万有引力理论的成就和宇宙航行 同步练习 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

万有引力理论的成就和宇宙航行 1.在地球上观察，月球和太阳的角直径（直径对应的张角）近似相等，如图所示。若月球绕地球运动的周期为，地球绕太阳运动的周期为，地球半径是月球半径的k倍，则地球与太阳的平均密度之比约为( ) A. B. C. D. 2.现代宇宙学告诉我们，恒星在演变过程中，会形成密度很大的天体，如白矮星、中子星或黑洞。据推测，中子星物质的质量是，则中子星的密度约( ) A. B. C. D. 3.某篇文章中描述了一颗质量达到木星级别的气态行星，绕银河系内的一颗白矮星做匀速圆周运动.已知地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径为r，该白矮星的质量为太阳的一半，气态行星绕白矮星做圆周运动的轨道半径为，则地球环绕太阳的角速度与气态行星环绕白矮星的角速度之比为( ) A.3:1 B. C. D. 4.木星有众多卫星，其中木卫四绕木星做匀速圆周运动的轨道半径约为，公转周期约为，已知引力常量，则木星质量的数量级为( ) A. B. C. D. 5.为了估测太阳的平均密度，某物理兴趣小组的同学在山顶通过一圆环观察早上初升的太阳，如图甲，调整圆环的位置，当太阳刚好和圆环的内圈重叠时，测出观测点到圆环的距离为L，如图乙，已知圆环内圈的半径为，地球绕太阳公转的周期为T，引力常量为G，半径为R的球的体积公式，则太阳的平均密度可近似地表示为( ) A. B. C. D. 6.将一质量为m的物体分别放在地球的南、北两极时，该物体的重力均为；将该物体放在地球赤道上时，该物体的重力为mg.假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R，已知引力常量为G，考虑地球自转，则由以上信息可得出( ) A.小于g B.地球的质量为 C.地球自转的角速度为 D.地球的平均密度 7.2021年9月20日北京时间15时10分，搭载天舟三号货运飞船的长征七号遥四运载火箭在我国文昌航天发射场点火发射。当天22时08分，天舟三号成功对接于空间站天和核心舱后向端口。我国自主研发的空间站“天和”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 8.一颗在赤道平面内自西向东绕地球做匀速圆周运动的近地卫星P，在某时刻处于地面上一标志性建筑物Q的正上方，P做圆周运动的半径可近似看作地球半径，周期为85 min，考虑地球自转，则( ) A.P的角速度小于Q的角速度 B.P的向心加速度等于Q的向心加速度 C.经过5分钟，P位于Q的东侧 D.经过85分钟，P位于Q的正上方 9.设想将来发射一颗人造卫星，能在月球绕地球运动的轨道上稳定运行，该轨道可视为圆轨道。该卫星与月球相比，一定相等的是( ) A.质量 B.向心力大小 C.向心加速度大小 D.受到地球的万有引力大小 10.下列关于宇宙速度的说法中正确的是( ) A.第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最小运行速度 B.第二宇宙速度是在地面附近使物体挣脱地球引力束缚，不再绕地球运行的最小发射速度 C.人造地球卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 D.我国发射的火星探测器，其发射速度大于第三宇宙速度 11.恒星演化发展到一定阶段，可能成为恒星世界的“侏儒”——中子星.中子星的半径较小，一般在7~20 km，但它的密度大得惊人.若某中子星的半径为10 km，密度为，引力常量，该中子星的第一宇宙速度约为( ) A. B. C. D. 12.关于地球静止卫星（同步卫星的一种）的说法正确的是( ) A.地球静止卫星的角速度小于地球自转的角速度 B.不同国家的地球静止卫星高度可不同 C.我国发射的地球静止卫星可以定点在北京上空 D.地球静止卫星的绕行速度小于7.9 km/s 13.关于地球的第一宇宙速度，下列说法正确的是( ) A.第一宇宙速度与地球的质量无关 B.第一宇宙速度大小为11.2 km/s C.物体达到第一宇宙速度就脱离了太阳系的束缚 D.第一宇宙速度是物体在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的速度 14.我国“天宫”空间站位于距地面约400 km高的近地轨道，是我国航天员进行太空工作和生活的场所，而同样也是我国自主研发的北斗卫星导航系统，由若干颗同步卫星、非静止轨道卫星和备用卫星组成，其广泛应用于三维卫星定位与通信。若上述的空间站和北斗系统的卫星均在各自轨道上绕地球做匀速圆周运动，则下面说法正确的是( ) A.“天宫”空间站的运行速度小于北斗同步卫星的运行速度 B.“天宫”空间站里的航天员处于漂浮状态是因为不受万有引力 C.所有的地球同步卫星离地球表面的高度都是一定的 D.若北斗