万有引力理论的成就（强化）练习-2022年【新教材】人教版高中物理必修（word含答案）

2020-2021学年第二学期高一物理人教版（2019）必修第二册万有引力理论的成就强化练习一、单选题1．据每日邮报2014年4月18日报道，美国国家航空航天局（NASA）目前宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler-186f。假如宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，进行科学观测：该行星自转周期为T；宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近h处自由释放—个小球（引力视为恒力），落地时间为t1；宇航员在该行星“赤道”距该行星地面附近h处自由释放—个小球（引力视为恒力），落地时间为t2。则行星的半径R的值（）A． B．C． D．2．为了备战东京奥运会，我国羽毛球运动员进行了如图所示的原地纵跳摸高训练。某运动员能向上竖直跳起的最大高度是，将竖直跳起摸高运动视为竖直上抛运动，忽略星球的自转影响。已知火星的半径是地球半径的，质量是地球质量的，该运动员以与在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能达到的最大高度约为（）A． B．6m C． D．7m3．已知地球质量约为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的4倍，玉兔号月球车质量m=140kg，玉兔号月球车在月球上所受重力约为（）A．1400N B．277N C．69N D．28N4．已知万有引力常量G，那么在下列给出的各种情景中，能根据测量的数据求出火星平均密度的是（）A．在火星表面使一个小球做自由落体运动，测出下落的高度H和时间tB．发射一颗绕火星做圆周运动的飞船，测出飞船的周期TC．观察火星绕太阳的圆周运动，测出火星的直径D和火星绕太阳运行的周期TD．发射一绕火星做圆周运动的卫星，测出卫星轨道半径与火星半径之比K和卫星周期T5．若在某行星和地球上离各自水平地面的相同高度处，同时由静止释放两质量相同的物体，它们在空中运动的时间之比为，已知该行星的半径约为地球半径的2倍，地球的质量为，由此可知，该行星的质量为（）A． B． C． D．6．2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在双中子星合并前约时，甲、乙两星以两者球心连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，甲、乙两星轨道半径分别为和，两星都看作是质量均匀分布的球体，则下列结论正确的是（）A．甲、乙两星质量之比为 B．甲、乙两星角速度之比为C．甲、乙两星线速度之比为 D．甲、乙两星向心加速度之比为7．假如地球自转角速度增大，下列说法正确的是（）A．放在赤道地面上的物体万有引力增大 B．放在赤道地面上的物体重力减小C．放在两极地面上的物体重力减小 D．“一昼夜”时间不变8．已知地球的半径为R，月球的半径为r，地球表面的重力加速度为月球表面重力加速度的6倍，月球的密度与地球的密度之比为（）A． B． C． D．9．我国月球探测计划嫦娥工程已经启动，“嫦娥1号”探月卫星也已发射。设想嫦娥1号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，飞船发射的月球车在月球软着陆后，自动机器人在月球表面竖直向上以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落回抛出点，已知该月球半径为R，万有引力常量为G，月球质量分布均匀，则月球的质量为（）A． B． C． D．10．嫦娥四号探测器成功发射，实现了人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹。已知月球的质量为M、半径为R，探测器的质量为m，引力常量为G，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的（）A．周期为 B．角速度为C．向心加速度为 D．线速度为11．2014年12月7日，中国和巴西联合研制的地球资源卫星“04星”在太原成功发射升空，进入预定轨道，已知“04星”绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球相对“04星”的张角为θ，引力常量为G，则地球的密度为（）A． B．C． D．12．2020年10月26日，“遥感三十号”07组卫星在西昌卫星发射中心成功发射。若该卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，线速度大小v，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．13．电影《流浪地球》讲述的是面对太阳快速老化膨胀的灾难，人类制定了“流浪地球”计划，这首先需要使自转角速度大小为的地球停止自转，再将地球推移出太阳系到达距离太阳最近的恒星（比邻星）。为了使地球停止自转，设想的方案就是在地球赤道上均匀地安装N台“喷气”发动机，如图所示（N较大，图中只画出了4个）。假设每台发动机均能沿赤道的切线方向提供大小恒为F的推力，该推力可阻碍地球的自转。已知描述地球转动的动力学方程与描述质点运动的牛顿第二定律方程具有相似性，为，其中M为外力的总力矩，I为地球相对地轴的转动惯量；为单位时间内地球的角速度的改变量。将地球看成质量分布均匀的球体，下列说法中正确的是（）A．地球自转刹车过程中，赤道表面附近的重力加速度逐渐变小B．地球停止自转后，赤道附近比两极点附近的重力加速度大C．地球自转刹车过程中，两极点的重力加速度逐渐变大D．在与的类比中，与质量m对应的物理量是转动惯量I，其物理意义是反映改变地球绕地轴转动情况的难易程度14．据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星。若该行星质量约为地球质量的倍，半径约为地球半径的2倍。则在地球表面最多能举起物体的人在这个行星表面而能举起物体的最大质量为（地球表面重力加速度）（）A． B． C． D．二、解答题15．嫦娥工程划为三期，简称“绕、落、回”三步走。我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，经变轨成功落月。若该卫星在某次变轨前，在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动，其运行的周期为T。若以R表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响，求：(1)“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小；(2)月球的平均密度。16．“嫦娥一号”的成功发射，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步，已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆周，距月球表面高度为H，飞行周期为T，月球的半径为R，试求：(1)月球的质量M；(2)月球表面的重力加速度g。17．宇航员在某星球表面（无空气）将小球从空中竖直向下抛出，测得小球速率的二次方与其离开抛出点的距离的关系图像如图所示（图中的均为已知量），该星球的半径为，引力常量为，将该星球视为球体，忽略该星球的自转。求：(1)该星球的质量；(2)该星球的平均密度。18．一个质量为60kg的物体，在地球上的重力为600N，在月球上的重力为100N，