2019_2020学年高中物理课时分层作业9万有引力定律的应用（含解析）教科版必修2

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1、课时分层作业(九)　[基础达标练](时间：15分钟　分值：50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．“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200km的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟．已知引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，月球半径为1.74×103km.利用以上数据估算月球的质量约为(　　)A．8.1×1010kg　B．7.4×1013kgC．5.4×1019kgD．7.4×1022kgD　[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M＝，其中r＝R＋h，代入数据解得M＝7.4

2、×1022kg，选项D正确．]2．科学家们推测，太阳系内除八大行星之外还有另一颗行星就在地球的轨道上，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”．由以上信息可以确定(　　)A．这颗行星的公转周期与地球相等B．这颗行星的半径等于地球的半径C．这颗行星的密度等于地球的密度D．这颗行星上同样存在着生命A　[因只知道这颗行星的轨道半径，所以只能判断出其公转周期与地球的公转周期相等．由G＝m可知，行星的质量在方程两边可以消去，因此无法知道其密度．]3．(多选)科学家在研究地月组成的系统时，从地球向月球发射激光，测得激光往返时间为t.若还已知万有引力常量

3、G，月球绕地球旋转(可看成匀速圆周运动)的周期T，光速c(地球到月球的距离远大于它们的半径)．则由以上物理量可以求出(　　)A．月球到地球的距离B．地球的质量C．月球受地球的引力D．月球的质量AB　[根据激光往返时间为t和激光的速度可求出月球到地球的距离，A正确；又因知道月球绕地球旋转的周期T，根据G＝m2r可求出地球的质量M＝，B正确；根据题中数据只能计算中心天体的质量，D错误；因不知月球的质量，无法计算月球受地球的引力，C也错误．]4．(多选)一行星绕恒星做圆周运动．由天文观测可得，其运行周期为T，速度为v，引力常量为G，则(　　)A．恒星的质量为B．行星的质量为C．行星运动的轨道半径

4、为D．行星运动的加速度为ACD　[行星绕恒星转动一圈时，运行的距离等于周长即v·T＝2πr得r＝，C选项正确；由万有引力公式及牛顿第二定律知＝mr得M＝＝3＝，A选项正确；由a＝＝，D选项正确．行星绕恒星的运动与其自身质量无关，行星的质量由已知条件无法求出，故B选项错误．]5.“嫦娥二号”卫星环月飞行的高度距离月球表面100km，所探测到的有关月球的数据比环月飞行高度为200km的“嫦娥一号”更加详实．若两颗卫星环月飞行均可视为匀速圆周运动，飞行轨道如图所示．则(　　)A．“嫦娥二号”环月飞行的周期比“嫦娥一号”更小B．“嫦娥二号”环月飞行的线速度比“嫦娥一号”更小C．“嫦娥二号”环月飞行

5、时角速度比“嫦娥一号”更小D．“嫦娥二号”环月飞行时向心加速度比“嫦娥一号”更小A　[由T＝可知，A正确；由v＝可知B错误；由ω＝＝可知，C错误；由a＝可知，D错误．]6．(多选)据观测，某行星外围有一模糊不清的环，为了判断该环是行星的连续物还是卫星群，又测出了环中各层的线速度的大小和该层至行星中心的距离R，以下判断中正确的是(　　)A．若v与R成正比，则环是连续物B．若v与R成反比，则环是连续物C．若v2与R成反比，则环是卫星群D．若v2与R成正比，则环是卫星群AC　[若环是行星的连续物，则其角速度与行星自转的角速度相同，故v与R成正比，A对，B错．若环是行星的卫星群，则由G＝m可得v2

6、＝，即v2与R成反比，C对，D错．]二、非选择题(14分)7．火星绕太阳的运动可看作匀速圆周运动，火星与太阳间的引力提供火星运动的向心力，已知火星运行的轨道半径为r，运行周期为T，引力常量为G，试写出太阳质量的表达式．[解析]　设太阳质量为M，火星的质量为m火星与太阳间的引力提供向心力，则有＝v＝两式联立得M＝.[答案]　[能力提升练](时间：25分钟　分值：50分)一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1．地球“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地高度为同步卫星离地高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致．关于该“空间站”说法正确的有(　　)A．运行的加速度一

7、定等于其所在高度处的重力加速度B．运行的速度等于同步卫星运行速度的倍C．站在地球赤道上的人观察到它向东运动D．在“空间站”工作的宇航员因受力平衡而在其中悬浮或静止AC　[空间站运动的加速度和其所在位置的重力加速度均由其所受万有引力提供，故A正确；由G＝m⇒v＝，运行速度与轨道半径的平方根成反比，并非与离地高度的平方根成反比，故B错误；由G＝m2R⇒T＝2πR，所以空间站运行周期小于地球自转的周期，故C正确；空间站宇航员所