鞏固練習(xí) 萬(wàn)有引力理論的成就提高

1、.【穩(wěn)固練習(xí)】一、選擇題：1如下圖兩球間的間隔 為r，兩球的質(zhì)量分布均勻，大小分別為m1、m2，那么兩球的萬(wàn)有引力大小為 A B C D2萬(wàn)有引力定律首次提醒了自然界中物體間一種根本互相作用的規(guī)律以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A物體的重力不是地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力引起的 B人造地球衛(wèi)星離地球越遠(yuǎn)，受到地球的萬(wàn)有引力越大 C人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的向心力由地球?qū)λ娜f(wàn)有引力提供 D宇宙飛船內(nèi)的宇航員處于失重狀態(tài)是由于沒(méi)有受到萬(wàn)有引力的作用3引力常量為G，地球質(zhì)量為M，地球可看成球體，半徑為R忽略地球的自轉(zhuǎn)，那么地球外表重力加速度的大小為 A BgGR C D缺少條件，無(wú)法算出4假設(shè)地球自轉(zhuǎn)角速度增大，關(guān)于

2、物體的萬(wàn)有引力以及物體重力，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A放在赤道地面上物體的萬(wàn)有引力不變 B放在兩極地面上物體的重力不變 C放在赤道地面上物體的重力減小 D放在兩極地面上物體的重力增大5設(shè)地球外表重力加速度為g0，物體在間隔 地心4RR是地球的半徑處，由于地球的作用而產(chǎn)生的加速度為g，那么g/g0為 A1 B1/9 C1/4 D1/166.繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星中有一與內(nèi)壁相接觸的物體，那么這個(gè)物體 A受地球的吸引力和衛(wèi)星內(nèi)壁的支持力的作用B受地球的吸引力和向心力的作用C物體處于完全失重狀態(tài)，不受任何力的作用D只受地球的吸引力的作用7. 據(jù)報(bào)道，“嫦娥一號(hào)和“嫦娥二號(hào)繞月飛行器的圓形工作軌道距

3、月球外表分別約為200 km和1130 km，運(yùn)行速率分別為v1和v2那么v1和v2的比值為月球半徑取1700 km A B C D8. 火星探測(cè)工程是我國(guó)繼神舟載人航天工程、嫦娥探月工程之后又一個(gè)重大太空探究工程假設(shè)火星探測(cè)器在火星外表附近的圓形軌道運(yùn)行周期為T(mén)1，神舟飛船在地球外表附近的圓形軌道運(yùn)行周期為T(mén)2，火星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為p，火星半徑與地球半徑之比為q，那么T1與T2之比為 A B C D9.太陽(yáng)到地球與地球到月球的間隔 的比值約為390，月球繞地球旋轉(zhuǎn)的周期約為27天。利用上述數(shù)據(jù)以及日常的天文知識(shí)，可估算出太陽(yáng)對(duì)月球與地球?qū)υ虑虻娜f(wàn)有引力的比值約為 A0.2 B.2 C20

4、 D20010.1990年4月25日，科學(xué)家將哈勃天文望遠(yuǎn)鏡送上間隔 地球外表約600km的高空，使得人類(lèi)對(duì)宇宙中星體的觀測(cè)與研究有了極大的進(jìn)展。假設(shè)哈勃望遠(yuǎn)鏡沿圓軌道繞地球運(yùn)行。地球的半徑為，利用地球同步衛(wèi)星與地球外表的間隔 為這一事實(shí)可得到哈勃望遠(yuǎn)鏡繞地球運(yùn)行的周期。以下數(shù)據(jù)中最接近其運(yùn)行周期的是 A0.6小時(shí)1.6小時(shí) 4.0小時(shí) 24小時(shí)11.銀河系的恒星中大約四分之一是雙星。某雙星由質(zhì)量不等的星體和構(gòu)成，兩星在互相之間的萬(wàn)有引力作用下繞兩者連線上某一定點(diǎn)C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由天文學(xué)觀測(cè)得其周期為T(mén)，到C點(diǎn)的間隔 為，和的間隔 為，萬(wàn)有引力常量為G。由此可求出的質(zhì)量為 ABCD二、計(jì)算題

5、：1太空中有一顆繞恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的行星，此行星上一晝夜的時(shí)間是T，在行星的赤道處用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體的重力的讀數(shù)比在兩極時(shí)測(cè)量的讀數(shù)小10%，引力常量為G，求此行星的平均密度2萬(wàn)有引力常量G，地球半徑R，月球和地球之間的間隔 r，同步衛(wèi)星距地面的高度h，月球繞地球的運(yùn)轉(zhuǎn)周期T1，地球的自轉(zhuǎn)周期T2，地球外表的重力加速度g某同學(xué)根據(jù)以上條件，提出一種估算地球質(zhì)量M的方法： 同步衛(wèi)星繞地心做圓周運(yùn)動(dòng)，由，得 1請(qǐng)判斷上面的結(jié)果是否正確，并說(shuō)明理由，如不正確，請(qǐng)給出正確的解法和結(jié)果； 2請(qǐng)根據(jù)條件再提出兩種估算地球質(zhì)量的方法并解得結(jié)果3如下圖為中國(guó)月球探測(cè)工程的想象標(biāo)志，它以中國(guó)書(shū)法的筆觸，勾勒

6、出一輪明月和一雙踏在其上的腳印，象征著月球探測(cè)的終極夢(mèng)想一位勤于考慮的同學(xué)為探月宇航員設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：在距月球外表高h(yuǎn)處以初速度v0程度拋出一個(gè)物體，然后測(cè)量該平拋物體的程度位移為x；通過(guò)查閱資料知道月球的半徑為R，引力常量為G，假設(shè)物體只受月球引力的作用，請(qǐng)你求出：1月球外表的重力加速度； 2月球的質(zhì)量M； 3環(huán)繞月球外表的宇宙飛船的速率v是多少?4.中子星是恒星演化過(guò)程的一種可能結(jié)果，它的密度很大?，F(xiàn)有一中子星，觀測(cè)到它的自轉(zhuǎn)周期為。問(wèn)該中子星的最小密度應(yīng)是多少才能維持該星體的穩(wěn)定不致因自轉(zhuǎn)而瓦解？計(jì)算時(shí)星體可視為均勻球體。引力常量為【答案與解析】1 D解析：“R為兩質(zhì)點(diǎn)之間的間隔 ，即R

7、r1+r+r22 C解析：物體的重力是地球的萬(wàn)有引力產(chǎn)生的，萬(wàn)有引力的大小與質(zhì)量的乘積成正比，與間隔 的平方成反比，所以A、B錯(cuò)：人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的向心力是萬(wàn)有引力提供的，宇宙飛船內(nèi)的宇航員處于失重狀態(tài)是因?yàn)橛詈絾T受到的萬(wàn)有引力全部提供了宇航員做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，所以C對(duì)、D錯(cuò)3 C解析：忽略地球自轉(zhuǎn)時(shí)，物體所受的重力等于地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力，那么有所以4A、B、C解析：地球自轉(zhuǎn)角速度增大，物體受到的萬(wàn)有引力不變，選項(xiàng)A正確；在兩極，物體受到的萬(wàn)有引力等于其重力，那么其重力不變，選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤；而對(duì)放在赤道地面上的物體，由于增大，那么減小，選項(xiàng)C正確5D解析：地球外表處的重力加速

8、度和在離地心4R處的加速度均由地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力產(chǎn)生，所以有： 地面上：， 離地心4R處：， 由兩式得6.D解析：衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，向心加速度等于重力加速度，衛(wèi)星處于完全失重狀態(tài)，衛(wèi)星內(nèi)的物體與支持物間沒(méi)有彈力作用。7. C解析：由，得所以，故C項(xiàng)正確8. D解析：火星外表： 地球外表： 由得：，故D正確9.B解析：太陽(yáng)對(duì)地球的引力，太陽(yáng)對(duì)地球的引力等于地球繞日旋轉(zhuǎn)的向心力，聯(lián)立得同理可得地球?qū)υ虑虻囊?，二力的比值，故B選項(xiàng)正確。10.B解析：由開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知，是恒量，所以，其中r為地球半徑，分別表示望遠(yuǎn)鏡到地表的間隔 ，望遠(yuǎn)鏡的周期、同步衛(wèi)星距地表的間隔

9、、同步衛(wèi)星的周期24小時(shí)，代入數(shù)據(jù)得11.D解析：設(shè)和兩星體的質(zhì)量分別為，根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律得：對(duì)有解之得，應(yīng)選項(xiàng)D正確?？偨Y(jié)：對(duì)于雙星欲求的質(zhì)量，要以為研究對(duì)象。二、計(jì)算題：1. 解析：設(shè)行星的質(zhì)量為M，半徑為R，兩極處重力加速度為g，平均密度為，物體的質(zhì)量為m物體在赤道上的重力比兩極小10，說(shuō)明在赤道上隨行星自轉(zhuǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力而一晝夜的時(shí)間T就是行星的自轉(zhuǎn)周期根據(jù)牛頓第二定律，有，根據(jù)萬(wàn)有引力定律兩極處的重力加速度，所以行星的平均密度2解析：1上面的結(jié)果是錯(cuò)誤的，地球半徑R在計(jì)算過(guò)程中不能忽略正確的解法和結(jié)果：，得 2方法一：對(duì)月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，有，得 方法二：在地球外表重力近似等于萬(wàn)有引力，有，得3解析：1設(shè)月球外表的重力加速度為，取程度拋出的物體研究，有：