7.3 万有引力理论的成就（专题训练）【十大题型】-2023-2024学年高中物理同步知识点解读与专题训练（2019人教版必修第二册）

7.3 万有引力理论的成就（专题训练）【十大题型】 一．预言彗星的回归，发现未知天体（共4小题） 二．根据已知量计算出天体的质量（共8小题） 三．计算中心天体的质量和密度（共8小题） 四．已知近地表运行周期求密度（共3小题） 五．已知地月/卫系统常识可以求出的物理量（共6小题） 六．不同纬度的重力加速度（共4小题） 七．其他是球表面的重力加速度（共8小题） 八．在地球上空距离地心r=R+h处的重力加速度g´（共5小题） 九．天体自转对自身结构及表面g的影响（共4小题） 十．不计自转，万有引力与地球表面的重力加速度（共5小题） 一．预言彗星的回归，发现未知天体（共4小题） 1．天王星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，下列关于天王星的说法中正确的是（　　） A．天王星绕太阳运动的线速度大小保持不变 B．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，由此人们发现的海王星 C．近日点处线速度小于远日点处线速度 D．天王星和月球椭圆轨道半长轴的三次方与公转周期二次方的比值相同 2．下列说法中正确的是（　　） A．亚里士多德否定了托勒密提出的地心说，提出了日心说 B．卡文迪什利用扭秤装置，第一次比较准确地测定了万有引力常量 C．天王星是通过计算发现的新天体，被人们称为“笔尖下发现的行星” D．已知月地距离约为地球半径60倍，要检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，只需验证地球吸引月球的加速度大小约为地球吸引苹果的加速度大小的 3．（多选）在物理学规律的发现过程中许多科学家做出了重要的贡献，下列说法中符合史实的是（　　） A．牛顿发现了行星运动规律 B．卡文迪许在实验室中测出了万有引力常量 C．胡克和哈雷对万有引力定律的发现做出了贡献 D．科学家通过万有引力定律计算预言了天王星的存在，后来被证实，因此天王星被称为“笔尖下发现的行星” 4．发现未知天体 （1）海王星的发现：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根据天王星的观测资料，利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道。1846年9月23日，德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星—— 。 （2）其他天体的发现：近100年来，人们在海王星的轨道之外又发现了冥王星、阋神星等几个较大的天体。 二．根据已知量计算出天体的质量（共8小题） 5．一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其周期为T。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为F，已知引力常量为G，忽略行星自转的影响。这颗行星的质量为（    ） A． B． C． D． 6．2022年12月5日，“神舟十五”采用自主快速交会对接模式成功对接于空间站。若空间站绕地球的运动可视为匀速圆周运动，已知引力常量G，则由下列物理量可以计算出地球质量的是（　　） A．空间站的质量和绕地球运行的半径 B．空间站的质量和绕地球运行的周期 C．空间站绕地球运行的角速度和周期 D．空间站绕地球运行的线速度和角速度 7．行星绕恒星运动的轨道半径不同，周期就不同，行星表面单位面积单位时间接受到的辐射能量也不同。如图所示为火星和地球环绕太阳运动的示意图。设火星绕太阳做圆周运动的周期为T1，地球绕太阳做圆周运动的周期为T2。在直射时，火星表面单位面积单位时间接受到的辐射能量为E1，地球表面单位面积单位时间接受到的辐射能量为E2。假定太阳的能量辐射各向均匀，则下列关系正确的是（　　） A． B． C． D． 8．（多选）假设“天问一号”探测器在环绕火星轨道上做匀速圆周运动时，探测到它恰好与火星表面某一山脉相对静止，测得相邻两次看到日出的时间间隔为T，探测器仪表上显示的绕行速度为v，已知引力常量为G，则（　　） A．火星的质量为 B．火星的质量为 C．探测器的轨道半径为 D．火星的平均密度为 9．（多选）已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，距离地球表面高度为h的人造卫星的线速度大小为v、周期为T，引力常量为G，若不考虑地球自转，则地球质量的表达式正确的是（　　） A． B． C． D． 10．有一宇宙飞船到了某行星附近（该行星没有自转运动），以速度v绕行星表面做匀速圆周运动，测出运动的周期为T，已知引力常量为G，则该行星的半径为 ；该行星的质量为 。 11．如图所示，月球探测器登月前，要从椭圆环月轨道Ⅰ转移至近月圆轨道Ⅱ、已知月球半径为R，椭圆轨道Ⅰ上的近月点P与远月点Q之间的距离为4R，探测器在近月圆轨道Ⅱ上的运行周期为T，万有引力常量为G。求： （1）月球的质量M； （2）探测器在椭圆轨道Ⅰ上的运行周期T'。 12．“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道半