2022-2023学年新教材高中物理 课时分层作业（十）万有引力理论的成就 新人教版必修第二册.docx

1、课时分层作业(十)万有引力理论的成就A级必备知识基础练1.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火已知它们的轨道半径R金R地R火，由此可以判定()Aa金a地a火 Ba火a地a金Cv地v火v金 Dv火v地v金2地球的半径为R，表面的重力加速度为g，引力常量为G.忽略地球自转的影响如认为地球的质量分布是均匀的，则地球的密度的表达式为()AgR2G BgGRC4g3GR D3g4GR3.火星探测任务“天问一号”的标识如图所示若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之

2、比为32，则火星与地球绕太阳运动的()A轨道周长之比为23B线速度大小之比为32C角速度大小之比为2233D向心加速度大小之比为944“嫦娥三号”携带“玉兔”探测车在月球虹湾成功软着陆，在实施软着陆过程中，“嫦娥三号”在月球表面附近最后一次悬停，确认着陆点若总质量为M的“嫦娥三号”在最后一次悬停时，反推发动机对其提供反推力大小为F，方向竖直向上，引力常量为G，月球半径为R，则月球的质量为()A.GMFR BGMFR2CFR2GM DFRGM52021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射，约582秒后，神舟十三号载

3、人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，飞行乘组状态良好，发射任务取得圆满成功假设神舟十三号载人飞船在距地面高度为h的轨道做圆周运动已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G.下列说法正确的是()A神舟十三号载人飞船运行的周期为2RgB神舟十三号载人飞船的线速度为gR+hC神舟十三号载人飞船轨道处的重力加速度为(RR+h)2gD地球的平均密度为3g4GR26某同学从网上得到一些信息，如表中数据所示，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RR04地球表面和月球表面的重力加速度之比gg06

4、A.23 B32C4 D67科幻电影流浪地球深受观众喜爱，影片中人们最后找到的新家园是一颗质量比太阳大一倍的恒星假设地球绕该恒星做匀速圆周运动，地球到这颗恒星中心的距离是地球到太阳中心的距离的2倍，则现在地球绕新的恒星与原来绕太阳运动相比，下列说法正确的是()A线速度是原来的 12B周期是原来的2倍C向心加速度是原来的2倍D万有引力是原来的 148(多选)某同学平时收集的部分火星资料如图所示，他想根据这些资料计算出火星的密度，再与这颗陨石的密度进行比较下列计算火星密度的式子，正确的是(引力常量G已知，忽略火星自转的影响)()A3g02Gd Bg0T23dC3GT2 D6Md3B级关键能力提升练

5、9.假设在月球表面将物体以某速度竖直上抛，经过时间t物体落回月球表面，物体上升的最大高度为h.已知月球半径为R，引力常量为G，不计一切阻力则月球的密度为()A3h4Rt2 B6hGRt2C6hGRt2 D8h3GRt210对于环绕地球做圆周运动的卫星来说，它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化，某同学根据测得的不同卫星做圆周运动的半径r与周期T的关系作出如图所示图像，则可求得地球质量为(已知引力常量为G)()A42bGa B42aGbCGa42b DGb42a11黑洞是宇宙空间内存在的一种密度极大而体积较小的天体，黑洞的引力很大，连光都无法逃逸在两个黑洞合并过程中，由于彼此间的强

6、大引力作用，会形成短时间的双星系统，如图所示，黑洞A、B可视为质点，不考虑其他天体的影响，两者围绕连线上的O点做匀速圆周运动，O点离黑洞B更近，黑洞A的质量为m1，黑洞B的质量为m2，A、B间距离为L.下列说法正确的是()A黑洞A与B绕行的向心加速度大小相等B黑洞A的质量m1大于黑洞B的质量m2C若两黑洞质量保持不变，在两黑洞间距L减小后，两黑洞的绕行周期变小D若两黑洞质量保持不变，在两黑洞间距L减小后，两黑洞的向心加速度变小课时分层作业(十)万有引力理论的成就1解析：行星绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即Gma向m，解得a向G，v，由于R金R地R火，所以a金a地a火，v金v地v火，

7、A正确答案：A2解析：地球表面物体的重力与万有引力相等，有Gmg，又地球的体积VR3，所以地球的密度，D正确答案：D3解析：火星与地球轨道周长之比等于公转轨道半径之比，A项错；火星和地球绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由Gmamm2r，解得a，v ，所以火星与地球线速度大小之比为，B项错；角速度大小之比为23，C项对；向心加速度大小之比为49，D项错答案：C4解析：当“嫦娥三号”在最后一次悬停时，由平衡知识可知MgF，在月球表面有GMg，联立解得m月，故选C.答案：C5解析：由万有引力提供向心力得Gm()2(Rh)ma，又因Gmg联立解得：vR，T，a()2g，由以上计算可知，选项C

8、正确，A、B、D均错误答案：C6解析：在地球表面，认为重力等于万有引力，则有Gmg，解得M，故密度为，同理，月球的密度为0，故地球和月球的密度之比为6.答案：B7解析：根据万有引力提供向心力，有Gm，解得线速度v ，由题意知，新恒星的质量是太阳质量的2倍，地球到这颗恒星中心的距离是地球到太阳中心的距离的2倍，则地球绕新恒星的线速度大小不变，故A错误；由周期T可知，线速度v不变，半径r是原来的2倍，则周期是原来的2倍，故B正确；由向心加速度an可知，线速度v不变，半径r变为原来的2倍，则向心加速度是原来的，故C错误；由万有引力FG可知，万有引力是原来的，故D错误答案：B8解析：由，V，得，D正确

9、；由Gmg0，V，联立解得，A正确；根据近地卫星的周期与中心天体密度的关系可知，C正确答案：ACD9解析：设月球质量为M，月球表面重力加速度为g，由自由落体运动公式得hg()2，月球表面质量为m的物体所受重力mgG，月球体积为VR3，则月球的密度为.联立以上各式得，选项C正确答案：C10解析：由万有引力提供向心力有Gmr，得r3，由题图可知，所以地球的质量为M，故B正确，A、C、D错误答案：B11解析：两黑洞绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们的角速度相等，向心加速度a2r，由于两黑洞的角速度相等而轨道半径r不同，故它们的向心加速度不相等，A错误；万有引力提供向心力，两黑洞做匀速圆周运动时向心力大小相等，即m12r1m22r2，由题意可知r1r2，则m1m2，B错误；万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得Gm1()2r1m2()2r2，由几何知识得r1r2L，解得T2 ，若两黑洞质量保持不变，两黑洞间距L逐渐减小，则两黑洞的绕行周期T逐渐减小，C正确；万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得Gm1a1m2a2，解得a1，a2，若两黑洞质量保持不变，两黑洞间距L逐渐减小，则两黑洞的向心加速度逐渐增大，D错误答案：C