《2018-2019学年教科版物理必修二练习：第三章 万有引力定律3.3 Word版含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年教科版物理必修二练习：第三章 万有引力定律3.3 Word版含解析.pdf（4页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、3.万有引力定律的应用 课后作业提升 一、选择题一、选择题 1.若已知行星绕太阳公转的半径为 r,公转周期为 T,引力常量为 G,则由此可求出( ) A.行星的质量B.太阳的质量 C.行星的密度D.太阳的密度 解析:设行星的质量为 m,太阳质量为 M,由万有引力定律和牛顿第二定律有:G=mr()2. 2 2 所以 M=,因太阳的半径未知,故无法求得密度. 423 T2 答案:B 2.银河系中有两颗行星环绕某恒星运转,从天文望远镜中观察到它们的运转周期之比为 271,则 它们的轨道半径之比为( ) A.91B.31 C.271D.19 解析:方法一:行星绕恒星的运动可看作匀速圆周运动,恒星对行星
2、的引力提供向心力,则 G=mr()2求得 r=, 2 2 3 T2 42 则两行星的轨道半径之比为 . 1 2 = 3 12 22 = 9 1 方法二:由开普勒第三定律有,则 13 12 = 23 22 . 1 2 = 3 12 22 = 9 1 答案:A 3.宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中会完全失重,下列说法中正确的是( ) A.宇航员仍受万有引力的作用 B.宇航员受力平衡 C.宇航员受的万有引力正好提供向心力 D.宇航员不受任何作用力 解析:宇航员仍受万有引力作用,只是此时万有引力完全提供做匀速圆周运动的向心力,故 A、C 正确,B、D错. 答案: AC 4.有一星球的密度与地球
3、的密度相同,但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的 4 倍,则 该星球的质量是地球质量的( ) A.B.4 倍 C.16 倍D.64倍 解析:对星球:G=4mg 星m 星2 M星= 4 3星 3 对地球:G=mg 地m 地2 M地= 4 3地 3 比较得 M星M地=64. 答案:D 5.据报道,“嫦娥”一号和“嫦娥”二号绕月飞行器的圆形工作轨道距月球表面分别约为 200km 和 100 km,运行速率分别为 v1和 v2.那么,v1和 v2的比值为(月球半径取 1700km)( ) A. B.C. D. 19 18 19 18 18 19 18 19 解析:由 G=m得 v=,所以,C正确
4、. 2 2 1 2 = + 2 + 1 = 18 19 答案:C 6.探测器绕月球做匀速圆周运动,变轨后在半径较小的轨道上仍做匀速圆周运动,则变轨后与变 轨前相比( ) A.周期变小 B.向心加速度变小 C.线速度变小 D.角速度变小 解析:由 G=mr()2得 T=,可见周期变小,A 正确;由 G=ma 得 a=G,可见 a 变大,B 2 2 423 2 2 错误;由 G=m得 v=,可见 v变大,C 错误;由 G=mr2得 =,可见 变大,D 错误. 2 2 2 3 答案:A 7.已知地球表面的重力加速度为 g,地球半径为 R,引力常量为 G,则地球的平均密度为( ) A.B. 3 4 3
5、 4R2G C.D. 2G 解析:在地球表面处有 G=mg 2 地球的平均密度 = 4 3 3 由两式联立解得 =,A正确. 3 4 答案:A 二、非选择题二、非选择题 8.如图所示,两个行星 A、B组成双星系统,它们在相互之间的万有引力作用下,绕连线上某点做 周期相同的匀速圆周运动.已知 A、B行星质量分别为 mA、mB,引力常量为 G.求的值(其中 L 3 2 为两星中心距离,T为两星的运动周期). 解析:设 A、B两个星球做圆周运动的半径分别为 rA、rB,则 rA+rB=L. 对星球 A:G=mArA 2 42 2 对星球 B:G=mBrB 2 42 2 联立以上三式求得 3 2 = (mA+ mB) 42 答案: (mA+ mB) 42 9.已知地球半径 R=6.4106m,地球表面的重力加速度 g 取 9.8m/s2,计算离地面高为 h=2.0106m 的圆形轨道上的卫星做匀速圆周运动的线速度 v和周期 T. 解析:由万有引力提供向心力得: G=m ( + )2 2 + 据在地球表面万有引力等于重力得: G=mg 2 联立解得 v=6.9103m/s 2 + 运动周期 T=7.6103 s. 2( + ) 答案:6.9103m/s 7.6103 s