3.3預(yù)言未知星體 計算星體質(zhì)量基礎(chǔ)鞏固（word版含答案）

1、3.3預(yù)言未知星體 計算星體質(zhì)量基礎(chǔ)鞏固20212022學(xué)年高中物理教科版（2019）必修第二冊一、選擇題（共15題）1設(shè)在地球上和在x天體上，以相同的初速度豎直上拋一物體，物體上升的最大高度比為K(均不計阻力)，且已知地球和x天體的半徑比也為K，則地球質(zhì)量與x天體的質(zhì)量比為 ( )A1BKCK2D1/K2一個半徑是地球半徑的倍、質(zhì)量是地球質(zhì)量10倍的行星，它表面的重力加速度是地面重力加速度的多少倍（）A5倍B50倍C倍D倍32019年4月10日，世界上首張黑洞圖像照片發(fā)布，如圖，它提供了黑洞存在的直接“視覺”證據(jù)若某黑洞表面的重力加速度大小約為，質(zhì)量為和半徑的關(guān)系滿足，其中為光速、為引力常量

2、（近似?。瑒t該黑洞質(zhì)量的數(shù)量級約為ABCD4若太陽系內(nèi)每個行球貼近其表面運行的衛(wèi)星的周期用T表示，該行星的平均密度是，到太陽的距離是R，已知引力常量G則下列說法正確的是（ ）A可以求出該行星的質(zhì)量B可以求出太陽的質(zhì)量C是定值D是定值5在中國航天領(lǐng)域迅猛發(fā)展的當(dāng)下，發(fā)射衛(wèi)星進一步探測火星及周邊的小行星帶，能為我國深空探測打下基礎(chǔ)。若測得某小行星表面的重力加速度大小為地球的，小行星的半徑為地球的半徑的，地球和小行星均視為質(zhì)量分布均勻的球體，則地球的密度是該小行星密度的（）AB5倍CD2倍62020年11月嫦娥5號進行了環(huán)月球表面飛行，已知嫦娥5號緊貼月球表面飛行一圈所需時間為T，引力常量為G，則

3、可求出的數(shù)據(jù)是（）A月球質(zhì)量B月球半徑C月球密度D嫦娥5號的質(zhì)量7瑞士日內(nèi)瓦天文臺的科學(xué)家們在法國舉行的一次學(xué)術(shù)會議上宣布，他們發(fā)現(xiàn)了5顆新“超級地球”。“超級地球”也稱超級類地行星，是指那些環(huán)境可能和地球類似，但質(zhì)量要大好幾倍的行星。科學(xué)家們普遍懷疑這類行星上可能存在水和生命，因此具有重大研究價值。在這次發(fā)現(xiàn)的5顆“超級地球”中，其中一顆“超級地球”A的質(zhì)量為地球質(zhì)量的4.2倍、環(huán)繞一顆體積比太陽略小的恒星公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)周期為4天；另一顆“超級地球”B的質(zhì)量是地球的21倍，圍繞恒星HD181433公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)周期也為4天。則下列判斷正確的是（）A“超級地球”A和B所受的引力之比為B“超級地球”A和

4、B所受的向心加速度之比為C“超級地球”A和B公轉(zhuǎn)角速度之比為D“超級地球”A和B密度之比為8為研究太陽系內(nèi)行星的運動，需要知道太陽的質(zhì)量，已知地球半徑為R，地球質(zhì)量為m，太陽與地球中心間距為r，地球表面的重力加速度為g，地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為T則太陽的質(zhì)量為( )ABC.D.9科學(xué)家在研究地月組成的系統(tǒng)時，從地球向月球發(fā)射激光，測得激光往返時間為t，若已知萬有引力常量為G，月球繞地球運動（可視為勻速圓周運動）的周期為T，光速為c，地球到月球的距離遠(yuǎn)大于它們的半徑，則可求出地球的質(zhì)量為（ ）ABCD10某同學(xué)想通過自己的計算求出地球的平均密度，通過課本上已有的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)地球赤道處的重力加速度比兩極

5、處的小，已知引力常量為G，地球可看成質(zhì)量分布均勻的球體，自轉(zhuǎn)周期為T，球的體積公式為，則地球的平均密度為（）ABCD11已知萬有引力恒量G，則還需知道下面哪一選項的數(shù)據(jù)，就可以計算地球的質(zhì)量（）A已知地球繞太陽運行的周期及地球中心到太陽中心的距離B已知月球繞地球運行的周期及月球中心到地球中心的距離C已知人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行的速度D已知地球同步衛(wèi)星的周期122015年7月美國國家航空航天局通過開普勒太空望遠(yuǎn)鏡（KEPLER）新發(fā)現(xiàn)太陽系外“宜居”行星-開普勒452b（KEPLER452b），開普勒452b圍繞一顆類似太陽的恒星做勻速圓周運動，公轉(zhuǎn)一圈大約385天，軌道半徑約為，已知引力常量

6、，利用以上數(shù)據(jù)可以估算出類似太陽的恒星的質(zhì)量約為（）ABCD13如下圖所示，“嫦娥三號”的環(huán)月軌道可近似看成是圓軌道，觀察“嫦娥三號”在環(huán)月軌道上的運動，發(fā)現(xiàn)每經(jīng)過時間t通過的弧長為l，該弧長對應(yīng)的圓心角為弧度已知萬有引力常量為G，則月球的質(zhì)量是ABCD14為了研究某彗星，人類先后發(fā)射了兩顆人造衛(wèi)星衛(wèi)星A在彗星表面附近做勻速圓周運動，運行速度為v,周期為T;衛(wèi)星B繞彗星做勻速圓周運動的半徑是彗星半徑的n倍萬有引力常量為G,則下列計算不正確的是( )A彗星的半徑為B彗星的質(zhì)量為C彗星的密度為D衛(wèi)星B的運行角速度為15根據(jù)生活常識和目前所學(xué)知識，由以下哪組數(shù)據(jù)無法估算出地球的質(zhì)量（ ）A地球繞太陽

7、公轉(zhuǎn)的周期T和地球中心到太陽中心的距離rB月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期T和月球球心到地球球心的距離rC地球表面的重力加速度g和地球的半徑RD同步衛(wèi)星的軌道半徑r二、填空題（共4題）16設(shè)太陽質(zhì)量為M，某行星繞太陽公轉(zhuǎn)周期為T，軌道可視作半徑為r的圓。已知萬有引力常量為G，則描述該行星運動的上述物理量滿足GM_17地球表面的重力加速度大小，地球的半徑為，引力常量為，由此可推導(dǎo)出計算人造地球衛(wèi)星的最小周期表達(dá)式_；地球的平均密度表達(dá)式_。18現(xiàn)有兩顆人造地球衛(wèi)星A、B的質(zhì)量之比mAmB = 12，軌道半徑之比rArB = 13，則此時它們的線速度之比vAvB =_，向心加速度之比aAaB =_，向心力之比

8、FAFB =_.19一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進入靠近該行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后，著陸在行星上，宇宙飛船上備有以下實驗儀器：A彈簧測力計一個 B精確秒表一只 C天平一臺（附砝碼一套） D物體一個為測定該行星的密度，宇航員在繞行中進行了一次測量，依據(jù)測量數(shù)據(jù)可以求出密度.。（1）繞行時測量所用的儀器為_（用儀器的字母序號表示），所測物理量為_。（2）密度表達(dá)式：_（萬有引力常量為G）三、綜合題（共4題）20一顆人造衛(wèi)星靠近某行星表面做勻速圓周運動，經(jīng)過時間t，衛(wèi)星運行的路程為s，運動半徑轉(zhuǎn)過的角度為1rad，引力常量設(shè)為G，求：（1）衛(wèi)星運行的周期；（2）該行星的質(zhì)量21“嫦娥一號

9、”探月衛(wèi)星為繞月極地衛(wèi)星。利用該衛(wèi)星可對月球進行成像探測，設(shè)衛(wèi)星在繞月極地軌道上做勻速圓周運動時距月球表面的高度為H，繞行周期為TM；月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為TE，軌道半徑為R0；地球半徑為RE，月球半徑為RM，光速為c。(1)如圖所示，當(dāng)繞月極地軌道的平面與月球繞地球公轉(zhuǎn)的軌道平面垂直時（即與地心到月心的連線垂直時），求繞月極地衛(wèi)星向地球地面發(fā)送照片需要的最短時間；(2)忽略地球引力、太陽引力對繞月衛(wèi)星的影響，求月球與地球的質(zhì)量之比。22某研究小組為了計算地球的質(zhì)量，從網(wǎng)絡(luò)上查到以下的數(shù)據(jù)：同步衛(wèi)星離地面的高度h=36000km，地球自轉(zhuǎn)周期T1=24h，地球公轉(zhuǎn)周期T2=365天地球半徑R=6400km，月球公轉(zhuǎn)周期T3=27.3天，月地距離s=38萬千米，第一宇宙速度v=7.9km/s，地球表面的重力加速度g=9.8m/s2.引力常量：G=6.6710-11Nm2/kg2。請選擇一組合適的條件，估算地球的質(zhì)量。（1）選擇的條件（填寫前面的序號）：（2）根據(jù)選擇的條件，估算出地球質(zhì)量（保留一位有效數(shù)字）23已知火星半徑為R，火星表面重力加速度為g，萬有引力常量為G。某人造衛(wèi)星繞火星做勻速