第三章 3　预言未知星体　计算天体质量（课件 学案 练习）高中物理 教科版（2019）必修 第二册

3　预言未知星体　计算天体质量 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.物体受到行星引力的大小 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.（多选）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，则下列说法正确的是（　　） 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 6.如图所示，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A.甲的向心加速度比乙的小 B.甲的运行周期比乙的小 C.甲的角速度比乙的大 D.甲的线速度比乙的大 7.（多选）若宇航员在距月球表面高h处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L。已知月球半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A.月球表面的重力加速度g月＝ B.月球的质量m月＝ C.月球的自转周期T＝ D.月球的平均密度ρ＝ 8.（2024·江苏南京期中）火星绕太阳运转可看成是匀速圆周运动，设火星运动轨道的半径为r，火星绕太阳一周的时间为T，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A.火星的质量m火＝ B.火星的向心加速度a火＝ C.太阳的平均密度ρ太＝ D.太阳的质量m太＝ 9.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 10.1789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 11.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土和平均密度ρ的表达式正确的是（　　） A.m土＝，ρ＝ B.m土＝，ρ＝ C.m土＝，ρ＝ D.m土＝，ρ＝ 12.在地球表面让某小球做自由落体运动，小球经过时间t落地；若在某星球表面让同样的小球做自由落体运动，小球经过时间4t落在星球表面。已知小球落在地面时和落在星球表面时的速度大小相等，该星球的半径与地球半径之比为R'∶R＝1∶2，地球表面重力加速度为g，大气阻力不计。 求： （1）该星球表面的重力加速度g'； （2）该星球的质量与地球的质量之比m星∶m地。 3　预言未知星体　计算天体质 ... ...