2023版新教材高中物理 第七章 万有引力与宇宙航行 3 万有引力理论的成就 微点4 天体质量的估算课时作业 新人教版必修第二册.docx

1、微点4天体质量的估算12021广东卷2021年4月，我国自主研发的空间站“天和”核心舱成功发射并入轨运行若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动，已知引力常量，由下列物理量能计算出地球质量的是()A核心舱的质量和绕地半径B核心舱的质量和绕地周期C核心舱的绕地角速度和绕地周期D核心舱的绕地线速度和绕地半径2(多选)通过观测冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量这两个物理量可以是()A卫星的速度和角速度B卫星的质量和轨道半径C卫星的质量和角速度D卫星的运行周期和轨道半径32022重庆市高一联考“嫦娥三号”携带“玉

2、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()ABCD42022安徽六安中学高一下期末2020年4月24日，国家航天局宣布，我国行星探测任务被命名为“天问”系列，首次火星探测任务被命名为“天问一号”已知引力常量G，为计算火星的质量，需要测量的数据是()A火星表面的重力加速度g和火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径rB火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径r和火星的公转周期TC某卫星绕火星做匀速圆周运动的周期T

3、和火星的半径RD某卫星绕火星做匀速圆周运动的轨道半径r和该卫星的公转周期T52022山东淄博高一下月考我国成功实施了“嫦娥三号”的发射和落月任务，进一步获取月球的相关数据如果该卫星在月球上空绕月球做匀速圆周运动，经过时间t，卫星相对月球中心经过的路程为s，卫星与月球中心连线扫过的角度是1弧度，引力常量为G，根据以上数据估算月球的质量是()ABCD62022山东济南外国语学校高一下月考(多选)1798年，英国物理学家卡文迪什测出了引力常量G，因此卡文迪什被人们称为能称出地球质量的人若已知引力常量G，地球表面处的重力加速度g，地球半径R，地球上一个昼夜的时间T1(地球的自转周期)，一年的时间T2(

4、地球的公转周期)，地球中心到月球中心的距离L1，地球中心到太阳中心的距离L2.忽略自转影响，你能计算出()A地球的质量m地B太阳的质量m日C月球的质量m月D月球、地球及太阳的密度微点4天体质量的估算过基础1答案：D解析：由于引力常量G已知，由地球对核心舱的万有引力提供向心力可得mm2rmr，若仅知道核心舱的质量m(可约去)和绕地半径r，无法计算出地球质量，选项A错误；若仅知道核心舱的质量m(可约去)和绕地周期T，无法计算出地球质量，选项B错误；若仅知道绕地角速度和绕地周期T(绕地半径r未知)，无法计算出地球质量，选项C错误；若仅知道绕地线速度v和绕地半径r，可得地球质量M，选项D正确2答案：A

5、D解析：若已知卫星的速度和角速度可以求出轨道半径r，根据万有引力提供向心力，则有m，解得M，选项A正确；由于卫星的质量m可约掉，所以仅知道轨道半径或卫星的角速度不能计算出冥王星的质量，选项B、C错误；若已知卫星的运行周期和轨道半径，则mr，解得M，选项D正确3答案：C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.4答案：D解析：若卫星在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动，由重力近似等于万有引力有mgG，由于不知道火星的半径R，因此无法求出火星质量，故A错误；火星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得mr，可知火星质量会被抵消，因此

6、无法求出火星质量，故B错误；卫星绕火星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得m(Rh)，由于不知道卫星离火星表面的高度h，因此无法求出火星质量，故C错误；根据万有引力提供向心力可得mr，解得M，已知卫星绕火星做匀速圆周运动的轨道半径r和该卫星的公转周期T，可求得火星质量，故D正确5答案：B解析：根据题意得，卫星运行的角速度，由几何知识可知弧长sr，所以rs，设月球的质量为M，卫星的质量为m，根据万有引力提供向心力得m2r，联立解得M，故选B.6答案：AB解析：对地球表面上质量为m的物体，根据万有引力等于重力，有Gmg，则m地，故A正确；地球绕太阳运动，根据万有引力提供向心力有Gm地L2，解得m日，故B正确；因为不知道月球的卫星运行情况或月球表面重力加速度及月球半径，无法求出月球的质量，故C错误；月球的质量、半径无法求出，太阳的半径未知，则无法求出月球以及太阳的密度，故D错误