2020-2021學(xué)年第二學(xué)期高一物理人教版（2019）必修第二冊萬有引力理論的成就鞏固練習(xí)一、單選題1．百余年前，愛因斯坦廣義相對論率先對黑洞作出預(yù)言。時至今日，全球多地天文學(xué)家同步公布了人類首張黑洞照片。若某小型黑洞的半徑R約45km，質(zhì)量M和半徑R的關(guān)系滿足（其中c為真空中的光速，G為引力常量），則該黑洞表面重力加速度的數(shù)量級為（）A． B． C． D．2．2020年7月23日，我國成功發(fā)射“天問一號”火星探測器。已知火星的質(zhì)量約為地球的，火星表面的重力加速度為地球表面重力加速度的，地球的半徑為R，則火星的半徑約為（）A． B．C． D．3．科學(xué)家研究表明：地球自轉(zhuǎn)的角速度在逐漸減小，假設(shè)這種趨勢持續(xù)下去，每經(jīng)過時間，地球自轉(zhuǎn)周期增加。若地球半徑為，地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體；現(xiàn)在地球的自轉(zhuǎn)周期為，地球表面重力加速度在赤道處的大小為，其他條件都不變，則經(jīng)過時間，地球表面重力加速度在赤道處的大小應(yīng)為（）A．B．C．D．4．火星是太陽的行星，直徑約為地球的倍，質(zhì)量約為地球的倍。火星、地球繞太陽的公轉(zhuǎn)可近似為勻速圓周運動，且火星的軌道半徑約為地球軌道半徑的倍。以T、Ek分別表示火星和地球繞太陽運動的周期和動能，以g、v分別表示火星和地球的表面重力加速度和第一宇宙速度，則有（）A． B． C． D．5．2020年12月1日，嫦娥五號探測器著陸月球，持續(xù)約2天的月面工作，采集2千克左右的月球樣品。嫦娥五號探測器在著陸之前先貼近月球表面做勻速圓周運動，測得探測器繞月運行周期為。已知引力常量為，由以上數(shù)據(jù)能求出的物理量是（）A．月球的第一宇宙速度B．月球的質(zhì)量C．月球表面的重力加速度D．月球的密度6．開普勒－452b圍繞一顆類似太陽的恒星做勻速圓周運動，公轉(zhuǎn)周期約為385天（約×107

s），軌道半徑約為×1011

m，已知引力常量G=×10－11

N·m2/kg2，利用以上數(shù)據(jù)可以估算類似太陽的恒星的質(zhì)量約為（）A．×1030

kgB．×1027

kgC．×1024

kgD．×1021

kg7．關(guān)于物理思想方法和物理學(xué)史，下列說法正確的是（）A．卡文迪許利用扭秤裝置比較準(zhǔn)確地測出了萬有引力常量，從而提出了萬有引力定律B．勻變速直線運動的位移公式是利用微元法推導(dǎo)的公式C．由于牛頓在萬有引力定律方面的杰出成就，所以被稱為能“稱量地球質(zhì)量”的人D．牛頓開創(chuàng)了應(yīng)用邏輯推理和實驗相結(jié)合進行科學(xué)研究的方法8．在北極重力為的物體，在赤道上重力變?yōu)椤Ｈ魧⒌厍蚩闯少|(zhì)量分布均勻的球體，北極的重力加速度為，則地球半徑與自轉(zhuǎn)周期的平方之比為（）A． B． C． D．9．木星是繞太陽公轉(zhuǎn)的行星之一，而木星的周圍又有衛(wèi)星繞木星公轉(zhuǎn)（衛(wèi)星繞木星公轉(zhuǎn)可看作勻速圓周運動）。如果通過觀察求得木星的質(zhì)量，那么推導(dǎo)出表示木星質(zhì)量的計算式，需要測量哪些量？（）A．衛(wèi)星繞木星公轉(zhuǎn)的周期B．衛(wèi)星繞木星公轉(zhuǎn)的軌道半徑C．衛(wèi)星繞木星公轉(zhuǎn)的周期和衛(wèi)星繞木星公轉(zhuǎn)的軌道半徑D．衛(wèi)星繞木星公轉(zhuǎn)的周期和衛(wèi)星繞木星公轉(zhuǎn)的角速度10．若知道太陽的某一顆行星繞太陽做勻速圓周運動的軌道半徑為r，周期為T，引力常量為G，則可求得（）A．該行星的質(zhì)量 B．太陽的質(zhì)量C．該行星的平均密度 D．太陽的平均密度11．一個物體靜止在質(zhì)量均勻的球形星球表面的赤道上。已知萬有引力常量為G，星球密度為ρ，若由于星球自轉(zhuǎn)使物體對星球表面的壓力恰好為零，則星球自轉(zhuǎn)的角速度為（）A． B． C． D．12．有一質(zhì)量分布均勻的球狀行星，某飛行器以速度v在接近該行星表面的軌道上做勻速圓周運動，測出飛行器的環(huán)繞周期為T，已知引力常量為G，行星自轉(zhuǎn)運動周期為，下述說法中正確的是（）A．可測出該行星的半徑為B．無法測出該行星的平均密度C．無法測出該行星的表面重力加速度D．可測出該行星表面的重力加速度為13．蘋果自由落向地面時加速度的大小為g，在離地面高度等于地球半徑處做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星的向心加速度為（）A．g B． C． D．無法確定14．一個物體在地球表面所受的重力為G，則它在距地面高度等于2倍地球半徑的位置時，物體所受的重力為（）A． B． C． D．二、解答題15．中國計劃在2017年實現(xiàn)返回式月球軟著陸器對月球進行科學(xué)探測，宇航員在月球上著陸后，將一個小球從距月球表面高度h處自由釋放，測得小球從靜止落到月球上的時間為t，不計阻力。已知月球半徑為R，萬有引力常量為G。求：(1)月球的質(zhì)量；(2)當(dāng)著陸器繞距月球表面高H的軌道上運動時，著陸器環(huán)繞月球運動的周期。16．某星球的半徑為，星球表面上空處的重力加速度為，已知萬有引力常量為，求該星球的質(zhì)量？17．若有一艘宇宙飛船在一行星表面繞行星做勻速圓周運動，其運動周期為T，引力常量為G，請推導(dǎo)該行星的平均密度的表達式（用G、T表示）。18．神舟飛船在繞地球飛行一段時間后進行變軌，由原來的橢圓軌道變?yōu)榫嗟孛娓叨葹閔的圓形軌道。已知地球半徑R，地面處的重力加速度g，引力常量為G。(1)試求地球的質(zhì)