{高考必备]高一物理精品同步练习第六章第四节万有引力理论的成就尖子生选做题教师版（新人版必修2）Word版含答案.docVIP

尖子生选做题教师版 6.4 万有引力理论的成就 1．下列说法正确的是(　　) A．海王星和冥王星是人们依据万有引力定律计算的轨道发现的 B．天王星是人们依据万有引力定律计算的轨道发现的 C．天王星的运行轨道偏离根据万有引力定律计算出来的轨道，其原因是天王星受到轨道外面其他行星的引力作用 D．以上说法都不对 解析：选AC.海王星和冥王星都是人们先根据万有引力定律计算出轨道，然后又被天文工作者观察到的．天王星是人们通过望远镜观察发现的．在发现海王星的过程中，天王星的运行轨道偏离根据万有引力定律计算出来的轨道引起了人们的思考，推测天王星外面存在其他行星．综上所述，选项A、C正确． 2．若已知行星绕太阳公转的半径为r，公转周期为T，引力常量为G，则由此可求出(　　) A．该行星的质量 B．太阳的质量 C．该行星的密度 D．太阳的密度 解析：选B.设行星的质量为m，太阳的质量为M，由＝mr()2，得：M＝，可求出太阳的质量，因为不知太阳的半径，故不能求出太阳的密度． 3．一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，仅仅需要(　　) A．测定飞船的运行周期 B．测定飞船的环绕半径 C．测定行星的体积 D．测定飞船的运动速度 解析：选A.取飞船为研究对象，由G＝mR及M＝πR3ρ，解得ρ＝，故A项正确． 4．我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350 km，“神州八号”的运行轨道高度为343 km.它们的运行轨道均视为圆周，则(　　) A．“天宫一号”比“神州八号”速度大 B．“天宫一号”比“神州八号”周期长 C．“天宫一号”比“神州八号”角速度大 D．“天宫一号”比“神州八号”加速度大 解析：选B.由题知“天宫一号”运行的轨道半径r1大于“神舟八号”运行的轨道半径r2，天体运行时万有引力提供向心力． 根据G＝m，得v＝.因为r1＞r2，故“天宫一号”的运行速度较小，选项A错误；根据G＝m2r得T＝2π ，故“天宫一号”的运行周期较长，选项B正确；根据G＝mω2r，得ω＝，故“天宫一号”的角速度较小，选项C错误；根据G＝ma，得a＝，故“天宫一号”的加速度较小，选项D错误． 5．冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为71，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动．由此可知，冥王星绕O点运动的(　　) A．轨道半径约为卡戎的 B．角速度大小约为卡戎的 C．线速度大小约为卡戎的7倍 D．向心力大小约为卡戎的7倍 解析：选A.做双星运动的星体相互间的万有引力提供各自做圆周运动的向心力，即F万＝m1ω2r1＝m2ω2r2，得＝，故A正确；双星运动的角速度相同，故B错误；由v＝ωr可知冥王星的线速度为卡戎的，故C错误；两星的向心力为两者间的万有引力且等值反向，故D错误． 一、单项选择题 1．地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，则地球的平均密度为(　　) A. B. C. D. 解析：选A.在地球表面处有G＝mg 地球的平均密度ρ＝ 解式得ρ＝，A正确． 2．设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视作半径为r的圆．已知万有引力常量为G，则描述该行星运动的上述物理量满足(　　) A．GM＝ B．GM＝ C．GM＝ D．GM＝ 解析：选A.对行星有：＝mr，故GM＝，选项A正确． 3. 如图所示，a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R和2R(R为地球半径)．下列说法中正确的是(　　) A．a、b的线速度大小之比是1 B．a、b的周期之比是12 C．a、b的角速度大小之比是34 D．a、b的向心加速度大小之比是94 解析：选D.两卫星均做匀速圆周运动，F万＝F向，向心力选不同的表达形式分别分析，如下表： 选项 内容指向、联系分析 结论 A 由＝m得＝＝＝ 错误 B 由＝mr2得＝＝ 错误 C 由＝mrω2得＝＝ 错误 D 由＝ma得＝＝ 正确 4.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：选C.由G＝m知v＝，所以＝＝＝，C正确． 5.双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动．研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化．若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为(　　) A.T B.T C.T D.T 解析：选B.设原来双星间的距离为