3.2 万有引力定律 跟踪检测-2025-2026学年高一下学期物理教科版必修第二册

第2节 万有引力定律 跟踪检测

A组：合格基础练

1．我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆。在探测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描述F随h变化关系的图像是(　　)

2．有一星球的密度跟地球密度相同，但它表面处的重力加速度是地球表面处重力加速度的4倍，则该星球的质量是地球质量的(忽略其自转影响)(　　)

A．　　　　　　　　　 B．4倍

C．16倍 D．64倍

3．我国成功发射嫦娥四号探测器成功落月，我国探月工程四期和深空探测工程全面拉开序幕，假设探测器仅在月球引力作用下，在月球表面附近做匀速圆周运动。可以近似认为探测器的轨道半径等于月球半径。已知该探测器的周期为T，万有引力常量为G。根据这些信息可以计算出下面哪个物理量(　　)

A．月球的质量 B．月球的平均密度

C．该探测器的加速度 D．该探测器的运行速率

4．据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星。假设该行星质量约为地球质量的6.4倍，半径约为地球半径的2倍。那么，一个在地球表面能举起64 kg物体的人，在这个行星表面能举起的物体的质量约为多少(地球表面重力加速度g＝10 m/s2)(　　)

A．40 kg B．50 kg

C．60 kg D．30 kg

5.我国成功发射的“嫦娥四号”月球探测器经过多次变轨，最终降落到月球表面上。如图所示，轨道Ⅰ为圆形轨道，其半径为R；轨道Ⅱ为椭圆轨道，半长轴为a，半短轴为b。如果把探测器与月球球心连线扫过的面积与其所用时间的比值定义为面积速率，则探测器绕月球运动过程中在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上的面积速率之比为(已知椭圆的面积S＝πab)(　　)

A． B．

C． D．

6．已知月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a1，地球绕太阳做匀速圆周运动的向心加速度大小为a2，月球表面的重力加速度大小为g1，地球表面的重力加速度大小为g2，地球的半径为R，引力常量为G，则下列判断正确的是(　　)

A．月球的半径为R

B．地球的质量为

C．月球绕地球做圆周运动的轨道半径为R

D．地球绕太阳做圆周运动的轨道半径为R

7．“嫦娥四号”成功软着陆在月球背面，踏出了全人类在月球背面着陆的第一步，中国人登上月球即将成为现实。若月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的，而月球的平均密度相当于地球平均密度的66%。则月球的半径与地球的半径之比约为(　　)

A．1∶16 B．1∶8

C．1∶4 D．1∶2

8.嫦娥四号月球探测器成功软着陆在月球背面的南极—艾特肯盆地冯卡门撞击坑，成为人类历史上第一个在月球背面成功实施软着陆的人类探测器。如图所示，在月球椭圆轨道上，已关闭动力的探月卫星在月球引力作用下向月球靠近，并在B处变轨进入半径为r、周期为T的环月圆轨道运行。已知引力常量为G，下列说法正确的是(　　)

A．图中探月卫星飞向B处的过程中速度越来越小

B．图中探月卫星飞向B处的过程中加速度越来越小

C．由题中条件可以计算出探月卫星受到月球引力大小

D．由题中条件可以计算出月球的质量

B组：等级过关练

一、选择题:

1.如图所示，将一个半径为R、质量为M的均匀大球，沿直径挖去两个半径分别为大球一半的小球，并把其中一个放在球外与大球靠在一起。若挖去小球的球心、球外小球球心、大球球心在一条直线上，则大球中剩余部分与球外小球的万有引力大小约为(已知引力常量为G)(　　)

A．0.01  B．0.02

C．0.05  D．0.04

2.20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空这一全新活动领域。如图所示，现有一艘远离星球在太空中沿直线飞行的宇宙飞船，为了测量飞船自身的质量，启动推进器，测出飞船在短时间Δt内速度的改变量为Δv，飞船受到的推力为F(其他星球对它的引力可忽略)。在某次航行中，当飞船飞近一个孤立的星球时，飞船能以速度v在离星球较高的轨道上绕星球做周期为T的匀速圆周运动。已知星球的半径为R，引力常量用G表示。则宇宙飞船和星球的质量分别是(　　)

A．， B．，

C．， D．，

3.(多选)天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现，后来哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星。如图所示为哈雷彗星绕太阳运行的椭圆轨道，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点。若只考虑哈雷彗星和太阳之间的相互作用，则(　　)

A．哈雷彗星的运行周期约为76年

B．哈雷彗星从P点运动到M点需要19年