2019年高考物理一轮复习 专题5.2 中心天体质量和密度的测量千题精练

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1、专题5.2中心天体质量和密度的测量一．选择题1．（2019广东惠州调研）科学家发现了一颗距离地球14光年的“另一个地球”沃尔夫，它是迄今为止在太阳系外发现的距离最近的宜居星球。沃尔夫的质量为地球的4倍，它围绕红矮星运行的周期为18天。设想从地球发射一颗科学探测卫星围绕沃尔夫表面运行。已知万有引力常量为G，天体的环绕运动可看作匀速圆周运动。则下列说法正确的是A．从地球发射该探测卫星的速度应该小于第三宇宙速度B．根据沃尔夫围绕红矮星运行的运动周期可求出红矮星的密度C．若已知围绕沃尔夫表面运行的探测卫星的周期和地球的质量，可近似求沃尔夫半径D．沃尔夫绕红矮星公转和

2、地球绕太阳公转的轨道半径的三次方之比等于【参考答案】C【命题意图】本题考查万有引力定律、宇宙速度及其相关知识点。【知识辨析】第一宇宙速度7.9km/s，是从地面发射卫星所需要的最小速度，由于卫星围绕地球运动的线速度与轨道半径有关，轨道半径越大，其线速度越小，所以7.9km/s也是卫星环绕地球做匀速圆周运动的最大速度；第二宇宙速度11.2km/s是人造天体脱离地球引力束缚所需的最小速度；第三宇宙速度16.7km/s是从地球起飞脱离太阳系的最低的飞行速度卫星。凡是在地面上发射围绕地球运动的航天器，其发射速度一定大于7.9km/s，小于11.2km/s；发射脱离地

3、球引力范围，但是还在太阳系里运行的航天器其发射速度必须大于11.2km/s，小于16.7km/s；凡是发射脱离太阳引力范围的航天器，其发射速度一定大于16.7km/s。2.（2018高考全国II）2018年2月，我国500m口径射电望远镜（天眼）发现毫秒脉冲星“J0318+0253”，其自转周期T=5.19ms，假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为。以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为A．B．C．D．【参考答案】C【名师解析】根据及得，代入数据得3．(2018·邢台模拟)为研究太阳系内行星的运动，需要知道太阳的质量，已知地球半径为R，地球质量为

4、m，太阳与地球中心间距为r，地球表面的重力加速度为g，地球绕太阳公转的周期为T。则太阳的质量为(　　)A.B.C.D.【参考答案】D4（2016湖南十三校联考）为了测量某行星的质量和半径，宇航员记录了登陆舱在该行星表面做圆周运动的周期T，登陆舱在行星表面着陆后，用弹簧称称量一个质量为m的砝码读数为N。已知引力常量为G。则下列计算中错误的是：A．该行星的质量为B．该行星的半径为C．该行星的密度为D．在该行星的第一宇宙速度为【参考答案】B【命题立意】本题旨在考查万有引力作用与卫星的圆周运动【举一反三】在这颗行星表面以v上抛一物体，经多长时间落地？5．(2016·

5、河北百校联考)嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成。探测器预计在2017年由长征五号运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球，带回约2kg月球样品。某同上得到一些信息，如表格中的数据所示，请根据题意，判断地球和月球的密度之比为(　　)月球半径R0月球表面处的重力加速度g0地球和月球的半径之比＝4地球表面和月球表面的重力加速度之比＝6A.B.C．4D．6【参考答案】B【名师解析】利用题给信息，对地球，有G＝mg，得M＝，又V＝πR3，得地球的密度ρ＝＝；对月球，有G＝mg0，得M0＝，又V0＝πR，得

6、月球的密度ρ0＝＝，则地球的密度与月球的密度之比＝，故B正确。6．(2016·河南郑州高三月考)中国首台探月车“玉兔号”的成功探月，激发起无数中国人对月球的热爱。根据报道：月球表面的重力加速度为地球表面的，月球半径为地球的，则根据以上数据分析可得(　　)A．绕月球表面飞行的卫星与绕地球表面飞行的卫星的周期之比为3∶2B．绕月球表面飞行的卫星与绕地球表面飞行的卫星的向心加速度之比为1∶6C．月球与地球的质量之比为1∶96D．月球与地球的密度之比为2∶3【参考答案】BCD7（2016湖南十三校联考）为了测量某行星的质量和半径，宇航员记录了登陆舱在该行星表面做圆周

7、运动的周期T，登陆舱在行星表面着陆后，用弹簧称称量一个质量为m的砝码读数为N。已知引力常量为G。则下列计算中错误的是：A．该行星的质量为B．该行星的半径为C．该行星的密度为D．在该行星的第一宇宙速度为【参考答案】B【命题立意】本题旨在考查万有引力作用与卫星的圆周运动【名师解析】用弹簧称称量一个质量为m的砝码读数为N，,登陆舱在该行星表面做圆周运动的周期T，,,解上二式得，,;行星的密度;该行星的第一宇宙速度为【举一反三】在这颗行星表面以v上抛一物体，经多长时间落地？8．(2016·河南郑州高三月考)中国首台探月车“玉兔号”的成功探月，激发起无数中国人对月球的

8、热爱。根据报道：月球表面的重力加速度为地球表面的，月