高考物理總復習鞏固練習 行星的運動與萬有引力定律（基礎）

【鞏固練習】一、選擇題1、下列說法符合史實的是 （ ）A牛頓發(fā)現了行星的運動規(guī)律B開普勒發(fā)現了萬有引力定律C卡文迪許第一次在實驗室里測出了萬有引力常量D牛頓發(fā)現了海王星和冥王星2、關于開普勒行星運動的公式k，以下理解正確的是（ ）Ak是一個與行星無關的常量B若地球繞太陽運轉軌道的半長軸為R0，周期為T0；月球繞地球運轉軌道的長半軸 為R，周期為T，則有CT表示行星運動的自轉周期 DT表示行星運動的公轉周期3、若已知行星繞太陽公轉的半徑為r，公轉的周期為T，萬有引力恒量為G，則由此可求出（ ）A某行星的質量 B太陽的質量 C某行星的密度D太陽的密度4、地球半徑為R，地面附近的重力加速度為g，物體在離地面高度為h處的重力加速度的表達式是 ( ) A BC D5、某行星的半徑是地球半徑的3倍，質量是地球質量的36倍。則該行星表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的 ( ) A4倍 B6倍 C1/4倍 D12倍6、一名宇航員來到某星上，此星的密度為地球的一半，半徑也為地球的一半，則他受到的“重力”為在地球上所受重力的 ( ) A1/4 B1/2 C2倍 D4倍7、設月球繞地球運動的周期為27天，則地球的同步衛(wèi)星到地球中心的距離r與月球中心到地球中心的距離R之比r/R為 ( )A1/3 B1/9 C1/27 D1/81 8、“嫦娥一號”探月衛(wèi)星沿地月轉移軌道到達月球附近，在P點進行第一次“剎車制動”后被月球捕獲，進入橢圓軌道繞月飛行，如圖所示。已知“嫦娥一號”的質量為m，遠月點Q距月球表面的高度為h，運行到Q點時它的角速度為、加速度為月球的質量為M、半徑為R，月球表面的重力加速度為g，萬有引力常量為G。則它在遠月點時對月球的萬有引力大小為：（ ） A BC D 9、地球繞太陽公轉的周期跟月球繞地球公轉的周期之比是p，地球繞太陽公轉的軌道半徑跟月球繞地球公轉軌道半徑之比是q，則太陽跟地球的質量之比M日:M地為（ ）Aq3/p2 B Cp3/q2 D無法確定10、質量相等的甲、乙兩顆衛(wèi)星分別貼近某星球表面和地球表面圍繞其做勻速圓周運動，已知該星球和地球的密度相同，半徑分別為R和r，則 （ ） A甲、乙兩顆衛(wèi)星的加速度之比等于R: r B甲、乙兩顆衛(wèi)星所受的向心力之比等于1: 1 C甲、乙兩顆衛(wèi)星的線速度之比等于1: 1D甲、乙兩顆衛(wèi)星的周期之比等于R: r二、填空題1、已知地球半徑約為6.4106m，又知月球繞地球的運動可近似看作勻速圓周運動，則可估算出月球到地心的距離約為_m。（結果只保留一位有效數字，月球繞地球的周期為27天，地球表面的重力加速度為）2、相距甚遠的兩顆行星A與B的表面附近各發(fā)射一顆衛(wèi)星a和b，測得衛(wèi)星a繞行星A的周期為，衛(wèi)星b繞行星B的周期為，這兩顆行星的密度之比A:B=_。3、有兩顆行星的質量之比為P，它們的半徑之比為Q，每顆行星都有一顆環(huán)繞表面的衛(wèi)星，則這兩顆衛(wèi)星的環(huán)繞周期之比為_。三、計算題1、在地球某處海平面上測得物體自由下落高度h所經歷的時間為t，在某高山頂上測得物體自由下落同樣高度所需時間增加了t。已知地球半徑為R，試求山的高度H多大？2、一個球形天體的自轉周期為T（s），在它兩極處用彈簧秤稱得某物體的重力為P（N），在赤道處稱得該物體的重力為0.9P（N）。則該天體的平均密度為多大？3、宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經過時間t小球落回原處；若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，經過時間5t小球落回原處。（取地球表面重力加速度,空氣阻力不計） （1）求該星球表面附近的重力加速度; （2）已知該星球的半徑之比為，求該星球的質量與地球質量之比 【答案與解析】一、選擇題1、C解析：開普勒發(fā)現了行星的運動規(guī)律，牛頓發(fā)現了萬有引力定律，海王星和冥王星是在萬有引力定律的指導下發(fā)現的，英國物理學家卡文迪許第一次在實驗室里測出了萬有引力常量。因此C正確。2、AD解析：T表示行星運動的公轉周期，如地球繞太陽是公轉周期。A正確，C錯。開普勒行星運動的公式，都是繞太陽的運行的行星，如火星與海王星常數相同。A正確。也就是說太陽系的行星常數都相同。對不同的星系，這個常數是不同的。如月球繞地球運行，人造衛(wèi)星也繞地球運行，它們都是地球系，常數為，與不同。B錯。3、B解析： 通常公式中用M表示中心天體的質量，所以只能求中心天體的質量。B正確。4、D解析：物體在離地面高度為h處 再用黃金代換式 所以 D正確。5、A解析： A正確。6、A解析：由題意密度為地球的一半 密度 有 又 得出 所以 A正確。7、B解析： 根據 所以 B正確。8、BC解析：由萬有引力定律知：，又因為，即，A錯，C正確。由牛頓第二定律知B正確。只有衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動時，故D錯誤。9、A解析：設地球繞太陽公轉的參數為1，月球繞地球公轉的參數為2，根據萬有引力定律 所以 A正確。10、A 解析：分別貼近某星球表面和地球表面圍繞其做勻速圓周運動，軌道半徑為星球半徑。該星球和地球的密度相同， 則 即 衛(wèi)星的加速度 甲、乙兩顆衛(wèi)星的加速度之比 A正確。向心力即萬有引力 向心力之比等于加速度之比，B錯。線速度 線速度之比 C 錯。周期 D錯。二、填空題 1、解析：月球到地心的距離為軌道半徑， 根據黃金代換 解得 2、解析：當衛(wèi)星沿中心天體表面繞天體運動時， 得 又 解得密度 。可見行星的密度只與周期有關，與周期的平方成反比。所以 3、解析：由 得 所以 三、計算題1、解析：根據地球表面物體的重力近似等于萬有引力在地球某處海平面上的重力加速度為 得 據自由落體 （1）在某高山頂上的重力加速度為 得 在地球某處海平面上物體自由下落高度h （2） 代入 、 解得 2、 解析：設被測物體的質量為m，天體的質量為M, 半徑為R, 因在兩極處時物體所受重力等于天體對物體的萬有引力，故有 。在赤道上，物體因天體自轉而繞天體的自轉軸做勻速圓周運動，天體對物體的萬有引力和彈簧