课后提升训练(十八)第4章 第2、3节 万有引力定律的应用 人类对太空的不懈探索（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（鲁科版2019）

课后提升训练(十八) [对应学生用书P179] 1．(2021·河南焦作市·高一月考)关于万有引力定律的发现及应用，下列说法中正确的是(　　) A．开普勒通过研究第谷的观测数据，发现了行星运行三大定律，使万有引力定律的发现成为可能 B．牛顿所做的“月地检验”目的是检验太阳行星引力规律同样适用于地月系统 C．牛顿发现万有引力定律，并运用其测出了地球的质量因而被誉为“称量地球质量的人” D．万有引力定律的发现具有极其伟大的意义，天王星的发现就是其运用的成果 A　解析：A．开普勒通过研究第谷的观测数据，发现了行星运行三大定律，使万有引力定律的发现成为可能．A正确； B．牛顿所做的“月地检验”目的是检验重力与地球对月球的引力是同种性质的力．B错误； C．牛顿发现万有引力定律，卡文迪许通过扭秤实验测出万有引力常量后，运用万有引力测出了地球的质量因而被誉为“称量地球质量的人”．C错误； D．万有引力定律的发现具有极其伟大的意义，海王星和冥王星的发现就是其运用的成果．D错误．故选A． 2．(2021·大连市普兰店区第三十八中学高一月考)土星周围有美丽壮观的“光环”，组成环的颗粒是大小不等、线度从1μm到10 m的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星中心的距离从7.3×104 km延伸到1.4×105 km.已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14 h，引力常量为6.7×10－11N·m2/kg2，则土星的质量约为(估算时不考虑环中颗粒间的相互作用)(　　) A．9×1016kg　　　　　　　 B．6×1026kg C．9×1025kg D．6×1017kg B　解析：由万有引力作用提供向心力得 G＝m 解得 M＝＝ kg＝6×1026 kg 故选B． 3．(2021·河南洛阳市·高一期中)某星球的半径是地球半径的，质量为地球质量的2倍，地球的第一宇宙速度为v，则该星球的“第一宇宙速度”为(　　) A．v B．2v C．v D．v B　解析：设该星球的第一宇宙速度为v′，由题意并根据牛顿第二定律可得 G＝m G＝m 联立两式可得v′＝2v，故选B． 4．(2021·内蒙古乌兰察布市·集宁二中高一期中)某天体质量和半径分别约为地球的0.4倍和0.4倍，地球表面重力加速度为g，则该天体表面的重力加速度约为(　　) A．0.2g B．0.4g C．2.5g D．4g C　解析：根据星球表面的万有引力等于重力，有 G＝mg 解得g＝ 该天体的质量和半径分别约为地球的0.4倍和0.4倍，所以该天体表面的重力加速度 g′＝ g＝2.5g 故选C． 5．(2022·全国乙卷)2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400 km的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课．通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们(　　) A．所受地球引力的大小近似为零 B．所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零 C．所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等 D．在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小 C　解析：航天员在“天宫二号”空间站中可以自由漂浮，是由于航天员在“天宫二号”空间站中处于完全失重状态，飞船对航天员的作用力近似为零，所受地球引力大小不为零，选项A、B错误；航天员所受地球引力提供航天员随空间站运动的向心力，即航天员所受地球引力的大小与航天员随空间站运动所需向心力的大小近似相等，选项C正确；由万有引力定律可知，航天员在地球表面所受地球引力的大小大于航天员在空间站中所受地球引力的大小，所以在地球表面上所受引力的大小大于航天员随空间站运动所需向心力的大小，选项D错误． 6．(2021·广州市第一一三中学高一期末)2021年4月，我国自主研发的空间站“天和”核心舱成功发射并入轨运行，若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动，已知引力常量，由下列物理量能计算出地球质量的是(　　) A．核心舱的质量和绕地半径 B．核心舱的质量和绕地周期 C．核心舱的绕地角速度和绕地周期 D．核心舱的绕地线速度和绕地半径 D　解析：根据核心舱做圆周运动的向心力由地球的万有引力提供，可得G＝m＝mω2r＝mr 可得M＝＝＝ 可知已知核心舱的质量和绕地半径、已知核心舱的质量和绕地周期以及已知核心舱的角速度和绕地周期，都不能求解地球的质量；若已知核心舱的绕地线速度和绕地半径可求解地球的质量．故选D． 7．(多选)(2021·宾县第二中学高一月考)卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，运行周期为T，地球半径为R，引力常量为G，下列说法中正确的是(　　) A．卫星的运行线速度大小为v＝ B．地球的质量为M＝ C．卫星