7.3 万有引力理论的成就 同步练习题（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 7.3 万有引力理论的成就 同步练习题（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 808.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-23 10:49:53 | ||
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文档简介
7.3 万有引力理论的成就
一、单选题
1．假设嫦娥一号卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为R，周期为T，引力常量为G，根据以上信息，可以求出（ ）
A．月球的质量 B．地球的质量
C．“嫦娥一号”卫星的质量 D．月球对“嫦娥一号”卫星的引力
2．2020年10月26日，我国通过“一箭三星”方式，成功发射了“遥感三十号”07 组卫星。其中某颗质量为m的人造地球卫星绕地球沿圆轨道运行，其轨道半径为r时，周期为T，则地球的质量M为（ ）
A． B． C． D．
3．关于万有引力定律应用于天文学研究的历史事实，下列说法中正确的是（ ）
A．天王星和海王星，都是运用万有引力定律，经过大量计算以后而发现的
B．在18世纪已经发现的七颗行星中，人们发现第七颗行星——天王星的运动轨道总是同根据万有引力定律计算出来的结果有比较大的偏差，于是有人推测，在天王星轨道外还有一颗行星，是它的存在引起了上述偏差
C．第八颗行星，是牛顿运用自己发现的万有引力定律，经过大量计算而发现的
D．天王星是英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶合作研究后共同发现的
4．在半径为 R1的 K 星球表面竖直向上提起一质量为 m1的物体，拉力 F 与物体加速度 a 的关系如图线 1 所示。在半径为 R2的 T 星球表面竖直向上提起一质量为 m2的物体，拉力 F 与物体加速度 a 的关系如图线 2 所示。设两星球密度相等，质量分布均匀。则 （ ）
A．m1 : m2=3 : 1，R1 : R2=1 : 2 B．m1 : m2=3 : 2，R1 : R2=3 : 1
C．m1 : m2=3 : 1，R1 : R2=2 : 3 D．m1 : m2=3 : 2，R1 : R2=2 : 1
5．2021年5月15日，我国发射的“祝融号”火星探测器顺利着陆火星，标志着我国星际探索达到新高度，该探测器在距火星表面高度为h的轨道上绕火星做周期为T的匀速圆周运动，再经多次变轨后成功着陆，着陆后测得火星表面的重力加速度为g，已知火星的半径为R，万有引力常量为G，忽略火星自转及其他星球对探测器的影响，以下说法正确的是（ ）
A．火星的质量为 B．火星的质量为
C．火星的密度为 D．火星的密度为
6．“祝融号”火星车的高度有185公分，重量达到240公斤。设计寿命为3个火星月，相当于约92个地球日。“祝融号”火星车将在火星上开展地表成分、物质类型分布、地质结构以及火星气象环境等探测工作。已知火星直径约为地球的一半，火星质量约为地球质量的十分之一，则“祝融号”在火星上受到的重力大小最接近（ ）
A．240N B．960N C．1200N D．2400N
7．2021年12月9日15点40分，“天宫课堂”第一课正式开讲，这是时隔8年之后，中国航天员再次在太空授课。若已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G，在距地面高度为h的空间站内有一质量为m水球，其引力加速度大小为（ ）
A．0 B． C． D．
8．一行星围绕某恒星做匀速圆周运动。由天文观测可得其运行周期为T、线速度为v，已知万有引力常量为G，则（ ）
A．行星运动的轨道半径为
B．行星的质量为
C．恒星的质量为
D．恒星表面的重力加速度大小为
二、多选题
9．嫦娥工程分为三期，简称“绕、落、回”三步走。我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，经变轨成功落月。若该卫星在某次变轨前，在距月球表面高度为的轨道上绕月球做匀速圆周运动，其运行的周期为。若以表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响，（万有引力常量为）则（ ）
A．“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为
B．物体在月球表面自由下落的加速度大小为
C．在月球上发射月球卫星的最小发射速度为
D．月球的平均密度为
10．2021年6月17日，中国神舟十二号载人飞船成功发射升空，将聂海胜、刘伯明和汤洪波三名航天员送入太空。神州十二号飞船在入轨后，与天和核心舱进行自主快速交会对接。与天和核心舱、天舟二号货运飞船形成组合体后，组合体围绕地球做匀速圆周运动。已知引力常量为，组合体轨道半径为，组合体绕地球转圈的时间为，下列物理量可求的是（ ）
A．地球表面重力加速度 B．地球质量
C．组合体所在轨道的重力加速度 D．地球的密度
11．2016年10月19日凌晨，“神舟十一号”飞船与“天宫二号”成功实施自动交会对接。如图所示，已知“神舟十一号”与“天宫二号”对接后，组合体在时间t内沿圆周轨道绕地球转过的角度为θ，组合体轨道半径为r，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑地球自转。则（ ）
A．可求出组合体的质量
B．可求出地球的平均密度
C．可求出组合体做圆周运动的线速度
D．可求出组合体受到的地球的万有引力
12．通过观察冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量。假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量。这两个物理量可以是（ ）
A．卫星的速度和角速度 B．卫星的质量和轨道半径
C．卫星的质量和卫星受到的引力大小 D．卫星的运行周期和轨道半径
三、填空题
13．某科学家估测一个密度约为1.5×103kg/m3的液态星球是否存在，他的主要依据之一就是它的自转周期，假若它存在，其自转周期最小值约为_____s．（结果保留一位有效数字）
14．2021年4月9日，“长征四号”乙遥四十九运载火箭在太原卫星发射中心点火升空，成功将“试验六号”03 星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。已知“试验六号”03 星在地球上空绕地球做匀速圆周运动，经过时间 t，卫星与地球地心的连线扫过的角度是α，那么“试验六号”03 星的环绕周期 T=____；已知“试验六号”03 星的轨道半径为r，引力常量为 G，则地球的质量可表示为 M=______。
四、解答题
15．载人登月计划是我国的“探月工程”计划中的第二大目标。假设宇航员登上月球后，在离月球表面h （hR）高处自由释放一小球，测出小球下落时间为t。已知引力常量为G，月球的半径为R，不考虑月球自转的影响，求：
（1）月球表面的重力加速度大小g月；
（2）月球的平均密度ρ。
16．一颗在赤道上空运行的人造卫星，其距离地球表面的高度为h=R（R为地球半径），卫星的转动方向与地球自转方向相同，已知地球自转的角速度为ω0，地球表面处的重力加速度为g，引力常量为G，求：
（1）该卫星绕地球运行的角速度ω；
（2）若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方，到它下次通过该建筑物正上方需要的时间。
17．下表是一些有关地球和火星的数据，利用表中的相关信息完成下列物理量的求解。（已知引力常量G）
（1）若选择①②，试求地球的质量；
（2）若选择③④⑤，试求火星公转的线速度。
信息序号 ① ② ③ ④ ⑤
信息内容 地球半径为R 地表重力加速度为g 地球与太阳的距离r1 地球的公转周期为T1 火星的公转周期为T2
18．一宇航员乘宇宙飞船到达某星球表面，他将所带的一个长为L=2m，倾角为θ=37°的斜面，固定在该星球地面上，宇航员让一个与斜面的滑动摩擦因数为μ=0.5的小滑块从斜面顶端由静止释放，他测出小滑块到达斜面底端所用时间为t =2s.求：（sin37°=0.6,cos37°=0.8）
（1）该星球地面的重力加速度g；
（2）若已知该星球半径为R，万有引力恒量为G，忽略该星球的自转，求星球的密度ρ。
试卷第4页，共5页
试卷第5页，共5页
参考答案
1．A
【详解】
A．卫星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力
解得月球的质量
故A正确；
B．地球不是中心天体，不能求出地球质量，故B错误；
C．由于“嫦娥一号”卫星是环绕天体，不是中心天体，不能求出质量，故C错误；
D．月球对“嫦娥一号”卫星的引力为
由于“嫦娥一号”卫星质量不知道，所以无法求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力，故D错误。
故选A。
2．D
【详解】
根据万有引力提供向心力
解得
故选D。
3．B
【详解】
AB．天王星是在1781年发现的，而卡文迪许测出引力常量是在1789年，在此之前人们还不能用万有引力定律做有实际意义的计算，故A错误，B正确；
CD．太阳系的第八颗行星即海王星是英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶各自独立地利用万有引力定律计算出轨道和位置，由德国的伽勒首先发现的，故CD错误。
故选B。
4．A
【详解】
物体在星球表面竖直向上加速，根据牛顿第二定律有
变形得
则图线的斜率表示物体的质量，则有
，
故
当时，拉力等于物体的重力，则有
、
则重力加速度之比为
根据物体在星球表面上，万有引力等于重力，则有
又
联立解得
故
故选A。
5．D
【详解】
AB．探测器绕火星做周期为T的匀速圆周运动，有
得火星的质量为
AB错误；
CD．由
及得
再由密度公式得火星的密度为
C错误，D正确。
故选D。
6．B
【详解】
物体在星球表面所受万有引力和重力近似相等，则
解得星球表面的重力加速度
所以火星与地球表面重力加速度之比为
即
“祝融号”火星车在火星上与地球上的质量相等，“祝融号”火星车在火星上受到的重力大小约为
故B正确。
故选B。
7．B
【详解】
由万有引力公式
得，在距地面高度为h的空间站内有一质量为m水球，其引力加速度大小为
故B正确。
故选B。
8．C
【详解】
A．行星做匀速圆周运动，根据线速度与周期的关系可知
v
解得
故A错误；
B．行星属于环绕天体，质量无法求出，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力，有
解得恒星的质量为
故C正确；
D．恒星的半径未知，表面的重力加速度无法确定，故D错误。
故选C。
9．BC
【详解】
A“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动，轨道半径为
则它绕月球做匀速圆周运动的速度大小为
故A错误；
B．对于“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动过程，由万有引力提供向心力得
在月球表面，重力等于万有引力得
联立解得
故B正确；
C．由万有引力提供向心力得
与
联立解得在月球上发射月球卫星的最小发射速度为
故C正确；
D．由
得月球的质量为
则月球的密度
故D错误。
故选BC。
10．BC
【详解】
AD．由于不知道地球半径，所以无法计算地球表面重力加速度和地球的密度。故AD错误；
BC．飞船周期为
根据万有引力提供向心力得
联立解得
，
故BC正确。
故选BC。
11．BC
【详解】
A．由题意可知，组合体的角速度为
由万有引力提供向心力可得
联立可求出地球的质量，不能求组合体的质量，故A错误；
B．由
可求出地球的半径，带入
能求出地球的密度，故B正确；
C．由
可求出组合体的线速度，故C正确；
D．因为组合体的质量未知，所以不能求组合体受到的万有引力，故D错误。
故选BC。
12．AD
【详解】
卫星绕冥王星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力：
A．已知卫星的速度和角速度，则轨道半径
根据
即可求出冥王星质量M，故A正确；
B．根据
可知卫星的质量可以约去，只知道半径不能求出冥王星的质量M，故B错误；
C．根据
可知卫星的质量可以约去，只知道角速度不能求出冥王星的质量M，故C错误；
D．根据
可知，知道冥王星的运行周期和轨道半径可求出冥王星的质量M，故D正确。
故选AD。
13．1×104s
【详解】
取表面上的一小部分m，则由要所需要的向心力小于或等于万有引力：
又M＝ρπr3，
解得
14．
【详解】
根据角速度的定义式可得
由
可得
由万有引力提供向心力
可得
15．（1） ；（2）
【详解】
（1）小球自由下落，有
得
（2）对月球表面的物体，有
联立解得
16．（1）；（2）
【详解】
（1）在地球表面处物体受到的重力等于万有引力
在距离地球表面的高度为h=R处，仍有万有引力等于重力
人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力
联立以上各式解得
（2）卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在建筑物上空
解得
17．（1）；（2）
【详解】
（1）由
G＝mg
得地球质量
M地＝
（2）根据开普勒第三定律
得火星与太阳的距离
火星公转的线速度
18．（1）5m/s2；（2）或
【详解】
（1）对滑块：在斜面运动时，有
解得
由滑块受力可知
求得
（2）在该星球表面时，有
可求得
星球的密度
解得
或者答案第10页，共10页
答案第11页，共1页
一、单选题
1．假设嫦娥一号卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为R，周期为T，引力常量为G，根据以上信息，可以求出（ ）
A．月球的质量 B．地球的质量
C．“嫦娥一号”卫星的质量 D．月球对“嫦娥一号”卫星的引力
2．2020年10月26日，我国通过“一箭三星”方式，成功发射了“遥感三十号”07 组卫星。其中某颗质量为m的人造地球卫星绕地球沿圆轨道运行，其轨道半径为r时，周期为T，则地球的质量M为（ ）
A． B． C． D．
3．关于万有引力定律应用于天文学研究的历史事实，下列说法中正确的是（ ）
A．天王星和海王星，都是运用万有引力定律，经过大量计算以后而发现的
B．在18世纪已经发现的七颗行星中，人们发现第七颗行星——天王星的运动轨道总是同根据万有引力定律计算出来的结果有比较大的偏差，于是有人推测，在天王星轨道外还有一颗行星，是它的存在引起了上述偏差
C．第八颗行星，是牛顿运用自己发现的万有引力定律，经过大量计算而发现的
D．天王星是英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶合作研究后共同发现的
4．在半径为 R1的 K 星球表面竖直向上提起一质量为 m1的物体，拉力 F 与物体加速度 a 的关系如图线 1 所示。在半径为 R2的 T 星球表面竖直向上提起一质量为 m2的物体，拉力 F 与物体加速度 a 的关系如图线 2 所示。设两星球密度相等，质量分布均匀。则 （ ）
A．m1 : m2=3 : 1，R1 : R2=1 : 2 B．m1 : m2=3 : 2，R1 : R2=3 : 1
C．m1 : m2=3 : 1，R1 : R2=2 : 3 D．m1 : m2=3 : 2，R1 : R2=2 : 1
5．2021年5月15日，我国发射的“祝融号”火星探测器顺利着陆火星，标志着我国星际探索达到新高度，该探测器在距火星表面高度为h的轨道上绕火星做周期为T的匀速圆周运动，再经多次变轨后成功着陆，着陆后测得火星表面的重力加速度为g，已知火星的半径为R，万有引力常量为G，忽略火星自转及其他星球对探测器的影响，以下说法正确的是（ ）
A．火星的质量为 B．火星的质量为
C．火星的密度为 D．火星的密度为
6．“祝融号”火星车的高度有185公分，重量达到240公斤。设计寿命为3个火星月，相当于约92个地球日。“祝融号”火星车将在火星上开展地表成分、物质类型分布、地质结构以及火星气象环境等探测工作。已知火星直径约为地球的一半，火星质量约为地球质量的十分之一，则“祝融号”在火星上受到的重力大小最接近（ ）
A．240N B．960N C．1200N D．2400N
7．2021年12月9日15点40分，“天宫课堂”第一课正式开讲，这是时隔8年之后，中国航天员再次在太空授课。若已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G，在距地面高度为h的空间站内有一质量为m水球，其引力加速度大小为（ ）
A．0 B． C． D．
8．一行星围绕某恒星做匀速圆周运动。由天文观测可得其运行周期为T、线速度为v，已知万有引力常量为G，则（ ）
A．行星运动的轨道半径为
B．行星的质量为
C．恒星的质量为
D．恒星表面的重力加速度大小为
二、多选题
9．嫦娥工程分为三期，简称“绕、落、回”三步走。我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，经变轨成功落月。若该卫星在某次变轨前，在距月球表面高度为的轨道上绕月球做匀速圆周运动，其运行的周期为。若以表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响，（万有引力常量为）则（ ）
A．“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为
B．物体在月球表面自由下落的加速度大小为
C．在月球上发射月球卫星的最小发射速度为
D．月球的平均密度为
10．2021年6月17日，中国神舟十二号载人飞船成功发射升空，将聂海胜、刘伯明和汤洪波三名航天员送入太空。神州十二号飞船在入轨后，与天和核心舱进行自主快速交会对接。与天和核心舱、天舟二号货运飞船形成组合体后，组合体围绕地球做匀速圆周运动。已知引力常量为，组合体轨道半径为，组合体绕地球转圈的时间为，下列物理量可求的是（ ）
A．地球表面重力加速度 B．地球质量
C．组合体所在轨道的重力加速度 D．地球的密度
11．2016年10月19日凌晨，“神舟十一号”飞船与“天宫二号”成功实施自动交会对接。如图所示，已知“神舟十一号”与“天宫二号”对接后，组合体在时间t内沿圆周轨道绕地球转过的角度为θ，组合体轨道半径为r，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑地球自转。则（ ）
A．可求出组合体的质量
B．可求出地球的平均密度
C．可求出组合体做圆周运动的线速度
D．可求出组合体受到的地球的万有引力
12．通过观察冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量。假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量。这两个物理量可以是（ ）
A．卫星的速度和角速度 B．卫星的质量和轨道半径
C．卫星的质量和卫星受到的引力大小 D．卫星的运行周期和轨道半径
三、填空题
13．某科学家估测一个密度约为1.5×103kg/m3的液态星球是否存在，他的主要依据之一就是它的自转周期，假若它存在，其自转周期最小值约为_____s．（结果保留一位有效数字）
14．2021年4月9日，“长征四号”乙遥四十九运载火箭在太原卫星发射中心点火升空，成功将“试验六号”03 星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。已知“试验六号”03 星在地球上空绕地球做匀速圆周运动，经过时间 t，卫星与地球地心的连线扫过的角度是α，那么“试验六号”03 星的环绕周期 T=____；已知“试验六号”03 星的轨道半径为r，引力常量为 G，则地球的质量可表示为 M=______。
四、解答题
15．载人登月计划是我国的“探月工程”计划中的第二大目标。假设宇航员登上月球后，在离月球表面h （hR）高处自由释放一小球，测出小球下落时间为t。已知引力常量为G，月球的半径为R，不考虑月球自转的影响，求：
（1）月球表面的重力加速度大小g月；
（2）月球的平均密度ρ。
16．一颗在赤道上空运行的人造卫星，其距离地球表面的高度为h=R（R为地球半径），卫星的转动方向与地球自转方向相同，已知地球自转的角速度为ω0，地球表面处的重力加速度为g，引力常量为G，求：
（1）该卫星绕地球运行的角速度ω；
（2）若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方，到它下次通过该建筑物正上方需要的时间。
17．下表是一些有关地球和火星的数据，利用表中的相关信息完成下列物理量的求解。（已知引力常量G）
（1）若选择①②，试求地球的质量；
（2）若选择③④⑤，试求火星公转的线速度。
信息序号 ① ② ③ ④ ⑤
信息内容 地球半径为R 地表重力加速度为g 地球与太阳的距离r1 地球的公转周期为T1 火星的公转周期为T2
18．一宇航员乘宇宙飞船到达某星球表面，他将所带的一个长为L=2m，倾角为θ=37°的斜面，固定在该星球地面上，宇航员让一个与斜面的滑动摩擦因数为μ=0.5的小滑块从斜面顶端由静止释放，他测出小滑块到达斜面底端所用时间为t =2s.求：（sin37°=0.6,cos37°=0.8）
（1）该星球地面的重力加速度g；
（2）若已知该星球半径为R，万有引力恒量为G，忽略该星球的自转，求星球的密度ρ。
试卷第4页，共5页
试卷第5页，共5页
参考答案
1．A
【详解】
A．卫星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力
解得月球的质量
故A正确；
B．地球不是中心天体，不能求出地球质量，故B错误；
C．由于“嫦娥一号”卫星是环绕天体，不是中心天体，不能求出质量，故C错误；
D．月球对“嫦娥一号”卫星的引力为
由于“嫦娥一号”卫星质量不知道，所以无法求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力，故D错误。
故选A。
2．D
【详解】
根据万有引力提供向心力
解得
故选D。
3．B
【详解】
AB．天王星是在1781年发现的，而卡文迪许测出引力常量是在1789年，在此之前人们还不能用万有引力定律做有实际意义的计算，故A错误，B正确；
CD．太阳系的第八颗行星即海王星是英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶各自独立地利用万有引力定律计算出轨道和位置，由德国的伽勒首先发现的，故CD错误。
故选B。
4．A
【详解】
物体在星球表面竖直向上加速，根据牛顿第二定律有
变形得
则图线的斜率表示物体的质量，则有
，
故
当时，拉力等于物体的重力，则有
、
则重力加速度之比为
根据物体在星球表面上，万有引力等于重力，则有
又
联立解得
故
故选A。
5．D
【详解】
AB．探测器绕火星做周期为T的匀速圆周运动，有
得火星的质量为
AB错误；
CD．由
及得
再由密度公式得火星的密度为
C错误，D正确。
故选D。
6．B
【详解】
物体在星球表面所受万有引力和重力近似相等，则
解得星球表面的重力加速度
所以火星与地球表面重力加速度之比为
即
“祝融号”火星车在火星上与地球上的质量相等，“祝融号”火星车在火星上受到的重力大小约为
故B正确。
故选B。
7．B
【详解】
由万有引力公式
得，在距地面高度为h的空间站内有一质量为m水球，其引力加速度大小为
故B正确。
故选B。
8．C
【详解】
A．行星做匀速圆周运动，根据线速度与周期的关系可知
v
解得
故A错误；
B．行星属于环绕天体，质量无法求出，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力，有
解得恒星的质量为
故C正确；
D．恒星的半径未知，表面的重力加速度无法确定，故D错误。
故选C。
9．BC
【详解】
A“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动，轨道半径为
则它绕月球做匀速圆周运动的速度大小为
故A错误；
B．对于“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动过程，由万有引力提供向心力得
在月球表面，重力等于万有引力得
联立解得
故B正确；
C．由万有引力提供向心力得
与
联立解得在月球上发射月球卫星的最小发射速度为
故C正确；
D．由
得月球的质量为
则月球的密度
故D错误。
故选BC。
10．BC
【详解】
AD．由于不知道地球半径，所以无法计算地球表面重力加速度和地球的密度。故AD错误；
BC．飞船周期为
根据万有引力提供向心力得
联立解得
，
故BC正确。
故选BC。
11．BC
【详解】
A．由题意可知，组合体的角速度为
由万有引力提供向心力可得
联立可求出地球的质量，不能求组合体的质量，故A错误；
B．由
可求出地球的半径，带入
能求出地球的密度，故B正确；
C．由
可求出组合体的线速度，故C正确；
D．因为组合体的质量未知，所以不能求组合体受到的万有引力，故D错误。
故选BC。
12．AD
【详解】
卫星绕冥王星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力：
A．已知卫星的速度和角速度，则轨道半径
根据
即可求出冥王星质量M，故A正确；
B．根据
可知卫星的质量可以约去，只知道半径不能求出冥王星的质量M，故B错误；
C．根据
可知卫星的质量可以约去，只知道角速度不能求出冥王星的质量M，故C错误；
D．根据
可知，知道冥王星的运行周期和轨道半径可求出冥王星的质量M，故D正确。
故选AD。
13．1×104s
【详解】
取表面上的一小部分m，则由要所需要的向心力小于或等于万有引力：
又M＝ρπr3，
解得
14．
【详解】
根据角速度的定义式可得
由
可得
由万有引力提供向心力
可得
15．（1） ；（2）
【详解】
（1）小球自由下落，有
得
（2）对月球表面的物体，有
联立解得
16．（1）；（2）
【详解】
（1）在地球表面处物体受到的重力等于万有引力
在距离地球表面的高度为h=R处，仍有万有引力等于重力
人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力
联立以上各式解得
（2）卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在建筑物上空
解得
17．（1）；（2）
【详解】
（1）由
G＝mg
得地球质量
M地＝
（2）根据开普勒第三定律
得火星与太阳的距离
火星公转的线速度
18．（1）5m/s2；（2）或
【详解】
（1）对滑块：在斜面运动时，有
解得
由滑块受力可知
求得
（2）在该星球表面时，有
可求得
星球的密度
解得
或者答案第10页，共10页
答案第11页，共1页