第七章 3.万有引力理论的成就-2022-2023学年新教材高中物理必修第二册【新课程同步训练】练习手册（人教版）

练 高 中 物 理 必 修 第二册 （人教版） 知识点 １ “称量” 地球的质量 1. 已知引力常量 G=6.67×10 -11 N · m 2 /kg 2 ， 重 力加速度 g 取 9.8 m/s 2 ， 地球半径 R=6.4× 10 6 m ， 则可知地球质量的数量级是 （ ） A. 10 18 kg B. 10 20 kg C. 10 22 kg D. 10 24 kg 2. “嫦娥一号” 是我国首次发射的探月卫星， 它在距月球表面高度为 200 km 圆轨道上 运行， 运行周期为 127 min 。 已知引力 常量 G=6.67×10 -11 N · m 2 /kg 2 ， 月球半径 R=1.74×10 3 km ， 利用以上数据估算月球 的质量约为 （ ） A. 8.1×10 10 kg B. 7.4×10 13 kg C. 5.4×10 19 kg D. 7.4×10 22 kg 知识点 ２ 计算天体的质量 3. 一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行 星飞行， 认为行星是密度均匀的球体， 要 确定该行星的密度， 只需要测量 （ ） A. 飞船的轨道半径 B. 飞船的运行速度 C. 飞船的运行周期 D. 行星的质量 4. 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 行星表面用弹簧测力计测量一质量为 m 的物体的重力， 物体静止时弹簧测力计的 示数为 N ， 已知引力常量为 G ， 则这颗星 球的质量为 （ ） A. mv 2 GN B. mv 4 GN C. Nv 2 Gm D. Nv 4 Gm 知识点 3 发现未知天体及预言哈雷彗 星的回归 5. 关于万有引力定律应用于天文学研究的历 史事实， 下列说法正确的是 （ ） A. 天王星、 海王星和冥王星， 都是运用 万有引力定律， 经过大量计算以后而 发现的 B. 在 18 世纪已经发现的 7 颗行星中， 人 们发现第七颗行星——天王星的运动 轨道总是同根据万有引力定律计算出 来的结果有比较大的偏差， 于是有人 推测， 在天王星轨道外还有一颗行星， 是它的存在引起了上述偏差 C. 第八颗行星， 是牛顿运用自己发现的 万有引力定律， 经过大量计算而发现的 D. 冥王星是英国剑桥大学的学生亚当斯 和法国年轻的天文学家勒维耶合作研 究后共同发现的 6. （多选） 据观测， 某行星外围有一模糊不 清的环。 为了判断该环是卫星群还是连 续物， 测出了环中各层的线速度 v 的大 3.万有引力理论的成就 基 础 练 习 56 第七章 万有引力与宇宙航行 练 7. 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 7 ∶ 1 ， 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 1 7 B. 角速度大小约为卡戎的 1 7 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 8. （多选） 如图所示， 飞行器 p 绕某星球做匀速圆周运 动， 星球相对飞行器的张 角为 θ ， 引力常量为 G 。 下 列说法正确的是 （ ） A. 轨道半径越大， 周期越长 B. 轨道半径越大， 速度越大 C. 若测得周期和张角， 可得到星球的平 均密度 D. 若测得周期和轨道半径， 可得到星球 的平均密度 9. 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. n 3 k 2 姨 T B. n 3 k 姨 T C. n 2 k 姨 T D. n k 姨 T 10. 1976 年 10 月， 剑桥大学研究生贝尔偶 然发现一个奇怪的射电源。 它每隔 1.33 s 发出一个脉冲信号， 贝尔和她的导师曾 认为他们和外星文明接上了头。 后来大 家认识到事情没有这么浪漫， 这类天体 被定名为 “脉冲星”。 “脉冲星” 的特点 是脉冲周期短， 且周期高度稳定。 这意 味着脉冲星一定进行着准确的周期运动， 自转就是一种很准确的周期运动。 （ 1 ） 已知蟹状星云的中心星 PSO531 是 一颗脉冲星 ， 其周期为 0.033 s ， PSO531 的脉冲现象来自自转 。 其 阻止该星离心瓦解的力是万有引 力， 试估算 PSO531 的最小密度。 （ 2 ） 如果 PSO531 的质量等于太阳质量， 该星的可能半径最大是多少？ （太阳 质量是 m 太 =2