　)A.　　　B．64倍　　　C．16倍　　　D．4倍【解析】　星球表面的重力加速度g＝，又知ρ＝，故＝()3＝64.B对．【答案】　B3．两个行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道半径分别为r1和r2，若它们只受太阳万有引力的作用，那么，这两个行星的向心加速度之比为(　　)A．1B.C.D.【解析】　行星绕太阳做匀速圆周运动，设M为太阳质量，m为行星质量，r为轨道半径，则G＝ma向，则a向∝.所以＝，故D正确．【答案】　D4．一物体静置在平

3、均密度为ρ的球形天体表面的赤道上．已知万有引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为(　　)A．()B．()C．()D．()【解析】　赤道表面的物体对天体表面的压力为零，说明天体对物体的万有引力恰好等于物体随天体转动所需要的向心力，有＝m()2R，化简得T＝()，正确选项为C.【答案】　C5．(多选)最近，科学家在望远镜中看到太阳系外某恒星有一行星，并测得它围绕恒星运动一周所用的时间为1200年，它与该恒星的距离为地球与太阳距离的100倍．假定该行星绕恒星运行的轨道和地

4、球绕太阳运行的轨道都是圆形，仅利用以上两个数据可以求出的量有(　　)A．恒星质量与太阳质量之比B．恒星密度与太阳密度之比C．行星质量与地球质量之比D．行星运行速度与地球公转速度之比【解析】　由M＝知，恒星质量与太阳质量之比M星∶M日＝∶＝，A正确；由于不知道太阳和恒星的体积，没法求出恒星密度与太阳密度之比，B错；仅由万有引力公式＝m＝mr·无法求出行星质量与地球质量之比，C错；行星运行速度与地球公转速度之比v星∶v地＝100r∶r＝，D正确．【答案】　AD6．我们银河系的恒星中大约有四分之一是双星，某

5、双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间万有引力的作用下绕两者连线上某一定点O做匀速圆周运动(如图642所示)．由天文观察测得其运动周期为T，S1到O点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G.由此可求出S1的质量为(　　)图642A.　　　　　B.C.D.【解析】　双星之间的万有引力提供各自做圆周运动的向心力，对S2有G＝m2(r－r1)，解得m1＝.A对．【答案】　A7．2012年11月9日，由英国和德国科学家组成的一个国际天文学团队宣布，他们在太阳系外距地球约42光年的恒星

6、HD40307的“宜居带”内发现了一个“超级地球”，该“超级地球”有与地球类似的生存环境．若该“超级地球”围绕恒星HD40307做匀速圆周运动的周期为T，轨道半径为R，引力常量为G.根据题中信息可以求出(　　)A．该“超级地球”的平均密度B．该“超级地球”与恒星HD40307之间的万有引力C．恒星HD40307的质量D．恒星HD40307表面的重力加速度【解析】　由题可知，欲求该“超级地球”的平均密度，必须要知道该“超级地球”的质量和半径，而根据题目所给的信息，其质量和半径是不可能求出来的，A错误；欲

7、求该“超级地球”和恒星HD40307之间的万有引力，必须知道二者的质量，由万有引力定律和牛顿第二定律可得G＝m，可解得中心天体恒星HD40307的质量M＝，但“超级地球”的质量m不能求出，故不能求出二者之间的万有引力，B错误，C正确；求恒星HD40307表面的重力加速度必须要知道该恒星的半径，故D错误．【答案】　C8．(2013·福建高考)设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视作半径为r的圆．已知万有引力常量为G，则描述该行星运动的上述物理量满足(　　)A．GM＝　　　　　　　B．GM＝C

8、．GM＝D．GM＝【解析】　本题根据行星所受的万有引力提供其做圆周运动的向心力列方程求解．对行星有：＝mr，故GM＝，选项A正确．【答案】　A9．(多选)两颗靠得较近的天体叫双星，它们以两者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动，这样它们就不会因引力作用而吸引在一起，则下述物理量中，与它们的质量成反比的是(　　)A．线速度B．角速度C．向心加速度D．转动半径【解析】　双星由相互间的万有引力提供向心力，从而使双星做匀速圆周运动，不会因相互间的吸引力而靠在一起，双