高中物理 专题6.4 万有引力理论的成就（测）（基础版）（含解析）新人教版必修2

1、6.4 万有引力理论的成就 一、选择题（本大题共8小题，每小题5分，共40分。在每小题给出的四个选项中. 16题只有一项符合题目要求；78题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1一个半径比地球大2倍、质量是地球质量36倍的行星，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的（）A. 4倍 B. 6倍 C. 9倍 D. 18倍【答案】A2过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕.“51 peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径为，该中心恒星与太阳的质

2、量比约为A. B. 1 C. 5 D. 10【答案】B【解析】研究行星绕某一恒星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式为： ，解得； “51 peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径的1/20，所以该中心恒星与太阳的质量比约为 ，故选B点睛：要求解一个物理量大小变化，我们应该把这个物理量先表示出来，再根据已知量进行判断向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用3下面说法错误的是（ ）A. 海王星是人们依据万有引力定律计算出轨道而发现的B. 天王星是人们依据万有引力定律计算出轨道而发现的C. 天王星的运动轨道偏离根据万

3、有引力定律计算出来的轨道，其原因是由于天王星受到轨道外面其他行星的引力作用D. 冥王星是人们依据万有引力定律计算出轨道而发现的【答案】B4已知一质量为m的物体静止在北极与赤道对地面的压力差为N，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为R。则地球的自转周期为（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】在赤道上物体所受的万有引力与支持力提供向心力可求得支持力，在南极支持力等于万有引力在北极，在赤道，根据题意，有，联立解得，A正确5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(

4、)A. B. C. D. 【答案】A点睛：抓住在地球表面重力和万有引力相等，在矿井底部，地球的重力和万有引力相等，要注意在地球内部所谓的地球的质量不是整个地球的质量而是半径为r的球体的质量6已知地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,引力常量为G,则地球的平均密度为()A. B. C. D. 【答案】A【解析】在地球表面重力与万有引力相等有： 可得地球的质量 根据密度公式有地球的密度，故选A.点睛：计算地球的质量一是根据表面的重力与万有引力相等，二是万有引力提供圆周运动向心力来求，注意求密度是要掌握球的体积公式7已知人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动，经过时间t(t 小于航天器的绕行

5、周期)，航天器运动的弧长为s，航天器与月球的中心连线扫过角度为，万有引力常量为G，则（）A. 航天器的轨道半径为 B. 航天器的环绕周期为C. 月球的质量为 D. 月球的密度为【答案】BC8如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，如图所示。若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为1；金星转过的角度为2(1、2均为锐角)，且已知水星离太阳表面的高度和太阳的半径之比为k，则由此条件可求得A. 水星和金星绕太阳运动的周期之比B. 水星和金星的密度之比C. 水星和金星的动能之比D. 太阳的密度【答案】AD【解析】试题分析：根据相同时间内转过的角度之比求出角速度

6、之比，从而得出周期之比，根据万有引力提供向心力得出轨道半径和周期的关系，结合水星离太阳表面的高度和太阳的半径之比为k求解出太阳半径表达式，根据密度公式计算太阳的密度，相同时间内水星转过的角度为；金星转过的角度为，可知它们的角速度之比为： 周期，则周期比为： ，故A正确；水星和金星是环绕天体，无法求出质量，所以求不出密度比，以及动能之比，故BC错误；根据可得水星的运动半径为，设太阳的半径为R，水星到太阳表面的高度为h，则， ，联立解得，故太阳的密度为，故D正确二、非选择题（本大题共2小题，每题10分，共20分）9某天体围绕火星做匀速圆周运动，其周期为T，轨道半径为r，火星的半径为R，引力常量为G，求： (1)火星的质量； (2)火星的密度【答案】（1） （2） (2)火星的半径为R，故火星的体积 根据密度公式有：火星的密度为。点睛：知道环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动万有引力提供圆周运动向心力，已知环绕天体的周期和半径可以求出中心天体的质量M，掌握密度公式可以求解中心天体的密度。10在一个半径为