1、【全程方略】2020版高中物理 6.4 萬有引力理論的成就課后鞏固作業(yè) 新人教版必修2 一、選擇題(本題包括6小題，每小題5分，共30分。每小題至少一個選項正確)1行星的運動可看做勻速圓周運動，則行星繞太陽運動的軌道半徑R的三次方與周期T的平方的比值為常量=k，下列說法正確的是( )A.公式=k只適用于圍繞太陽運行的行星B.圍繞同一星球運行的行星或衛(wèi)星，k值不相等C.k值與被環(huán)繞星球的質(zhì)量和行星或衛(wèi)星的質(zhì)量都有關系D.k值僅由被環(huán)繞星球的質(zhì)量決定2關于衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的有關說法正確的是( )A衛(wèi)星受到的地球引力對其做正功B衛(wèi)星的軌道半徑越大，其線速度越大C衛(wèi)星的軌道半徑越大，其周期越小

2、D衛(wèi)星受到的地球引力提供衛(wèi)星做圓周運動所需的向心力3.最近，科學家在望遠鏡中看到太陽系外某恒星有一行星，并測得它圍繞恒星運動一周所用的時間為1 200年，它與該恒星的距離為地球與太陽距離的100倍。假定該行星繞恒星運行的軌道和地球繞太陽運行的軌道都是圓形，僅利用以上兩個數(shù)據(jù)可以求出的量有( )A.恒星質(zhì)量與太陽質(zhì)量之比B.恒星密度與太陽密度之比C.行星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比D.行星運行速度與地球公轉(zhuǎn)速度之比4如圖所示，極地衛(wèi)星的運行軌道平面通過地球的南北兩極(軌道可視為圓軌道)。若已知一個極地衛(wèi)星從北緯30的正上方，按圖示方向第一次運行至南緯60正上方時所用時間為t，地球半徑為R(地球可看做球體)

3、，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G。由以上條件可以求出( )A衛(wèi)星運行的周期B衛(wèi)星距地面的高度C衛(wèi)星的質(zhì)量D地球的質(zhì)量5.2020年5月，航天飛機在完成對哈勃空間望遠鏡的維修任務后，在A點從圓形軌道進入橢圓軌道，B為軌道上的一點，如圖所示。關于航天飛機的運動，下列說法中正確的有( )A.在軌道上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度B.在軌道上經(jīng)過A的動能小于在軌道上經(jīng)過A 的動能C.在軌道上運動的周期小于在軌道上運動的周期D.在軌道上經(jīng)過A的加速度小于在軌道上經(jīng)過A的加速度6(2020安徽高考)我國發(fā)射的“天宮一號”和“神舟八號”在對接前，“天宮一號”的運行軌道高度為350 km,“神舟八號”的

4、運行軌道高度為343 km。它們的運行軌道均視為圓周，則( )A.“天宮一號”比“神舟八號”速度大B.“天宮一號”比“神舟八號”周期長C.“天宮一號”比“神舟八號”角速度大D.“天宮一號”比“神舟八號”加速度大二、非選擇題(本題包括2小題，共20分，要有必要的文字敘述)7.(10分)“天宮一號”于2020年9月29日成功發(fā)射，它和隨后發(fā)射的“神舟”飛船在太空完成交會對接，實現(xiàn)了中國載人航天工程的一個新的跨越?！疤鞂m一號”進入運行軌道后，其運行周期為T，距地面的高度為h，已知地球半徑為R，萬有引力常量為G。若將“天宮一號”的運行軌道看做圓軌道，求：(1)地球質(zhì)量M。(2)地球的平均密度。8.(1

5、0分)(2020渭南高一檢測)“嫦娥一號”探月衛(wèi)星與稍早日本的“月亮女神號”探月衛(wèi)星不同，“嫦娥一號”衛(wèi)星是在繞月極地軌道上運動的，加上月球的自轉(zhuǎn)，因而“嫦娥一號”衛(wèi)星能探測到整個月球的表面。12月11日“嫦娥一號”衛(wèi)星CCD相機已對月球背面進行成像探測，并獲取了月球背面部分區(qū)域的影像圖。衛(wèi)星在繞月極地軌道上做圓周運動時距月球表面高為H，繞行的周期為TM；月球繞地公轉(zhuǎn)的周期為TE，軌道半徑為R0，地球半徑為RE，月球半徑為RM。(1)若忽略地球及太陽引力對繞月衛(wèi)星的影響，試求月球與地球質(zhì)量之比。(2)當繞月極地軌道的平面與月球繞地公轉(zhuǎn)的軌道平面垂直，也與地心到月心的連線垂直(如圖所示)。此時探

6、月衛(wèi)星向地球發(fā)送所拍攝的照片，此照片由探月衛(wèi)星傳送到地球最少需要多長時間?(已知光速為c)答案解析1【解析】選D。由k值只和被環(huán)繞星球的質(zhì)量有關，即圍繞同一星球運行的行星或衛(wèi)星，k值相等，所以只有D正確。2【解析】選D。地球引力對衛(wèi)星不做功，選項A錯誤。做圓周運動的衛(wèi)星半徑越大，線速度越小，選項B錯誤。做圓周運動的衛(wèi)星半徑越大，周期越大，選項C錯誤。 萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運動所需向心力，選項D正確。3.【解析】選A、D。由M=知，恒星質(zhì)量與太陽質(zhì)量之比M星M日=A正確;由于不知道太陽和恒星的體積，沒法求出恒星密度與太陽密度之比，B錯；僅由萬有引力公式無法求出行星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比,C錯;行星

7、運行速度與地球公轉(zhuǎn)速度之比v星v地= D正確?！究偨Y(jié)提升】天體密度的估算(1)衛(wèi)星繞天體做半徑為r的圓周運動，若天體的半徑為R，則天體的密度=代入上式得：=。當衛(wèi)星環(huán)繞天體表面運動時，其軌道半徑r等于天體半徑R，則=。(2)已知天體表面的重力加速度為g,則=。4【解析】選A、B、D。衛(wèi)星從北緯30的正上方，第一次運行至南緯60正上方時，剛好為運動周期的，所以衛(wèi)星運行的周期為4t，A項正確；知道周期、地球的半徑，由可以算出衛(wèi)星距地面的高度，B項正確；通過上面的公式可以看出，能算出中心天體的質(zhì)量，不能算出衛(wèi)星的質(zhì)量,C項錯誤，D項正確。5.【解析】選A、B、C。根據(jù)開普勒定律可知，衛(wèi)星在近地點的速

8、度大于遠地點的速度，A正確；由軌道變到軌道要減速，B正確；類比于行星橢圓運動，由開普勒第三定律可知，=k，R2r神，所以v天v神，天T神，a天a神；故正確選項為B。7.【解析】(1)因為將“天宮一號”的運行軌道看做圓軌道，萬有引力充當向心力，即(2)地球的平均密度：答案：(1) (2)【變式備選】經(jīng)天文學家觀察，太陽在繞著銀河系中心的圓形軌道上運行，這個軌道半徑約為3104光年(約等于2.81020 m),轉(zhuǎn)動一周的周期約為2億年(約等于6.31015 s)。太陽做圓周運動的向心力由它軌道內(nèi)側(cè)的大量星體的引力提供，可以把這些星體的全部質(zhì)量視為集中在銀河系中心來處理問題。(G=6.6710-11 Nm2/kg2)用給出的數(shù)據(jù)來計算太陽軌道內(nèi)側(cè)這些星體的總質(zhì)量?！窘馕觥考僭O太陽軌道內(nèi)側(cè)這些星體的總質(zhì)量為M，太陽的質(zhì)量為m，軌道半徑為r，周期為T，太陽做圓周運動的向心力由這些星體的引力提供，則故這些星體的總質(zhì)量為3.31041 kg。答案：3.31041 kg8.【解析】(1)由牛頓第二定律得F向=man=m()2r，萬