第三章　万有引力定律 3　预言未知星体　计算天体质量--2026教科版高中物理必修第二册章节练（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台 2026教科版高中物理必修第二册 第三章　万有引力定律 3　预言未知星体　计算天体质量 基础过关练 题组一　预言未知星体 1.(多选题)下列说法正确的是(　　) A.海王星是人们依据万有引力定律计算出其运行轨道而发现的 B.天王星是人们依据万有引力定律计算出其运行轨道而发现的 C.天王星的运行轨道偏离根据万有引力定律计算出来的轨道,其原因是天王星受到轨道外面其他行星的引力作用 D.以上说法都不对 2.十八世纪,人们已经知道太阳系有七颗行星,但是第七颗行星天王星的运动轨道有些“古怪”:它的轨道与根据万有引力定律计算出来的轨道存在一些偏差,这个偏差产生的原因是(　　) A.天文观测数据不准确 B.万有引力定律的准确性有问题 C.离天王星较近的土星对天王星的影响 D.天王星轨道外面还有一颗未发现的行星 题组二　计算天体的质量 3.已知地球半径为R,地球质量为m,太阳与地球中心间距为r,地球表面的重力加速度为g,地球绕太阳公转的周期为T,则太阳的质量为(　　) A.　　　B. C.　　　D. 4.航天员在一星球表面附近高h处,以初速度v0竖直向上抛出一小球,经过时间t小球落到星球表面。已知该星球的半径为R,引力常量为G,h R,不计星球表面的气体阻力,不考虑星球自转,则该星球表面的重力加速度和该星球的质量分别为多大 5.为了研究太阳演化进程,需知道目前太阳的质量m太。已知地球半径R=6.4×106 m,地球质量m=6.0×1024 kg,日地中心距离r=1.5×1011 m,地球表面处的重力加速度g取10 m/s2,1年约为3.2×107 s,但引力常量G未知。试估算目前太阳的质量m太。(结果保留两位有效数字) 题组三　计算天体的密度 6.(2024四川南充期中)若已知行星绕太阳公转的轨道半径为r,公转的周期为T,引力常量为G,则由此可以求出(　　) A.行星的质量为　　　 B.太阳的质量为 C.行星的密度为　　　 D.太阳的密度为 7.(2025四川南充期中)我国成功发射“嫦娥三号”探测器,实现了我国航天器首次在地外天体软着陆和巡视探测活动。已知月球半径为R0,月球表面处重力加速度为g0,地球和月球的半径之比为=4,表面重力加速度之比为=6,求地球和月球的密度之比。 8.(2024四川内江月考)我国航天技术飞速发展,设想数年后航天员登上了某行星表面。航天员手持小球从高度为h处,沿水平方向以速度v抛出,测得小球运动的水平距离为L。已知该行星的半径为R(h R),引力常量为G。求: (1)行星表面的重力加速度大小; (2)行星的平均密度。 题组四　天体运动相关物理量的分析和计算 9.设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动,若测得土星到太阳的距离为R,土星绕太阳运动的周期为T,引力常量G已知,根据这些量,下列物理量中不能求出的是(　　) A.土星线速度的大小 B.土星加速度的大小 C.土星的质量 D.太阳的质量 10.(多选题)(2024山东泰安宁阳一中月考)土星外层有一个环,为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群,可以测量环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系,则下列判断正确的是(　　) A.若v2∝R,则外层的环是土星的卫星群 B.若v∝R,则外层的环是土星的一部分 C.若v∝,则外层的环是土星的一部分 D.若v2∝,则外层的环是土星的卫星群 11.(多选题)如图所示,a、b、c是地球大气层外圆形轨道上的三颗人造卫星,a和b的质量相等且小于c的质量,则(　　) A.b所需向心力最小 B.b、c的周期相同且大于a的周期 C.b、c的向心加速度大小相等且大于a的向心加速度 D.b、c的线速度大小相等且小于a的线速度 能力提升练 题组一　天体质量和密度的计算 1.(2025四川德阳期末)水星是太阳系的八大行星中最小且最靠近太阳的行星。西汉《史记·天官书》的作者司马迁从实际观测中发现辰星呈灰色,与五行学说联系在一起,以黑色属水,将其命名为水星。水星绕太阳公转的轨道可视为半径为R1的圆, ... ...