高一下学期人教版物理必修二习题第六章+万有引力与航天+课后提升训练+十一+64.docx

高一下学期人教版物理必修二习题第六章+万有引力与航天+课后提升训练+十一+64.docx

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高一下学期人教版物理必修二习题第六章高一下学期人教版物理必修二习题第六章+万有引力与航万有引力与航天天+课后提升训练课后提升训练+十一十一+64课后提升训练十一万有引力理论的成就（30分钟50分）一、选择题（本题共5小题,每小题6分,共30分）1.（2018太原高一检测）“科学真是迷人。

”如果我们能测出月球表面的重力加速度g、月球的半径R和月球绕地球运转的周期T,就能根据万有引力定律“称量”月球的质量了。

已知引力常量为G,用M表示月球的质量,则（）A.M=B.M=C.M=D.M=【解析】选B。

月球表面物体的重力等于万有引力,有mg=G,解得M=,故B正确。

2.欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大型黑洞,命名为MCG6-30-15,由于黑洞的强大引力,周围物质大量掉入黑洞,假定银河系中心仅此一个黑洞,已知太阳系绕银河系中心匀速运转,下列哪一组数据可估算该黑洞的质量（）A.地球绕太阳公转的周期和速度B.太阳的质量和运行速度C.太阳质量和到MCG6-30-15的距离D.太阳运行速度和到MCG6-30-15的距离【解析】选D。

地球绕太阳公转,中心天体是太阳,根据周期和速度只能求出太阳的质量,故A错误;根据万有引力提供向心力G=m,中心天体是黑洞,太阳的质量约去,只知道线速度,不能求出黑洞的质量,故B、C错误;根据万有引力提供向心力G=m,同时知道环绕天体即太阳的速度和轨道半径,可以求出黑洞的质量,故D正确。

【补偿训练】（多选）要计算地球的质量,除已知的一些常数外还需知道某些数据,现给出下列各组数据,可以计算出地球质量的是（）A.已知地球半径RB.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和线速度vC.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期TD.已知地球公转的周期T及运转半径r【解析】选A、B、C。

设相对于地面静止的某一物体质量为m,地球的质量为M,根据地面上的物体所受万有引力和重力近似相等的关系得G=mg,得M=,所以A正确;设卫星的质量为m,由万有引力提供卫星运动的向心力,得G=m,即M=,所以B正确;再由T=,得M=,所以C正确;若已知地球公转的周期T及运转半径r,只能求出地球所围绕的中心天体太阳的质量,不能求出地球的质量,所以D错误,故选A、B、C。

3.（2018广州高一检测）近年来,人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆,正在进行着激动人心的科学探究,为我们将来登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础。

如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动,并测得该运动的周期为T,则火星的平均密度的表达式为（k为某个常量）（）A.=B.=kTC.=kT2D.=【解析】选D。

研究火星探测器绕火星做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:

mr=G（r为轨道半径即火星的半径）得:

M=则火星的密度:

=由得火星的平均密度:

=（k为某个常量）则A、B、C错误,D正确。

【补偿训练】1.“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星,它在距月球表面高度为200km的圆形轨道上运行,运行周期为127分钟。

已知引力常量G=6.6710-11Nm2/kg2,月球半径约为1.74103km。

利用以上数据估算月球的质量约为（）A.8.11010kgB.7.41013kgC.5.41019kgD.7.41022kg【解析】选D。

“嫦娥一号”围绕月球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力:

G=m（h+R）,则M=（h+R）3,代入数据解得M7.41022kg,D对。

2.（多选）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,则下列结论正确的是（）A.该行星的半径为B.该行星的平均密度为C.该行星的质量为D.该行星表面的自由落体加速度为【解析】选A、B、D。

因为v=,所以R=,因为G=mR,所以M=,=,g=R=,所以A、B、D正确。

4.（2018浏阳高一检测）“嫦娥五号”探测器由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成。

探测器预计在2017年由“长征五号”运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空,自动完成月面样品采集,并从月球起飞,返回地球,带回约2kg月球样品。

某同学从网上得到一些信息,如表中数据所示,请根据题意,判断地球和月球的密度之比为（）月球半径R0月球表面处的重力加速度g0地球和月球的半径之比=4地球表面和月球表面的重力加速度之比=6A.B.C.4D.6【解析】选B。

在地球表面,重力等于万有引力,故:

mg=,解得:

M=,故地球密度:

=,同理,月球的密度:

0=,故地球和月球的密度之比:

=6=,故B正确。

【补偿训练】（多选）假设“嫦娥三号”探月卫星绕月球表面匀速飞行（不计周围其他天体的影响）,宇航员测出“嫦娥三号”飞行N圈用时为t,已知地球质量为M,地球半径为R,月球半径为r,地球表面重力加速度为g,则（）A.“嫦娥三号”探月卫星匀速飞行的速度为B.月球的平均密度为C.“嫦娥三号”探月卫星的质量为D.“嫦娥三号”探月卫星绕月球表面匀速飞行的向心加速度为【解析】选B、D。

由题知“嫦娥三号”绕月运行周期为T=,由v=得v=,A错;由G=mr、m=r3及GM=gR2得月球的平均密度为=,B对;根据题中相关信息只能估算出中心天体月球的质量,而不能求出运行天体“嫦娥三号”探月卫星的质量,C错;a=,D对,故选B、D。

5.一卫星在某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为v。

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N。

已知引力常量为G,则这颗行星的质量为（）A.B.C.D.【解题指南】解答本题应把握以下两点:

（1）弹簧测力计的示数大小等于物体所受的重力。

（2）对卫星列式求解时应利用黄金代换进行化简。

【解析】选B。

由N=mg得g=。

在行星表面G=mg,卫星绕行星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,则G=m,联立以上各式得M=,故选B。

二、非选择题（本题共2小题,共20分。

需写出规范的解题步骤）6.（10分）某火星探测实验室进行电子计算机模拟实验,结果为探测器在近火星表面轨道做圆周运动的周期是T,探测器着陆过程中,第一次接触火星表面后,以v0的初速度竖直反弹上升,经t时间再次返回火星表面,设这一过程只受火星的重力作用,且重力近似不变。

已知引力常量为G,试求:

（1）火星的密度。

（2）火星的半径。

【解析】

（1）对探测器有=mR,=,V=R3解得=

（2）在地面mg=mR2v0=gt解得R=答案:

（1）

（2）【补偿训练】如图所示为中国月球探测工程的标志,它以中国书法的笔触,勾勒出一轮明月和一双踏在其上的脚印,象征着月球探测的终极梦想。

一位勤于思考的同学为探月宇航员设计了如下实验:

在距月球表面高h处以初速度v0水平抛出一个物体,然后测量该平抛物体的水平位移为x。

通过查阅资料知道月球的半径为R,引力常量为G,若物体只受月球引力的作用,请你求出:

（1）月球表面的重力加速度g月。

（2）月球的质量M。

（3）环绕月球表面飞行的宇宙飞船的速率v是多少?

【解析】

（1）取水平抛出的物体为研究对象,有g月t2=h,v0t=x,联立解得g月=。

（2）取月球表面的物体m为研究对象,它受到的重力与万有引力相等,即mg月=,得M=。

（3）环绕月球表面的宇宙飞船做匀速圆周运动的半径为R,万有引力充当向心力,故有=（m为飞船质量）,所以v=。

答案:

（1）

（2）（3）7.（10分）中子星是恒星演化过程的一种可能结果,它的密度很大。

现有一中子星,观测到它的自转周期为T=s。

问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定,使其不致因自转而瓦解?

计算时星体可视为均匀球体。

（引力常量G=6.6710-11m3/kgs2）【解析】考虑中子星赤道处的一小块物质,只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体一起旋转所需的向心力时,中子星才不会瓦解。

设中子星的密度为,质量为M,半径为R,自转角速度为,位于赤道处的小块物质的质量为m,则有:

=m2R,=,M=R3,由以上各式得=,代入数据解得=1.271014kg/m3。

答案:

1.271014kg/m3精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。

读沙漠，读出了它坦荡豪放的胸怀；读太阳，读出了它普照万物的无私；读春雨，读出了它润物无声的柔情。

读大海，读出了它气势磅礴的豪情。

读石灰，读出了它粉身碎骨不变色的清白。

2、幸福幸福是“临行密密缝，意恐迟迟归”的牵挂；幸福是“春种一粒粟，秋收千颗子”的收获.幸福是“采菊东篱下，悠然见南山”的闲适；幸福是“奇闻共欣赏，疑义相与析”的愉悦。

幸福是“随风潜入夜，润物细无声”的奉献；幸福是“夜来风雨声，花落知多少”的恬淡。

幸福是“零落成泥碾作尘，只有香如故”的圣洁。

幸福是“壮志饥餐胡虏肉，笑谈渴饮匈奴血”的豪壮。

幸福是“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的胸怀。

幸福是“人生自古谁无死，留取丹心照汗青”的气节。

3、大自然的语言丰富多彩：

从秋叶的飘零中，我们读出了季节的变换；从归雁的行列中，我读出了集体的力量；从冰雪的消融中，我们读出了春天的脚步；从穿石的滴水中，我们读出了坚持的可贵；从蜂蜜的浓香中，我们读出了勤劳的甜美。

4、成功与失败种子，如果害怕埋没，那它永远不能发芽。

鲜花，如果害怕凋谢，那它永远不能开放。

矿石，如果害怕焚烧（熔炉），那它永远不能成钢（炼成金子）。

蜡烛，如果害怕熄灭（燃烧），那它永远不能发光。

航船，如果害怕风浪，那它永远不能到达彼岸。

5、墙角的花，当你孤芳自赏时，天地便小了。

井底的蛙，当你自我欢唱时，视野便窄了。

笼中的鸟，当你安于供养时，自由便没了。

山中的石！

当你背靠群峰时，意志就坚了。

水中的萍！

当你随波逐流后，根基就没了。

空中的鸟！

当你展翅蓝天中，宇宙就大了。

空中的雁！

当你离开队伍时，危险就大了。

地下的煤！

你燃烧自己后，贡献就大了6、朋友是什么？

朋友是快乐日子里的一把吉它，尽情地为你弹奏生活的愉悦；朋友是忧伤日子里的一股春风，轻轻地为你拂去心中的愁云。

朋友是成功道路上的一位良师，热情的将你引向阳光的地带；朋友是失败苦闷中的一盏明灯，默默地为你驱赶心灵的阴霾。

7、一粒种子，可以无声无息地在泥土里腐烂掉，也可以长成参天的大树。

一块铀块，可以平庸无奇地在石头里沉睡下去，也可以产生惊天动地的力量。

一个人，可以碌碌无为地在世上厮混日子，也可以让生命发出耀眼的光芒。

8、青春是一首歌，她拨动着我们年轻的心弦；青春是一团火，她点燃了我们沸腾的热血；青春是一面旗帜，她召唤着我们勇敢前行；青春是一本教科书，她启迪着我们的智慧和心灵。