第七章第3节 万有引力理论的成就-【学霸黑白题·黑题】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册（人教版）

第3节万有引力理论的成就 黑题 应用提优练 限时：45min 1.某星球是一半径R=1800km、质量分布均匀 的孤立双星系统产生的引力波.该双星系统以 的球体，距其表面600km高处的重力加速度 引力波的形式向外辐射能量，使得圆周运动 为1.08m/s2.已知质量分布均匀的球壳对壳 的周期T极其缓慢地减小，双星的质量m, 内物体的引力为零，引力常量G=6.67× 与m,均不变，则下列关于该双星系统变化的 10"N·m/kg2,则该星球的密度约为 说法正确的是 ( A.双星间的间距逐渐增大 A.3×103kg/m3 B.3×106kg/m3 B.双星间的万有引力逐渐 C.1.5×103kg/m3D.1.5×106kg/m3 增大 2.(多选)已知月球半径为R,地心与月球中心之 C.双星的线速度逐渐减小 间的距离为r,月球绕地球公转周期为T1,嫦 D.双星系统的引力势能逐渐增大 娥4号飞船绕月球表面的运行周期为T2,引5.(2022·山东胶州期中)（多选）假设地球可视 力常量为G,由以上条件可知正确的选项是 为质量均匀分布的球体.已知地球表面重力加 ( 速度在两极的大小为g。,在赤道的大小为g; A.月球质量为4 地球自转的周期为T。,地球近地卫星的周期 GT B.地球质量为4 GT 为T,引力常量为G.地球的密度为 C.月球的密度为3m GT D.地球的密度为3m GT 3ngo 3ngo A. B. GT(g0-g） GT6(go-g） 3.(2022·河南濮阳期末)（多选）中国火星探测 3π 3π 器“天问一号”在文昌航天发射场由长征五号 C. CTO D. GT2 遥四运载火箭发射升空，后进入环绕火星的 6.双星的运动是产生引力波的来源之一，假 轨道.假设探测器在离火星表面高度分别为h, 设宇宙中有一双星系统由P、Q两颗星体组 和h2的圆轨道上运动时，周期分别为T,和 成，这两颗星绕它们连线的某一点在二者 T2,火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略 万有引力作用下做匀速圆周运动，测得P 火星自转的影响，万有引力常量为G,仅利用 星的周期为T,P、Q两颗星的距离为1，P、Q 以上数据，可以计算出 两颗星的轨道半径之差为△r(P星的轨道 A.火星的质量 半径大于Q星的轨道半径)，引力常量为 B.火星的密度 G,则下列结论错误的是 ( C.火星对“天问一号”探测器的引力 D.火星绕太阳运动的公转周期 A.Q,P两颗星的质量之差为4mI△r G72 4.(2022·山东济南质检)中科院南极天文中心 的巡天望远镜曾观测到一个由双中子星构成 B.P,Q两颗星的线速度大小之差为2π4r T 第七章黑白题35 C.P,Q两颗星的运动半径之比为-△ 压轴挑战 8.由三颗星体构成的系统，忽略其他星体对它 D.P、Q两颗星的质量之比为 -△r +△7 们的作用，存在着一种运动形式：三颗星体 7.(2021·河南洛阳期中)双星是由两颗绕着其 在相互之间的万有引力作用下，分别位于等 连线上某一点旋转的恒星组成，对于其中一 边三角形的三个顶点上，绕某一共同的圆心 颗星来说，另一颗就是其“伴星”，如图所示 O,在三角形所在的平面内做相同角速度的 如果甲、乙两颗星体质量分别为m1、m2,它们 圆周运动（如图所示，为A、B、C三颗星体质 之间的距离为L,不考虑其他天体对它们的作 量均不相同时的一般情况).若A星体质量 用，引力常量为G.求： 为2m,B、C两星体的质量均为m,三角形边 (1)甲星做圆周运动的轨道半径r; 长为a,求： (2)乙星做圆周运动的线速度2 (1)A星体所受合力大小F4; (2)B星体所受合力大小FB: (3)C星体的轨道半径Rc: (4)三星体做圆周运动的周期T 必修第二册：RJ黑白题36B正确：地球与太阳间的万有引力等于地球做圆周运动的向 绕地球做匀速圆周运动，轨道半径等于地球半径，万有引力 2 9 2,a=f因 心力，对PD段，根据位移公式有：165R_1 提供向心力6m(伊）)R.M=手Rp,联立两式解得 R2=m (2T 为P到D的时间和D到Q的时间之比为4：1，则？= 4=4 ,故C错误，D正确.故选BD. p=. 即T=,向心力F,=M4R,联立解得地球与太阳之间的万 6.C解析：双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速 有引力r9,2PW,故C正确，D错误 度大小相等，向心力大小相等，则有：Gm,m 12 mprpo"= 16m moow2,解得mp= row?Prpo2 第3节 万有引力理论的成就 Gg=G,则Q,P两颗星的质量 黑题应用提优练 之差为△m=m,m,=C=7,故A正确.P.Q两颗 G 1.A解析：距星球表面600km高处的物体，根据重力和万有 星的线速度大小之差为Am=vp-vo= 22放 引