2020-2021學年第二學期高一物理人教版（2019）必修第二冊萬有引力理論的成就強化練習一、單選題1．據(jù)每日郵報2014年4月18日報道，美國國家航空航天局（NASA）目前宣布首次在太陽系外發(fā)現(xiàn)“類地”行星Kepler-186f。假如宇航員乘坐宇宙飛船到達該行星，進行科學觀測：該行星自轉(zhuǎn)周期為T；宇航員在該行星“北極”距該行星地面附近h處自由釋放—個小球（引力視為恒力），落地時間為t1；宇航員在該行星“赤道”距該行星地面附近h處自由釋放—個小球（引力視為恒力），落地時間為t2。則行星的半徑R的值（）A． B．C． D．2．為了備戰(zhàn)東京奧運會，我國羽毛球運動員進行了如圖所示的原地縱跳摸高訓練。某運動員能向上豎直跳起的最大高度是，將豎直跳起摸高運動視為豎直上拋運動，忽略星球的自轉(zhuǎn)影響。已知火星的半徑是地球半徑的，質(zhì)量是地球質(zhì)量的，該運動員以與在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能達到的最大高度約為（）A． B．6m C． D．7m3．已知地球質(zhì)量約為月球質(zhì)量的81倍，地球半徑約為月球半徑的4倍，玉兔號月球車質(zhì)量m=140kg，玉兔號月球車在月球上所受重力約為（）A．1400N B．277N C．69N D．28N4．已知萬有引力常量G，那么在下列給出的各種情景中，能根據(jù)測量的數(shù)據(jù)求出火星平均密度的是（）A．在火星表面使一個小球做自由落體運動，測出下落的高度H和時間tB．發(fā)射一顆繞火星做圓周運動的飛船，測出飛船的周期TC．觀察火星繞太陽的圓周運動，測出火星的直徑D和火星繞太陽運行的周期TD．發(fā)射一繞火星做圓周運動的衛(wèi)星，測出衛(wèi)星軌道半徑與火星半徑之比K和衛(wèi)星周期T5．若在某行星和地球上離各自水平地面的相同高度處，同時由靜止釋放兩質(zhì)量相同的物體，它們在空中運動的時間之比為，已知該行星的半徑約為地球半徑的2倍，地球的質(zhì)量為，由此可知，該行星的質(zhì)量為（）A． B． C． D．6．2017年，人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波。根據(jù)科學家們復原的過程，在雙中子星合并前約時，甲、乙兩星以兩者球心連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動，甲、乙兩星軌道半徑分別為和，兩星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，則下列結(jié)論正確的是（）A．甲、乙兩星質(zhì)量之比為 B．甲、乙兩星角速度之比為C．甲、乙兩星線速度之比為 D．甲、乙兩星向心加速度之比為7．假如地球自轉(zhuǎn)角速度增大，下列說法正確的是（）A．放在赤道地面上的物體萬有引力增大 B．放在赤道地面上的物體重力減小C．放在兩極地面上的物體重力減小 D．“一晝夜”時間不變8．已知地球的半徑為R，月球的半徑為r，地球表面的重力加速度為月球表面重力加速度的6倍，月球的密度與地球的密度之比為（）A． B． C． D．9．我國月球探測計劃嫦娥工程已經(jīng)啟動，“嫦娥1號”探月衛(wèi)星也已發(fā)射。設想嫦娥1號登月飛船貼近月球表面做勻速圓周運動，飛船發(fā)射的月球車在月球軟著陸后，自動機器人在月球表面豎直向上以初速度v0拋出一個小球，測得小球經(jīng)時間t落回拋出點，已知該月球半徑為R，萬有引力常量為G，月球質(zhì)量分布均勻，則月球的質(zhì)量為（）A． B． C． D．10．嫦娥四號探測器成功發(fā)射，實現(xiàn)了人類航天器首次在月球背面巡視探測，率先在月背刻上了中國足跡。已知月球的質(zhì)量為M、半徑為R，探測器的質(zhì)量為m，引力常量為G，嫦娥四號探測器圍繞月球做半徑為r的勻速圓周運動時，探測器的（）A．周期為 B．角速度為C．向心加速度為 D．線速度為11．2014年12月7日，中國和巴西聯(lián)合研制的地球資源衛(wèi)星“04星”在太原成功發(fā)射升空，進入預定軌道，已知“04星”繞地球做勻速圓周運動的周期為T，地球相對“04星”的張角為θ，引力常量為G，則地球的密度為（）A． B．C． D．12．2020年10月26日，“遙感三十號”07組衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。若該衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑為r，線速度大小v，地球半徑為R，引力常量為G，則地球的平均密度為（）A． B． C． D．13．電影《流浪地球》講述的是面對太陽快速老化膨脹的災難，人類制定了“流浪地球”計劃，這首先需要使自轉(zhuǎn)角速度大小為的地球停止自轉(zhuǎn)，再將地球推移出太陽系到達距離太陽最近的恒星（比鄰星）。為了使地球停止自轉(zhuǎn)，設想的方案就是在地球赤道上均勻地安裝N臺“噴氣”發(fā)動機，如圖所示（N較大，圖中只畫出了4個）。假設每臺發(fā)動機均能沿赤道的切線方向提供大小恒為F的推力，該推力可阻礙地球的自轉(zhuǎn)。已知描述地球轉(zhuǎn)動的動力學方程與描述質(zhì)點運動的牛頓第二定律方程具有相似性，為，其中M為外力的總力矩，I為地球相對地軸的轉(zhuǎn)動慣量；為單位時間內(nèi)地球的角速度的改變量。將地球看成質(zhì)量分布均勻的球體，下列說法中正確的是（）A．地球自轉(zhuǎn)剎車過程中，赤道表面附近的重力加速度逐漸變小B．地球停止自轉(zhuǎn)后，赤道附近比兩極點附近的重力加速度大C．地球自轉(zhuǎn)剎車過程中，兩極點的重力加速度逐漸變大D．在與的類比中，與質(zhì)量m對應的物理量是轉(zhuǎn)動慣量I，其物理意義是反映改變地球繞地軸轉(zhuǎn)動情況的難易程度14．據(jù)報道，科學家們在距離地球20萬光年外發(fā)現(xiàn)了首顆系外“宜居”行星。若該行星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的倍，半徑約為地球半徑的2倍。則在地球表面最多能舉起物體的人在這個行星表面而能舉起物體的最大質(zhì)量為（地球表面重力加速度）（）A． B． C． D．二、解答題15．嫦娥工程劃為三期，簡稱“繞、落、回”三步走。我國發(fā)射的“嫦娥三號”衛(wèi)星是嫦娥工程第二階段的登月探測器，經(jīng)變軌成功落月。若該衛(wèi)星在某次變軌前，在距月球表面高度為h的軌道上繞月球做勻速圓周運動，其運行的周期為T。若以R表示月球的半徑，忽略月球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響，求：(1)“嫦娥三號”繞月球做勻速圓周運動時的線速度大小；(2)月球的平均密度。16．“嫦娥一號”的成功發(fā)射，為實現(xiàn)中華民族幾千年的奔月夢想邁出了重要的一步，已知“嫦娥一號”繞月飛行軌道近似為圓周，距月球表面高度為H，飛行周期為T，月球的半徑為R，試求：(1)月球的質(zhì)量M；(2)月球表面的重力加速度g。17．宇航員在某星球表面（無空氣）將小球從空中豎直向下拋出，測得小球速率的二次方與其離開拋出點的距離的關系圖像如圖所示（圖中的均為已知量），該星球的半徑為，引力常量為，將該星球視為球體，忽略該星球的自轉(zhuǎn)。求：(1)該星球的質(zhì)量；(2)該星球的平均密度。18．一個質(zhì)量為60kg的物體，在地球上的重力為600N，在月球上的重力為100N，