人教版 (新课标)必修24.万有引力理论的成就课时训练

这是一份人教版 (新课标)必修24.万有引力理论的成就课时训练，共5页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
[课时跟踪训练](满分50分　时间30分钟)一、选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分，每小题至少有一个选项正确)1．关于万有引力定律应用于天文学研究的历史事实，下列说法正确的是(　　)A．天王星、海王星都是运用万有引力定律，经过大量计算以后发现的B．18世纪时人们发现太阳的第七颗行星的运动轨道总是同根据万有引力定律计算出来的结果有比较大的偏差，于是人们推测出在这颗行星的轨道外还有一颗行星C．太阳的第八颗行星是牛顿运用自己发现的万有引力定律，经过大量计算而发现的D．以上说法都正确解析：天王星是在1781年被发现的，而卡文迪许测出万有引力常量的值是在1789年，在此之前人们还不能用万有引力定律做具有实际意义的计算，A错误，B正确；太阳的第八颗行星是在1846年被发现的，而牛顿发现的万有引力定律于1687年发表在牛顿的《自然哲学的数学原理》中，C错误。答案：B2．科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星，并测得它围绕该恒星运行一周所用的时间为1 200年，它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100倍。假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆，仅利用以上两个数据可以求出的量有(　　)A．恒星质量与太阳质量之比B．恒星密度与太阳密度之比C．行星质量与地球质量之比D．行星运行速度与地球公转速度之比解析：由G＝mR，得太阳的质量M太＝，恒星的质量M恒＝，故恒星质量与太阳质量之比＝()3·()2，A正确；因恒星和太阳自身的半径之比未知，所以无法确定两者的密度之比，故B错误；由v＝，得行星的运行速度与地球的公转速度之比＝·，故D正确；因环绕天体质量无法由万有引力直接得出，故C错误。答案：AD3．一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上。已知引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为(　　)A.        B. C.        D. 解析：物体对天体压力为零，说明万有引力全部提供物体做圆周运动的向心力，并且天体自转周期就是物体绕天体做圆周运动的周期。根据万有引力定律有G＝m()2R，又因为球的质量M＝ρ·πR3。两式联立解得T＝ 。答案：D4．(2012·浙江高考)如图1所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是(　　)图1A．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．小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值解析：因各小行星到太阳中心的距离不同，皆大于地球到太阳中心的距离，根据万有引力公式G＝m＝m()2r＝ma，知太阳对各小行星的引力不相同，各小行星绕太阳运动的周期均大于一年，则选项A、B错误，由a＝和v2＝，r小，a大，r大，v小，则选项C正确，D错误。答案：C5．火星探测项目是我国继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目。假设火星探测器在火星表面附近圆形轨道运行的周期为T1，神舟飞船在地球表面附近的圆形轨道运行周期为T2，火星质量与地球质量之比为p，火星半径与地球半径之比为q，则T1与T2之比为(　　)A.       B. C.        D. 解析：火星探测器绕火星做圆周运动过程中，火星对探测器的万有引力提供向心力，即G＝mR1()2⇒T1＝ ，同理可知飞船绕地球的周期T2＝ ，所以＝ ＝ ，D项正确。答案：D6.图2为“嫦娥一号”卫星撞月的模拟图，卫星从控制点开始沿撞月轨道在撞击点成功撞月。假设卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为R，周期为T，引力常量为G。根据以上信息，可以求出(　　)A．月球的质量B．地球的质量           C．“嫦娥一号”卫星的质量           图2D．月球对“嫦娥一号”卫星的引力解析：由＝mR，可求出月球质量M月＝，不能求出地球质量和“嫦娥一号”卫星的质量，也求不出“嫦娥一号”受到月球的引力，故只有A正确。答案：A7．据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行的圆形轨道距月球表面分别约为200 km和100 km，运动速率分别为v1和v2，那么v1和v2的比值为(月球半径取1 700 km)(　　)A.        B.C.       D.解析：由G＝m知v＝，所以＝＝＝，C对。答案：C8．某星球质量为地球质量的9倍，半径为地球半径的一半，在该星球表面从某一高度以10 m/s的初速度竖直向上抛出一物体，从抛出到落回原地需要的时间为(g地取10 m/s2)(　　)A．1 s        B. sC. s        D. s解析：由g地＝，g星＝＝，可得g星＝36g地＝360 m/s2，故在星球表面上，t＝＝ s，C正确。答案：C二、非选择题(本题共2小题，共18分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)9．(8分)地球半径为R，距地面高为h处有一颗同步卫星。另一星球半径为3R，距该星球球面高度为3h处也有一颗同步卫星，它的周期为72 h，则该星球的平均密度与地球的平均密度之比为多少？解析：由万有引力提供向心力，则G＝m()2r，故M＝。又V＝πR3，则平均密度ρ＝＝。又因为r地＝R＋h，r星＝3R＋3h＝3r地，R地＝R，R星＝3R，所以＝＝。答案：1∶910. (10分)图3为中国月球探测工程的标志，它以中国书法的笔触，勾勒出一轮明月和一双踏在其上的脚印，象征着月球探测的终极梦想。一位勤于思考的同学为探月宇航员设计了如下实验：在距月球表面高h处以初速度v0水平抛出一个物体，然后测量该平抛物体的水平位移为x。通过查阅资料知道月球的半径为R，引力常量为G，若物体只受月球引力的作用，请你求出：                            图3              (1)月球表面的重力加速度g月。(2)月球的质量M。(3)环绕月球表面飞行的宇宙飞船的速度v。解析：(1)设月球表面的重力加速度为g月。取水平抛出的物体为研究对象，有g月t2＝h，v0t＝x，得g月＝。(2)取月球表面的物体m为研究对象，它受到的重力与万有引力相等，即mg月＝，得M＝＝。(3)环绕月球表面的宇宙飞船做匀速圆周运动的半径为R，万有引力充当向心力，故有＝(m′为飞船质量)，所以v＝＝＝。答案：(1)　(2)　(3)