7.3 万有引力理论的成就 同步练习-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

7.3万有引力理论的成就同步练习 2025-2026学年高一下学期人教版必修二 一、单选题 1．下列描述的史实正确的是（　　） A．开普勒通过研究行星运动的规律发现了万有引力定律 B．牛顿通过地—月引力计算首先推算出了引力常量 C．万有引力定律中引力常量G的单位是 D．天王星被人们称为“笔尖下发现的行星” 2．假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加速度在两极的大小为；在赤道的大小为；地球自转的周期为；引力常量为。则地球的密度为（　　） A． B． C． D． 3．模拟月球表面重力环境可以采用水浮法，即通过调整物体在水中所受浮力与重力的大小关系，实现物体的加速度等于月球表面的重力加速度。已知地球质量是月球的倍、半径是月球的倍，物体的质量为，地球表面的重力加速度为，则模拟时，物体受到的浮力大小为（　　） A． B． C． D． 4．若一均匀球形星体的自转周期为T，离星球表面最近卫星的周期为，引力常量为G，某物体在该星球表面赤道处称重为，在两极处称重为，则该星球的平均密度为（　） A． B． C． D． 5．金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火，它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火，它们沿轨道运行的周期分别为T金、T地、T火，它们沿轨道运行的角速度大小分别为ω金、ω地、ω火，已知它们的轨道半径R金<R地<R火，由此可以判定（　　） A．a金＜a地＜a火 B．ω金>ω地>ω火 C．v金＜v地＜v火 D．T金>T地>T火 6．“祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季。假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬季时长约为地球的1.88倍。火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动。下列关于火星、地球公转的说法正确的是（　　） A．火星公转的线速度比地球的大 B．火星公转的角速度比地球的大 C．火星公转的半径比地球的小 D．火星公转的加速度比地球的小 7．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T₁，地球绕太阳运动的周期为T₂，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． 二、多选题 8．太阳系目前已知的八大行星按距太阳由近及远依次为：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，如图所示，关于天体运动，下列说法正确的是（　　） A．日心说是开普勒提出的，观点是行星绕太阳做椭圆运动 B．在太阳系中有八大行星围绕太阳运行，其中绕太阳运行的周期最短的是水星 C．地面物体所受地球的引力，与太阳、行星间的引力遵从不同的规律 D．利用万有引力理论预言了哈雷彗星的按时回归 9．如图所示，某飞船沿半径为的圆轨道1绕地球做匀速圆周运动，运行周期为T。为使该飞船返回地面，宇航员在轨道1上A点启动发动机，使飞船速度瞬间改变后关闭发动机，飞船恰好能沿着以地心为焦点的椭圆轨道2运行，该椭圆轨道与地球表面B点相切。已知地球半径为R，，引力常量为G，下列说法正确的是（    ） A．地球的密度为 B．地球的密度为 C．飞船沿轨道2从A到B的时间为 D．飞船沿轨道2从A到B的时间为 10．某行星周围的卫星绕其做圆周运动的轨道半径与运动周期的关系如图所示。行星的半径为，引力常量为，图中、为已知量。下列说法正确的是（　　） A．绕该行星表面运行卫星的周期为 B．该行星的质量为 C．该行星的密度为 D．该行星表面的重力加速度为 三、填空题 11．某类地天体可视为质量分布均匀的球体。由于自转的原因，其表面“赤道”处的重力加速度为，“极点”处的重力加速度为，已知该天体的半径为R，引力常量为G。则该天体的质量为______，自转周期为______。（用题中所给物理量符号表示） 12．如图所示，人造卫星P（可视为质点）绕地球做匀速圆周运动。在卫星运动轨道平面内，过卫星P作地球的两条切线，两条切线的夹角为。设卫星P绕地球运动的周期为T，则越大，___________（选填“越大”、“越小”、和“不变”）；已知引力常量为，若测得和，则地球的密度为___________。（已知半径为R的球体体积公式为） 四、解答题 13．半径为R的某天体的一颗卫星距该天体表面的高度为h，测得卫星在该高度做圆周运动的周期为T，已知引力测量为G，求： （1）该天体的质量M； （2）该天体的密度ρ。‍ 14． 某物体在地面上受到的重力为160N，将它放置在卫星中，在卫星以的加速度随火箭向上加速升空的过程中，当物体与卫星中的支持物的相互挤压力为90N时，卫星距地球表面有多高？（已知地球为） 15．人类制造的航天探测器已能够对一些行星进行探测，若某航天探测器进入绕土星飞行的轨道，在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星无动力飞行，环绕n周的飞行时间为t，已知引力常量为G，计算： (1)飞行器绕土星运动的轨道半径； (2)飞行器绕土星运动的周期； (3)土星的质量。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D B D B D D BD BD BC 11． 12． 越小 13．（1）；（2） 【详解】（1）根据卫星所受到的万有引力提供向心力 可得天体的质量 （2）天体的密度 14．3R 【详解】设此时火箭上升到离地球表面的高度为 h，火箭上物体受到的支持力为 N，物体受到的重力为mg′，据牛顿第二定律 得 在 h 高处 可得 在地球表面 可得 联立以上各式得 h=3R 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）根据题意可知，飞行器绕土星运动的轨道半径为 （2）飞行器绕土星运动的周期为一周的时间，所以 （3）根据万有引力提供向心力有 联立可得 学科网（北京）股份有限公司 $