【全优课堂】2016高考物理总复习 第4章 第4课时 万有引力定律与天体运动分组训练（含解析）.doc

‎【全优课堂】2016高考物理总复习 第4章 第4课时 万有引力定律与天体运动分组训练 A组　开普勒定律的应用 ‎1．太阳系中8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道．下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象．图中坐标系的横轴是lg，纵轴是lg；这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，T0和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径．下列4幅图中正确的是(　　)‎ ‎【答案】B ‎【解析】根据开普勒第三定律的知识：周期的平方与轨道半径的三次方成正比可知T2＝kR3，T＝kR两式相除后取对数，得：lg＝lg，整理得：2lg＝3lg，选项B正确．‎ B组　万有引力定律在天体运动中的应用 ‎2．一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上，已知万有引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为(　　)‎ A. B. C. D. ‎【答案】C 2‎ ‎【解析】赤道表面的物体对天体表面的压力为零，说明天体对物体的万有引力恰好等于物体随天体转动所需要的向心力，有＝m()2R，化简得T＝ ，正确答案为C.‎ ‎3．据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍．一个在地球表面重量为600 N的人在这个行星表面的重量将变为960 N，由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为(　　)‎ A．0.5 B．2 ‎ C．3.2 D．4‎ ‎【答案】B ‎【解析】天体表面物体的重力近似等于天体与物体间的万有引力，即＝mg，在地球表面＝G地＝600 N，在行星表面＝G星＝960 N，两式相比得：＝＝，又因为M星/M地＝6.4，所以R星/R地＝2.‎ ‎4．宇航员在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球．经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为L.已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常量为G.求该星球的质量M.‎ ‎【答案】 ‎【解析】设第一次抛出速度为v、高度为h，根据题意可得下图：‎ 依图可得：‎ 解方程组得g＝ 质量为m的物体在星球表面所受重力等于万有引力，得 mg＝G 解得星球质量M＝＝.‎ 2‎