《2018-2019學(xué)年高中物理 第六章 萬有引力與航天 第4節(jié) 萬有引力理論的成就課時跟蹤檢測 新人教版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第六章 萬有引力與航天 第4節(jié) 萬有引力理論的成就課時跟蹤檢測 新人教版必修2（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第六章　 第4節(jié)　萬有引力理論的成就 課時跟蹤檢測 【強化基礎(chǔ)】 1.若已知行星繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑為R，公轉(zhuǎn)周期為T，萬有引力常量為G，由此可求出(　　) A．某行星的質(zhì)量　　　　　 B．太陽的質(zhì)量 C．某行星的密度 D．太陽的密度 解析：由G＝mR得太陽的質(zhì)量為M＝，B對；由上式可知行星的質(zhì)量m被約掉，故不能求出某行星的質(zhì)量及密度，A、C錯；由于不知道太陽的體積，不能求出太陽的密度，D錯. 答案：B 2.(2018·宿遷一模)宇航員王亞平在“天宮1號”飛船內(nèi)太空授課時，指令長聶海勝懸浮在太空艙內(nèi)“太空打坐”的情景如圖.若聶海勝的質(zhì)量為m，距離地球表面的高度為h，地球質(zhì)量為M，

2、半徑為R，引力常量為G，地球表面的重力加速度為g，則聶海勝在太空艙內(nèi)受到重力的大小為(　　) A．0 B．mg C．G D．G 解析：聶海勝在太空艙內(nèi)受到重力的大小等于萬有引力，F(xiàn)＝G，D選項正確，A、B、C選項錯誤. 答案：D 3.比鄰星是離太陽系最近(距離太陽4.2光年)的一顆恒星，根據(jù)報道：2016年天文學(xué)家在比鄰星的宜居帶發(fā)現(xiàn)了一顆巖石行星——比鄰星b，理論上在它的表面可以維持水的存在，甚至有可能擁有大氣層.若比鄰星b繞比鄰星的公轉(zhuǎn)半徑是地球繞太陽公轉(zhuǎn)半徑的p倍，比鄰星b繞比鄰星的公轉(zhuǎn)周期是地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期的q倍，則比鄰星與太陽的質(zhì)量之比為(　　) A．p3q2　

3、　 B．p3q－2　　　 C．p－3q2　　 D．p2q－3 解析：根據(jù)＝mbr1，得M比鄰＝ .根據(jù)G＝m地r2，解得M日＝.則＝·＝p3q－2 .故B正確，A、C、D錯誤.故選B． 答案：B 4.(2018·江西一模)地球和火星繞太陽的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運動，忽略行星自轉(zhuǎn)影響.根據(jù)下表，火星和地球相比(　　) 行星 半徑/m 質(zhì)量/kg 軌道半徑/m 地球 6.4×106 6.0×1024 1.5×1011 火星 3.4×106 6.4×1023 2.3×1011 A．火星表面的重力加速度較大 B．火星的公轉(zhuǎn)周期較大 C．火星的第一宇宙速度較大 D

4、．火星做圓周運動的加速度較大 解析：分析可知，物體在星球表面受到的重力近似等于萬有引力，mg＝G，解得g＝，分析表格數(shù)據(jù)可知，火星表面重力加速度g火＝＝3.7 m/s2，小于地球表面的重力加速度，A選項錯誤；星球繞太陽做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，＝mr，解得T＝2π，火星的軌道半徑大于地球公轉(zhuǎn)軌道半徑，公轉(zhuǎn)周期較大，B選項正確；第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，重力充當向心力，mg＝m，解得v＝，火星表面重力加速度和星球半徑均小于地球，第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，C選項錯誤；＝ma，解得a＝，火星的軌道半徑大于地球的軌道半徑，圓周運動的加速度較小，D選項錯誤. 答案：B

5、5.為研究太陽系內(nèi)行星的運動，需要知道太陽的質(zhì)量，已知地球半徑為R，地球質(zhì)量為m，太陽與地球中心間距為r，地球表面的重力加速度為g，地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為T.則太陽的質(zhì)量為(　　) A． B． C． D． 解析：地球繞太陽運動的周期為T，萬有引力提供向心力，G＝m·r，質(zhì)量為m′的物體在地球表面受到的萬有引力近似等于重力，G＝m′g，聯(lián)立解得太陽的質(zhì)量M＝，D選項正確. 答案：D 【鞏固易錯】 6.(多選)宇宙間存在一些離其他恒星較遠的三星系統(tǒng)，其中有一種三星系統(tǒng)如圖所示，三顆質(zhì)量均為m的星位于等邊三角形的三個頂點，三角形邊長為R，忽略其他星體對它們的引力作用，三星在同一平面

6、內(nèi)繞三角形中心O做勻速圓周運動，萬有引力常量為G，則(　　) A．每顆星做圓周運動的線速度為 B．每顆星做圓周運動的角速度為 C．每顆星做圓周運動的周期為2π D．每顆星做圓周運動的加速度與三星的質(zhì)量無關(guān) 解析：任意兩個星星之間的萬有引力F＝ ，每一顆星星受到的合力， F1＝F， 由幾何關(guān)系知：它們的軌道半徑r＝R① 合力提供它們的向心力： ＝ ② 聯(lián)立①②，解得 v＝，故A正確；角速度ω＝＝，故B正確；由T＝ 可得每顆星做圓周運動的周期為T＝2π，選項C正確；任意兩個星體之間的萬有引力F＝，每一顆星星受到的合力就是其向心力，F(xiàn)1＝F，故向心加速度與質(zhì)量有關(guān)，故D錯誤.

7、故選ABC． 答案：ABC 7.(2018·石景山區(qū)一模)雙星是兩顆相距較近的天體，在相互間萬有引力的作用下，繞連線上某點做勻速圓周運動.對于兩顆質(zhì)量不等的天體構(gòu)成的雙星，下列說法中正確的是(　　) A．質(zhì)量較大的天體做勻速圓周運動的向心力較大 B．質(zhì)量較大的天體做勻速圓周運動的角速度較大 C．兩顆天體做勻速圓周運動的周期相等 D．兩顆天體做勻速圓周運動的線速度大小相等 解析：兩天體在兩者萬有引力的作用下做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第三定律可知，雙星做勻速圓周運動的向心力相等，A選項錯誤；雙星屬于同軸轉(zhuǎn)動模型，角速度相等，周期相等，B選項錯誤，C選項正確；萬有引力

8、提供向心力，G＝m1ω2r1＝m2ω2r2，兩星質(zhì)量不等，轉(zhuǎn)動半徑不等，線速度大小不等，D選項錯誤. 答案：C 【能力提升】 8.由于地球自轉(zhuǎn)的影響，地球表面的重力加速度會隨緯度的變化而有所不同.若地球表面兩極處的重力加速度大小為g0，在赤道處的重力加速度大小為g，地球自轉(zhuǎn)的周期為T，引力常量為G，地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，球體的體積為V＝πR3.求： (1)地球半徑R及地球的平均密度； (2)若地球自轉(zhuǎn)速度加快，當赤道上的物體恰好能“飄”起來時，求地球自轉(zhuǎn)周期T′. 解析：(1)在兩極： F萬＝mg0，在赤道處： F萬－mg＝m2R，可得 R＝. 在地球表面兩極＝mg0，由

9、密度公式： ρ＝ 解得： ρ＝ . (2)赤道上的物體恰好能“飄”起來，物體受到的萬有引力恰好提供向心力， 由牛頓第二定律可得： ＝mg0＝mR，解得 T′＝＝T. 答案：(1)　　(2)T 9.(2018·北京市海淀區(qū)期末)現(xiàn)代觀測表明，由于引力的作用，恒星有“聚焦”的特點，眾多的恒星組成不同層次的恒星系統(tǒng)，最簡單的恒星系統(tǒng)是兩顆互相繞轉(zhuǎn)的雙星.它們以兩者連線上的某點為圓心做勻速圓周運動，這樣就不至于由于萬有引力的作用而吸引在一起.如圖所示，設(shè)某雙星系統(tǒng)中的兩星S1、S2的質(zhì)量分別為m和2m，兩星間距為L，在相互間萬有引力的作用下，繞它們連線上的某點O轉(zhuǎn)動.已知引力常量G，求： (1)S1、S2兩星之間的萬有引力大??； (2)S2星到O點的距離； (3)它們運動的周期. 解析：(1)根據(jù)萬有引力定律可知，S1、S2兩星之間的萬有引力大小F萬＝G·＝. (2)(3)雙星受到的萬有引力提供向心力. 設(shè)O點距S2星的距離為x，雙星運動的周期為T G＝2mx G＝m(L－x) 聯(lián)立解得x＝L，T＝2πL . 答案：(1)　(2)L　(3)2πL 5