人教版高中物理必修2第六章万有引力与航天4. 万有引力理论的成就习题.doc_大学文库

最新小中高资料可编辑修改最新小中高资料可编辑修改 1 4 万有引力理论的成就对点训练知识点一计算天体的质量 1．已知引力常量 G＝6.67×10－11N·m 2 /kg2，重力加速度 g 取 9.8m/s2，地球半径 R＝6.4 ×106 m，则可知地球质量的数量级是( ) A．1018kg B．1020kg C．1022kg D．1024kg 2．已知引力常量为 G，则根据下面的哪组数据可以算出地球的质量( ) A．月球绕地球运行的周期 T1 及月球中心到地球中心的距离 R1 B．地球绕太阳运行的周期 T2 及地球中心到太阳中心的距离 R2 C．地球绕太阳运行的速度 v 及地球中心到太阳中心的距离 R2 D．地球表面的重力加速度 g 及地球中心到太阳中心的距离 R2 3．如果我们能测出月球表面的重力加速度 g、月球的半径 R 和月球绕地球运转的周期 T，就能根据万有引力定律“称量”月球的质量了．已知引力常量为 G，用 M 表示月球的质量，则下列各式正确的是( ) A．M＝ gR2 G B．M＝ GR2 g C．M＝ 4π 2 R 3 GT2 D．M＝ T 2 R 3 4π2 G 4．(多选)英国物理学家卡文迪许测出了引力常量 G，因此卡文迪许被人们称为“能称出地球质量的人”．若已知引力常量为 G，地球表面处的重力加速度为 g，地球半径为 R，地球上一个昼夜的时间为 T1(地球自转周期)，一年的时间为 T2(地球公转的周期)，地球中心到月球中心的距离为 L1，地球中心到太阳中心的距离为 L2，可估算出( ) A．地球的质量 m 地＝ gR2 G B．太阳的质量 m 太＝ 4π 2 L 3 2 GT2 2 C．月球的质量 m 月＝ 4π2 L 3 1 GT2 1 D．月球、地球及太阳的密度知识点二计算天体的密度 5．如图 L6－4－1 所示是美国的“卡西尼号”探测器经过长达 7 年的“艰苦”旅行，进入绕土星飞行的轨道．若“卡西尼号”探测器在半径为 R 的土星上空离土星表面高为 h 的圆形轨道上绕土星飞行，环绕 n 周飞行时间为 t，已知引力常量为 G，则下列关于土星质量 M 和平均密度 ρ 的表达式正确的是( )

最新小中高资料可编辑修改 1.D[解析]根据G=mg可得,地球的质量为M==6.0×10kg,D正确 2.A[解析]已知星球绕中心天体做圆周运动的轨道半径和周期,由得 42r3 GT·可以计算中心天体的质量,故选项B错误,A正确.已知星球绕中心天体做圆周运动的轨道半径和速度,由Gr=mr,得M=6,可以计算中心天体的质量,选项C错误,已知 GMm 地球表面的重力加速度和地球半径,由得M=°。,式中R是地球半径,选项D错i 3.A[解析]根据月球表面物体的重力和所受的万有引力相等,即可得月球的质量为M=G,所以选项A正确 4.AB解析]由Gm二gR得Ⅲ地=G选项A正确:地球绕太阳运转,有F=F,即 mna,得mx=G,选项B正确:同理,月球绕地球运转,只能算出地球质量 m (T3为月球绕地球公转周期),选项C错误:要计算天体密度,还需知道天体的体积本题虽然可求太阳质量,但不知太阳半径,故无法求出太阳密度,不知月球质量和半径,故无法求出月球密度,选项D错误 GMm 4 5.D[解析根据万有引力提供向心力,有(R+b)=mP(R+b),而卫星的周期T= 4π2n2(R+h) 可得土星的质量M 由密度的定义式P=v,土星的体积为V=3R,可得土星的平均密度为p=3 3πn2(R+h)3 GtR D正确 6.A[解析]万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得R=mr,由于轨道半径相等, 则行星公转周期与地球公转周期相等,A正确:这颗行星的轨道半径等于地球的轨道半径,但行星的半径不一定等于地球半径,B错误:这颗行星的密度与地球的密度无法比较,C错误这颗行星上是否有生命无法确定,D错误 7.AD[解析]若为土星的一部分,则它们与土星绕同一圆心做圆周运动的角速度相同, 根据v=Ro可知vR.若为土星的卫星群,则由公式G=mp可得:v= R’所以pa1 故应选A、D 8.B[解析]在两极处的物体所受的重力等于万有引力,即Gm=mg,在赤道处的物体做圆周运动的周期等于地球的自转周期T,则尝,则密度一课一 3丌一.B正确 GT (go-g) 9.(1)0.61×10kg/m(2)10.5m/s2 最新小中高资料可编辑修改

最新小中高资料可编辑修改最新小中高资料可编辑修改 4 1．D [解析]根据 G Mm R 2＝mg 可得，地球的质量为 M＝ gR2 G ＝6.0×1024kg，D 正确． 2．A [解析]已知星球绕中心天体做圆周运动的轨道半径和周期，由 G Mm r 2＝m 4π2 T 2 r 得 M＝ 4π2 r 3 GT2 ，可以计算中心天体的质量，故选项 B 错误，A 正确．已知星球绕中心天体做圆周运动的轨道半径和速度，由 G Mm r 2＝m v 2 r ，得 M＝ rv 2 G ，可以计算中心天体的质量，选项 C 错误．已知地球表面的重力加速度和地球半径，由GMm R 2 ＝mg 得 M＝ gR2 G ，式中 R 是地球半径，选项 D 错误． 3．A [解析]根据月球表面物体的重力和所受的万有引力相等，即 mg＝G Mm R 2，可得月球的质量为 M＝ gR2 G ，所以选项 A 正确． 4．AB [解析]由 Gm 地＝gR2得 m 地＝ gR2 G ，选项 A 正确；地球绕太阳运转，有 F 引＝F 向，即 G m地m太 L 2 2 ＝m 地 4π 2 T 2 2 L2，得 m 太＝ 4π 2 L 3 2 GT2 2 ，选项 B 正确；同理，月球绕地球运转，只能算出地球质量 m 地＝ 4π2 L 3 1 GT2 3 (T3 为月球绕地球公转周期)，选项 C 错误；要计算天体密度，还需知道天体的体积，本题虽然可求太阳质量，但不知太阳半径，故无法求出太阳密度，不知月球质量和半径，故无法求出月球密度，选项 D 错误． 5．D [解析]根据万有引力提供向心力，有 GMm （R＋h） 2＝m 4π2 T 2 (R＋h)，而卫星的周期 T＝ t n ，可得土星的质量 M＝ 4π2 n 2（R＋h）3 Gt2 ；由密度的定义式 ρ＝ M V ，土星的体积为 V＝ 4 3 πR 3，可得土星的平均密度为 ρ＝ 3πn 2（R＋h）3 Gt2 R 3 ，D 正确． 6．A [解析]万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得GMm R 2 ＝m 2π T 2 R，由于轨道半径相等，则行星公转周期与地球公转周期相等，A 正确；这颗行星的轨道半径等于地球的轨道半径，但行星的半径不一定等于地球半径，B 错误；这颗行星的密度与地球的密度无法比较，C 错误；这颗行星上是否有生命无法确定，D 错误． 7．AD [解析]若为土星的一部分，则它们与土星绕同一圆心做圆周运动的角速度相同，根据 v＝Rω 可知 v∝R.若为土星的卫星群，则由公式 G Mm R 2 ＝m v 2 R 可得：v＝ GM R ，所以 v 2∝ 1 R ，故应选 A、D. 8．B [解析]在两极处的物体所受的重力等于万有引力，即 G Mm R 2＝mg0，在赤道处的物体做圆周运动的周期等于地球的自转周期 T，则 G Mm R 2 －mg＝m 4π 2 T 2 R，则密度ρ＝ 3M 4πR 3＝ 3 4πR 3· g0R 2 G ＝ 3πg0 GT2（g0－g） .B 正确． 9．(1)0.61×103 kg/m3 (2)10.5m/s2

最新小中高资料可编辑修改最新小中高资料可编辑修改 5 [解析] (1)星体的密度 ρ＝ M V ＝ M 4 3 πR 3 ， ρ ρ0 ＝ M·R3 0 M0·R 3＝ 95 9.53＝0.11，故土星的密度约为ρ＝0.11ρ0＝0.61×103 kg/m3 . (2)根据星球表面的物体受到的万有引力近似等于物体的重力，有 mg＝G Mm R 2 解得 g＝ GM R 2 则 g g0 ＝ M·R2 0 M0·R 2＝ 95 9.52＝1.05，所以土星表面的重力加速度 g＝1.05g0＝10.5m/s2 . 10．2×1030kg [解析] 设 T 为地球绕太阳运动的周期，则由万有引力定律得 G Mm r 2 ＝m    2π T 2 r 对地球表面质量为 m′的物体，有 m′g＝G mm′ R 2 联立解得 M＝ 4π2 mr 3 gR2 T 2 ＝2×1030kg. 11．(1)2hv2 L 2 (2) 3hv2 2πGRL2 [解析] (1)小球在星球表面做平抛运动，有 L＝vt，h＝ 1 2 gt2 解得 g＝ 2hv2 L 2 . (2)在星球表面满足 G Mm R 2＝mg 又 M＝ρ· 4 3 πR 3，解得 ρ＝ 3hv2 2πGRL2 . 考前的心理准备，考前可通过心理暗示缓解紧张情绪，进行临场心理调节。紧张时可用“我能行”、静心“认真等自我暗示来稳定情绪，适当做深呼吸。放松心情，减少压力参加成考的学生需要将平时的家庭、学校社会的压力全丢掉，轻装上阵。Coming backhome inthvg, familynd Isatwched TVtogehr, watunig deatnhfrui wlechating, hewolfamiy shpandrmoius!考试要淡定。拿到卷后，不要急于动笔先浏览试题，粗略知道各的难易、分值后合理安排答题时间。分值较小的题，如果一时做不出来，可先放一抢时间做会的题，然后再回头考虑本题。.I liveryhapil today!In themornig,t sveryfin! TheIclimb theounai wthfmly, theairon themuain sveryfh,t lowerspant dresonth muainlsem xtrlybeautifl. 阅读是运用语言文字来获取信息，认识世界发展思维，并获得审美体验的活动。它是从视觉材料中获取信息的过程。视觉材料主要是文字和图片，也包括符号、公式图表等。 Rea 阅读是一种主动的过程，是由阅读者根据不同的目加以调节控制的 Reading sactive procs,whi regulatd ncorled bythread coingtdfer puos,at ding sactivy hauselng toacquire nfomati, understa hworld, evopthinkg adcquire asthicexprn. Itisheproc fbtaing formatin fromvisual mterials. Vumaterils amnywords anpictures, includg symbol, frmuas, chrtand so.,陶冶人们的情操，提升自我修养。阅读是一种理解，领悟吸收鉴赏评价和探究文章的思维过程。阅读可以改变思想，从而可能改变命运。cultivae pol'sntime adnhcself-utivaon. Redigsa thnkigproces fundrtaig, comprehndig, absoring, aprecitng, evaluting adexploringatcles. Radingc haeourminds apoibly urdestiny

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