阿文物理2020必修（二）（人教版）：寒假新课自主学习练之第六章：6.4万有引力定律的理论成就（原创、一般难度）
寒假新课自主学习练之第六章：6.4万有引力定律的理论成就（原创、一般难度）
一、单选题
1．假设地球可视为质量均匀分布的球体，由于地球的自转，地球表面上不同纬度的重力加速度有所差别。已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g1，则在纬度为
的地球表面上重力加速度g2为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
2．国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”。1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440 km，远地点高度约为2060 km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786 km的地球同步轨道上。设东方红一号在远地点的加速度为a1，东方红二号的加速度为a2，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3，则a1、a2、a3的大小关系为：（ ）
A．a2＞a1＞a3 B．a3＞a2＞a1 C．a3＞a1＞a2 D．a1＞a2＞a3
【答案】D
3．2019年3月10日我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功将“中星6C”卫星发射升空，卫星进入预定轨道，它是一颗用于广播和通信的地球静止小轨道通信卫星，假设该卫星在距地面高度为h的同步轨道做圆周运动。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G。下列说法正确的是
A．同步卫星运动的周期为
B．同步卫星运行的线速度为
C．同步轨道处的重力加速度为
D．地球的平均密度为
【答案】C
4．将质量为m物体从一行星表面某高度处水平抛出（不计空气阻力）。自抛出开始计时，物体离行星表面高度h随时间t变化关系如图所示，万有引力常量为G，不考虑行星自转的影响，则根据以上条件可以求出
A．行星的质量 B．该行星的第一宇宙
C．物体受到行星万有引力的大小 D．物体落到行星表面的速度大小
【答案】C
5．质量均匀分布在某球形行星的自转周期为T，现在在该行星表面测量一个物体的重力，在该行星的赤道附近测量结果为在两极测量结果的
，万有引力恒量为G。则该行星的密度为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
6．2017年诺贝尔奖授予美国科学家雷纳·韦斯、巴里·巴里什和吉普·索恩。以表彰他们为“激光干涉引力波天文台”（LIGO）项目和发现引力波所做的贡献。引力波的发现将为人类探索宇宙提供新视角，这是一个划时代的发现。中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一中子星，通过计算可知其最小密度为
kg/m3时才能维持自转而不瓦解。它自转过程中会辐射出引力波，该引力波的频率与中子星自转率具有相同的数量级，则根据题目所给信息估算该引力波频率的数量级是( )（引力常数
）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
7．已知地球两极的重力加速度大小为
，赤道上的重力加速度大小为g。若将地球视为质量均匀分布、半径为R的球体，地球同步卫星的轨道半径为
A．
B．
C．
D．
【答案】A
8．2018年5月21日，中国在西昌卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将嫦娥四号任务“鹊桥”号中继星发射升空．6月14日，“鹊桥”号中继星进入地月拉格朗日L2点的Halo使命轨道，以解决月球背面的通讯问题．如图所示，地月拉格朗日L2点在地球与月球的连线上．若卫星在地月拉格朗日L2点上，受地球、月球两大天体的引力作用，能保持相对静止．已知地球质量和地月距离，若要计算地月拉格朗日L2点与地球间的距离，只需要知道的物理量是
A．月球的质量
B．“鹊桥”号中继星的质量
C．月球绕地球运行的周期
D．引力常量
【答案】A
9．小型登月器连接在航天站上，一起绕月球做圆周运动，其轨道半径为月球半径的3倍，某时刻，航天站使登月器减速分离，登月器沿如图所示的椭圆轨道登月，在月球表面逗留一段时间完成科考工作后，经快速启动仍沿原椭圆轨道返回，当第一次回到分离点时恰与航天站对接，登月器快速启动时间可以忽略不计，整个过程中航天站保持原轨道绕月运行．已知月球表面的重力加速度为g，月球半径为R，不考虑月球自转的影响，则登月器可以在月球上停留的最短时间约为（ ）
A．4.7π
B．3.6π C．1.7π D．1.4π
【答案】A
10．如图所示，是美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行，进入绕土星飞行的轨道．若“卡西尼”号探测器在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t，已知引力常量为G，则下列关于土星质量M和平均密度ρ的表达式正确的是( )