人教版高中物理萬有引力理論的成就單元測試

1、名校名 推薦2019 屆人教版萬有引力理論的成就單元測試11N m2/kg 2，重力加速度g 取 9.8 m/s2 ，地球半徑 R1 已知引力常量 G6.67 106.4 106 m，則可知地球質(zhì)量的數(shù)量級是()A 1018 kgB1020 kgC1022 kgD 1024 kg2 已知引力常量為G，則根據(jù)下面的哪組數(shù)據(jù)可以算出地球的質(zhì)量()A 月球繞地球運(yùn)行的周期T1 及月球中心到地球中心的距離R1B地球繞太陽運(yùn)行的周期T 2 及地球中心到太陽中心的距離R2C地球繞太陽運(yùn)行的速度v 及地球中心到太陽中心的距離R2D 地球表面的重力加速度g 及地球中心到太陽中心的距離R23 如果我們能測出月球

2、表面的重力加速度g、月球的半徑R 和月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的周期T，就能根據(jù)萬有引力定律“稱量”月球的質(zhì)量了已知引力常量為G，用 M 表示月球的質(zhì)量，則下列各式正確的是()gR2A M GGR2BM g4 2R3CM GT 2T2R3D M 4 2G4(多選 )英國物理家卡文迪許測出了引力常量G，因此卡文迪許被人們稱為“能稱出地球質(zhì)量的人”若已知引力常量為G，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為 R，地球上一個(gè)晝夜的時(shí)間為T 1(地球自轉(zhuǎn)周期 )，一年的時(shí)間為 T 2(地球公轉(zhuǎn)的周期 )，地球中心到月球中心的距離為L1，地球中心到太陽中心的距離為L 2，可估算出 ()gR2A 地球的質(zhì)量 m 地 G

3、423L 2B太陽的質(zhì)量 m 太 GT 22C月球的質(zhì)量 m4 2L 13月 GT 12D 月球、地球及太陽的密度知識點(diǎn)二計(jì)算天體的密度5 如圖 L6 4 1 所示是美國的“卡西尼號”探測器經(jīng)過長達(dá)7 年的“艱苦”旅行，進(jìn)入繞土星飛行的軌道若“卡西尼號”探測器在半徑為R 的土星上空離土星表面高為h的圓形軌道上繞土星飛行，環(huán)繞n 周飛行時(shí)間為t，已知引力常量為G，則下列關(guān)于土星質(zhì)量 M 和平均密度的表達(dá)式正確的是()1名校名 推薦圖 L6 4 14 2（ R h） 33 （ R h） 3A M Gt2， 2 3Gt R4 2n2（ R h） 33 （ R h） 3BM Gt2， 23Gt R4

4、2t2 （R h）33 t2（ R h） 3CM Gn2， 23Gn R223234 n （ R h）， 3 n （ R h）D M Gt223Gt R知識點(diǎn)三發(fā)現(xiàn)未知天體6家們推測，太陽系有一顆行星就在地球的軌道上，從地球上看，它永遠(yuǎn)在太陽的背面， 人類一直未能發(fā)現(xiàn)它，可以說是“隱居”著的地球的“孿生兄弟”由以上信息可以確定 ()A 這顆行星的公轉(zhuǎn)周期和地球的公轉(zhuǎn)周期相等B這顆行星的半徑等于地球的半徑C這顆行星的密度等于地球的密度D 這顆行星上同樣存在著生命7 (多選 )土星外層上有一個(gè)環(huán)，為了判斷它是土星的一部分還是土星的衛(wèi)星群，可以測量環(huán)中各層的線速度v 與該層到土星中心的距離R 之間的

5、關(guān)系來判斷()A 若 v R，則該層是土星的一部分B若 v2 R，則該層是土星的衛(wèi)星群C若 v 1，則該層是土星的一部分RD 若 v2 R1，則該層是土星的衛(wèi)星群綜合拓展8假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體 已知地球表面重力加速度在兩極的大小為g0，在赤道的大小為g；地球自轉(zhuǎn)的周期為T，引力常量為 G.地球的密度為 ()3 g0 gA. GT 2g03g0B.GT 2g0 g3C.GT 23 g0D.GT 2 g9 土星和地球均可近似看作球體，土星的半徑約為地球半徑的9.5 倍，土星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的 95 倍，已知地球表面的重力加速度g 10 m/s2，地球密度約為 5.5 10300kg/

6、m 3，試計(jì)算：(1)土星的密度；(2)土星表面的重力加速度M. 已知地球的半徑 R6.4 10610為了研究太陽演化進(jìn)程， 需知道目前太陽的質(zhì)量m，地球的質(zhì)量 m 6 1024 kg，日、地中心的距離r 1.51011 m，地球表面處的重力加速度g2名校名 推薦取 10 m/s2，1 年約為 3.2 107s，試估算目前太陽的質(zhì)量 (保留一位有效數(shù)字， 引力常量未知 )11我國航天技術(shù)飛速發(fā)展， 設(shè)想數(shù)年后宇航員登上了某星球表面宇航員從距該星球表面高度為 h 處，沿水平方向以初速度 v 拋出一小球，測得小球做平拋運(yùn)動的水平距離為L ，已知該星球的半徑為R，引力常量為G.求：(1)該星球表面的

7、重力加速度；(2)該星球的平均密度3名校名 推薦MmgR2241 D解析 根據(jù) G R 2 mg 可得，地球的質(zhì)量為M G 6.0 10kg ， D正確Mm4 22 A 解析 已知星球繞中心天體做圓周運(yùn)動的軌道半徑和周期，由Gr2 m T2 r得 M4 2r3B 錯(cuò)誤， A 正確已知星球繞中心天體做GT2 ，可以計(jì)算中心天體的質(zhì)量，故選項(xiàng)Mmv2rv2圓周運(yùn)動的軌道半徑和速度，由G r2 m r ，得 M G ，可以計(jì)算中心天體的質(zhì)量，選項(xiàng)GMmgR2C 錯(cuò)誤 已知地球表面的重力加速度和地球半徑，由 R 2 mg 得 M G，式中 R 是地球半徑，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤Mm3 A解析 根據(jù)月球表面物體

8、的重力和所受的萬有引力相等，即mg G R2 ，可得gR2月球的質(zhì)量為MG，所以選項(xiàng) A 正確4AB解析 由 Gm 地 gR 2 得 m 地 gR 2，選項(xiàng) A 正確；地球繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)，有F 引 Gm 地 m太4 24 2 L32，選項(xiàng) B 正確；同理，月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，只F 向 ，即 G2 m 地2 L2，得 m 太 GT2L 2T22能算出地球質(zhì)量m 地 4 2L13(T 3 為月球繞地球公轉(zhuǎn)周期) ，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；要計(jì)算天體密度，2GT 3還需知道天體的體積，本題雖然可求太陽質(zhì)量，但不知太陽半徑，故無法求出太陽密度，不知月球質(zhì)量和半徑，故無法求出月球密度，選項(xiàng)D 錯(cuò)誤GMm4 25D解析

9、根據(jù)萬有引力提供向心力，有（ R h） 2 mT2 (R h) ，而衛(wèi)星的周期t4 2n 2 （ R h）3M4T n ，可得土星的質(zhì)量MGt2；由密度的定義式 V，土星的體積為V 3R 3 ，可得土星的平均密度為3 n 2（R h） 32R3， D 正確GtGMm2 26 A解析 萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得R 2 mTR ，由于軌道半徑相等， 則行星公轉(zhuǎn)周期與地球公轉(zhuǎn)周期相等，A 正確；這顆行星的軌道半徑等于地球的軌道半徑， 但行星的半徑不一定等于地球半徑，B 錯(cuò)誤； 這顆行星的密度與地球的密度無法比較， C 錯(cuò)誤；這顆行星上是否有生命無法確定，D 錯(cuò)誤7AD解析 若為土星的一部分

10、， 則它們與土星繞同一圓心做圓周運(yùn)動的角速度相同，Mmv2GM根據(jù) v R 可知 v R. 若為土星的衛(wèi)星群，則由公式G R2 m R 可得： vR ，所以v2 1 ，故應(yīng)選 A 、 D.R8B解析 在兩極處的物體所受的重力等于萬有引力，即GMm mg 0，在赤道處的R2Mm4 23M物體做圓周運(yùn)動的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期T ，則 G R2 mg m T2R ，則密度 4 R34名校名 推薦3g0R23 g 04 R 3GGT 2（ g 0 g） .B 正確9 (1)0.61 10 3 kg/m 3(2)10.5 m/s2MM解析 (1) 星體的密度 V 43，3 RMR3095 0.11 ，M0 R39.5 30故土星的密度約為 0.11 0.61 10 33.0kg/m(2) 根據(jù)星球表面的物體受到的萬有引力近似等于物體的重力，有Mmmg G R2GM解得 g R22gMR095則 g0 M0 R2 9.5 2 1.05 ，所以土星表面的重力加速度g 1.05g 0 10.5 m/s 2 .10 2 1030 kg解析 設(shè) T 為地球繞太陽運(yùn)動的周期，則由萬有引力定律得Mm2 2G r2 mT