萬有引力理論的成就專題練習- 高一下學期物理人教版（2019）必修第二冊

萬有引力理論的成就專題練習一、選擇題1．關于萬有引力定律應用于天文學研究的歷史事實，下列說法中正確的是()A．天王星、海王星和冥王星，都是運用萬有引力定律、經(jīng)過大量計算發(fā)現(xiàn)的B．在18世紀已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的7個行星中，人們發(fā)現(xiàn)第七個行星——天王星的運動軌道總是同根據(jù)萬有引力定律計算出來的結(jié)果有比較大的偏差，于是有人推測，在天王星軌道外還有一個行星，是它的存在引起了上述偏差C．第八個行星，是牛頓運用自己發(fā)現(xiàn)的萬有引力定律，經(jīng)大量計算而發(fā)現(xiàn)的D．冥王星是英國劍橋大學的學生亞當斯和勒維列合作研究后共同發(fā)現(xiàn)的2．“嫦娥二號”其環(huán)月飛行的高度距離月球表面100km，所探測到的有關月球的數(shù)據(jù)將比環(huán)月飛行高度為200km的“嫦娥一號”更加翔實。若兩顆衛(wèi)星環(huán)月的運行均可視為勻速圓周運動，運行軌道如圖所示。則()A．“嫦娥二號”環(huán)月運行的周期比“嫦娥一號”更小B．“嫦娥二號”環(huán)月運行的線速度比“嫦娥一號”更小C．“嫦娥二號”環(huán)月運行的角速度比“嫦娥一號”更小D．“嫦娥二號”環(huán)月運行的向心加速度比“嫦娥一號”更小3．“嫦娥三號”探月衛(wèi)星已經(jīng)成功到達月球表面。已知月球繞地球做圓周運動的半徑為r1、周期為T1；“嫦娥三號”探月衛(wèi)星繞月球做圓周運動的半徑為r2、周期為T2。引力常量為G，不計周圍其他天體的影響，下列說法正確的是（）A．根據(jù)題目條件能求出“嫦娥三號”探月衛(wèi)星的質(zhì)量B．根據(jù)題目條件能求出地球的密度C．根據(jù)題目條件能求出地球與月球之間的引力D．根據(jù)題目條件可得出4．我國在西昌發(fā)射了一枚反衛(wèi)星導彈，成功地進行了一次反衛(wèi)星武器試驗。相關圖片如圖所示，則下列說法正確的是()A．火箭發(fā)射時，由于空氣的反作用力而向上運動B．發(fā)射初期時，彈頭處于超重狀態(tài)，但它受到的重力越來越小C．高溫高壓燃氣從火箭尾部噴出時對火箭的作用力與火箭對燃氣的作用力大小相等D．彈頭即將擊中衛(wèi)星時，彈頭的加速度大于衛(wèi)星的加速度5．宇航員乘飛船前往A星球，其中有一項任務是測該星球的密度。已知該星球的半徑為R，引力常量為G。結(jié)合已知量有同學為宇航員設計了以下幾種測量方案。你認為不正確的是()A.當飛船繞星球在任意高度運行時測出飛船的運行周期TB.當飛船繞星球在任意高度運行時測出飛船的運行周期T和飛船到星球的距離hC.當飛船繞星球表面運行時測出飛船的運行周期TD.當飛船著陸后宇航員測出該星球表面的重力加速度g6．科學家們推測，太陽系內(nèi)除八大行星之外還有另一顆行星就在地球的軌道上，從地球上看，它永遠在太陽的背面，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)周期與地球相等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．石墨烯是目前世界上已知的強度最高的材料，它的發(fā)現(xiàn)使“太空電梯”纜線的制造成為可能，人類將有望通過“太空電梯”進入太空。現(xiàn)假設有一“太空電梯”懸在赤道上空某處，相對地球靜止，如圖所示，那么關于“太空電梯”，下列說法正確的是()A．“太空電梯”各點均處于完全失重狀態(tài)B．“太空電梯”各點運行周期隨高度增大而增大C．“太空電梯”上各點線速度與該點離地球球心距離的開方成反比D．“太空電梯”上各點線速度與該點離地球球心距離成正比8.土星外層上有一個環(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之間的關系來判斷()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/R，則該層是土星的一部分D．若v2∝1/R，則該層是土星的衛(wèi)星群9．為了探測X星球，載著登陸艙的探測飛船在以該星球中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運動，周期為T1，總質(zhì)量為m1。隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離星球更近的半徑為r2的圓軌道上運動，此時登陸艙的質(zhì)量為m2則()A．X星球的質(zhì)量為M＝eq\f(4π2r\o\al(3,1),GT\o\al(2,1))B．X星球表面的重力加速度為gx＝eq\f(4π2r1,T\o\al(2,1))C．登陸艙在r1與r2軌道上運動時的速度大小之比為eq\f(v1,v2)＝eq\r(\f(m1r2,m2r1))D．登陸艙在半徑為r2軌道上做圓周運動的周期為T2＝T1eq\r(\f(r\o\al(3,2),r\o\al(3,1)))10.天文學家發(fā)現(xiàn)了某恒星有一顆行星在圓形軌道上繞其運動，并測出了行星的軌道半徑和運行周期。由此可推算出A.行星的質(zhì)量 B.行星的半徑C.恒星的質(zhì)量 D.恒星的半徑二、填空題11．美航天局和歐航天局合作研究的“卡西尼”號土星探測器于美國東部時間6月30日(北京時間7月1日)抵達預定軌道，開始“拜訪”土星及其衛(wèi)星家族。若“卡西尼”號探測器進入繞土星飛行的軌道，在半徑為R的土星上空離土星表面高h的圓形軌道上繞土星飛行，環(huán)繞n周飛行時間為t。則土星的質(zhì)量和平均密度。12．假設地球自轉(zhuǎn)速度達到使赤道上的物體能“飄”起來(完全失重)。試估算一下，此時地球上的一天等于小時？(地球半徑取6.4×106m，g取10m/s2)三、計算題13．某球形天體的密度為ρ0，引力常量為G．證明對環(huán)繞密度相同的球形天體表面運行的衛(wèi)星，運動周期與天體的大小無關．14．宇航員駕駛一飛船在靠近某行星表面附近的圓形軌道上運行，已知飛船運行的周期為T，行星的平均密度為ρ。試證明ρT2=K（萬有引力恒量G為已知，是恒量）15．“神舟七號”飛船在發(fā)射升空43個小時后，接到開艙指令，中國航天員開始了中國人第一次艙外活動。中國人的第一次太空行走共