资源描述
一、必做题
1.下列说法正确的是( )
A.即使地球不再自转,地面上物体的重力也不行能等于万有引力
B.依据行星绕太阳运动的周期和半径可以求出太阳的质量和密度
C.依据行星绕太阳运动的周期和半径可以求出行星的质量
D.海王星是人们依据万有引力定律计算的轨道发觉的
解析:选D.地球不再自转时,地面上物体的重力等于万有引力,A错误.依据行星绕太阳运动的周期和半径,可依据公式M=求出太阳的质量,不能求出行星的质量,由于不知道太阳的半径,不能求出太阳的密度,故B、C错误.海王星是人们依据万有引力定律计算的轨道发觉的,故D正确.
2.(2021·高考福建卷)设太阳质量为M,某行星绕太阳公转周期为T,轨道可视为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.GM= B.GM=
C.GM= D.GM=
解析:选A.由G=mr2,可得描述该行星运动的上述物理量满足GM=,选项A正确.
3.(2021·高考大纲全国卷) “嫦娥一号”是我国首次放射的探月卫星,它在距月球表面高度为200 km的圆形轨道上运行,运行周期为127分钟.已知引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2,月球半径为1.74×103 km.利用以上数据估算月球的质量约为( )
A.8.1×1010 kg B.7.4×1013 kg
C.5.4×1019 kg D.7.4×1022 kg
解析:选D.天体做圆周运动时都是万有引力供应向心力.“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动,由牛顿其次定律知:=,得M=,其中r=R+h,代入数据解得M=7.4×1022 kg,选项D正确.
4.我国放射的“天宫一号”和“神舟八号”在对接前,“天宫一号”的运行轨道高度为350 km,“神舟八号”的运行轨道高度为343 km.它们的运行轨道均视为圆周,则( )
A.“天宫一号”比“神舟八号”速度大
B.“天宫一号”比“神舟八号”周期长
C.“天宫一号”比“神舟八号”角速度大
D.“天宫一号”比“神舟八号”加速度大
解析:选B.由题知“天宫一号”运行的轨道半径r1大于“神舟八号”运行的轨道半径r2,天体运行时万有引力供应向心力.依据G=m,得v=.由于r1>r2,故“天宫一号”的运行速度较小,选项A错误;依据G=m2r得T=2π ,故“天宫一号”的运行周期较长,选项B正确;依据G=mω2r,得ω=,故“天宫一号”的角速度较小,选项C错误;依据G=ma,得a=,故“天宫一号”的加速度较小,选项D错误.
二、选做题
5.(2022·厦门高一检测)一名宇航员来到某一星球上,假如该星球的质量为地球的一半,它的直径也为地球的一半,那么这名宇航员在该星球上的重力是他在地球上的重力的( )
A.4倍 B.0.5倍
C.0.25倍 D.2倍
解析:选D.可认为在该星球表面上万有引力约等于重力,即G0=G,m相同,星球的M、r均为地球的一半,重力G0为地球上重力的2倍,D正确.
6.某行星的平均密度是ρ,靠近行星表面运行的卫星运转周期是T,试证明ρT2是一个常量.
解析:卫星做匀速圆周运动,故G=mR,解得M=,行星的密度:ρ==,解得ρT2=,故ρT2是常量.
答案:见解析
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