2020_2021学年新教材高中物理第七章万有引力与宇宙航行3万有引力理论的成就练习含解析新人教版必修2202106251121.docx
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1、万有引力理论的成就课后训练巩固提升双基巩固学考突破1.有人猜测,太阳系还有一颗行星就在地球的轨道上,从地球上看,它永远在太阳的背面,人类一直未能发现它,可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”。由以上信息我们可能推知()A.这颗行星的公转周期与地球相等B.这颗行星的自转周期与地球相等C.这颗行星质量等于地球的质量D.这颗行星的密度等于地球的密度解析:由题意知,该行星的公转周期应与地球的公转周期相等,这样,从地球上看,它才能永远在太阳的背面。答案:A2.过去几千年来,人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内,行星“51 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。“51 peg b”绕其中心恒星做
2、匀速圆周运动,周期约为4天,轨道半径约为地球绕太阳运动半径的120。该中心恒星与太阳的质量比约为()A.110B.1C.5D.10解析:行星绕中心恒星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得Gm0mr2=m42T2r,则m1m2=r1r23T2T12=120336542=1,选项B正确。答案:B3.2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫,以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料,它的发现使“太空电梯”缆线的制造成为可能,人类将有望通过“太空电梯”进入太空。现假设有一“太空电梯”悬在赤道上空某处,相对地球静
3、止,如图所示,那么关于“太空电梯”,下列说法正确的是()A.“太空电梯”各点均处于完全失重状态B.“太空电梯”各点运行周期随高度增大而增大C.“太空电梯”上各点线速度与该点离地球球心距离的二次方成反比D.“太空电梯”上各点线速度与该点离地球球心距离成正比解析:“太空电梯”随地球一起自转,其上各点周期与地球相同,B错;根据v=r,可知C错,D对;“太空电梯”不处于完全失重状态,A错。答案:D4.(多选)科学家在研究地月组成的系统时,从地球向月球发射激光,测得激光往返时间为t。若还已知引力常量G,月球绕地球旋转(可看成匀速圆周运动)的周期T,光速c(地球到月球的距离远大于它们的半径)。则由以上物理
4、量可以求出()A.月球到地球的距离B.地球的质量C.月球受地球的引力D.月球的质量解析:根据激光往返时间为t和激光的速度可求出月球到地球的距离,A正确;又因知道月球绕地球旋转的周期T,根据Gm地mr2=m2T2r可求出地球的质量m地=42r3GT2,B正确;我们只能计算中心天体的质量,D错误;不知月球的质量,无法计算月球受到的地球的引力,C错误。答案:AB5.嫦娥一号是我国首颗绕月人造卫星,它在距月球表面高度为200 km的圆形轨道上运行,运行周期为127 min。已知引力常量G=6.6710-11 Nm2/kg2,月球半径约为1.74103 km。利用以上数据估算月球的质量约为()A.8.1
5、1010 kgB.7.41013 kgC.5.41019 kgD.7.41022 kg解析:嫦娥一号绕月球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,由牛顿第二定律知Gm月mr2=42mrT2,得m月=42r3GT2,其中r=R+h,代入数据解得m月=7.41022kg,选项D正确。答案:D6.(多选)某宇宙飞船在向宇宙深处飞行过程中,发现A、B两颗均匀球形天体,两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星,测得两颗卫星的周期相等,以下判断正确的是()A.天体A、B的质量一定不相等B.两颗卫星的线速度一定相等C.天体A、B表面的重力加速度之比等于它们的半径之比D.天体A、B的密度一定相等解析:假设某行星有卫星绕
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