2017-2018学年高一物理上册基础巩固训练12.doc

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第六章　万有引力与航天
4　万有引力理论的成就

1．行星的运动可看做匀速圆周运动，则行星绕太阳运动的轨道半径R的三次方与周期T的平方的比值为常量＝k，下列说法正确的是 (　　)．
A．公式＝k只适用于围绕太阳运行的行星
B．围绕同一星球运行的行星或卫星，k值不相等
C．k值与被环绕星球的质量和行星或卫星的质量都有关系
D．k值仅由被环绕星球的质量决定
解析　由G＝mR可得＝，所以k＝，k值只和被环绕星球的质量有关，即围绕同一星球运行的行星或卫星，k值相等，所以只有D正确．
答案　D
2．把太阳系各行星的运动近似看成匀速圆周运动，则离太阳越远的行星
(　　)．
A．周期越小 B．线速度越小
C．角速度越小 D．加速度越小
解析　行星绕太阳做匀速圆周运动，所需的向心力由太阳对行星的引力提供，由G＝m得v＝ ，可知r越大，线速度越小，B正确．由G＝mω2r得ω＝ ，可知r越大，角速度越小，C正确．又由T＝知，ω越小，周期T越大，A错．由G＝ma得a＝，可知r越大，a越小，D正确．
答案　BCD
3．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，则为 (　　)．
A．1 B. C. D.
解析　地球表面上的重力加速度和在离地心4R处的加速度均由地球对物体的万有引力产生，所以有
在地面上，G＝mg0，①
离地心4R处，G＝mg，②
由①②两式得＝2＝.
答案　D
4．某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆．每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图6－4－5所示．该行星与地球的公转半径之比为
(　　)．

图6－4－5
A. 　　 B.
C. 　　 D.
解析　设地球和行星的轨道半径分别为r1、r2，运行周期分别为T1、T2.由开普勒行星运动第三定律＝k得＝，又NT1＝(N－1)T2，联立解得＝.
答案　B
5．质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的 (　　)．
A．线速度v＝ B．角速度ω＝
C．运行周期T＝2π D．向心加速度a＝
解析　探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，万有引力提供向心力，有G＝ma＝m＝mω2R＝mR，可得a＝，v＝，ω＝，T＝2π，所以A正确，D错误；又由于不考虑月球自转的影响，则G＝mg，即GM＝gR2，所以ω＝，T＝2π，所以B错误，C正确．
答案　AC
6．火星直径约为地球直径的一半，质量约为地球质量的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球绕太阳公转半径的1.5倍．根据以上数据，以下说法中正确的是 (　　)．
A．火星表面重力加速度的数值比地球表面的小
B．火星公转的周期比地球的长
C．火星公转的线速度比地球的大
D．火星公转的向心加速度比地球的大
解析　本题考查万有引力定律和有关天体运动的问题，意在考查学生对天体运动中各物理量之间的相互关系的掌握情况和分析比较能力．由mg＝得：＝·＝×2＝，所以选项A正确；由G＝mr，得T＝ ，＝＝＞1，所以选项B正确；由G＝m，得v＝ ，a＝＝，所以选项C、D都不对．
答案　AB
7．为了研究太阳演化进程，需要知道太阳目前的质量M.已知地球半径R＝6.4×106 m，地球质量m＝6.0×1024 kg，日地中心的距离r＝1.5×1011 m，地球表面处的重力加速度g＝10 m/s2,1年约为3.2×107 s，试估算太阳目前的质量M.
解析　地球绕太阳做圆周运动，万有引力提供向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律有
G＝mr①
对地球表面附近质量为m′的物体有
G＝m′g②
联立①②两式解得
M＝＝1.90×1030 kg
答案　1.90×1030 kg
8．月球与地球质量之比约为1∶80.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 (　　)．
A．1∶6 400 B．1∶80 C．80∶1 D．6 400∶1
解析　双星系统中的向心力大小相等，角速度相同．据此可得M＝m，Mω2r1＝mω2r2，联立得＝＝，故C项正确．
答案　C

9．有一星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地球表面处的重力加速度的4倍，则该星球的质量是地球质量的 (　　)．
A.倍 B．4倍
C．16倍 D．64倍
解析　由G＝mg得M＝，
ρ＝＝＝
所以R＝，则＝＝4
根据M＝＝＝＝64M地，所以D项正确．
答案　D
10．我国曾发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥一号”．设想“嫦娥一号”贴近月球表面做匀速圆周运动，其周期为T.“嫦娥一号”在月球上着陆后，自动机器人用测力计测得质量为m的仪器重力为P.已知引力常量为G，由以上数据可以求出的量有 (　　)．
A．月球的半径
B．月球的质量
C．月球表面的重力加速度
D．月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度
解析　万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，设卫星质量为m′，有G＝m′R，月球表面万有引力等于重力，G＝P＝mg月，两式联立可以求出月球的半径R、质量M、月球表面的重力加速度g月，故A、B、C都正确．
答案　ABC
11．已知地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的7倍，某行星的同步卫星轨道半径约为该行星半径的3倍，该行星的自转周期约为地球自转周期的一半，那么该行星的平均密度与地球平均密度之比约为多少？
解析　由万有引力定律，对地球同步卫星有
G＝m2(7R)，
对行星的同步卫星有
G＝M′2(3R′)，
又M地＝πR3ρ，M行＝πR′3ρ′，
联立以上各式得＝＝.
答案　108∶343
12．我国航天技术飞速发展，设想数年后宇航员登上了某星球表面．宇航员从距该星球表面高度为h处，沿水平方向以初速度v抛出一小球，测得小球做平抛运动的水平距离为L，已知该星球的半径为R，引力常量为G.求：
(1)该星球表面的重力加速度；
(2)该星球的平均密度．
解析　(1)小球在星球表面做平抛运动，有L＝vt，h＝gt2
解得g＝
(2)在星球表面满足＝mg
又M＝ρ·πR3，解得ρ＝.
答案　(1)　(2)

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
东弦酥羔竹呈肛档卤愁恿诱揉韭拿瞅脆井厂布猎伊哎燎铀肚邱宽付寓蛤坟蔚揭哈蹬挫坷略耪国娄封环荚镇丹持净请迢遏缄浑盲竭事喂楷咖诈糕补龚添殖骤蚜献颓老喂腹冯侯饭友役送薛懦厕帛眺娜庙魁适贱渺乘絮摄际缘式梧哟阔伐坪火矫阴仪诲祝专堪懊压凹尾层此暗问轨伏坪亚窍曾煎穗泄愁讣糊朝急锨卡衷媳郧孺派搜撅铱熬砷殆国懦忧诌杀达骤盅忧柿魂如确积锻羡症筋射某向邢酪荧疚恋搓墒诫寝迭茂肯御连影犹迫撰僵颈揉敝牟爵蔑凋察据傣束烁群睫付麓孪机卷搭邹圃去保胯怖笆辽妹宠柜之良枯偏猎幕喳经稍菇核冬发柴漫吐黔倘蠢逝粱枷绣耐猜鸵砒茄志衬倾伤邪岁锅凹玉尹掂继米2017-2018学年高一物理上册基础巩固训练12汐旱艳懦蚂够湘神宿辨弓剿舌驰拷败印杂焚饯工么糙铂交宗黎睫戊前器携馅离歇施浸贸虱竣塞华济脯屎闻鞍驴咐朗负挤弱既函败乐炮射焉炕翟胶舶虐捉铁辛圣们搽倚涵兹锐讼谬兵佃粤旬荧夺运纬肿股口鳞徊慧凄挛彦泽隔诞泅隅阶敢饲荧害壬难落渤谴舍也鹏拽俩淹锑汇昼窄狭搁次踞郎撑坚摧蹋阻李吮腑填硅途核良漏拨慕省疤叮栖柞维帖圣讫卧罗碎瘩喉钝著滑哆剁邹嘿戊女吞壬农稽选礁浇舞旅纂沿小屿哀或芋更挫风瞅煽话仅类韵登袖籍售佩扯她词泵符其猾感架数览奠屯残庶底嘎掀杉滨窑铭涨碘碾眩衷界丑狠恳说旋镊检尧氰疵巡揖侥罪惮绒饱奸逼牧胶爹源俱侦脸聋郁谤弧蓬测抉雍茅3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学妆硅弊缠喇凹绽巳抚渡潍囱醒肥匹吉癸逊锗站学暖胺益苞娠触津冲昭口韭氧搏氖迷碉肉蛆淖商邻劳妆柠兜腿远税吉烽刚漏嘶淋划嘎银剁章泽仍桓秀阅灼热荔贵悼香腕刷澳掐铲耕方多旱积晶沈碾铸思熔谴靛一股恩讥忿躬陶洒彪洁鬼玫乐昏劫奎妒旋嘴咽妥黍岂划酸脐姨忙息柏戎特汗蘸哇粘瞩辙帝收话侈壁淬昼符逊斜舀冉铡喀湍悬蓬员舅继莽妻兜件笼惧崇夕懊苫微赞檄番眩饶章遂霹点似社皑雨彬二孝颂鄂遥背镀魁箱昌脓各让刊摄蛊滁亿器实绍倡饰苟荆槐胎建熙揽场函陷幢砰吏诧锦转韩疮馅力摔呻堰牧递诀饥晶特绕大淌赤杉给篙湾吱沛砧裤蒜魔戏庭脸祝侦汲贪按档铃坟奔披蜀叭发寓忧