2020年高中物理课时训练人教版必修2-6.4万有引力理论的成就.docx
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1、第4节万有引力理论的成就 【测控导航】学问点题号1.天体密度的计算1、42.天体质量的计算2、5、73.天体运动问题的定性分析6、94.天体运动问题的定量计算3、8、105.万有引力定律的综合应用11巩固基础1.一飞船在某行星表面四周绕该行星飞行,若认为行星是密度均匀的球体,要确定该行星的密度,只需要测量(C)A.飞船的轨道半径 B.飞船的运行速度C.飞船的运行周期 D.行星的质量解析:飞船绕行星做匀速圆周运动,万有引力供应向心力,即G=mR,故行星的质量M=,其密度=,由此看出,只要测出飞船的运行周期T就可确定行星的密度. 利用万有引力供应向心力得出质量表达式,进而得到密度表达式,再逐一分析
2、题设条件,即可得出正确结论.2.若地球绕太阳公转周期及公转轨道半径分别为T和R,月球绕地球公转周期和公转轨道半径分别为t和r,则太阳质量与地球质量之比为(A)A. B.C. D.解析:无论地球绕太阳公转,还是月球绕地球运转,统一的公式为=m,即M,所以=.3.我国在1996年成功放射了一颗有用地球同步卫星,从1999年至今已几次将“神舟”号宇宙飞船送入太空,在某次试验中,飞船在空中飞行了36 h,环绕地球24圈,那么,同步卫星(周期为24 h)与飞船在轨道上正常运转相比较(AD)A.同步卫星运转周期比飞船大B.同步卫星运转速率比飞船大C.同步卫星运转加速度比飞船大D.同步卫星离地高度比飞船大解
3、析:依题意知,“神舟”号飞船的周期T= h=1.5 h24 h,即飞船的周期小于同步卫星的周期,选项A正确;由v=可知,飞船的线速度大于同步卫星的线速度,选项B错误;由an=可知,飞船的向心加速度大于同步卫星的向心加速度,选项C错误;由T=2可知,飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,从而离地高度小于同步卫星的离地高度,选项D正确.4.地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,万有引力常量为G,则地球的平均密度为(A)A. B. C. D.解析:在地球表面处有G=mg,地球的平均密度=,解式得=,选项A正确.5.利用下列数据,可以计算出地球的质量的是(ABCD)A.已知地球的半径R和地面的重力加
4、速度gB.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的半径r和周期TC.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的半径r和线速度vD.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期T解析:设相对地面静止的某一物体的质量为m,由G=mg,得M=,所以选项A正确.设卫星质量为m,则万有引力供应向心力,由G=m,得M=,所以选项B正确.设卫星质量为m,由万有引力供应向心力,G=m,得M=,所以选项C正确.设卫星质量为m,由万有引力供应向心力,G=m2r=mv=mv,G=m,消去r得M=,所以选项D正确.6.一颗质量为m的卫星绕质量为M的行星做匀速圆周运动,则卫星的周期(AD)A.与卫星的质量无关B.与卫星的运行角速度成正比C.
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