2019-2020年高中物理 第6章 万有引力与航天 4 万有引力理论的成就课时作业 新人教版必修2

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1、2019-2020年高中物理第6章万有引力与航天4万有引力理论的成就课时作业新人教版必修21．(多选)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出轨道而发现的B．天王星是人们依据万有引力定律计算出轨道发现的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，其原因是天王星受到轨道外面其他行星的引力作用D．以上说法都不对【解析】　海王星和冥王星都是人们先根据万有引力定律计算出轨道，然后又被天文工作者观察到的．天王星是人们通过望远镜观察发现的．在发现海王星的过程中，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引起

2、了人们的思考，推测天王星外面存在其他行星．综上所述，选项A、C正确．【答案】　AC2．火星探测项目是我国继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目．假设火星探测器在火星表面附近圆形轨道运行周期为T1，神舟飞船在地球表面附近圆形轨道运行周期为T2，火星质量与地球质量之比为p，火星半径与地球半径之比为q，则T1、T2之比为(　　)A.　　　　　　　　B.C.D．【解析】　设中心天体的质量为M，半径为R，当航天器在星球表面飞行时，由G＝mR得T＝2π，因此有＝＝，故选D.【答案】　D3．下列几组数据中能算出地球质量的是(引力常量G是已

3、知的)(　　)A．已知地球绕太阳运动的周期T和地球中心离太阳中心的距离rB．已知月球绕地球运动的周期T和地球的半径rC．已知月球绕地球运动的角速度和地球的半径D．已知月球绕地球运动的周期T和轨道半径r【解析】　已知地球绕太阳运动的周期和地球的轨道半径，只能求出太阳的质量，而不能求出地球的质量，所以选项A错误．已知月球绕地球运动的周期(或角速度)和地球的半径，而不知道月球绕地球运动的轨道半径，所以不能求出地球的质量，选项B、C错误．由G＝mr可求得地球质量为M＝，所以选项D正确．【答案】　D4．(多选)假如一颗做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半

4、径增大到原来的2倍，仍做匀速圆周运动，则(　　)A．根据公式v＝ωr，可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍B．根据公式F＝m可知卫星所需的向心力将减少到原来的C．根据公式F＝G可知地球提供的向心力将减少到原来的D．根据上述B和C给出的公式，可知卫星运动的线速度将减少到原来的【解析】　人造卫星绕地球运动时万有引力提供向心力，即F向心＝G＝m＝mω2r，所以v＝，ω＝，当轨道半径r增加时，v和ω都减小，故A、B错误；由F＝G可知，r增大到原来的2倍时，向心力将减少到原来的，选项C正确；由v＝可知，当r增大到原来的2倍时，线速度将减小到原来的，选项

5、D正确．【答案】　CD5．若已知某行星绕太阳公转的半径为r，公转的周期为T，引力常量为G，则由此可求出(　　)A．该行星的质量　　　　B．太阳的质量C．该行星的密度D．太阳的密度【解析】　由万有引力定律和向心力公式可得G＝mr2，所以M＝.因为太阳半径未知，所以只可求出太阳的质量，即中心天体的质量，选项B正确．【答案】　B6．(多选)(xx·合肥高一期末)如图642所示，极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道)．若已知一个极地卫星从北纬30°的正上方，按图示方向第一次运行至南纬60°正上方时所用时间为t，地球半径为R(地球可

6、看作球体)．地球表面的重力加速度为g，引力常量为G.由以上条件可以求出(　　)图642A．卫星运行的周期B．卫星距地面的高度C．卫星的质量D．地球的质量【解析】　卫星从北纬30°的正上方，第一次运行至南纬60°正上方时，刚好为运动周期的，所以卫星运行的周期为4t，A项正确；知道周期、地球的半径，由＝m2(R＋h)及GM＝R2g，可以算出卫星距地面的高度，B项正确；通过上面的公式可以看出，能算出中心天体的质量，不能算出卫星的质量，C项错误，D项正确．【答案】　ABD7．地球半径R＝6400km，取地球表面的重力加速度g＝9.8m/s2，试估算地球

7、的平均密度．【解析】　不计地球自转的影响，地球对其表面物体的引力等于物体的重力，即G＝mg，所以地球的质量M＝，地球的平均密度＝＝＝＝kg/m3≈5.5×103kg/m3.【答案】　5.5×103kg/m38．宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不至于因万有引力的作用吸引到一起．设二者的质量分别为m1和m2，二者相距为L，求：(1)双星的轨道半径之比；(2)双星的线速度之比．【解析】　这两颗星必须各以一定速率绕某一中心转动才不至于因万有引力作用而吸引在一起，所以两天体间距离L应保持不变，二者做圆

8、周运动的角速度ω必须相同．如图所示，设二者轨迹圆的圆心为O，圆半径分别为R1和R2.由万有引力提供向心力有G＝m1ω2R1，①G＝m2ω2R2.②(1