人教版物理必修2同步練習(xí)：7.3 萬有引力理論的成就（基礎(chǔ)鞏...

更新時(shí)間：2024-03-29 瀏覽次數(shù)：27 類型：同步測試

一、選擇題

1. (2023高三上·安徽月考) 木衛(wèi)一是最靠近木星衛(wèi)星，它是太陽系中地質(zhì)活動(dòng)非?；钴S的天體。已知木衛(wèi)一的平均半徑約為地球平均半徑的 $\text{[math]}$ ，質(zhì)量為地球質(zhì)量的 $\text{[math]}$ ，則同一物體在木衛(wèi)一表面受到的萬有引力與在地球表面受到的萬有引力大小之比約為（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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2. (2021高二下·保山期末) 2021年5月15日，“天問一號(hào)”著陸巡視器成功著陸于火星，我國首次火星探測任務(wù)著陸火星取得圓滿成功。已知火星半徑為R，火星表面重力加速度為g，當(dāng)“天問一號(hào)”距火星表面高度為R時(shí)，其加速度大小為（　　）

A . g B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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3. (2023高一下·吉林期末) 中國“天問一號(hào)”探測器著陸火星，為下一步實(shí)現(xiàn)火星采樣返回打下了重要基礎(chǔ)。已知“天問一號(hào)”探測器在火星停泊軌道運(yùn)行時(shí)，探測器到火星中心的最近和最遠(yuǎn)距離分別為280km和5.9×10⁴km，探測器的運(yùn)行周期為2個(gè)火星日（一個(gè)火星日的時(shí)間可近似為一個(gè)地球日時(shí)間），萬有引力常量為6.67×10^-11N·m²/kg² ，通過以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出火星的（）

A . 半徑 B . 質(zhì)量 C . 密度 D . 表面的重力加速度

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4. (2023·柳州模擬) 北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由24顆中圓軌道（軌道半徑約 $\text{[math]}$ ）衛(wèi)星、3顆地球靜止同步軌道衛(wèi)星和3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星（兩種衛(wèi)星軌道半徑相等，均約為 $\text{[math]}$ ）組成，則（　?。?

A . 傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和靜止同步軌道衛(wèi)星周期不相等 B . 北斗三號(hào)導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的線速度均小于 $\text{[math]}$ C . 傾斜地球同步軌道衛(wèi)星能定點(diǎn)北京上空并與北京保持相對靜止 D . 中圓軌道衛(wèi)星線速度約為地球靜止同步衛(wèi)星線速度的1.5倍

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5. (2023高三上·福田月考) 《流浪地球2》影片中，太空電梯高聳入云，在地表與太空間高速穿梭。太空電梯上升到某高度時(shí)，質(zhì)量為2.5kg的物體重力為16N。已知地球半徑為6371km，不考慮地球自轉(zhuǎn)，則此時(shí)太空電梯距離地面的高度約為（）

A . 1593km B . 3584km C . 7964km D . 9955km

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6. (2023高一下·期中) 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是我國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，其中有若干顆衛(wèi)星在距離地球約36000 km的地球同步軌道上，地球的半徑為6400km，不能確定這些衛(wèi)星的（）

A . 質(zhì)量 B . 軌道半徑 C . 運(yùn)行速率 D . 運(yùn)行周期

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7. (2024高一上·雙清期末) 兩個(gè)大小相等的實(shí)心均質(zhì)小球，球心間距為L時(shí)，它們之間的萬有引力大小為F，若把兩小球球心間距離增大為 $\text{[math]}$ 時(shí)，則它們之間的萬有引力大小為（）

A . F B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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8. (2023高一下·新會(huì)期中) 嫦娥五號(hào)探測器繞月球運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其質(zhì)量為m，軌道半徑為r，線速度為v，則探測器所受的向心力大小為（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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9. (2023高一下·賓縣月考) 地球表面的重力加速度為g，則離地面高度等于地球半徑的地方重力加速度為（）

A . 0.25g B . 0.5g C . 2g D . 4g

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10. (2023高一下·大慶月考) 已知太陽的質(zhì)量大約是月亮質(zhì)量的 $\text{[math]}$ 倍，太陽到地球的距離大約是月球到地球距離的 $\text{[math]}$ 倍，若太陽對地球的引力大小為 $\text{[math]}$ ，月亮對地球的引力大小為 $\text{[math]}$ ，則 $\text{[math]}$ 約為（）

A . 130 B . 178 C . 226 D . 274

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11. (2023高一下·大慶月考) 地球公轉(zhuǎn)軌道接近圓，但彗星運(yùn)動(dòng)軌道則是一個(gè)非常扁的橢圓，如圖為地球與哈雷彗星繞日運(yùn)動(dòng)的示意圖。設(shè)哈雷彗星運(yùn)動(dòng)軌道近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)與太陽中心的距離分別為 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，則以下說法正確的是（）

A . 哈雷彗星在近日點(diǎn)的加速度小于地球的加速度 B . 哈雷彗星在近日點(diǎn)的線速度比在遠(yuǎn)日點(diǎn)的線速度小 C . 地球與太陽的連線和哈雷彗星與太陽的連線在任意相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等 D . 哈雷彗星在近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)的加速度大小之比 $\text{[math]}$

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12. (2023高二下·富陽月考) 土星最大的衛(wèi)星叫“泰坦”（如圖），每16天繞土星一周，其公轉(zhuǎn)軌道半徑為 $\text{[math]}$ km.已知引力常量，則土星的質(zhì)量約為（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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二、多項(xiàng)選擇題

13. (2023高一下·運(yùn)城期中) 物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類對物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)，推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進(jìn)了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進(jìn)步 $\text{[math]}$ 關(guān)于物理學(xué)史，下列說法正確的是（）

A . 海王星是運(yùn)用萬有引力定律在“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星” B . 牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測出了引力常量 $\text{[math]}$ 的數(shù)值 C . 開普勒經(jīng)過多年的天文觀測和記錄獲得大量天文數(shù)據(jù)，并通過天文數(shù)據(jù)總結(jié)提出了開普勒三大定律 D . “月 $\text{[math]}$ 地”檢驗(yàn)，表明了地面物體所受地球的引力、月球所受地球的引力，與太陽、行星間的引力，遵從相同的規(guī)律

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14. (2023高三上·揭陽期末) 假設(shè)火星探測器貼近火星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，繞行周期為T，已知火星半徑為R，引力常量為G，由此可以估算（　?。?

A . 火星質(zhì)量 B . 探測器質(zhì)量 C . 火星第一宇宙速度 D . 火星平均密度

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15. (2024高一下·鄄城月考) 火星與地球的質(zhì)量比為a，半徑比為b，則它們的第一宇宙速度之比和表面的重力加速度之比分別是（　?。?

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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16. (2021高一下·河北期中) 已知地球半徑為 $\text{[math]}$ ，地球表面的重力加速度為 $\text{[math]}$ ，地球自轉(zhuǎn)周期為 $\text{[math]}$ ，地球同步衛(wèi)星距地面的高度為 $\text{[math]}$ ，則地球同步衛(wèi)星的線速度的大小可以表示為（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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17. (2021高三上·武漢開學(xué)考) 2021年6月17日，神舟十二號(hào)載人飛船采用自主快速交會(huì)對接模式成功對接于天和核心艙前向端口，與此前已對接的天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船一起構(gòu)成三艙組合體。組合體繞地球飛行的軌道可視為圓軌道，該軌道離地面的高度約為389km。下列說法正確的是（　　）

A . 組合體在軌道上飛行的周期小于24h B . 組合體在軌道上飛行的速度大于7.9km/s C . 若已知地球半徑和表面重力加速度，則可算出組合體的角速度 D . 神舟十二號(hào)先到達(dá)天和核心艙所在圓軌道，然后加速完成對接

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18. (2020高一下·南昌期中) 如圖為某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的示意圖，若A星的軌道半徑大于B星的軌道半徑，雙星的總質(zhì)量M，雙星間的距離為L，其運(yùn)動(dòng)周期為T，則（）

A . A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量 B . A的線速度一定大于B的線速度 C . L一定，M越大，T越大 D . M一定，L越大，T越大

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三、非選擇題

19. (2023高一下·深圳期中) 如圖所示，王亞平在中國空間站用古箏彈奏了《茉莉花》，為中國人民送上祝福。中國空間站在離地面高度h的圓周軌道繞地球做勻速圈周運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)的周期為T。已知萬有引力常量為G，地球半徑為R。
1. （1）若古箏的質(zhì)量為m，求古箏在空間站受到地球?qū)λ娜f有引力大小F；
2. （2）求地球的質(zhì)量M。
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20. (2023高一下·甘肅期末) 目前，我國已完成了探月工程的“繞、落、回”，后續(xù)還有“勘、研、建”。未來．月球科研15站、月球基地、月球村，都將是我們探索的方向。假設(shè)在未來的月球基地中，宇航員在離月球水平月面高度h處以速度 $\text{[math]}$ 水平拋出一小球，小球落到水平月面上的位置離拋出點(diǎn)的水平位移為x、已知月球的半徑為R、不計(jì)阻力。
1. （1）求月球表面的重力加速度大小 $\text{[math]}$ ；
2. （2）若將月球看作一個(gè)巨大的拱形橋，橋面的半徑就是月球的半徑，要使月球?qū)π旭傇谠虑虮砻娴奶綔y器的支持力為0，則探測器的速度應(yīng)該為多大？
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21. (2023高一下·錦州) 某衛(wèi)星在赤道上空飛行，軌道平面與赤道平面重合，軌道半徑為r，軌道高度小于地球同步衛(wèi)星高度.設(shè)地球半徑為R，地球表面重力加速度大小為g.
1. （1）若忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，求該衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期；
2. （2）已知該衛(wèi)星飛行方向與地球的自轉(zhuǎn)方向相同，地球的自轉(zhuǎn)角速度為 $\text{[math]}$ .若某時(shí)刻該衛(wèi)星通過赤道上某建筑物的正上方，求該衛(wèi)星下次通過該建筑物正上方所需的時(shí)間.
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22. (2023高一下·青島期中) 振奮人心！我國計(jì)劃2033年載人登陸火星，“火星城市”要來了。已知火星半徑為R，火星表面的重力加速度為地球表面的重力加速度的五分之二，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G。求：
1. （1）火星的質(zhì)量；
2. （2）火星的平均密度。
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23. (2023高一下·常州月考) 如圖所示，我國“神舟十三號(hào)”載人飛船采用自主快速交會(huì)對接方式，首次徑向靠近空間站，如圖所示。兩者對接后所繞軌道視為圓軌道，對接后載人飛船的總質(zhì)量為m，繞行角速度為 $\text{[math]}$ ，軌道半徑為r，萬有引力常量為G。則：
1. （1）載人飛船的向心力F的大?。?
2. （2）地球的質(zhì)量M。
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24. (2023高一下·長壽月考) 宇航員站在一星球表面h高處，以初速v₀度沿水平方向拋出一個(gè)小球，球落到星球表面的水平射程為s，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，求：
1. （1）該星球表面的重力加速度g₀；
2. （2）該星球的質(zhì)量M。
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25. (2023高一下·金牛月考) 如圖所示，探月衛(wèi)星的發(fā)射過程可簡化如下：首先進(jìn)入繞地球運(yùn)行的“停泊軌道”，在該軌道的P處通過變速再進(jìn)入“地月轉(zhuǎn)移軌道”，在快要到達(dá)月球時(shí)，對衛(wèi)星再次變速，衛(wèi)星被月球引力“俘獲”后，成為環(huán)月衛(wèi)星，最終在環(huán)繞月球的“工作軌道”繞月飛行(視為圓周運(yùn)動(dòng))，對月球進(jìn)行探測．“工作軌道”周期為T、距月球表面的高度為h，月球半徑為R，引力常量為G，忽略其他天體對探月衛(wèi)星在“工作軌道”上環(huán)繞運(yùn)動(dòng)的影響。
1. （1）求探月衛(wèi)星在“工作軌道”上環(huán)繞的線速度大小；
2. （2）求月球的質(zhì)量；
3. （3）求月球的第一宇宙速度。
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