2022年新人教版高中物理必修二第六章《万有引力与航天》同步练习 .pdf

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1、新人教版高中物理必修二同步试题第六章万有引力与航天第一节行星的运动【试题评价】1、首先发现行星绕太阳运动的轨道是椭圆，揭示行星运动规律的科学家是_开普勒 ，他是在仔细研究了 第谷 的观测资料，经过了四年的刻苦计算的基础上总结出来了。2、古人认为天体的运动是最完美和谐的匀速圆周 运动，后来 开普勒 发现，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 ，太阳处在 焦点 位置上。3、下列关于开普勒对于行星运动规律的认识的说法正确的是( A) A、所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B、所有行星绕太阳运动的轨道都是圆C、所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同D、所有行星的公转周期与行星的轨道的半

2、径成正比分析：由开普勒第一定律知所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。所以A正确， B错误。由开普勒第三定律知所有行星的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，故C D 错误， A正确。4、.理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体（包括卫星绕行星的运动）都适用。下面对于开普勒第三定律的公式KTR23，下列说法正确的是（C）A、公式只适用于轨道是椭圆的运动B、式中的K 值，对于所有行星（或卫星）都相等C、式中的K 值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关D、若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的

3、距离解析：行星和卫星的轨道可以近似为圆，公式KTR23也适用，故A错。比例系数k 是一个由中心天体决定而与行星无关的常量，但不是恒量，不同的星系中，k 值不同，故B 错， C对。月球绕地球转动的k 值与地球绕太阳转动得k 值不同，故D错。5、两颗行星的质量分别为21mm和，绕太阳运行的轨道半长轴分别为21rr 和，则它们的公转周期之比为（C ）A、21rrB、3231rrC、3231rrD、无法确定解析：由开普勒第三定律可知：22322131TrTr，故 C正确。6、已知两行星绕太阳运动的半长轴之比为b，则它们的公转周期之比为bb。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结

4、 - - - - - - -第 1 页，共 36 页解析：两行星均为太阳的行星，对太阳系的所有行星，其轨道半径和运行周期均满足23TR恒量设两行星的半长轴分别为，、21RR周期分别为21T、T，由KTR23知：22322131TRTR则bbbTTbRRTTRR32121221321,)()(故有令7、地球公转运行的轨道半径mR111049.1，若把地球公转周期称为1 年，那么土星运行的轨道半径mR121043.1，其周期多长？解析： 地球和土星均为太阳系的行星，对同一恒星的所有卫星，其轨道半径和运行周期均满足23TR恒量根据行星的运动规律：KTR23，有：23122311)1043.1 ()1

5、049.1(TTT=29.7T 适度拓展 8、某行星沿椭圆轨道运行，近日点离太阳距离为a，远日点离太阳距离为b，过近日点时行星的速率为av，则过远日点时速率为（C）A、abvabvB、abvbavC、bavbavD、abvabv解析： 由开普勒第二定律可知太阳和行星的连线在相等的时间里扫过的面积相等进行求解解：取足够短的时间t，则有：btvatvbaabvbav9、有一行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的8 倍，则该行星绕太阳公转的周期是多少年？a b 图 7-1-4 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 36 页解析

6、：由开普勒第三定律知：恒量地地行行2323TRTR解：根据开普勒第三定律：行星的运行半径R与周期 T关系为恒量23TR同理，地球运行的半径8R与周期 T（ 1 年）的关系为：恒量23)8(TR故可解得：6.22216823TTT年综合提高 10、飞船沿半径为R 的圆周绕地球运动其周期为T，地球半径为0R，若飞船要返回地面，可在轨道上某点A 处将速率降到适当的数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在B 点相切，求飞船由A 点到 B 点所需要的时间？解析：开普勒定律不仅对所有围绕太阳运动的行星适用，而且也适用于卫星、飞船等绕行星的运动。解：当飞船做半径为R的圆周运动时，由开

7、普勒第三定律：KTR23当飞船返回地面时， 从 A处降速后沿椭圆轨道至B。 设飞船沿椭圆轨道运动的周期为T ，椭圆的半长轴为a，则kTa23可解得：TRaT3)(由于20RRa，由 A到 B的时间2TtRRRRTRRTRRRTt24)()2(21200330答案：RRRRTRR24)(00图 7-1-5 A B R 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 36 页新人教版高中物理必修二同步试题第六章万有引力与航天第一节行星的运动【试题评价】巩固练习1. 关于日心说被人们所接受的原因是（）A.地球是围绕太阳运转的B.太阳总是从东边

8、升起，从西边落下C.以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题D.以太阳为中心，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变的简单了2. 下列说法正确的是（）A.地球是一颗绕太阳运动的行星B.关于天体运动的日心说和地心说都是错误C.太阳是静止不动，地球和其它行星都在绕太阳转动D.地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其它行星却绕地球转动3. 关于地球和太阳，下列说法中正确的是（）A.地球是围绕太阳运转的B.地球是围绕太阳做匀速圆周运动的C.由于地心说符合人们的日常经验，所以地心说是正确的D.太阳总是从东边升起，从西边落下，所以太阳围绕地球运转4. 关于公式kTR23，下列说法中正确的是（）A.一般计算

9、中，可以把行星的轨道理想化成圆，R是这个圆的半径B.公式只适用于围绕地球运行的卫星C.公式只适用太阳系中的行星或卫星D.公式适用宇宙中所有的行星或卫星5. 关于公式kTR23中的常量k，下列说法中正确的是（）A.k值是一个与行星或卫星无关的常量B.k值是一个与星球（中心天体）无关的常量C.k值是一个与星球（中心天体）有关的常量D.对于所有星球（中心天体）的行星或卫星，k值都相等6. 宇宙飞船围绕太阳在近似圆周的轨道运动，若其轨道半径是地球轨道半径的9 倍，则它们飞船绕太阳运行的周期是（）A.3 年 B.9年 C.27年 D.81年7. 开普勒仔细研究了第谷的观测资料，经过四年多的辛苦工作，终于

10、发现： 行星绕太阳运动并不是运动，所有行星绕太阳的运动的轨道都是，太阳处在； 所有行星的轨道的半长轴的跟公转周期的的比值相等。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 36 页提升练习1. 银河系中有两颗行星，它们绕太阳运转周期之比为81，则（1）它们的轨道半径的比为（）A.4 1 B.81 C.21 D.14 （2）两行星的公转速度之比为（） A.2 1 B.41 C.12 D.1 4 2. 已知金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期，它们绕太阳的公转均可看作匀速圆周运动，则可判定（）A.金星的质量大于地球的质量B.金星的

11、半径大于地球的半径C.金星运动的速度小于地球运动的速度D.金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离3. 两颗行星的质量分别为m1、m2，它们绕太阳运转轨道的半长轴分别为R1、R2，如果 m1 2m2，R116R2，那么，它们的运转周期之比T1 T24. 若已知地球对它所有卫星的k值等于 1.01 1013m3/s2，试求月球运行的轨道半径。（月球绕地球运行的周期大约是27 天）5. 两颗人造地球卫星A和 B，A一昼夜绕地球转动An圈， B一昼夜绕地球转动Bn圈，那么 A和 B的运行轨道半径之比ARBR等于多少？【试题答案】巩固练习1. D 2. A 3. A 4. AD 5. AC 6. C 7.

12、 匀速运动，椭圆，椭圆的一个焦点上，三次方，二次方提升练习1.(1) A (2) C 2. D 3. 641 4. 3.8108m 5. 32Bn32An精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 36 页新人教版高中物理必修二同步试题第六章万有引力与航天第二节太阳与行星间的引力【试题评价】1.土卫十和土卫十一是土星的两颗卫星，都沿近似为圆周的轨道绕土星运动。其参数如表：卫星半径（ m）卫星质量（ kg）轨道半径（ m）土卫十8.90104 2.0110181.51108土卫十一5.701045.6010171.51108两卫星相比

13、，土卫十A.受土星的万有引力较小B.绕土星做圆周运动的周期较大C.绕土星做圆周运动的向心加速度较大D.动能较大2.土星周围有美丽壮观的“光环”，组成环的颗粒是大小不等、线度从1 m 到 10m 的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星中心的距离从7.3 104km 延伸到 1.4105km。已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14h，引力常量为6.710-11N m2/kg2，则土星的质量约为（估算时不考虑环中颗粒间的相互作用）A.91016kg B.61017kg C.91025kg D.61026kg 3.不久前欧洲天文学家在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的行星，命名为“格利斯 5

14、81c”。该行星的质量是地球的5 倍，直径是地球的1.5 倍。设想在该行星表面附近绕行星圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1，在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2，则 Ek1/ Ek2为A.0.13 B.0.3 C.3.33 D.7.5 4.我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星。某双星是由质量不等的星体S1和 S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C 做匀速圆周运动。 由天文观察测得其运动周期为 T，S1到 C 点的距离为 r1，S1和 S2的距离为 r，已知引力常量为G。由此可求出 S2的质量为A.21224GTrrrB.23124GTrC

15、.2324GTrD.21224GTrr5.假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是A.地球的向心力变为缩小前的1/2 B.地球的向心力变为缩小前的1/16 C.地球绕太阳公转周期变为缩小前的1/2 D.地球绕太阳公转周期变为缩小前的1/4 6.我国将要发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1 号”。设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的1/81，月球的半径约为地球半径的1/4，地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为精选学习资料 - - - - - -

16、- - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 36 页A0.4km/s B1.8km/s C11km/s D36km/s 7.已知太阳半径和地球半径之比为1101，太阳密度和地球密度之比为1 4，取地球表面的重力加速度大小为g=10m/s2，则太阳表面的重力加速度大小约为多大？8.在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，速度方向是水平的，速度大小为v0，求它第二次落到火星表面时速度的大小，计算时不计大气阻力。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期为T。火星可视为半径为r

17、0的均匀球体。9.设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径为 R 速率为 v，则太阳的质量M 是多大？ （用 v、R 和引力常量G 表示）。太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速率约为地球公转速率的7 倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的2109倍。为了粗略估算银河系中恒星的数目， 可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量，那么银河系中恒星数目约为多少？（答案保留1 位有效数字）10.宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位

18、于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R 的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设每个星体的质量均为m。试求第一种形式下，星体运动的线速度和周期。假设两种形式星体的运动周期相同，第二种形式下星体之间的距离应为多少？答案1.D 2.D 3.C 4.D 5.B 6.B 7.270m/s28.20202328vrThrv9.GRv2，1011 10.RGmv45，GmRT5423R3512精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 36 页新人教版高中物理必修二同步试题第六章

19、万有引力与航天第三节万有引力定律【试题评价】1利用下列哪组数据，可以计算出地球质量：（）A已知地球半径和地面重力加速度B已知卫星绕地球作匀速圆周运动的轨道半径和周期C已知月球绕地球作匀速圆周运动的周期和月球质量D已知同步卫星离地面高度和地球自转周期2“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中，发现A、B 两颗天体各有一颗靠近表面飞行的卫星，并测得两颗卫星的周期相等，以下判断错误的是A天体 A、B 表面的重力加速度与它们的半径成正比B两颗卫星的线速度一定相等C天体 A、B 的质量可能相等D天体 A、B 的密度一定相等3已知某天体的第一宇宙速度为8 km/s ，则高度为该天体半径的宇宙飞船的运行速度

20、为A22km/s B4 km/s C42km/s D8 km/s 4探测器探测到土星外层上有一个环.为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速度v 与该层到土星中心的距离R 之间的关系来确定A若 vR，则该环是土星的一部分B若 v2R，则该环是土星的卫星群C若 v1/R，则该环是土星的一部分D若 v21/R，则该环是土星的卫星群52002 年 12 月 30 日凌晨， 我国的“神舟” 四号飞船在酒泉载人航天发射场发射升空，按预定计划在太空飞行了6 天零 18 个小时，环绕地球108 圈后，在内蒙古中部地区准确着精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结

21、 - - - - - - -第 8 页，共 36 页陆，圆满完成了空间科学和技术试验任务，为最终实现载人飞行奠定了坚实基础.若地球的质量、半径和引力常量G 均已知，根据以上数据可估算出“神舟”四号飞船的A.离地高度B.环绕速度C.发射速度D.所受的向心力6航天技术的不断发展，为人类探索宇宙创造了条件.1998 年 1 月发射的 “月球勘探者号”空间探测器，运用最新科技手段对月球进行近距离勘探，在月球重力分布、磁场分布及元素测定等方面取得最新成果.探测器在一些环形山中央发现了质量密集区，当飞越这些重力异常区域时A探测器受到的月球对它的万有引力将变大B探测器运行的轨道半径将变大C探测器飞行的速率将

22、变大D探测器飞行的速率将变小7（ 1998 年全国卷）宇航员站在某一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球。经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L。若抛出时的初速度增大到2 倍，则抛出点与落地点之间的距离为3L。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G。求该星球的质量M。8我国自制新型“长征”运载火箭，将模拟载人航天试验飞船“神舟三号”送入预定轨道，飞船绕地球遨游太空t7 天后又顺利返回地面.飞船在运动过程中进行了预定的空间科学实验，获得圆满成功。（1）设飞船轨道离地高度为h，地球半径为R，地面重力加速度为g.则“神舟三号”飞船绕地球正常运转多少

23、圈?(用给定字母表示).（2）若 h 600 km，R6400 km，则圈数为多少? 9在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，速度方向是水平的，速度大小为v0，求它第二次落到火星表面时速度的大小，计算时不计火星大气阻力。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期为T。火星可视为半径为r0的均匀球体。参考答案：1A B 2 B 3C 4AD 5AB 6AC 7解析：设抛出点的高度为h，第一次平抛的水平射程为x，则有精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - -

24、 - -第 9 页，共 36 页x2+y2=L2（1）由平抛运动的规律得知，当初速度增大到2 倍，其水平射程也增大到2x，可得(2x)2+h2=(3L)2（2）由以上两式解得h=3L（3）设该星球上的重力加速度为g，由平抛运动的规律得h=21gt2（4）由万有引力定律与牛顿第二定律得mgRGMm2（式中 m 为小球的质量）（5）联立以上各式得：22332GtLRM。点评： 显然，在本题的求解过程中，必须将自己置身于该星球上，其实最简单的办法是把地球当作该星球是很容易身临其境的了。8解：（ 1）在轨道上hRvmhRGmM22)(v=ThR)(2在地球表面：2RGmM=mg 联立式得：T=ghRR

25、hR)(2故 n=hRghRtRTt)(2（2）代人数据得：n=105 圈9以 g表示火星表面附近的重力加速度，M 表示火星的质量，m 表示火星的卫星的质量， m表示火星表面出某一物体的质量，由万有引力定律和牛顿第二定律，有gmrmMG20精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 36 页rTmrMmG22)2(设 v 表示着陆器第二次落到火星表面时的速度，它的竖直分量为v1，水平分量仍为v0，有hgv2212021vvv由以上各式解得20202328vrThrv精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 -

26、 - - - - - -第 11 页，共 36 页新人教版高中物理必修二同步试题第六章万有引力与航天第三节万有引力定律【试题评价】巩固练习1. 下列关于万有引力定律说法正确的是( ) A.万有引力定律是牛顿发现的B.万有引力定律适用于质点间的相互作用C.221rmmGF中的G是一个比例常数，没有单位D.两个质量分布均匀的球体, r是两球心间的距离2. 如图 6-2-1 所示，两球的半径远小于R，而球质量均匀分布，质量为1m、2m，则两球间的万有引力大小为（）A2121RmmG B.2221RmmGC.22121RRmmG D.22121RRRmmG3. 引力常量很小，说明了（）A.万有引力很小

27、B.万有引力很大C.很难观察到日常接触的物体间有万有引力，是因为它们的质量很小D.只有当物体的质量大到一定程度时，物体之间才有万有引力4. 下列关于万有引力定律的适用范围说法正确的是（）A.只适用于天体，不适用于地面物体B.只适用于质点，不适用于实际物体C.只适用于球形物体，不适用与其他形状的物体D.适用于自然界中任意两个物体之间5. 如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）A.行星同时受到太阳的万有引力和向心力B.行星受到太阳的万有引力，行星运动不需要向心力C.行星受到太阳的万有引力与它运动的向心力不等D.行星受到太阳的万有引力，万有引力提供行星圆周运动的向心力6. 假设火

28、星和地球都是球体。火星的质量为火星M, 地球的质量为地球M, 两者质量之比为P；火星的半径为火R, 地球的半径为地R, 两者半径之比为q。求它们表面处的重力加速度之比。1R2RR图 6-2-1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 36 页7. 某人质量为50kg，若g取 9.8m/s2，G6.67 10-11Nm2/kg2，地球半径R6.4 106m ，试求地球的质量。8. 万有引力常量G、地球半径R和重力加速度g，你能求出地球的质量吗？9. 地球质量大约是月球质量的81 倍，一个飞行器在地球与月球之间，当地球对它们的引力

29、和它的引力大小相等时，这飞行器距地心的距离与距离月球的距离之比为多少？提升练习1. 苹果落向地球, 而不是地球向上运动碰到苹果, 产生这个现象的原因是( ) A.由于地球对苹果有引力，而苹果对地球没有引力造成的B. 由于苹果质量小，对地球的引力小，而地球质量大，对苹果的引力大造成的C. 苹果与地球间的相互引力是相等的，由于地球质量极大，不可能产生明显加速度D.以上说法都不对2. 两行星的质量分别为1m和2m，绕太阳运行的轨道半径分别是1r和2r，若它们只要万有引力作用，那么这两个行星的向心加速度之比 ( ) A.1 B.1221rmrm C.2122rr D.2112rmrm3. 地球绕地轴自

30、转时，对静止在地面上的某一个物体，下列说法正确的是( ) A.物体的重力并不等于它随地球自转所需要的向心力B.在地面上的任何位置，物体向心加速度的大小都相等，方向都指向地心C.在地面上的任何位置，物体向心加速度的方向都垂直指向地球的自转轴D.物体随地球自转的向心加速度随着地球纬度的减小而增大4. 地球和月球中心距离是3.84 108m ，月球绕地球一周所用时间大约为27 天，则地球的质量为。5. 一个人在某一星球上以速度V竖直上抛一个物体，经时间t落回抛出点。 已知该星球的半径为R，若要在该星球上发射一颗靠近该星球运转的人造卫星，则该人造卫星的速度大小为多少 ? 精选学习资料 - - - -

31、- - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 36 页6. 月球质量是地球质量的811，月球半径是地球半径的8.31，在距月球表面56m高处，有一个质量为60 千克的物体自由下落。试求: （1）它落到月球表面需要多长时间? （2）它在月球上的“重力”跟在地球上是否相等? 巩固练习1. ABD 2. D 3. C 4. D 5. D 6. qPgg地火 7. 6.021024kg 8. GgRM29. 9 1 提示：飞行器受到月球与地球的万有引力相等，则有22月月地地RmMGRmMG19181月地月地MMRR提升练习1. C 2. C 3. CD 4. 61024

32、kg 5. tVRgRV2 6. 8s , 不等精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 36 页新人教版高中物理必修二同步试题第六章万有引力与航天第四节万有引力理论的成就【试题评价】一、选择题1设在地球上和在x天体上，以相同的初速度竖直上抛一物体，物体上升的最大高度比为K( 均不计阻力 ) ，且已知地球和x天体的半径比也为K，则地球质量与x天体的质量比为( ) A1 BKCK2 D1/K2(1988 年全国高考 ) 设地球表面重力加速度为g0，物体在距离地心4R(R是地球的半径 ) 处，由于地球的作用而产生的加速度为g，则g/

33、g0为( ) 1 1/9 1/4 1/16 3对于万有引力定律的数学表达式F2RmGM，下列说法正确的是( ) 公式中G为引力常数，是人为规定的r趋近于零时，万有引力趋于无穷大m1、m2之间的万有引力总是大小相等，与m1、m2的质量是否相等无关m1、m2之间的万有引力总是大小相等方向相反，是一对平衡力4 地球的半径为R， 地球表面处物体所受的重力为mg， 近似等于物体所受的万有引力关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中，正确的是( ) 离地面高度R处为 4mg离地面高度R处为mg/2离地面高度3R处为mg/3离地心R/2处为 4mg5物体在月球表面的重力加速度是在地球表面的重力加速度的1/

34、6 ，这说明了 ( ) A地球的半径是月球半径的6 倍B地球的质量是月球质量的6 倍C月球吸引地球的力是地球吸引月球的力的1/6 D物体在月球表面的重力是其在地球表面的重力的1/6 6关于天体的运动，下列叙述正确的是( ) A地球是静止的，是宇宙的中心B太阳是宇宙的中心C地球绕太阳做匀速圆周运动D九大行星都绕太阳运动，其轨道是椭圆7太阳表面半径为R ，平均密度为，地球表面半径和平均密度分别为R和 ，地球表面附近的重力加速度为g0，则太阳表面附近的重力加速度g( ) A0gRRBg0CRRg0 DRRg08假设火星和地球都是球体，火星质量M火和地球质量M地之比为M火/M地p，火星半径R火和地球半

35、径R地之比为R火/R地q，那么火星表面处的重力加速度g火和地球表面处的重力加速度g地之比g火/g地等于 ( ) Ap/q2 Bpq2Cp/qDpq二、非选择题9已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，万有引力恒量为G，用以上各量表示精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 36 页地球质量M_10已知地球半径约为6.4 106m ，又知月球绕地球的运动可近似看做圆周运动，则可估算出月球到地心的距离为_m ( 结果保留一位有效数字) 11火星的半径是地球半径的一半，火星质量约为地球质量的1/9 ，那么地球表面质量为 50 kg

36、的物体受到地球的吸引力约是火星表面同质量的物体受到火星吸引力的_倍12假如地球自转速度达到使赤道上的物体“飘”起来( 即完全失重 ) ，那么地球上一天等于多少小时？( 地球半径取6.4 106 m) 13飞船以ag/2 的加速度匀加速上升，由于超重现象，用弹簧秤测得质量为10 kg的物体重量为75 N由此可知， 飞船所处位置距地面高度为多大？( 地球半径为6400 km，g10 m/s2) 14两颗靠得很近的恒星，必须各以一定的速率绕它们连线上某一点转动，才不至于由于万有引力的作用而将它们吸引到一起已知这两颗恒星的质量为m1、m2，相距L，求这两颗恒星的转动周期参考答案一、选择题1解析：mgG

37、2RMm，gG2RMHgv220，gHv220两式联立求解得：MMK1 答案： B 2解析：本题考查万有引力定律的简单应用地球表面处的重力加速度和在离地心高4R处的加速度均由地球对物体的万有引力产生，所以有FG2rMmmg，答案： D 3C 4 解析：FmgG2RMm，FmgG2)3( RMm，F91F91mg故 C选项正确答案： C 5D 6D 7解析：mg0G2RMm，g0G2RMG34R3/R2，g034GR同理可得精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 36 页g34GR故gRRg0，则 C选项正确答案： C 8解析：

38、由G2RMmmg，得g2RGM所以，地火gg地火MM(火地RR)2P/q2答案： A 二、非选择题9解析：地球表面上物体重力等于地球对物体的万有引力，即mgG2RMm所以MGgR2答案：GgR210解析： 地球对月球的万有引力提供月球绕地球运转所需的向心力，月球绕地球运转的周期为27 天，即G2rMmm224Tr T27 243600 s G2RMmmg由、两式可得r32224TgR322264)36002427()104. 6(8. 94108 m 答案： 410811解析：物体受地球的吸引力为FG2RMm物体受火星的吸引力为FG2)5. 0(9RmM两式相除得49FF答案：4912解析：由

39、万有引力提供向心力，则精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 36 页G2RMmmgm2Rm224TR所以T2gR210104 .66241064 s 16 102 s 360010162h 1.396 h 1.4 h 答案： 1.4 h 13解析：该题应用第二定律和万有引力的知识来求解，设物体所在位置高度为h，重力加速度为g，物体在地球表面重力加速度为g，则F-mgma gG2)(hRMgG2RM由式得：gmF-a105.7g-2g4g由、得：41)(22hRRgg所以hR 6400 km答案： 6400 km 14解析：由

40、万有引力定律和向心力公式来求即可m1、m2做匀速圆周运动的半径分别为R1、R2，它们的向心力是由它们之间的万有引力提供，所以G221Lmmm1224TR1 G221Lmmm2224TR2 R1+R2L 由得：1221mmRR，得：R1212mmmL代入式T2)(442122222122mmLmGmLGmRL精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 36 页所以：T2)(213mmGL答案： 2)(213mmGL精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 36 页新人

41、教版高中物理必修二同步试题第六章万有引力与航天第四节万有引力理论的成就【试题评价】巩固练习1. 已知万有引力常量G和下列各组数据，能计算出地球质量的是( ) A.月球绕地球运行的周期及月球距地球的距离B.地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离C.人造卫星在地面附近运行的速度和运行周期D.若不考虑地球自转，已知地球的半径及重力加速度2. 若知道太阳的某一颗行星绕太阳运转的轨道半径为r，周期为T，万有引力常量G，则可求得（） A. 该行星的质量 B.太阳的质量C.该行星的密度 D.太阳的平均密度3. 若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动，已知其周期为T，引力常量为G，那么该行星的平均密度为

42、（）A.32GT B.24GT C.42GT D.23GT4. 绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中有一质量为10 千克的物体挂在弹簧秤上，这时弹簧秤的示数（）A.等于 98N B.小于 98N C.大于 98N D.等于 0 5. 一颗质量为m的卫星绕质量为M的行星做匀速圆周运动，则卫星的周期（）A.与卫星的质量无关 B.与卫星的运行速度成正比C.与行星质量M的平方根成正比 D.与卫星轨道半径的23次方有关6. 太阳光到达地球需要的时间为500s，地球绕太阳运行一周需要的时间为365 天，试估算太阳的质量（取一位有效数字）。7. 宇宙飞船飞到一个不知名的行星表面，能否用一只表通过测定时间测出行星

43、的密度？8. 两个靠得很近的天体，离其它天体非常遥远，它们以其连线上某一点O为圆心各自做匀速圆周运动， 两者的距离保持不变，科学家把这样的两个天体称为“双星”，如图642 所示。已知双星的质量为1m和2m，它们之间1m2mo 图 2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 36 页的距离为L。求双星运行轨道半径1r和2r，以及运行的周期T。9. 两个行星质量分别为m和M，绕太阳运行的轨道半径分别是r和R，求（1）它们与太阳间的万有引力之比（2）它们的公转周期之比提升练习1. 为了估算一个天体的质量，需要知道绕该天体作匀速圆周运

44、动的另一星球（或卫星） 的条件是（）A.质量和运行周期 B.运转周期和轨道半径C.轨道半径和环绕速度 D.环绕速度和运转周期2. 已知地球的质量为M，月球的质量为m，月球绕地球的轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，则月球绕地球运转轨道处的重力加速度大小等于（）A.2rGm B.2rGM C.224T D.rT2243. 已知地球和火星的质量比1/8/火地MM，半径比1/2/火地RR，表面动摩擦因数均为 0.5 ，用一根绳在地球表面上水平拖一个箱子，箱子能获得2/10sm的最大加速度。将此箱子和绳子送上火星表面，仍用该绳子水平拖木箱，则木箱产生的最大加速度为多少？（地球表面的重力加速度为2

45、/10sm）（）A. 2/10sm B.2/5.12sm C.2/5.7sm D.2/15sm4设地球表面的重力加速度为0g，物体在距离地心R4（R是地球半径）处，由于地球的作用产生的加速度为g，则0/ gg为（）A.1 B.g/1 C.1/4 D.1/16 5. 地球半径为R，地球附近的重力加速度为0g，则在离地面高度为h处的重力加速度是（）A.202hRgh B.202hRgR C.20hRRg D.20hRg6. 假如地球自转速度达到赤道上的物体“飘”起（即完全失重），那么估算一下，地球上一天等于多少h？（地球半径取m6104.6，结果取两位有效数字）。精选学习资料 - - - - -

46、- - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 36 页7两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动，现测得两个星球中心距离为R，其运动周期为T，求两个星球的总质量。巩固练习1. ACD 2. B 3. D 4. D 5. AD 6. 21030kg 7. 提示：根据万有引力提供向心力RTmRMmG2224并且由Vm，334RV得23GT8. 2121mmLmr2112mmLmr, GMrT3249. 22MrmRFFMm , 33RrTTMm提升练习1. BCD 2. BD 3. B 4. D 5. C 6. 1.4 7.

47、 232214GTRMM精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 36 页新人教版高中物理必修二同步试题第六章万有引力与航天第四节万有引力理论的成就【试题评价】小试身手1、若有一星球密度与地球密度相同，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2 倍则该星球质量是地球质量的（ D ）A、0.5 倍B、2 倍C、4 倍D、8 倍2、若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动，设其周期为T，引力常量为G，那么该行星的平均密度为（B ）A、32GTB、23GTC、42GTD、24GT3、 为了估算一个天体的质量，需要知道绕该天体做匀速

48、圆周运动的另一星球的条件是（AC）A、运转周期和轨道半径B、质量和运转周期C、线速度和运转周期D、环绕速度和质量4、在某行星上，宇航员用弹簧称称得质量为m 的砝码重量为F，乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行，测得其环绕周期为T，根据这些数据求该星球的质量。M=434316GmTF能力测验1、一颗质量为m 的卫星绕质量为M 的行星做匀速圆周运动，则卫星的周期（AB ）A与卫星的质量无关B与卫星轨道半径的3/2 次方有关C与卫星的运动速度成正比D与行星质量M 的平方根成正比2、设在地球上和某天体上以相同的初速度竖直向上抛一物体的最大高度之比为k（均不计阻力），且已知地球于该天体的半径之比也为k，则

49、地球与天体的质量之比为（B ）A.1 B.k C.k2D.1/k 3、两颗行星A 和 B 各有一颗卫星a和 b，卫星轨道接近各自的行星表面，如果两行星质量之比为 MA/MB=p，两行星半径之比RA/RB=q，则两卫星周期之比Ta/Tb为（ D ）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 36 页A、pqB、pqC、qppD、pqq4、A、B 两颗行星，质量之比为MA/MB=p，半径之比为RA/RB=q，则两行星表面的重力加速度为（C ）A、p/q B、pq2C、p/q2D、 pq 5、地球公转的轨道半径是R1，周期是T1，月球绕

50、地球运转的轨道半径是R2，周期是T2，则太阳质量与地球质量之比是（B ）A、TRTR22322131B、TRTR21322231C、TRTR21222221D、TRTR322231216、若某行星的质量和半径均为地球的一半，那么质量为50kg 的宇航员在该星球上的重力是地球上重力的（C ）A、1/4 B、1/2 C、2 倍D、4 倍7、月球质量是地球质量的1/81，月球半径是地球半径的1/3.8。如果分别在地球上和在月球上都用同一初速度竖直上抛出一个物体（阻力不计），两者上升高度的比为多少？7 .51818.328、已知月球与地球的平均距离是3.84 108m,月球绕地球转动的平均速率为100