高中物理 5_1 万有引力定律及引力常量的测定检测 鲁科版必修2

万有引力定律及引力常量的测定1行星之所以绕太阳运行，是因为()A行星运动时的惯性作用B太阳是宇宙的控制中心，所有星体都绕太阳旋转C太阳对行星有约束运动的引力作用D行星对太阳有排斥力作用，所以不会落向太阳解析：行星绕太阳做曲线运动，轨迹向太阳方向弯曲，是因为太阳对行星有引力作用，C对行星之所以没有落向太阳，是因为引力提供了向心力，并非是对太阳有排斥力，D错惯性应使行星沿直线运动，A错太阳不是宇宙中心并非所有星体都绕太阳运动，B错答案：C2一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是它在地球上所受万有引力的()A0.25倍 B0.5倍C2.0倍 D4.0倍解析：F引22F引答案：C3火星的半径是地球半径的一半，火星的质量约是地球质量的，那么地球表面50 kg的物体受到地球的吸引力约是火星表面同质量的物体受到火星吸引力的()A2.25倍 B.C4倍 D8倍解析：分别列出物体在两星球表面受力的表达式，用比例法求解设火星与地球的半径、质量分别为R火、R地、M火M地，则两星球对同一物体的吸引力分别为F火，F地2.25.答案：A4一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，仅仅需要()A测定飞船的运行周期 B测定飞船的环绕半径C测定行星的体积 D测定飞船的运动速度解析：取飞船为研究对象，由GmR及MR3，解得，故A项对答案：A5据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600 N的人在这个行星表面的重量将变为960 N由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为()A0.5 B2C3.2 D4解析：由Gmg可知，R星/R地，人由地球到该行星质量不变，因此重力的变化的本质是重力加速度的变化，最终得出R星/R地2.答案：B6月球与地球质量之比约为180，有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，它们都围绕月地连线上某点O做匀速圆周运动，据此观点，可知月球与地球绕O点运动的线速度大小之比约为()A16 400 B180C801 D6 4001解析：由月球和地球绕地月连线上某点O做匀速圆周运动，地球和月球之间的万有引力提供它们做圆周运动的向心力即Gm，GM故mM.由于可视为双星系统，它们运行的角速度相等，即.线速度大小之比801.C正确答案：C72008年9月25日我国利用“神舟七号”飞船将翟志刚、刘伯明、景海鹏三名宇航员送入太空设宇航员测出自己绕地球做圆周运动的周期为T，地球半径为R.由于宇航员离地面的高度远小于地球半径，可近似看成是在地球表面附近的轨道上做圆周运动则根据T、R和引力常量G，能计算出的物理量是()A地球的质量 B地球的平均密度C飞船的质量 D飞船所需的向心力解析：设地球的质量为M，飞船的质量为m，轨道半径r等于地球的半径R.由万有引力提供向心力得GmR，可得地球的质量M，可知选项A正确，C错误由地球的体积为VR3，可得地球的平均密度为，选项B正确由于飞船的质量m未知，所以无法求得向心力，选项D错误答案：AB8一物体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上已知万有引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为()A. B.C. D.解析：随天体自转的物体，在天体表面的赤道上对天体表面的压力恰好为零时，mR2，T为天体自转的周期，天体的密度，由上以两式求得T ，故选D.答案：D9设地球表面重力加速度为g0，物体在距离地心4R(R是地球的半径)处，由于地球的作用而产生的加速度为g，则g/g0为()A1 B.C. D.解析：本题考查万有引力定律的简单应用，地球表面处的重力加速度和在离地心高4R处的加速度均由地球对物体的万有引力产生，所以有地面上Gmg0离地心4R处Gmg由两式得2.答案：D10近年来，人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探究，为我们将来登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该运动的周期为T，则火星的平均密度的表达式为(k为某个常数)()A BkTCkT2 D解析：本题考查天体密度的计算问题火星的近地卫星绕火星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即GmR，则火星的密度为令k，则，故D选项正确答案：D11已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T、轨道半径为r，地球表面的重力加速度g，试求出地球的密度(引力常量G为已知量)解析：由月球绕地球做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，可分析得：Gmr，解得地球质量M由地球表面重力加速度gG，解得R 又地球密度为，VR3从而由各式联立解得： .答案： 12一物体在地球表面重16 N，它在以5 m/s2的加速度加速上升的火箭中的视重为9 N，求此火箭离地球表面的距离为地球半径的多少倍？解析：设此时火箭离地球表面高度为h由牛顿第二定律得Nmgma在地球表面mgG16由此得m1.6 kg，代入得g又因h处mgG由，得代入数据，得h3R.答案：3