2018年高中物理 第六章 万有引力与航天 6.4 万有引力定律的成就提高作业 新人教版必修2

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1、万有引力定律在天文学上的应用作业导航熟练应用万有引力定律解决天文学的有关问题.一、选择题（每小题4分，共32分）1.有A、B两颗行星，它们各有一个运行高度不计的卫星a、b,两卫星环绕运行的周期分别为Ta、Tb,则两行星的平均密度之比ρa/ρb等于A.Ta2/Tb2B.Tb2/Ta2C.Ta/TbD.2.人造地球卫星在圆形轨道上环绕地球运转，它的运动速度、周期和轨道半径的关系是A.半径越大，速度越大，周期越大B.半径越大，速度越小，周期越大C.半径越大，速度越大，周期越小D.半径越大，速度越小，周期越小3.有一双星之间的距离为L，质量分别为M1、M2

2、，轨道中心距离双星分别是R1、R2，他们的角速度为ω，则下列说法中正确的是…A.它们的周期之比为R2/R1B.它们的质量之比为R22/R12C.它们的线速度之比为M22/M12D.它们的向心加速度之比为M2/M14.若已知某行星绕太阳公转的半径为r,公转周期T，万有引力恒量G，由此可求…A.某行星质量B.太阳的质量C.某行星的密度D.太阳的密度5.下列说法中正确的是A.天王星偏离根据万有引力计算的轨道，是由于天王星受到轨道外面其他行星的引力作用B.只有海王星是人们依据万有引力定律计算轨道而发现的C.天王星是人们依据万有引力定律计算轨道而发现的D.以

3、上均不正确6.用m表示地球通讯卫星（同步卫星）的质量，h表示它离地面的高度，R0表示地球的半径，g0表示地球表面处的重力加速度，ω0表示自转的角速度，则通讯卫星所受的地球对它的万有引力的大小:①等于零　②等于③等于m　④以上结果都不对以上说法中正确的是A.①②B.②③C.①③D.④7.地球表面上的物体随地球的自转做圆周运动，圆周运动的向心力是由地球对物体的引力提供的，如果地球自转的周期变小，用弹簧秤称量物体的重力，则弹簧秤的示数Ａ.变小Ｂ.变大Ｃ.可能不变Ｄ.一定不变8.2001年10月22日，欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大型黑洞，

4、命名为MCG6－30－15，由于黑洞的强大引力，周围物质大量掉入黑洞，假定银河系中心仅此一个黑洞，已知太阳系绕银河系中心匀速运转，下列哪一组数据可估算该黑洞的质量A.地球绕太阳公转的周期和速度B.太阳的质量和运行速度C.太阳质量和到MCG6－30－15的距离D.太阳运行速度和到MCG6－30－15的距离二、非选择题(共28分)9.（6分）如果把地球绕太阳公转看做是匀速圆周运动，轨道平均半径约为1.5×108km，已知万有引力常量G=6.67×10－11N·m2/kg2，则可估算出太阳的质量大约是________kg（结果取一位有效数字）.10.(6

5、分)（北京春季高考）地核的体积约为整个地球体积的16%，地核的质量约为地球质量的34%，经估算，地核的平均密度为______kg/m3(结果取两位有效数字，引力常量G=6.7×10－11N·m2/kg2、地球半径R=6.4×106m)11.(8分)(2001年京、皖、蒙春季高考）两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动，现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量.图6－312.(8分)如图6－3所示，铅球A的半径为R，质量为M，另一质量为m的小球B，两球球心的距离为d，若在铅球内挖一个半径为

6、R/2的球形空腔，空腔的表面与铅球球面相切，则A、B之间的万有引力多大？五、万有引力定律在天文学上的应用（二）一、选择题（每小题4分，共32分）1.解析：由万有引力提供卫星的向心力，则F=G=mR，得：G=，即ρ=,即=答案：B2.解析：由F=G=m,得v=所以A错，B正确，又由G=m·R得T=2π,即R越大，T也越大，故C、D错，正确答案为B.答案：B3.解析：因为双星体是以其连线中的某点为圆心而做同步的圆周运动，故周期相等，万有引力提供向心力，则G=M1ω2R1=M2ω2R2所以，故B错.又因为G=M1=M2=,故C错.G=M1a1=M2a2所

7、以=故D正确.答案：D4.解析：设M为太阳的质量，m′为行星的质量，行星绕太阳做匀速圆周运动所需的向心力为F=m′ω2r=m′r而行星的向心力由万有引力提供，所以G=m′r由此可得：M=,故B正确.答案：B5.解析：1781年3月13日晚，恒星天文学之父——赫歇耳用自制的大望远镜发现天王星.海王星是继天王星之后发现的第二颗新行星，但与天王星不同，海王星的发现是神机妙算的结果.同理，冥王星也是天文学家分析推算出来的.所以本题A为正确答案.答案：A6.解析：由F引=G=mg，得故通讯卫星受到的万有引力大小F=mg=通讯卫星的角速度等于地球自转的角速度，

8、故F引=mω02(R+h)由g0=和G=mω02(R+h)得：（R+h）=所以它受到的引力也可以表示为：F=m答案：B7.