2017_2018学年高中物理第六章万有引力与航天第四节万有引力理论的成就检测新人教版.docx

第四节 万有引力理论的成就A级抓基础1一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，只需要()A测定飞船的运行周期B测定飞船的环绕半径C测定行星的体积D测定飞船的运行速度解析：取飞船为研究对象，由GmR及MR3，知，A对，故选A.答案：A2“嫦娥三号”携带“玉兔”探测车在实施软着陆过程中，“嫦娥三号”离月球表面4 m高时最后一次悬停，确认着陆点若总质量为M的“嫦娥三号”在最后一次悬停时，反推力发动机对其提供的反推力为F，已知引力常量为G，月球半径为R，则月球的质量为()A. B. C. D.解析：设月球的质量为M，由GMg和FMg解得M，选项A正确答案：A3天文学家发现某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运动周期，若知道比例系数G，由此可推算出()A行星的质量 B行星的半径C恒星的质量 D恒星的半径解析：恒星对行星的引力为行星绕恒星运动提供向心力，即Gmr，故M，恒星的质量M可求出，选项C正确，其他的几个物理量无法根据行星的轨道半径和运动周期求出，A、B、D错误答案：C4在同一轨道平面上绕地球做匀速圆周运动的卫星A、B、C，某时刻恰好在同一过地心的直线上，如图所示，当卫星B经过一个周期时()AA超前于B，C落后于BBA超前于B，C超前于BCA、C都落后于BD各卫星角速度相等，因而三颗卫星仍在同一直线上解析：由Gmr可得T2，故轨道半径越大，周期越大当B经过一个周期时， A已经完成了一个多周期，而C还没有完成一个周期，所以选项A正确， B、C、D错误答案：A5(多选)由下列哪一组物理量可以计算地球的质量()A月球的轨道半径和月球的公转周期B月球的半径和月球的自转周期C卫星的质量和卫星的周期D卫星离地面的高度、卫星的周期和地球的半径解析：只要知道天体的一颗卫星或行星的周期和轨道半径，利用公式Gmr就可以计算出中心天体的质量，故选项A、D正确答案：AD6.(多选)如图所示，是在同一轨道平面上的三颗质量相同的人造地球卫星，均绕地球做匀速圆周运动关于各物理量的关系，下列说法正确的是()A线速度vAvBvCB周期TATBTCC向心加速度aAaBaCD角速度ABC解析：根据万有引力提供向心力，有Gmmamr，得v，a，T2.由于v，所以线速度vAvBvC，故A正确；由于T2，半径越大，周期越大，所以周期TATBTC，故B错误；由于a，半径越大，向心加速度越小，所以向心加速度aAaBaC，故C正确；由于 ，所以角速度ABC，故D正确答案：ACDB级提能力7(多选)不可回收的航天器在使用后，将成为太空垃圾如图所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意图，对此如下说法中正确的是()A离地越低的太空垃圾运行周期越小B离地越高的太空垃圾运行角速度越小C由公式v得，离地球高的太空垃圾运行速率越大D太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞解析：太空垃圾绕地球做匀速圆周运动，根据Gmm2rmr，可得：离地越低，周期越小，角速度越大，速度越大，选项A、B正确，C错误太空垃圾与同一轨道上同向飞行的航天器速率相等，不会相撞，选项D错误答案：AB8“嫦娥五号”探测器由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成探测器预计在2017年由“长征五号”运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球，带回约2 kg月球样品某同学从网上得到一些信息，如表中数据所示，请根据题意，判断地球和月球的密度之比为()月球半径R0月球表面处的重力加速度g0地球和月球的半径之比4地球表面和月球表面的重力加速度之比6A. B. C4 D6解析：在地球表面，物体的重力等于物体所受的万有引力，故mgG，解得M，故地球的密度，同理，月球的密度0，故地球和月球的密度之比6.故选B.答案：B9有一星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地球表面处的重力加速度的4倍，则该星球的质量是地球质量的()A. B4倍C16倍 D64倍解析：由Gmg，得M，所以R，则4，根据M64M地，所以D项正确答案：D10.如图所示，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，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)，则由此条件不能求出()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水星和金星到太阳中心的距离之比D水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比解析：在相同时间内水星转过的角度为1，金星转过的角度为2，可知它们的角速度之比为12，周期T，则周期之比为21，故A错误；水星和金星是环绕天体，无法求出它们的质量，也无法知道它们的半径，所以求不出密度比，故B正确；万有引力提供它们做圆周运动的向心力，有m2r，解得r，知道角速度之比，就可求出轨道半径之比，故C错误；根据ar2，轨道半径之比、角速度之比都已知，可以求出向心加速度之比，故D错误选不能求出的，故选B.答案：B11假设地球可视为质量均匀分布的球体已知地球表面重力加速度在两极的大小为go，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G.地球的密度为()A. B.C. D.解析：物体在地球的两极时，mg0G，物体在赤道上时，mgmRG，地球质量M R3，以上三式联立解得地球的密度.故选项B正确，选项A、C、D错误答案：B12今年5月13日，“好奇号”火星探测器迎来了它两周年的纪念日，已知火星的半径R，“好奇号”登陆火星前在火星表面绕火星做匀速圆周运动的周期为T，将地球和火星的公转均视为匀速圆周运动，火星到地球的最远距离约为最近距离的五倍，引力常量为G.(1)求火星的质量M及平均密度；(2)火星年相当于多少地球年？解析：(1)设“好奇号”质量为m，由“好奇号”所受万有引力提供它做圆