成才之路2016_2017学年高中物理第6章万有引力与航天第4节万有引力理论的成就课时作业新人教版

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1、第4节万有引力理论的成就基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)1．下列说法正确的是(　　)A．海王星是人们直接应用万有引力定律计算出轨道而发现的B．天王星是人们依据万有引力定律计算出轨道而发现的C．海王星是人们经过长期的太空观测而发现的D．天王星的运行轨道与由万有引力定律计算的轨道存在偏差，其原因是天王星受到轨道外的行星的引力作用，由此人们发现了海王星答案：D解析：由行星的发现历史可知，天王星并不是根据万有引力定律计算出轨道而发现的；海王星不是通过观测发现，也不是直接由万有引力定律计算出轨道而发现的，而是人们发现天王星的实际轨道与理论轨道存在偏差，然后运用万

2、有引力定律计算出“新”星的轨道，从而发现了海王星。由此可知，A、B、C错误，D正确。2．科学家们推测，太阳系内除八大行星之外还有另一颗行星就在地球的轨道上，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”。由以上信息可以确定(　　)A．这颗行星的公转周期与地球相等B．这颗行星的半径等于地球的半径C．这颗行星的密度等于地球的密度D．这颗行星上同样存在着生命答案：A解析：因只知道这颗行星的轨道半径，所以只能判断出其公转周期与地球的公转周期相等。由G＝mr可知，周期相同，轨道半径一定相同天体本身半径无法确定，行星的质量在方程两边可以消去，因

3、此无法知道其密度。3．(济宁2015～2016学年高一检测)2013年12月14日21时许，“嫦娥三号”携带“玉免”探测车在月球虹湾成功软着陆，在实施软着陆过程中，“嫦娥三号”离月球表面4m高时最后一次悬停，确认着陆点。若总质量为M的“嫦娥三号”在最后一次悬停时，反推力发动机对其提供的反推力为F，已知引力常量为G，月球半径为R，则月球的质量为(　　)A．　　　B．　　　C．　　　D．答案：A解析：设月球的质量为M′，由G＝Mg和F＝Mg解得M′＝，选项A正确。4．(寿光一中2014～2015学年高一下学期检测)若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动，设其周期为T，引力常

4、量为G，那么该行星的平均密度为(　　)A．B．C．D．答案：B解析：设飞船的质量为m，它做圆周运动的半径为行星半径R，则G＝m()2R，所以行星的质量为M＝行星的平均密度ρ＝＝＝，B项正确。5．科学家在研究地月组成的系统时，从地球向月球发射激光，测得激光往返时间为t。若还已知万有引力常量G，月球绕地球旋转(可看成匀速圆周运动)的周期T，光速c(地球到月球的距离远大于它们的半径)。则由以上物理量可以求出(　　)A．月球到地球的距离　　B．地球的质量C．月球受地球的引力D．月球的质量答案：AB解析：根据激光往返时间为t和激光的速度可求出月球到地球的距离，A正确；又因知道月球绕地球

5、旋转的周期T，根据G＝m()2r可求出地球的质量M＝，B正确；我们只能计算中心天体的质量，D不对；因不知月球的质量，无法计算月球受地球的引力，C也不对。6．2003年8月29日，火星、地球和太阳处于三点一线，上演“火星冲日”的天象奇观。这是6万年来火星距地球最近的一次，与地球之间的距离只有5576万公里，为人类研究火星提供了最佳时机。如图所示为美国宇航局最新公布的“火星冲日”的虚拟图，则有(　　)A．2003年8月29日，火星的线速度大于地球的线速度B．2003年8月29日，火星的线速度小于地球的线速度C．2004年8月29日，火星又回到了该位置D．2004年8月29日，火星

6、还没有回到该位置答案：BD解析：火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动G＝m可得：v＝，所以轨道半径较大的火星线速度小，B正确；火星轨道半径大，线速度小，火星运动的周期较大，所以一年后地球回到该位置，而火星则还没有回到，D正确。二、非选择题7．经天文学家观察，太阳在绕着银河系中心(银心)的圆形轨道上运行，这个轨道半径约为3×104光年(约等于2．8×1020m)，转动一周的周期约为2亿年(约等于6．3×1015s)。太阳做圆周运动的向心力是来自位于它轨道内侧的大量星体的引力，可以把这些星体的全部质量看做集中在银河系中心来处理问题．(G＝6．67×10－11N·m2/kg2)用给出的

7、数据来计算太阳轨道内侧这些星体的总质量。答案：3．3×1041kg解析：假设太阳轨道内侧这些星体的总质量为M，太阳的质量为m，轨道半径为r，周期为T，太阳做圆周运动的向心力来自于这些星体的引力，则G＝mr故这些星体的总质量为M＝＝kg≈3．3×1041kg。能力提升一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．一物体从某行星表面某高度处自由下落。从物体开始下落计时，得到物体离行星表面高度h随时间t变化的图象如图所示，不计阻力。则根据h－t图象可以计算出(　　)A．行星的质量B．行星的半径C．行星表