专题7.3 万有引力理论的成就（练）-2021-2022学年高一物理同步讲练测（人教版2019必修第二册）（解析版）

3.0 envi 2024-12-31 4 4 1.34MB 18 页 3知币
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专题 7.3 万有引力理论的成就（练）
一、单选题
1．万有引力定律指出：自然界中任何两个物体都相互吸引，当这两个物体的质量分别为
m1和m2、距离为 r时，它们之间的万有引力大小为 F＝ ，式中 G为万有引力常量.
下面的问题所涉及到的一些物理知识你还没有学习，但相信你也能根据已有物理知识做出
选择：某卫星以速度 v绕一行星表面附近做匀速圆周运动，假设宇航员在该行星表面上用
弹簧测力计测量一个质量为 m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为 N. 已知万有
引力常量为 G，则这颗行星的质量为（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】
该行星表面的重力加速度为
根据
解得
故选 B。
2．物体在地球表面所受的重力为 G，则在距地面高度为地球半径的 3倍时，所受地球引力
为（　　）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】
设地球的质量为 M，半径为 R，万有引力常量为 ，根据万有引力等于重力可得
在距地面高度为地球半径的 3倍时，有
联立，可得
故选 D。
3．若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物
体，它们在水平方向运动的距离之比为 。已知地球质量约为该行星质量的 16 倍，地球
的半径为 R，由此可知，该行星的半径约为（　　）
A．B．RC．D．
【答案】A
【解析】
在任意一星球表面做平抛运动，竖直方向
水平方向
水平距离之比为 ，得重力加速度之比为
由天体表面处万有引力近似等于重力，知
又已知地球质量约为该行星质量的 16 倍，故
即该行星的半径约为 。故 A正确。
故选 A。
4．“天问一号”探测器于 2021 年2月24 日6时29 分成功实施近火制动，进入火星停泊轨
道。假设“天问一号”探测器在火星停泊轨道上做匀速圆周运动，如图所示。“天问一
号”探测器与火星两侧切线的夹角为 ，已知“天问一号”探测器在火星停泊轨道上的运
行周期为 T，引力常量为 G，由以上数据可以求得（　　）
A．“天问一号”探测器的质量 B．“天问一号”探测器的向心加速度
C．火星的质量 D．火星的平均密度
【答案】D
【解析】
设火星的质量为 M，半径为 R，平均密度为 ρ，“天问一号”探测器的质量为 m，轨道半径
为r，向心加速度为 a。对于“天问一号”探测器，根据牛顿第二定律可得
解得
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