人教版高中物理必修二　6．4万有引力理论的成就练习题

6.4万有引力理论的成就练习题
一、单选题
1．假定太阳系一颗质量均匀、可看成球体的小行星，自转原来可以忽略.现若该星球自转加快，角速度为ω时，该星球表面的“赤道”上物体对星球的压力减为原来的．已知引力常量G，则该星球密度ρ为
A． B． C． D．
2．据美国宇航局消息，在距离地球40光年的地方发现了三颗可能适合人类居住的类地行星，假设某天我们可以穿越空间到达某一类地行星，测量以初速度竖直上抛一个小球可到达的最大高度只有，而其球体半径只有地球的一半，则其平均密度和地球的平均密度之比为（取）（ ）
A． B．
C． D．
3．我国在轨运行的气象类卫星有两类，一类是极地轨道卫星，如“风云一号”，绕地球做匀速圆周运动的周期为12h，另一类是地球同步轨道卫星，如“风云2号”，运行周期为24h，下列说法正确的是（ ）

A．风云1号的线速度大于风云2号的线速度
B．风云1号的向心加速度小于风云2号的向心加速度
C．风云1号的发射速度大于风云2号的发射速度
D．风云1号、风云2号相对地面均静止
4．为了探测某星球，某宇航员乘探测飞船先绕该星球表面附近做匀速圆周运动，测得运行周期为T，然后登陆该星球，测得一物体在此星球表面做自由落体运动的时间是在地球表面同一高度处做自由落体运动时间的一半，已知地球表面重力加速度为g，引力常量为G，则由此可得该星球的质量为（　　）
A． B． C． D．
5．登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星．地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响．根据下表，火星和地球相比
行星 半径/m 质量/kg 轨道半径/m
地球 6.4×106 6.0×1024 1.5×1011
火星 3.4×106 6.4×1023 2.3×1011
A．火星的公转周期较小 B．火星做圆周运动的加速度较小
C．火星表面的重力加速度较大 D．火星的第一宇宙速度较大
6．宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象．若飞船质量为m，距地球表面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船所在处的加速度大小为 ( )
A．0 B． C． D．
7．“吴健雄星”是一颗小行星，它的密度与地球相同，表面重力加速度是地球的1/400．已知地球的半径是6400kｍ，那么“吴健雄星”的半径应该是
A．256km B．16km C．4km D．2km
二、多选题
8．已知地球半径为R，地心与月球中心之间的距离为r，地球中心和太阳中心之间的距离为s．月球公转周期为T1，地球自转周期为T2，地球公转周期为T3，近地卫星的运行周期为T4，万有引力常量为G，由以上条件可知正确 的选项是( )
A．月球公转运动的加速度为
B．地球的密度为
C．地球的密度为
D．太阳的质量为
9．有消息称，英国曼彻斯特大学的天文学家，已经在银河系里发现一颗由曾经的庞大恒星转变而成的体积较小的行星，这颗行星完全由钻石构成．若已知万有引力常量G，还需知道哪些信息可以计算该行星的质量(　　)
A．该行星表面的重力加速度及绕行星运行的卫星的轨道半径
B．该行星的自转周期与星体的半径
C．围绕该行星做圆周运动的卫星公转周期及运行半径
D．围绕该行星做圆周运动的卫星公转周期及公转线速度
10．中国北斗卫星导航系统足中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统、欧洲伽利略卫星导航系统之后第四个成熟的卫星导航系统。2018年12月27日北斗三号基本系统完成建设，即日起提供全球服务。在北斗卫星导航系统中，有5颗地球静止轨道卫星，它们就好像静止在地球上空的某点。对于这5颗静止轨道卫星，下列说法正确的是(?)
A．它们均位于赤道正上方
B．它们的周期小于近地卫星的周期
C．它们离地面的高度都相同
D．它们绕地球转动的方向可以是不同的
11．有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示．则下列说法不正确的是（ ）

A．a的向心加速度等于重力加速度g
B．c在4?h内转过的圆心角是
C．b在相同时间内转过的弧长最长
D．d的运动周期有可能是23h
三、解答题
12．如图所示，A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h.已知地球半径为R，地球自转角速度为ω0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心．

(1)求卫星B的运行周期．
(2)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上)，则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？




13．如图所示，火箭载着宇宙探测器飞向某行星，火箭内平台上还放有测试仪器．火箭从地面起飞时，以加速度竖直向上做匀加速直线运动（为地面附近的重力加速度），已知地球半径为R．

（1）到某一高度时，测试仪器对平台的压力是起飞前的，求此时火箭离地面的高度h．
（2）探测器与箭体分离后，进入行星表面附近的预定轨道，进行一系列科学实验和测量，若测得探测器环绕该行星运动的周期为T0，试问：该行星的平均密度为多少？（假定行星为球体，且已知万有引力恒量为G）



1．B
2．D
3．A
4．A
5．B
6．B
7．B
8．ACD
9．CD
10．AC
11．ABD
12．(1) (2)
13．（1） （2）