7.3万有引力理论的成就专题复习练（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 7.3万有引力理论的成就专题复习练（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 225.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-18 13:17:04 | ||
图片预览
文档简介
7.3万有引力理论的成就专题复习2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为R，线速度为v，周期为T。若要使卫星的周期变为2T，可以采取的办法是（ ）
A．R不变，使线速度变为 B．v不变，使轨道半径变为2R
C．使轨道半径变为 D．使卫星的高度增加R
2．“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，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＝6.67×10－11 N·m2/kg2，月球半径约为1.74×103 km。利用以上数据估算月球的质量约为（ ）
A．8×1010 kg B．7×1022 kg C．5×1019 kg D．7×1013 kg
3．太空电梯是人类构想的一种通往太空的设备，与普通电梯类似，不同的是，它的作用并不是让乘客往返于楼层之间，而是将人和物体送入空间站。假设太空电梯竖直向上匀速运动，它从地面上带了重的植物种子，当太空电梯上升到某高度时发现种子的重力“变成”了。已知地球的半径为R，不考虑地球的自转，则此时太空电梯距地面的高度约为（ ）
A． B． C． D．
4．我国“天问一号”火星探测器预计将于今年5、6月份择机登陆火星，一步就实现了对火星的“绕、落、巡”探测，三步并作一步走，这将再创人类深空探测的先河。已知火星半径约为地球半径的倍，火星质量约为地球质量的倍，则火星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的（ ）
A．倍 B．倍 C．倍 D．倍
5．“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星。若测得“嫦娥二号”在月球（可视为密度均匀的球体）表面附近圆形轨道运行的周期为T，已知引力常量为G，则可估算月球的（ ）
A．密度 B．质量 C．半径 D．自转周期
6．一火箭从地面由静止开始以的加速度匀加速上升，火箭中有一质量为1.6kg的科考仪器。在火箭上升到距地面某一高度时科考仪器的视重为9N，则此时火箭离地球表面的距离为地球半径R的（地球表面处重力加速度）（ ）
A．2倍 B．3倍 C．4倍 D．0.5倍
7．2020年4月24日，国家航天局宣布，我国行星探测任务命名为“天问”，首次火星探测任务命名为“天问一号”。已知万有引力常量，为计算火星的质量，需要测量的数据是（ ）
A．火星表面的重力加速度和火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径
B．火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径和火星的公转周期
C．某卫星绕火星做匀速圆周运动的周期和火星的半径
D．某卫星绕火星做匀速圆周运动的轨道半径和公转周期
8．牛顿进行了著名的月地检验，验证了使苹果下落的力和使月球绕地球运动的力是同一种性质的力，同样遵从“平方反比”规律。在进行月地检验时，不需要用到的物理量是（ ）
A．月球公转的周期 B．地球的半径
C．地表的重力加速度 D．地球自转的周期
9．地球半径为，在距球心处（）有一同步卫星（周期为）。另有一半径为的星球A，在距球心处也有一同步卫星，它的周期是，那么星球A的平均密度与地球的平均密度之比为（ ）
A．1：2 B．9：32 C．27：16 D．27：32
10．为研究太阳系内行星的运动，需要知道太阳的质量，已知地球半径为R，地球质量为m，太阳与地球中心间距为r，地球表面的重力加速度为g，地球绕太阳公转的周期为T．则太阳的质量为( )
A．. B． C．. D．.
11．科学家发现一颗适合人类居住的系外行星，该行星可能具有与地球相似的属性，例如：岩石表面、液态水，甚至大气层可能潜在着化学生命信息。若该行星为一均匀球形星体，其密度为ρ，引力常量为G，则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是（ ）
A． B．
C． D．
12．一个物体静止在质量均匀的星球表面的“赤道”上．已知引力常量G，星球密度ρ，若由于星球自转使物体对星球表面的压力恰好为零，则该星球自转的角速度为 （ ）
A． B． C． D．
13．一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行．认为行星是密度均匀的球体，要确定该行星的密度，只需要测量（ ）
A．飞船的轨道半径 B．飞船的运行速度
C．飞船的运行周期 D．行星的质量
14．假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体．已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，不考虑地球自转的影响，距离地球球心为r处的重力加速度大小可能为如下图像中的哪一个( )
A． B．
C． D．
15．“神九”载人飞船与“天宫一号”成功对接及“蛟龙”号下潜突破7000米入选2012年中国十大科技进展新闻。若地球半径为R，把地球看作质量分布均匀的球体（质量分布均匀的球壳对球内任一质点的万有引力为零）。“蛟龙”号下潜深度为d，“天宫一号”轨道距离地面高度为h，“天宫一号”所在处与“蛟龙”号所在处的重力加速度之比为（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题（共4题）
16．分析下列做匀速圆周运动物体的受力情况，指出其向心力的来源。
（1）地球赤道上的物体随地球自转的过程，向心力由___________提供。
（2）汽车过一拱桥的顶端时，向心力由___________提供。
17．某人造卫星沿圆轨道运行，轨道半径是R，周期为T，（万有引力常量G为已知）估算地球质量为____。
18．一物体在某星球表面时受到的吸引力为在地球表面所受吸引力的n倍，该星球半径是地球半径的m倍．若该星球和地球的质量分布都是均匀的，则该星球的密度是地球密度的_____倍．
19．一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上，飞船上备有以下实验器材：
A．精确秒表一个 B．已知质量为m的物体一个
C．弹簧测力计一个 D．天平一台（附砝码）
已知宇航员在绕行时测量了绕行一圈的周期T和着陆后测量了物体重力F，依据测量数据，可求出该行星的半径R和行星质量M．
（1）绕行时和着陆时都不需要的测量器材为 ______ （用序号ABCD表示）．
（2）其中R=______ （用序号ABCD表示）．
A． B． C． D．
三、综合题（共4题）
20．深空探测一直是人类的梦想．2013年12月14日“嫦娥三号”探测器成功实施月面软着陆，中国由此成为世界上第3个实现月面软着陆的国家，如图所示为此次探测中，我国科学家在国际上首次采用的由接近段、悬停段、避障段和缓速下降段等任务段组成的接力避障模式示意图，请你应用学过的知识解决下列问题
（1）已知地球质量约是月球质量的81倍，地球半径约是月球半径的4倍，将月球和地球都视为质量分布均匀的球体，不考虑地球、月球自转及其他天体的影响，求月球表面重力加速度与地球表面重力加速度g的比值；
（2）由于月球表面无大气，无法利用大气阻力来降低飞行速度，我国科学家用自行研制的大范围变推力发动机实现了探测器中途修正、近月制动及软着陆任务．在避障段探测器从距月球表面约100m高处，沿与水平面成夹角45°的方向，匀减速直线运动到着陆点上方30m处，已知发动机提供的推力与竖直方向的夹角为θ，探测器燃料消耗带来的质量变化、探测器高度变化带来的重力加速度的变化均忽略不计，求此阶段探测器的加速度a与月球表面重力加速度的比值。
21．我国科学家正在研究设计返回式月球软着陆器，计划在2030年前后实现航天员登月，对月球进行科学探测。宇航员在月球上着陆后，以初速度竖直向上抛出一个小球，经时间t落回手中，已知月球半径为R，万有引力常量为G。
（1）试求月球的质量M；
（2）宇航员着陆后，发射了一颗绕月球表面做匀速圆周运动的卫星，周期为T，试求月球的平均密度。
22．探测器在控制系统的指令下，离开月球表面竖直向上做加速直线运动；探测器的内部固定一压力传感器，质量为m的物体水平放置在压力传感器上，压力传感器的示数一直为F。已知月球的半径为R，引力常量为G；忽略月球的自转，当探测器上升到距月球表面高度时，系统的加速度为a。求：
(1)月球的质量及月球表面的重力加速度大小；
(2)探测器刚发射升空时，系统的加速度大小。
23．英国天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归，哈雷彗星最近出现的时间是1986年，预测下次飞近地球将在2061年。彗星的运动轨道是一个非常扁的椭圆，如图所示。若哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为，在远日点与太阳中心的距离为。请求出哈雷彗星在近日点和远日点的加速度之比。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．B
3．B
4．B
5．A
6．B
7．D
8．D
9．A
10．A
11．C
12．A
13．C
14．A
15．B
16． 万有引力的分力 重力和支持力的合力
17．
18．
19． D； A
20．（1）；（2）
21．（1）（2）
22．(1)，；(2)
23．
答案第1页，共2页
一、选择题（共15题）
1．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为R，线速度为v，周期为T。若要使卫星的周期变为2T，可以采取的办法是（ ）
A．R不变，使线速度变为 B．v不变，使轨道半径变为2R
C．使轨道半径变为 D．使卫星的高度增加R
2．“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，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＝6.67×10－11 N·m2/kg2，月球半径约为1.74×103 km。利用以上数据估算月球的质量约为（ ）
A．8×1010 kg B．7×1022 kg C．5×1019 kg D．7×1013 kg
3．太空电梯是人类构想的一种通往太空的设备，与普通电梯类似，不同的是，它的作用并不是让乘客往返于楼层之间，而是将人和物体送入空间站。假设太空电梯竖直向上匀速运动，它从地面上带了重的植物种子，当太空电梯上升到某高度时发现种子的重力“变成”了。已知地球的半径为R，不考虑地球的自转，则此时太空电梯距地面的高度约为（ ）
A． B． C． D．
4．我国“天问一号”火星探测器预计将于今年5、6月份择机登陆火星，一步就实现了对火星的“绕、落、巡”探测，三步并作一步走，这将再创人类深空探测的先河。已知火星半径约为地球半径的倍，火星质量约为地球质量的倍，则火星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的（ ）
A．倍 B．倍 C．倍 D．倍
5．“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星。若测得“嫦娥二号”在月球（可视为密度均匀的球体）表面附近圆形轨道运行的周期为T，已知引力常量为G，则可估算月球的（ ）
A．密度 B．质量 C．半径 D．自转周期
6．一火箭从地面由静止开始以的加速度匀加速上升，火箭中有一质量为1.6kg的科考仪器。在火箭上升到距地面某一高度时科考仪器的视重为9N，则此时火箭离地球表面的距离为地球半径R的（地球表面处重力加速度）（ ）
A．2倍 B．3倍 C．4倍 D．0.5倍
7．2020年4月24日，国家航天局宣布，我国行星探测任务命名为“天问”，首次火星探测任务命名为“天问一号”。已知万有引力常量，为计算火星的质量，需要测量的数据是（ ）
A．火星表面的重力加速度和火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径
B．火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径和火星的公转周期
C．某卫星绕火星做匀速圆周运动的周期和火星的半径
D．某卫星绕火星做匀速圆周运动的轨道半径和公转周期
8．牛顿进行了著名的月地检验，验证了使苹果下落的力和使月球绕地球运动的力是同一种性质的力，同样遵从“平方反比”规律。在进行月地检验时，不需要用到的物理量是（ ）
A．月球公转的周期 B．地球的半径
C．地表的重力加速度 D．地球自转的周期
9．地球半径为，在距球心处（）有一同步卫星（周期为）。另有一半径为的星球A，在距球心处也有一同步卫星，它的周期是，那么星球A的平均密度与地球的平均密度之比为（ ）
A．1：2 B．9：32 C．27：16 D．27：32
10．为研究太阳系内行星的运动，需要知道太阳的质量，已知地球半径为R，地球质量为m，太阳与地球中心间距为r，地球表面的重力加速度为g，地球绕太阳公转的周期为T．则太阳的质量为( )
A．. B． C．. D．.
11．科学家发现一颗适合人类居住的系外行星，该行星可能具有与地球相似的属性，例如：岩石表面、液态水，甚至大气层可能潜在着化学生命信息。若该行星为一均匀球形星体，其密度为ρ，引力常量为G，则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是（ ）
A． B．
C． D．
12．一个物体静止在质量均匀的星球表面的“赤道”上．已知引力常量G，星球密度ρ，若由于星球自转使物体对星球表面的压力恰好为零，则该星球自转的角速度为 （ ）
A． B． C． D．
13．一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行．认为行星是密度均匀的球体，要确定该行星的密度，只需要测量（ ）
A．飞船的轨道半径 B．飞船的运行速度
C．飞船的运行周期 D．行星的质量
14．假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体．已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，不考虑地球自转的影响，距离地球球心为r处的重力加速度大小可能为如下图像中的哪一个( )
A． B．
C． D．
15．“神九”载人飞船与“天宫一号”成功对接及“蛟龙”号下潜突破7000米入选2012年中国十大科技进展新闻。若地球半径为R，把地球看作质量分布均匀的球体（质量分布均匀的球壳对球内任一质点的万有引力为零）。“蛟龙”号下潜深度为d，“天宫一号”轨道距离地面高度为h，“天宫一号”所在处与“蛟龙”号所在处的重力加速度之比为（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题（共4题）
16．分析下列做匀速圆周运动物体的受力情况，指出其向心力的来源。
（1）地球赤道上的物体随地球自转的过程，向心力由___________提供。
（2）汽车过一拱桥的顶端时，向心力由___________提供。
17．某人造卫星沿圆轨道运行，轨道半径是R，周期为T，（万有引力常量G为已知）估算地球质量为____。
18．一物体在某星球表面时受到的吸引力为在地球表面所受吸引力的n倍，该星球半径是地球半径的m倍．若该星球和地球的质量分布都是均匀的，则该星球的密度是地球密度的_____倍．
19．一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上，飞船上备有以下实验器材：
A．精确秒表一个 B．已知质量为m的物体一个
C．弹簧测力计一个 D．天平一台（附砝码）
已知宇航员在绕行时测量了绕行一圈的周期T和着陆后测量了物体重力F，依据测量数据，可求出该行星的半径R和行星质量M．
（1）绕行时和着陆时都不需要的测量器材为 ______ （用序号ABCD表示）．
（2）其中R=______ （用序号ABCD表示）．
A． B． C． D．
三、综合题（共4题）
20．深空探测一直是人类的梦想．2013年12月14日“嫦娥三号”探测器成功实施月面软着陆，中国由此成为世界上第3个实现月面软着陆的国家，如图所示为此次探测中，我国科学家在国际上首次采用的由接近段、悬停段、避障段和缓速下降段等任务段组成的接力避障模式示意图，请你应用学过的知识解决下列问题
（1）已知地球质量约是月球质量的81倍，地球半径约是月球半径的4倍，将月球和地球都视为质量分布均匀的球体，不考虑地球、月球自转及其他天体的影响，求月球表面重力加速度与地球表面重力加速度g的比值；
（2）由于月球表面无大气，无法利用大气阻力来降低飞行速度，我国科学家用自行研制的大范围变推力发动机实现了探测器中途修正、近月制动及软着陆任务．在避障段探测器从距月球表面约100m高处，沿与水平面成夹角45°的方向，匀减速直线运动到着陆点上方30m处，已知发动机提供的推力与竖直方向的夹角为θ，探测器燃料消耗带来的质量变化、探测器高度变化带来的重力加速度的变化均忽略不计，求此阶段探测器的加速度a与月球表面重力加速度的比值。
21．我国科学家正在研究设计返回式月球软着陆器，计划在2030年前后实现航天员登月，对月球进行科学探测。宇航员在月球上着陆后，以初速度竖直向上抛出一个小球，经时间t落回手中，已知月球半径为R，万有引力常量为G。
（1）试求月球的质量M；
（2）宇航员着陆后，发射了一颗绕月球表面做匀速圆周运动的卫星，周期为T，试求月球的平均密度。
22．探测器在控制系统的指令下，离开月球表面竖直向上做加速直线运动；探测器的内部固定一压力传感器，质量为m的物体水平放置在压力传感器上，压力传感器的示数一直为F。已知月球的半径为R，引力常量为G；忽略月球的自转，当探测器上升到距月球表面高度时，系统的加速度为a。求：
(1)月球的质量及月球表面的重力加速度大小；
(2)探测器刚发射升空时，系统的加速度大小。
23．英国天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归，哈雷彗星最近出现的时间是1986年，预测下次飞近地球将在2061年。彗星的运动轨道是一个非常扁的椭圆，如图所示。若哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为，在远日点与太阳中心的距离为。请求出哈雷彗星在近日点和远日点的加速度之比。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．B
3．B
4．B
5．A
6．B
7．D
8．D
9．A
10．A
11．C
12．A
13．C
14．A
15．B
16． 万有引力的分力 重力和支持力的合力
17．
18．
19． D； A
20．（1）；（2）
21．（1）（2）
22．(1)，；(2)
23．
答案第1页，共2页