“四翼”检测评价(9) 预言未知星体 计算天体质量（Word练习）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第二册（教科版2019）

“四翼”检测评价（九） 预言未知星体 计算天体质量 A组—重基础·体现综合 1．地球可近似看成球形，由于地球表面上物体都随地球自转，所以有(　　) A．物体在赤道处受到的地球引力等于两极处，而重力小于两极处 B．赤道处的角速度比南纬30°大 C．地球上物体的向心加速度都指向地心，且赤道上物体的向心加速度比两极处大 D．地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力 解析：选A　由F＝G可知，若把地球近似看成球形，则物体在地球表面上任何位置受到的地球引力都相等，此引力的两个分力一个是物体的重力，另一个是物体随地球自转所需的向心力。在赤道上，向心力最大，重力最小，A对。地球上各处的角速度均等于地球自转的角速度，B错。地球上只有赤道上的物体向心加速度指向地心，其他位置的向心加速度均不指向地心，C错。地面上物体随地球自转的向心力是万有引力与地面支持力的合力，D错。 2．假设冥王星的卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量，这两个物理量可以是(　　) A．卫星的速度和角速度 B．卫星的质量和轨道半径 C．卫星的质量和角速度 D．卫星的质量和运行周期 解析：选A　卫星围绕冥王星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，若已知卫星的速度和角速度，则轨道半径r＝，根据＝mωv即可求出冥王星的质量M；根据＝m＝mω2r＝mr可知，卫星的质量可以约去，只知道轨道半径(角速度或运行周期)不能求出冥王星的质量，A正确。 3．下列说法正确的是(　　) A．海王星是人们直接应用万有引力定律计算出轨道而发现的 B．天王星是人们根据万有引力定律计算出轨道而发现的 C．海王星是人们经过长期的太空观测而发现的 D．天王星的运行轨道与由万有引力定律计算出的轨道存在偏差，其原因是天王星受到轨道外的行星的引力作用，由此人们发现了海王星 解析：选D　由行星的发现历史可知，天王星不是根据万有引力定律计算出轨道而发现的；海王星不是人们经过长期的太空观测发现的，而是人们发现天王星的实际轨道与理论轨道存在偏差，然后运用万有引力定律计算出“新”星的轨道，从而发现了海王星，D正确。 4．嫦娥五号探测器是我国首个实施月面采样返回的航天器，由轨道器、返回器、着陆器和上升器等多个部分组成。为等待月面采集的样品，轨道器与返回器的组合体环月做圆周运动。已知引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，地球质量m1＝6.0×1024kg，月球质量m2＝7.3×1022kg，月地距离r1＝3.8×105km，月球半径r2＝1.7×103km。当轨道器与返回器的组合体在月球表面上方约200 km处做环月匀速圆周运动时，其环绕速度约为(　　) A．16 m/s B．1.1×102 m/s C．1.6×103 m/s D．1.4×104 m/s 解析：选C　设组合体质量为m，根据匀速圆周运动的规律，万有引力充当向心力，G＝m，解得v＝1.6×103m/s，选项C正确。 5．若一均匀球形星体的密度为ρ，引力常量为G，则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是(　　) A. B. C. D. 解析：选A　根据万有引力定律有G＝mR，又M＝ρ·，解得T＝ ，B、C、D项错误，A项正确。 6.宇宙中，两颗靠得比较近的天体，只受到彼此之间的万有引力作用而互相绕转，称之为双星系统。设某双星系统绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示。若AO＜OB，则(　　) A．星球A的向心力一定大于星球B的向心力 B．星球A的线速度一定大于星球B的线速度 C．星球A的质量一定大于星球B的质量 D．双星的总质量一定，双星之间的距离越大，转动周期越小 解析：选C　星球A、B做圆周运动的向心力由它们之间的万有引力提供，所以向心力大小相等，A错误；星球A、B做圆周运动的角速度相等，星球B的轨道半径大于星球A的，根据v＝ωr可知，星球A的线速度一定小于星球B的线速度，B错误；根据万有引力提供向心力，有G＝mAω2rA＝mBω2rB，可知星球的轨道半径越大，质量越小，故星球A的质量一定大于星球B的质量，C正确；根据G＝mAω2rA＝mBω2rB、rA＋rB＝L及ω＝，解得T2＝，则双星的总质量一定，双星之间的距离越大，转动周期越大，D错误。 7．(2022·四川广元高一检测)(多选)探索精神是人类进步的动力源泉。在向未知宇宙探索的过程中，有一宇宙飞船飞到了某行星附近，绕着该行星做匀速圆周运动，测出宇宙飞船运动的周期为T，线速度大小为v，已知引力常量为G，则下列说法正确的是(　　) A．该宇宙飞船的轨道半径为 B．该行星的质量为 C．该行星的平均密度为 D．该行星表面的重力加速度为 解析：选ABC　由v＝可得，该宇宙飞船的轨道半径r＝，A正确；根据G＝m2r，可