【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 5.3 万有引力定律的案例分析课后知能检测 沪科版必修2.docVIP

【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 5.3 万有引力定律的案例分析课后知能检测 沪科版必修2 1．(多选)在研究宇宙发展演变的理论中，有一说法叫做“宇宙膨胀学说”，宇宙是由一个大爆炸的火球开始形成的，大爆炸后各星球以不同的速度向外运动，这种学说认为万有引力常量G在缓慢地减小，根据这一理论，在很久很久以前，太阳系中的地球的公转情况与现在相比(　　) A．公转半径R较小　　　　 B．公转周期T较小 C．公转速率较大 D．公转角速度ω较小 【解析】　各星球以不同速度向外运动，公转半径变大，A正确；万有引力提供地球做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得G＝m＝mω2R＝m，解得v＝，ω＝，T＝2π ，由于G变小，R变大，所以v变小，ω变小，T变大，B、C正确，D错误． 【答案】　ABC 2．(多选)(2013·石家庄高一检测)天文学家有这样一个大胆推测：地球有一个从未谋面的“兄弟”，其运行轨道就在地球的运行轨道上，也就是说从地球上看，这个“地球兄弟”永远在太阳的背面与地球捉迷藏，所以人类一直未能发现它．由以上信息可以确定这颗行星的(设地球的公转周期T、轨道半径r、平均密度ρ、自转周期T0为已知)(　　) A．公转周期 B．平均密度 C．轨道半径 D．自转周期 【解析】　由于其运行轨道与地球运行轨道相同，所以轨道半径与地球的轨道半径相同，C选项正确；由开普勒第三定律＝k可知，其围绕太阳运转的公转周期也与地球绕太阳的公转周期相同，A选项正确．题中没有说明“地球兄弟”行星的半径和自转周期，所以无法确定其平均密度和自转周期，B、D选项均错． 【答案】　AC 3．(2012·福建理综)一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v.假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N.已知引力常量为G，则这颗行星的质量为 (　　) A. B. C. D. 【解析】　行星对卫星的万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力，有G＝＝m′ 行星对处于其表面物体的万有引力等于物体重力，有G＝mg 根据题意，有N＝mg 解以上三式可得M＝，选项B正确． 【答案】　B 4．(多选)(2013·西安高一检测)月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的，一个质量为500 kg的飞行器到达月球后(　　) A．在月球上的质量仍为500 kg B．在月球表面上的重力为980 N C．在月球表面上方的高空中重力小于817 N D．在月球上的质量将小于500 kg 【解析】　物体的质量与物体所处的位置及运动状态无关，故A对，D错；由题意可知，物体在月球表面上受到的重力为地球表面上重力的，即F月＝mg＝×500×9.8 N＝817 N，故B错；由F＝知，r增大时，引力F月减小．在星球表面，物体的重力可近似认为等于物体所受的万有引力，故C对． 【答案】　AC 5．(2013·高密高一检测)一物体在地球表面上的重力为16 N，它在以5 m/s2的加速度加速上升的火箭中的示重为9 N，则此时火箭离地面的高度是地球半径R 的(　　) A．2倍 B．3倍 C．4倍 D．0.5倍 【解析】　设此时重力加速度为g′，离地面高度h，则mg＝16 N,9 N－mg′＝ma，mg′＝，mg＝，由以上四式可得h＝3R. 【答案】　B 6．(2013·琼海一中月考)2010年10月26日，嫦娥二号卫星成功进入远月点100公里、近月点15公里的试验轨道，以便对月球虹湾区进行高分辨率成像．设想嫦娥二号绕月球表面做匀速圆周运动，并测得其运动的周期为T，则月球的平均密度ρ与T的关系可表达为(K为某个常数)(　　) A．ρ＝KT B．ρT＝K C．ρ＝KT2 D．ρT2＝K 【解析】　G＝mR，而M＝ρ·πR3，所以ρT2＝＝K，故D项正确． 【答案】　D 7．(多选)一宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上．用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g′表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，N表示人对秤的压力，下列说法中，正确的是(　　) A．g′＝0 B．g′＝g C．N＝0 D．N＝g 【解析】　G＝mg′，而G＝mg，所以g′＝g，A错，B对；飞船绕地心做匀速圆周运动时，处于完全失重状态，人对秤的压力为零，故C对、D错． 【答案】　BC 8．(2010·福建高考)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