第4章 第2节　万有引力定律的应用（课件 学案 练习）高中物理 鲁科版（2019）必修 第二册

第2节　万有引力定律的应用 1.土星最大的卫星叫“泰坦”（如图所示），每16天绕土星运行一周，其公转轨道半径约为1.2×106 km，已知引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，则土星的质量约为（　　） A.5×1017 kg B.5×1026 kg C.7×1033 kg D.4×1036 kg 2.若一均匀球形星体的密度为ρ，引力常量为G，则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是（　　） A. B. C. D. 3.一物体从一行星表面某高度处自由下落（不计阻力）。自开始下落计时，得到物体离行星表面高度h随时间t变化的图像如图所示，则根据题设条件可以计算出（　　） A.行星表面重力加速度大小 B.行星的质量 C.行星的密度 D.物体受到星球引力的大小 4.如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A.太阳对各小行星的引力相同 B.各小行星绕太阳运动的周期均小于一年 C.小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值 D.小行星带内各小行星圆周运动的线速度值均大于地球公转的线速度值 5.我国女航天员王亚平在2013年6月第一次进入太空时在“天宫1号”飞船内进行了首次太空授课，演示了几个完全失重状态下的物理现象与物理实验。若飞船内静止的水珠质量为m，飞船运动的轨道距地面高度为h，地球质量为M、半径为R，引力常量为G，则水珠受地球的引力及水珠的加速度大小分别为（　　） A.0，0 B.，0 C.，0 D.， 6.2021年5月7日，我国成功将“遥感三十号”08组卫星发射升空，卫星进入预定轨道。假设某卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，运动周期为T。地球半径为R，引力常量为G。求： （1）卫星的向心加速度大小； （2）地球的平均密度。 7.某同学从网上得到一些信息，如下表数据所示，则地球和月球的密度之比为（　　） 月球半径 R0 月球表面处的重力加速度 g0 地球和月球的半径之比 ＝4 地球表面和月球表面的重力加速度之比 ＝6 A. B. C.4 D.6 8.假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g，地球的半径为R，则地球的自转周期为（　　） A.2π B.2π C.2π D.2π 9.1798年英国物理学家卡文迪许测出引力常量G，因此卡文迪许被人们称为“能称出地球质量的人”。若已知引力常量为G，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，地球上一个昼夜的时间为T1（地球自转周期），一年的时间为T2（地球公转周期），地球中心到月球中心的距离为L1，地球中心到太阳中心的距离为L2。下列说法正确的是（　　） A.地球的质量m地＝ B.太阳的质量m太＝ C.月球的质量m月＝ D.由题中数据可求月球的密度 10.美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行，进入绕土星飞行的轨道，若“卡西尼”号探测器在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t，已知引力常量为G，则下列关于土星质量M和平均密度ρ的表达式正确的是（　　） A.M＝，ρ＝ B.M＝，ρ＝ C.M＝，ρ＝ D.M＝，ρ＝ 11.（2024·山东临沂期中）2024年4月26日，我国神舟十八号宇宙飞船上的三位航天员与神舟十七号上的三位航天员在中国空间站成功会师。空间站绕地球运行视为匀速圆周运动，运行周期为T。若不考虑地球自转，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G。求： （1）地球的平均密度ρ； （2）空间站距离地面的高度h。 第2节　万有引力定律的应用 1.B　由卫星受到的万有引力提供向心力，得＝mr，其中r＝1.2×106 km＝1.2×109 m，T＝16天＝16×24×3 600 s＝1 382 400 s，引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，代入数据可得m土≈5×1026 kg，故B正确。 2.A　根据万有引力提供向心力，有G＝m，又M ... ...