2019人教版物理必修二精练：分层训练·进阶冲关 6.4 万有引力理论的成就（含解析）

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1、分层训练进阶冲关A 组 基础练(建议用时 20 分钟)1.(多选)假如一颗做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的 2 倍,仍做匀速圆周运动,则 ( C、D )A.根据公式 v=r,可知卫星运动的线速度将增大到原来的 2 倍B.根据公式 F=m 可知卫星所需的向心力将减少到原来的C.根据公式 F=G 可知地球提供的向心力将减少到原来的D.根据上述 B 和 C 给出的公式,可知卫星运动的线速度将减少到原来的2.火星探测项目是我国继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目。假设火星探测器在火星表面附近圆形轨道运行周期为 T1,神舟飞船在地球表面附近圆形轨道运行周期为 T2

2、,火星质量与地球质量之比为 p,火星半径与地球半径之比为 q,则 T1、T 2之比为 (D)A. B. C. D.3.一行星绕恒星做圆周运动。由天文观测可得,其运行周期为 T,速度为 v,引力常量为 G,则下列关系式错误的是 (B)A.恒星的质量为 B.行星的质量为C.行星运动的轨道半径为 D.行星运动的加速度为4.(多选)若人造卫星绕地球做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( B、D )A.卫星的轨道半径越大,它的运行速度越大B.卫星的轨道半径越大,它的运行速度越小C.卫星的质量一定时,轨道半径越大,它需要的向心力越大D.卫星的质量一定时,轨道半径越大,它需要的向心力越小B 组 提升练(建议用

3、时 20 分钟)5.冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统,质量比约为71,同时绕它们连线上某点 O 做匀速圆周运动。由此可知,冥王星绕 O 点运动的 (A)A.轨道半径约为卡戎的B.角速度大小约为卡戎的C.线速度大小约为卡戎的 7 倍D.向心力大小约为卡戎的 7 倍6.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.7.设太阳质量为 M,某行星绕太阳公转周期为 T,轨道可视作半径为 r的圆。已知万有引力常量为 G,则描述该行星运动的上述物理量满足(A)A.GM= B.GM=C.GM= D.GM=C 组 培优练(建议用时 20

4、 分钟)8.(多选)如图所示,有 A、B 两颗行星绕同一颗恒星 M 做圆周运动,旋转方向相同,A 行星的周期为 T1,B 行星的周期为 T2,在某一时刻两行星相距最近,则 ( B、D )A.经过时间 t=T1+T2,两行星再次相距最近B.经过时间 t= ,两行星再次相距最近C.经过时间 t= ,两行星相距最远D.经过时间 t= ,两行星相距最远9.宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球,经过时间 t 小球落回原处;若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球,需经过时间 5t 小球落回原处。(地球表面重力加速度 g 取 10 m/s2,空气阻力不计)(1)求该星球表面附近的重力加速度 g的大小。(2)已知该星球的半径与地球半径之比为 = ,求该星球的质量与地球质量之比 M 星 M 地 。【解析】(1)在地球表面以一定的初速度 v0竖直上抛一小球,经过时间 t 小球落回原处,根据运动学公式有 t= ,同理,在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球,经过时间 5t 小球落回原处,则 5t=根据以上两式,解得 g= g=2 m/s2。(2)在天体表面时,物体的重力近似等于万有引力,即mg=G ,所以 M= ,由此可得 = = = 。答案:(1)2 m/s2 (2)180