人教版高中物理必修第二册第七章万有引力与宇宙航行3万有引力理论的成就课件(44页PPT)+检测含答案（教师用）

课时跟踪检测（十二） 万有引力理论的成就 组—重基础·体现综合 1．月球表面重力加速度是地球表面重力加速度的，若已知月球半径约为1.72×103 km，引力常量为6.67×10－11 N·m2/kg2，地球表面重力加速度为9.8 m/s2。试估算月球质量的数量级为(　　) A．1016 kg　　　　　　　 B．1020 kg C．1022 kg D．1024 kg 解析：选C　根据G＝mg可得M＝，则M月＝＝ kg≈7.2×1022 kg，故C正确。 2．地球可近似看成球形，由于地球表面上物体都随地球自转，所以有(　　) A．物体在赤道处受到的地球引力等于两极处，而重力小于两极处 B．赤道处的角速度比南纬30°大 C．地球上物体的向心加速度都指向地心，且赤道上物体的向心加速度比两极处大 D．地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力 解析：选A　由F＝G可知，若地球看成球形，则物体在地球表面上任何位置受到的地球引力都相等，此引力的两个分力一个是物体的重力，另一个是物体随地球自转所需的向心力。在赤道上，向心力最大，重力最小，故A正确。地球上各处的角速度均等于地球自转的角速度，故B错误。地球上只有赤道上的物体向心加速度指向地心，其他位置的向心加速度均不指向地心，故C错误。地面上物体随地球自转的向心力是万有引力与地面支持力的合力，故D错误。 3．假设冥王星的卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量，这两个物理量可以是(　　) A．卫星的速度和角速度 B．卫星的质量和轨道半径 C．卫星的质量和角速度 D．卫星的质量和运行周期 解析：选A　卫星围绕冥王星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，若已知卫星的速度和角速度，则轨道半径r＝，根据＝mωv即可求出冥王星的质量M；根据＝m＝mω2r＝mr可知，卫星的质量可以约去，只知道轨道半径(角速度或运行周期)不能求出冥王星的质量，A正确。 4．某宇航员到达一自转较慢的星球后，在星球表面展开了科学实验。他让一小球在离地高1 m处自由下落，测得落地时间为0.2 s。已知该星球半径为地球半径的5倍，地球表面重力加速度g＝10 m/s2，该星球的质量和地球质量的比值为(　　) A．100∶1　　　　　 B．75∶1 C．125∶1 D．150∶1 解析：选C　依题意，可求得该星球表面重力加速度大小为g′＝＝50 m/s2，在星球表面由万有引力等于重力G＝mg′，在地球表面万有引力等于重力有G＝mg，可得该星球的质量和地球质量的比值＝＝，C正确，A、B、D错误。 5．一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．测定飞船的运行速度 解析：选A　取飞船为研究对象，由G＝mR及M＝πR3ρ，知ρ＝，故A正确。 6．一行星绕恒星做圆周运动。由天文观测可得，其运行周期为T，速度为v，引力常量为G，则下列关系式错误的是(　　) A．恒星的质量为 B．行星的质量为 C．行星运动的轨道半径为 D．行星运动的加速度为 解析：选B　因v＝，所以r＝，故C正确；结合万有引力定律公式G＝m，可解得恒星的质量M＝，故A正确；因不知行星和恒星之间的万有引力的大小，所以行星的质量无法计算，故B错误；行星的加速度a＝＝v2·＝，故D正确。 7.嫦娥五号的环月轨道可近似看成是圆轨道，观察嫦娥五号在环月轨道上的运动，发现每经过时间t，通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为θ(弧度)，如图所示。已知引力常量为G，由此可推导出月球的质量为(　　) A. B. C. D. 解析：选A　根据弧长及对应的圆心角，可得“嫦娥五号”的轨道半径r＝，根据转过的角度和时间，可得ω＝，月球对“嫦娥五号”的万有引力提供“嫦娥五号”做圆周运动的向心力，可得G＝mω2r，由以上三式可得M＝，故A正确。 8．(多选)三颗火星卫星A ... ...