2017高考物理萬(wàn)有引力定律專(zhuān)項(xiàng)練習(xí)題一、選擇題

　　A.飛船的軌道半徑

　　B.飛船的運(yùn)行速度

　　C.飛船的運(yùn)行周期

　　D.行星的質(zhì)量

　　2.在萬(wàn)有引力常量G已知的情況下，若再知道下列哪些數(shù)據(jù)，就可以計(jì)算出地球的質(zhì)量(　　)

　　A.地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期及地球離太陽(yáng)的距離

　　B.人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行的速度和運(yùn)行周期

　　C.月球繞地球運(yùn)行的周期及地球半徑

　　D.若不考慮地球自轉(zhuǎn)，已知地球半徑和地球表面的重力加速度

　　3.我國(guó)曾發(fā)射一顆繞月運(yùn)行的探月衛(wèi)星“嫦娥1號(hào)”.設(shè)想“嫦娥1號(hào)”貼近月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其周期為T(mén).“嫦娥1號(hào)”在月球上著陸后，自動(dòng)機(jī)器人用測(cè)力計(jì)測(cè)得質(zhì)量為m的儀器重力為P.已知引力常量為G，由以上數(shù)據(jù)可以求出的量有(　　)

　　A.月球的半徑

　　B.月球的質(zhì)量

　　C.月球表面的重力加速度

　　D.月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度

　　2017高考物理萬(wàn)有引力定律專(zhuān)項(xiàng)練習(xí)題二、非選擇題

　　4.已知地球質(zhì)量大約是M=6.0×1024 kg，地球平均半徑為R=6 370 km，地球表面的重力加速度g=9.8 m/s2.求：

　　(1)地球表面一質(zhì)量為10 kg物體受到的萬(wàn)有引力;

　　(2)該物體受到的重力;

　　(3)比較說(shuō)明為什么通常情況下重力可以認(rèn)為等于萬(wàn)有引力.

　　5.假設(shè)在半徑為R的某天體上發(fā)射一顆該天體的衛(wèi)星，若它貼近天體的表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)1，已知萬(wàn)有引力常量為G，則該天體的密度是多少?若這顆衛(wèi)星距該天體表面的高度為h，測(cè)得在該處做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)2，則該天體的密度又是多少?

　　6.已知萬(wàn)有引力常量G，地球半徑R，月球和地球之間的距離r，同步衛(wèi)星距地面的高度h，月球繞地球的運(yùn)轉(zhuǎn)周期T1.地球的自轉(zhuǎn)周期T2，地球表面的重力加速度g，某同學(xué)根據(jù)以上條件，提出一種估算地球質(zhì)量M的方法：同步衛(wèi)星繞地心做圓周運(yùn)動(dòng)，由G=m2h，得M=.

　　(1)請(qǐng)判斷上面的結(jié)果是否正確，并說(shuō)明理由.如不正確，請(qǐng)給出正確的解法和結(jié)果;

　　(2)請(qǐng)根據(jù)已知條件再提出兩種估算地球質(zhì)量的方法并解得結(jié)果.

　　7.已知地球半徑R=6.4×106 m，地面附近重力加速度g=9.8 m/s2，計(jì)算在距離地面高為h=2.0×106 m的圓形軌道上的衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v和周期T.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)1.C　[飛船在行星表面附近飛行，則G=m2R，M=，行星的密度為ρ====，

　　2017高考物理萬(wàn)有引力定律專(zhuān)項(xiàng)練習(xí)題答案

　　即只要知道飛船的運(yùn)行周期就可以確定該行星的密度.故C選項(xiàng)正確.]

　　2.BD　[已知地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的情況只能求太陽(yáng)的質(zhì)量，A錯(cuò).由G=m及T=得M=，B對(duì).已知月球繞地球的周期及軌道半徑才能求地球的質(zhì)量，C錯(cuò).由mg=G得M=，D對(duì).]

　　3.ABC　[萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，設(shè)衛(wèi)星質(zhì)量為m′，有G=m′R，又月球表面萬(wàn)有引力等于重力， G=P=mg月，兩式聯(lián)立可以求出月球的半徑R、質(zhì)量M、月球表面的重力加速度g月，故A、B、C都正確.]

　　4.(1)98.6 N　(2)98.0 N　(3)見(jiàn)解析

　　解析　(1)由萬(wàn)有引力定律得F=G，代入數(shù)據(jù)得F≈98.6 N.

　　(2)重力G=mg=98.0 N.

　　(3)比較結(jié)果，萬(wàn)有引力比重力大，原因是在地球表面上的物體所受到的萬(wàn)有引力可分解為重力和隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力.但計(jì)算結(jié)果表明物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力遠(yuǎn)小于物體受到的萬(wàn)有引力，所以通常情況下可認(rèn)為重力等于萬(wàn)有引力.

　　5.

　　解析　設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m，天體的質(zhì)量為M.衛(wèi)星貼近天體表面運(yùn)動(dòng)時(shí)有

　　G=mR，M=

　　根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知星球的體積V=πR3

　　故該星球密度ρ===

　　衛(wèi)星距天體表面距離為h時(shí)有

　　G=m(R+h)，M=

　　ρ===

　　6.見(jiàn)解析

　　解析　(1)上面結(jié)果是錯(cuò)誤的.地球的半徑R在計(jì)算過(guò)程中不能忽略.

　　正確的解法和結(jié)果是

　　G=m2(R+h)，得

　　M=

　　(2)方法一：對(duì)于月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，由

　　G=m2r，得M=.

　　方法二：在地球表面重力近似等于萬(wàn)有引力，

　　由G=mg得M=.

　　7.6.9×103 m/s　7.6×103 s

　　解析　根據(jù)萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，即

　　G=m.

　　知v= ①

　　由地球表面附近萬(wàn)有引力近似等于重力，

　　即G=mg，得GM=gR2②

　　由①②兩式可得

　　v= =6.4×106× m/s

　　≈6.9×103 m/s

　　運(yùn)動(dòng)周期T=

　　= s

　　≈7.6×103 s

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