鞏固練習(xí) 萬有引力理論的成就提高

1、.【穩(wěn)固練習(xí)】一、選擇題：1如下圖兩球間的間隔 為r，兩球的質(zhì)量分布均勻，大小分別為m1、m2，那么兩球的萬有引力大小為 A B C D2萬有引力定律首次提醒了自然界中物體間一種根本互相作用的規(guī)律以下說法正確的選項是 A物體的重力不是地球?qū)ξ矬w的萬有引力引起的 B人造地球衛(wèi)星離地球越遠，受到地球的萬有引力越大 C人造地球衛(wèi)星繞地球運動的向心力由地球?qū)λ娜f有引力提供 D宇宙飛船內(nèi)的宇航員處于失重狀態(tài)是由于沒有受到萬有引力的作用3引力常量為G，地球質(zhì)量為M，地球可看成球體，半徑為R忽略地球的自轉(zhuǎn)，那么地球外表重力加速度的大小為 A BgGR C D缺少條件，無法算出4假設(shè)地球自轉(zhuǎn)角速度增大，關(guān)于

2、物體的萬有引力以及物體重力，以下說法正確的選項是 A放在赤道地面上物體的萬有引力不變 B放在兩極地面上物體的重力不變 C放在赤道地面上物體的重力減小 D放在兩極地面上物體的重力增大5設(shè)地球外表重力加速度為g0，物體在間隔 地心4RR是地球的半徑處，由于地球的作用而產(chǎn)生的加速度為g，那么g/g0為 A1 B1/9 C1/4 D1/166.繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星中有一與內(nèi)壁相接觸的物體，那么這個物體 A受地球的吸引力和衛(wèi)星內(nèi)壁的支持力的作用B受地球的吸引力和向心力的作用C物體處于完全失重狀態(tài)，不受任何力的作用D只受地球的吸引力的作用7. 據(jù)報道，“嫦娥一號和“嫦娥二號繞月飛行器的圓形工作軌道距

3、月球外表分別約為200 km和1130 km，運行速率分別為v1和v2那么v1和v2的比值為月球半徑取1700 km A B C D8. 火星探測工程是我國繼神舟載人航天工程、嫦娥探月工程之后又一個重大太空探究工程假設(shè)火星探測器在火星外表附近的圓形軌道運行周期為T1，神舟飛船在地球外表附近的圓形軌道運行周期為T2，火星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為p，火星半徑與地球半徑之比為q，那么T1與T2之比為 A B C D9.太陽到地球與地球到月球的間隔 的比值約為390，月球繞地球旋轉(zhuǎn)的周期約為27天。利用上述數(shù)據(jù)以及日常的天文知識，可估算出太陽對月球與地球?qū)υ虑虻娜f有引力的比值約為 A0.2 B.2 C20

4、 D20010.1990年4月25日，科學(xué)家將哈勃天文望遠鏡送上間隔 地球外表約600km的高空，使得人類對宇宙中星體的觀測與研究有了極大的進展。假設(shè)哈勃望遠鏡沿圓軌道繞地球運行。地球的半徑為，利用地球同步衛(wèi)星與地球外表的間隔 為這一事實可得到哈勃望遠鏡繞地球運行的周期。以下數(shù)據(jù)中最接近其運行周期的是 A0.6小時1.6小時 4.0小時 24小時11.銀河系的恒星中大約四分之一是雙星。某雙星由質(zhì)量不等的星體和構(gòu)成，兩星在互相之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點C做勻速圓周運動。由天文學(xué)觀測得其周期為T，到C點的間隔 為，和的間隔 為，萬有引力常量為G。由此可求出的質(zhì)量為 ABCD二、計算題

5、：1太空中有一顆繞恒星做勻速圓周運動的行星，此行星上一晝夜的時間是T，在行星的赤道處用彈簧測力計測量物體的重力的讀數(shù)比在兩極時測量的讀數(shù)小10%，引力常量為G，求此行星的平均密度2萬有引力常量G，地球半徑R，月球和地球之間的間隔 r，同步衛(wèi)星距地面的高度h，月球繞地球的運轉(zhuǎn)周期T1，地球的自轉(zhuǎn)周期T2，地球外表的重力加速度g某同學(xué)根據(jù)以上條件，提出一種估算地球質(zhì)量M的方法： 同步衛(wèi)星繞地心做圓周運動，由，得 1請判斷上面的結(jié)果是否正確，并說明理由，如不正確，請給出正確的解法和結(jié)果； 2請根據(jù)條件再提出兩種估算地球質(zhì)量的方法并解得結(jié)果3如下圖為中國月球探測工程的想象標(biāo)志，它以中國書法的筆觸，勾勒

6、出一輪明月和一雙踏在其上的腳印，象征著月球探測的終極夢想一位勤于考慮的同學(xué)為探月宇航員設(shè)計了如下實驗：在距月球外表高h處以初速度v0程度拋出一個物體，然后測量該平拋物體的程度位移為x；通過查閱資料知道月球的半徑為R，引力常量為G，假設(shè)物體只受月球引力的作用，請你求出：1月球外表的重力加速度； 2月球的質(zhì)量M； 3環(huán)繞月球外表的宇宙飛船的速率v是多少?4.中子星是恒星演化過程的一種可能結(jié)果，它的密度很大?，F(xiàn)有一中子星，觀測到它的自轉(zhuǎn)周期為。問該中子星的最小密度應(yīng)是多少才能維持該星體的穩(wěn)定不致因自轉(zhuǎn)而瓦解？計算時星體可視為均勻球體。引力常量為【答案與解析】1 D解析：“R為兩質(zhì)點之間的間隔 ，即R

7、r1+r+r22 C解析：物體的重力是地球的萬有引力產(chǎn)生的，萬有引力的大小與質(zhì)量的乘積成正比，與間隔 的平方成反比，所以A、B錯：人造地球衛(wèi)星繞地球運動的向心力是萬有引力提供的，宇宙飛船內(nèi)的宇航員處于失重狀態(tài)是因為宇航員受到的萬有引力全部提供了宇航員做圓周運動所需的向心力，所以C對、D錯3 C解析：忽略地球自轉(zhuǎn)時，物體所受的重力等于地球?qū)ξ矬w的萬有引力，那么有所以4A、B、C解析：地球自轉(zhuǎn)角速度增大，物體受到的萬有引力不變，選項A正確；在兩極，物體受到的萬有引力等于其重力，那么其重力不變，選項B正確，D錯誤；而對放在赤道地面上的物體，由于增大，那么減小，選項C正確5D解析：地球外表處的重力加速

8、度和在離地心4R處的加速度均由地球?qū)ξ矬w的萬有引力產(chǎn)生，所以有： 地面上：， 離地心4R處：， 由兩式得6.D解析：衛(wèi)星繞地球做圓周運動，萬有引力提供向心力，向心加速度等于重力加速度，衛(wèi)星處于完全失重狀態(tài)，衛(wèi)星內(nèi)的物體與支持物間沒有彈力作用。7. C解析：由，得所以，故C項正確8. D解析：火星外表： 地球外表： 由得：，故D正確9.B解析：太陽對地球的引力，太陽對地球的引力等于地球繞日旋轉(zhuǎn)的向心力，聯(lián)立得同理可得地球?qū)υ虑虻囊?，二力的比值，故B選項正確。10.B解析：由開普勒行星運動定律可知，是恒量，所以，其中r為地球半徑，分別表示望遠鏡到地表的間隔 ，望遠鏡的周期、同步衛(wèi)星距地表的間隔

9、、同步衛(wèi)星的周期24小時，代入數(shù)據(jù)得11.D解析：設(shè)和兩星體的質(zhì)量分別為，根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律得：對有解之得，應(yīng)選項D正確?？偨Y(jié)：對于雙星欲求的質(zhì)量，要以為研究對象。二、計算題：1. 解析：設(shè)行星的質(zhì)量為M，半徑為R，兩極處重力加速度為g，平均密度為，物體的質(zhì)量為m物體在赤道上的重力比兩極小10，說明在赤道上隨行星自轉(zhuǎn)做圓周運動的向心力而一晝夜的時間T就是行星的自轉(zhuǎn)周期根據(jù)牛頓第二定律，有，根據(jù)萬有引力定律兩極處的重力加速度，所以行星的平均密度2解析：1上面的結(jié)果是錯誤的，地球半徑R在計算過程中不能忽略正確的解法和結(jié)果：，得 2方法一：對月球繞地球做圓周運動，有，得 方法二：在地球外表重力近似等于萬有引力，有，得3解析：1設(shè)月球外表的重力加速度為，取程度拋出的物體研究，有：