萬(wàn)有引力理論的成就（強(qiáng)化）練習(xí)-2022年【新教材】人教版高中物理必修（word含答案）

2020-2021學(xué)年第二學(xué)期高一物理人教版（2019）必修第二冊(cè)萬(wàn)有引力理論的成就強(qiáng)化練習(xí)一、單選題1．據(jù)每日郵報(bào)2014年4月18日?qǐng)?bào)道，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）目前宣布首次在太陽(yáng)系外發(fā)現(xiàn)“類地”行星Kepler-186f。假如宇航員乘坐宇宙飛船到達(dá)該行星，進(jìn)行科學(xué)觀測(cè)：該行星自轉(zhuǎn)周期為T(mén)；宇航員在該行星“北極”距該行星地面附近h處自由釋放—個(gè)小球（引力視為恒力），落地時(shí)間為t1；宇航員在該行星“赤道”距該行星地面附近h處自由釋放—個(gè)小球（引力視為恒力），落地時(shí)間為t2。則行星的半徑R的值（）A． B．C． D．2．為了備戰(zhàn)東京奧運(yùn)會(huì)，我國(guó)羽毛球運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行了如圖所示的原地縱跳摸高訓(xùn)練。某運(yùn)動(dòng)員能向上豎直跳起的最大高度是，將豎直跳起摸高運(yùn)動(dòng)視為豎直上拋運(yùn)動(dòng)，忽略星球的自轉(zhuǎn)影響。已知火星的半徑是地球半徑的，質(zhì)量是地球質(zhì)量的，該運(yùn)動(dòng)員以與在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能達(dá)到的最大高度約為（）A． B．6m C． D．7m3．已知地球質(zhì)量約為月球質(zhì)量的81倍，地球半徑約為月球半徑的4倍，玉兔號(hào)月球車質(zhì)量m=140kg，玉兔號(hào)月球車在月球上所受重力約為（）A．1400N B．277N C．69N D．28N4．已知萬(wàn)有引力常量G，那么在下列給出的各種情景中，能根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)求出火星平均密度的是（）A．在火星表面使一個(gè)小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，測(cè)出下落的高度H和時(shí)間tB．發(fā)射一顆繞火星做圓周運(yùn)動(dòng)的飛船，測(cè)出飛船的周期TC．觀察火星繞太陽(yáng)的圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)出火星的直徑D和火星繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期TD．發(fā)射一繞火星做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，測(cè)出衛(wèi)星軌道半徑與火星半徑之比K和衛(wèi)星周期T5．若在某行星和地球上離各自水平地面的相同高度處，同時(shí)由靜止釋放兩質(zhì)量相同的物體，它們?cè)诳罩羞\(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為，已知該行星的半徑約為地球半徑的2倍，地球的質(zhì)量為，由此可知，該行星的質(zhì)量為（）A． B． C． D．6．2017年，人類第一次直接探測(cè)到來(lái)自雙中子星合并的引力波。根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過(guò)程，在雙中子星合并前約時(shí)，甲、乙兩星以兩者球心連線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，甲、乙兩星軌道半徑分別為和，兩星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，則下列結(jié)論正確的是（）A．甲、乙兩星質(zhì)量之比為 B．甲、乙兩星角速度之比為C．甲、乙兩星線速度之比為 D．甲、乙兩星向心加速度之比為7．假如地球自轉(zhuǎn)角速度增大，下列說(shuō)法正確的是（）A．放在赤道地面上的物體萬(wàn)有引力增大 B．放在赤道地面上的物體重力減小C．放在兩極地面上的物體重力減小 D．“一晝夜”時(shí)間不變8．已知地球的半徑為R，月球的半徑為r，地球表面的重力加速度為月球表面重力加速度的6倍，月球的密度與地球的密度之比為（）A． B． C． D．9．我國(guó)月球探測(cè)計(jì)劃嫦娥工程已經(jīng)啟動(dòng)，“嫦娥1號(hào)”探月衛(wèi)星也已發(fā)射。設(shè)想嫦娥1號(hào)登月飛船貼近月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，飛船發(fā)射的月球車在月球軟著陸后，自動(dòng)機(jī)器人在月球表面豎直向上以初速度v0拋出一個(gè)小球，測(cè)得小球經(jīng)時(shí)間t落回拋出點(diǎn)，已知該月球半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，月球質(zhì)量分布均勻，則月球的質(zhì)量為（）A． B． C． D．10．嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功發(fā)射，實(shí)現(xiàn)了人類航天器首次在月球背面巡視探測(cè)，率先在月背刻上了中國(guó)足跡。已知月球的質(zhì)量為M、半徑為R，探測(cè)器的質(zhì)量為m，引力常量為G，嫦娥四號(hào)探測(cè)器圍繞月球做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，探測(cè)器的（）A．周期為 B．角速度為C．向心加速度為 D．線速度為11．2014年12月7日，中國(guó)和巴西聯(lián)合研制的地球資源衛(wèi)星“04星”在太原成功發(fā)射升空，進(jìn)入預(yù)定軌道，已知“04星”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)，地球相對(duì)“04星”的張角為θ，引力常量為G，則地球的密度為（）A． B．C． D．12．2020年10月26日，“遙感三十號(hào)”07組衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。若該衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為r，線速度大小v，地球半徑為R，引力常量為G，則地球的平均密度為（）A． B． C． D．13．電影《流浪地球》講述的是面對(duì)太陽(yáng)快速老化膨脹的災(zāi)難，人類制定了“流浪地球”計(jì)劃，這首先需要使自轉(zhuǎn)角速度大小為的地球停止自轉(zhuǎn)，再將地球推移出太陽(yáng)系到達(dá)距離太陽(yáng)最近的恒星（比鄰星）。為了使地球停止自轉(zhuǎn)，設(shè)想的方案就是在地球赤道上均勻地安裝N臺(tái)“噴氣”發(fā)動(dòng)機(jī)，如圖所示（N較大，圖中只畫(huà)出了4個(gè)）。假設(shè)每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)均能沿赤道的切線方向提供大小恒為F的推力，該推力可阻礙地球的自轉(zhuǎn)。已知描述地球轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程與描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的牛頓第二定律方程具有相似性，為，其中M為外力的總力矩，I為地球相對(duì)地軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；為單位時(shí)間內(nèi)地球的角速度的改變量。將地球看成質(zhì)量分布均勻的球體，下列說(shuō)法中正確的是（）A．地球自轉(zhuǎn)剎車過(guò)程中，赤道表面附近的重力加速度逐漸變小B．地球停止自轉(zhuǎn)后，赤道附近比兩極點(diǎn)附近的重力加速度大C．地球自轉(zhuǎn)剎車過(guò)程中，兩極點(diǎn)的重力加速度逐漸變大D．在與的類比中，與質(zhì)量m對(duì)應(yīng)的物理量是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I，其物理意義是反映改變地球繞地軸轉(zhuǎn)動(dòng)情況的難易程度14．據(jù)報(bào)道，科學(xué)家們?cè)诰嚯x地球20萬(wàn)光年外發(fā)現(xiàn)了首顆系外“宜居”行星。若該行星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的倍，半徑約為地球半徑的2倍。則在地球表面最多能舉起物體的人在這個(gè)行星表面而能舉起物體的最大質(zhì)量為（地球表面重力加速度）（）A． B． C． D．二、解答題15．嫦娥工程劃為三期，簡(jiǎn)稱“繞、落、回”三步走。我國(guó)發(fā)射的“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星是嫦娥工程第二階段的登月探測(cè)器，經(jīng)變軌成功落月。若該衛(wèi)星在某次變軌前，在距月球表面高度為h的軌道上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)行的周期為T(mén)。若以R表示月球的半徑，忽略月球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響，求：(1)“嫦娥三號(hào)”繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的線速度大??；(2)月球的平均密度。16．“嫦娥一號(hào)”的成功發(fā)射，為實(shí)現(xiàn)中華民族幾千年的奔月夢(mèng)想邁出了重要的一步，已知“嫦娥一號(hào)”繞月飛行軌道近似為圓周，距月球表面高度為H，飛行周期為T(mén)，月球的半徑為R，試求：(1)月球的質(zhì)量M；(2)月球表面的重力加速度g。17．宇航員在某星球表面（無(wú)空氣）將小球從空中豎直向下拋出，測(cè)得小球速率的二次方與其離開(kāi)拋出點(diǎn)的距離的關(guān)系圖像如圖所示（圖中的均為已知量），該星球的半徑為，引力常量為，將該星球視為球體，忽略該星球的自轉(zhuǎn)。求：(1)該星球的質(zhì)量；(2)該星球的平均密度。18．一個(gè)質(zhì)量為60kg的物體，在地球上的重力為600N，在月球上的重力為100N，