2019_2020学年高中物理第6章万有引力与航天第4节万有引力理论的成就同步作业含解析新人教版必修.doc

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1、万有引力理论的成就1．(多选)俄罗斯正在建造新一代探月飞船，计划在2029年实现载人登陆月球表面．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BD　解析由天体运动的受力特点得G＝m·R，可得地球的质量M＝.由周期和线速度的关系可得月球绕地球运行速度的大小v＝，故选项B、D正确．2．观察“神舟十号”在圆轨道上的运动，发现每经过时间2t通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为θ(弧度)，

2、如图所示，已知引力常量为G，由此可推导出地球的质量为(　　)A．B．C．D．A　解析“神舟十号”的线速度v＝，轨道半径r＝，根据G＝m得地球的质量为M＝，故选项A正确．3．若某月球车在地球表面的重力为G1，在月球表面的重力为G2.已知地球半径为R1，月球半径为R2，地球表面处的重力加速度为g，则(　　)A．月球车在月球表面质量为B．地球的质量与月球的质量之比为C．月球表面处的重力加速度为D．月球车在地球表面飞行和在月球表面飞行的周期之比为D　解析月球表面处的重力加速度不是g，选项A错误；根据万有引力等于重力，G1＝6

3、G，G2＝G，解得＝，选项B错误；月球车到达月球表面时质量不变，月球表面处的重力加速度为，选项C错误；在地球或月球表面飞行时，周期为T＝2π，据此可知，运动周期之比为，选项D正确．4．近地人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T1和T2，设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为g1、g2，则(　　)A．＝B．＝C．＝2D．＝2B　解析卫星绕天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力有＝m2R，可得＝k为常数，由重力等于万有引力＝mg，联立解得g＝＝，则g与T成反比，故选项B正确．5．据报道，20

4、09年4月29日，美国亚利桑那州一天文观测机构发现一颗与太阳系其他行星逆向运行的小行星，代号为2009HC82.该小行星绕太阳一周的时间为3.39年，直径2～3千米，其轨道平面与地球轨道平面呈155°的倾斜．假定该小行星与地球均以太阳为中心做匀速圆周运动，则小行星和地球绕太阳运动的线速度大小的比值为(　　)A．3.39－B．3.39－C．3.39D．3.39A　解析天体绕太阳做匀速圆周运动，由万有引力公式G＝mr，又因为v＝得v＝2π＝，所以＝3.39－.6．(多选)地球绕太阳的运动可视为匀速圆周运动，太阳对地球的万

5、有引力提供地球运动所需要的向心力．由于太阳内部的核反应而使太阳发光，在整个过程中，太阳的质量在不断减小．根据这一事实可以推知，在若干年后，地球绕太阳的运动情况与现在相比(　　)A．运动半径变大B．运动周期变大C．运动速率变大D．运动角速度变大6AB　解析当太阳质量减小时，太阳对地球的万有引力减小，故地球将做离心运动使轨道半径增大，选项A正确；由v＝知，地球运动速率将变小，选项C错误；由G＝mrω2＝mr2得，选项B正确，D错误．7．(多选)“嫦娥三号”探月卫星于2013年12月2日凌晨在西昌卫星发射中心发射，实现“落

6、月”的新阶段．若已知引力常量为G，地球的半径为R，月球绕地球做圆周运动的半径为r1、周期为T1，“嫦娥三号”探月卫星环月做圆周运动的轨道半径为r2、周期为T2，不计其他天体的影响，根据题目条件可以(　　)A．求出“嫦娥三号”探月卫星的质量B．求出月球与地球之间的万有引力C．得出＝D．求出地球的密度BD　解析“嫦娥三号”探月卫星绕月球做圆周运动，它属于环绕天体，运用万有引力提供向心力求解时，探月卫星质量被约去，无法求出探月卫星的质量，故选项A错误；根据G＝mr2得月球的质量M月＝，地球与月球之间的万有引力提供月球做圆周

7、运动的向心力，则F＝M月r1，故选项B正确；由于月球绕地球做圆周运动和探月卫星绕月球做圆周运动的中心天体不同，不满足开普勒第三定律，即≠，故选项C错误；根据G＝M月r1得地球的质量M地＝，则地球的密度ρ＝＝，故选项D正确．8．某行星有甲、乙两颗卫星，它们的轨道均为圆形，甲的轨道半径为R1，乙的轨道半径为R2，R2＞R1，根据以上信息可知(　　)A．甲的质量大于乙的质量B．甲的周期大于乙的周期C．甲的速率大于乙的速率D．甲所受行星的引力大于乙所受行星的引力C　解析万有引力提供卫星绕行星做圆周运动的向心力，无法求出绕行天

8、体质量，故选项A错误；由T＝2π知T甲v乙6，故选项C正确；因卫星质量未知，无法确定引力大小，故选项D错误．[能力提升]9．为了对火星及其周围的空间环境进行探测，我国于2011年10月发射了第一颗火星探测器“萤火一号”．假设探测器在离火星表面高度分别为h1和h2的圆轨道上运动时，周期分别为T1和T2.火星可视