【精准解析】高中物理人教版必修2一课三测：6.4万有引力理论的成就

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4　万有引力理论的成就

记一记

万有引力理论的成就知识体系

2个应用——测天体质量、发现未知天体

1个基本思路——万有引力提供向心力

2个重要关系——Error!

辨一辨

1.天王星是人们直接应用万有引力定律计算出轨道而发现

的．(×)

2．海王星是人们直接应用万有引力定律计算出轨道而发现

的．(√)

3．哈雷彗星的“按时回归”证明了万有引力定律的正确

性．(√)

4．牛顿被称作第一个称出地球质量的人. (×)

5．若知道某行星绕太阳做圆周运动的半径，则可以求出太阳

的质量．(×)

6．若知道某行星绕太阳做圆周运动的线速度和角速度，则可

以求出太阳的质量．(√)

想一想

1.卫星的可能轨道有哪些？

提示：由于卫星绕地球作圆周运动的向心力由地球的万有引

力提供，而向心力指向轨道圆心，万有引力指向地心，故人造地

球卫星的轨道圆心必定和地球球心重合．所以凡是圆心在地心，

半径大于地球半径的圆轨道都是人造地球卫星的可能轨道．

2．所谓的“黄金代换公式 GM＝R2g”适用于其他星球吗？

提示：对于自转影响可以忽略的星球都适用，只不过对不同

的星球，g值不同而已．

3．知道行星绕太阳运动的周期 T和轨道半径 r能计算出行星

的质量吗？

提示：不能．根据运动周期和轨道半径只能计算中心天体的

质量．

思考感悟：　

练一练

1．[2019·广东省普通高中考试]假设某飞船在变轨前后都绕地

球做匀速圆周运动，变轨前和变轨后的轨道半径分别是 r1和r2，

且r1<r2，如图所示，则变轨后的飞船(　　)

A．线速度增大 B．角速度增大

C．加速度增大 D．周期增大

答案：D

2．[2019·内蒙古自治区普通高中考试]下列关于人造地球卫星

绕地球做匀速圆周运动的说法正确的是(　　)

A．轨道半径越大，线速度越小

B．轨道半径越大，线速度越大

C．轨道半径越大，周期越小

D．轨道半径越大，角速度越大

答案：A

3．[2019·辽宁省普通高中考试]如图所示，在火星与木星轨道

间有一小行星带，假设该带中的小行星只受太阳的引力，并绕太

阳做匀速圆周运动．下列说法正确的是(　　)

A．太阳对各小行星的引力相同

B．各小行星绕太阳运动的周期均小于一年

C．小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向

心加速度值

D．小行星带内侧各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转

的线速度值

答案：C

4．[2019·清华附中高一月考]在国际天文学联合会大会上，以

绝对多数通过决议：把绕太阳运转的天体分为行星、矮行星和太

阳系小天体，冥王星是太阳系的“矮行星”，不再被视为行星．已

知地球的轨道半径小于冥王星的轨道半径．对冥王星的认识，下

列说法正确的是(　　)

A．冥王星绕太阳公转的轨道平面可能不过太阳中心

B．冥王星绕太阳公转的轨道平面一定过太阳中心

C．冥王星绕太阳公转的周期一定大于一年

D．冥王星被降级为矮行星后，将不再绕太阳运转

答案：BC

要点一天体质量和密度的计算

1.(多选)1798 年英国物理学家卡文迪许测出引力常量 G，因此

卡文迪许被人们称为“能称出地球质量的人”．若已知引力常量为

G，地球表面处的重力加速度为 g，地球半径为 R，地球上一个昼

夜的时间为 T1(地球自转周期)，一年的时间为 T2(地球公转的周

期)，地球中心到月球中心的距离为 L1，地球中心到太阳中心的距

离为 L2，你能计算出(　　)

A．地球的质量 m地＝

B．太阳的质量 m太＝

C．月球的质量 m月＝

D．可求月球、地球及太阳的密度

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