人教版高中物理必考万有引力定律及其应用单元测试.docx

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1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯万有引力定律及其应用[基础训练]1．牛顿时代的科学家们围绕引力的研究，经历了大量曲折顽强而又闪烁智慧的科学实践．在万有引力定律的发现历程中，下列叙述不符合史实的是()A．开普勒研究了第谷的行星观测记录，得出了开普勒行星运动定律B．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律C．卡文迪许首次在实验室中比较准确地得出了引力常量G的数值D．根据天王星的观测资料，哈雷利用万有引力定律计算出了海王星的轨道答案：D解析：开普勒研究了第

2、谷的行星观测记录，得出了开普勒行星运动定律，选项A正确；牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律，选项B正确；卡文迪许首次在实验室中比较准确地得出了引力常量G的数值，选项C正确；英国人亚当斯和法国人勒维耶根据万有引力推测出“新”行星的轨道和位置，柏林天文台年轻的天文学家伽勒和他的助手根据勒维耶计算出来的“新”行星的位置，发现了海王星，故D不符合史实．2．(2017·山东冲刺)我国成功发射“嫦娥三号”探测器，实现了我国航天器首次在地外天体软着陆和巡视探测活动，月球半径为R0，月球表面处重力加速度为g0.地球和月球

3、的半径之比为R＝4，表面重力加速度之比为g＝6，地球和Rg00ρ月球的密度之比ρ0为()23A.3B.2C．4D．6答案：B解析：设星球的密度为ρ，由GMm′2＝m′g得GM＝gR2，ρ＝MRV＝M，联立解得ρ＝3g，设地球、月球的密度分别为ρ、ρ0，则ρ0＝gR，将434GπRρ00gR3πRR＝4，g＝6代入上式，解得ρ＝3，选项B正确．R0g0ρ021⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3．(2017·江苏苏北四市一模)澳大利亚科学家近日宣布，在离地球约14光年的红矮星Wolf1061周围发现了三颗行星b、

4、c、d，它们的公转周期分别是5天、18天、67天，公转轨道可视作圆，如图所示．已知引力常量为G.下列说法错误的是()A．可求出b、c的公转半径之比B．可求出c、d的向心加速度之比C．若已知c的公转半径，可求出红矮星的质量D．若已知c的公转半径，可求出红矮星的密度答案：D解析：行星b、c的周期分别为5天、18天，均做匀速圆周运动，3R根据开普勒第三定律T2＝k，可以求解轨道半径之比，故A正确；行星c、d的周期分别为18天、67天，均做匀速圆周运动，根据开普勒第三定律R32＝，可以Tk求解轨道半径之比，根据万有引力提供向心力，有GMm，解得＝GM2＝2，故rmaar可以求解

5、c、d的向心加速度之比，故B正确；已知c的公转半径和周期，根据Mm2234π4πr牛顿第二定律有Gr2＝mT2r，解得M＝T2，故可以求解出红矮星的质量，但不知道红矮星的体积，无法求解红矮星的密度，故C正确，D错误．4．(2017·河北省三市联考)如图所示，冥王星绕太阳公转的轨道是椭圆，公转周期为T0，其近日点到太阳的距离为a，远日点到太阳的距离为b，半短轴的长度为c.若太阳的质量为M，引力常量为G，忽略其他行星对冥王星的影响，则()A．冥王星从B→C→D的过程中，速率逐渐变小B．冥王星从A→B→C的过程中，万有引力对它先做正功后做负功2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯C．冥王星从A→B所用的时间等于T04D．冥王星在B点的加速度大小为4GM－a2＋4c2b答案：D解析：根据开普勒第二定律：对每一个行星，其与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，故冥王星从B→C→D的过程中，冥王星与太阳间的距离先变大后变小，故速率先减小后增大，选项A错误；同理从A→B→C的过程中，速率逐渐减小，万有引力做负功，选项B错误；冥王星的公转周期为T0，从A→B→C的过程所用时间为10，由于冥王星在此过程中，速率逐渐减小，2T1而A→B与B→C的路程相等，故其从A→B的时间小于4T0，选项C错误；

7、根据万有引力充当向心力可得：GMm22＋2＝ma′，由图中几何关系可得：R＝cRa＋b22b－a24GM2－a＝c＋4，联立可得：a′＝4c2＋b－a2，选项D正确．5．(多选)天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星．双星系统在银河系中很普遍．已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星的质量不相等，它们之间的距离为r，引力常量为G.关于双星系统下列说法正确的是()rA．两颗恒星做匀速圆周运动的半径均为2B．两颗恒星做匀速圆周运动的角速度相等C．双星中质量较大的恒星线速