1、第六章 万有引力与航天（3）1下列说法正确的是( )A.天王星是人们由万有引力定律计算其轨道而发现的B.海王星和冥王星是人们依据万有引力定律计算其轨道而发现的C.天王星的运行轨道偏离,其原因是天王星受到轨道外面的其他行星的引力作用D.以上说法均不正确2、一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行，认为行星是密度均匀的球体要确定该行星的密度只需要测量 （ ）A飞船的轨道半径 B飞船的运行速度C飞船的运行周期 D行星的质量3、美国国家科学基金会2010年9月29日宣布，天文学家发现一颗迄今为止与地球最类似的太阳系外的行星，如图所示，这颗行星距离地球约20亿光年(189.21万亿公里)，公转周期约为
2、37年，这颗名叫Gliese581g的行星位于天秤座星群，它的半径大约是地球的2倍，重力加速度与地球相近。则下列说法正确的是（ ）A.飞船在Gliese581g表面附近运行时的速度小于B.该行星的平均密度约是地球平均密度的C.该行星的质量约为地球质量的2倍D.在地球上发射航天器到达该星球、航天器的发射速度至少要达到第三宇宙速度4、我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星-500”的实验活动。假设王跃登陆火星后，测得火星的半径是地球半径的，质量是地球质量的。已知地球表面的重力加速度是g，地球的半径为R，王跃在地面上能向上竖直跳起的最大高度是h，忽略自转的影响，下列说法正确的是（ ）A.火星的
3、密度为B.火星表面的重力加速度是C.火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为D.王跃以与在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能达到的最大高度是5、“嫦娥五号”探测器由轨道器、返回器和着陆器等多个部分组成。探测器预计在2017年由“长征五号”运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空,自动完成面样品采集,并从月球起飞,返回地球,带回约2kg月球样品某同学从网上得到地球和月球的半径之比为4:1、地球表面和月球表面的重力加速度之比为6:1,则可判断地球和月球的密度之比为( )A.2:3B.3:2C.4:1D.6:16、2018年2月,我国500m口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318+02
4、53”,其自转周期。假设星体为质量均匀分布的球体,已知引力常量为.以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为( )A.B.C.D.7、2007年4月24日,欧洲科学家宣布在太阳之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星Gliese581c。这颗围绕红矮星Gliese581运行的星球有类似地球的温度,表面可能有液态水存在,距离地球约为20光年,直径约为地球的1.5倍 ,质量约为地球的5倍,绕红矮星Gliese581运行的周期约为13天。假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面附近轨道,下列说法正确是( )A.飞船在Gliese581c表面附近运行的周期约为13天B.飞船在Gliese581c表面附近运行时的速
5、度大于7.9km/sC.Gliese581c的平均密度比地球平均密度小D.人在Gliese581c上所受重力比在地球上所受重力小8、2019年1月3日,“嫦娥四号”成为了全人类第一个在月球背面成功实施软着陆的探测器。为了减小凹凸不平的月面可能造成的不利影响,“嫦娥四号”采取了近乎垂直的着陆方式。已知：月球半径为R,表面重力加速度大小为g,引力常量为G,下列说法正确的是( )A. 为了减小与地面的撞击力,“嫦娥四号”着陆前的一小段时间内处于失重状态B. “嫦娥四号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的过程中处于超重状态C. “嫦娥四号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的周期约为D. 月球的密度为9、已知地
6、球半径为R，地心与月球中心之间的距离为r，地球中心和太阳中心之间的距离为s月球公转周期为，地球自转周期为，地球公转周期为，近地卫星的运行周期为，万有引力常量为G，由以上条件可知（ ）A.太阳的质量为 B.地球的密度为C.地球的密度为 D.月球公转运动的加速度为10、 如图所示，L为地月拉格朗日点，该点位于地球和月球连线的延长线上，处于此处的某卫星无需动力维持即可与月球一起同步绕地球做圆周运动已知该卫星与月球的中心、地球中心的距离分别为r1、r2，月球公转周期为T，万有引力常量为G.则( )A. 该卫星的周期大于地球同步卫星的周期B. 该卫星的加速度小于月球公转的加速度C. 根据题述条件，不能求
7、出月球的质量D. 根据题述条件，可以求出地球的质量11、某课外小组经长期观测,发现靠近某行星周围有众多卫星,且相对均匀地分布于行星周围,假设所有卫星绕该行星的运动都是匀速圆周运动,通过天文观测,测得离行星最近的一颗卫星的运动半径为R1,周期为T1,已知引力常量为G。(1)求行星的质量。(2)通过天文观测,发现离行星很远处还有一颗卫星,其运动半径为R2,周期为T2,试估算靠近行星周围众多卫星的总质量。12、如图为中国月球探测工程的想象标志，它以中国书法的笔触，勾勒出一轮明月和一双踏在其上的脚印，象征着月球探测的终极梦想一位勤于思考的同学，为探月宇航员设计了如下实验：在距月球表面高h处以初速度水平
8、抛出一个物体，然后测量该平抛物体的水平位移为x通过查阅资料知道月球的半径为R，引力常量为G，若物体只受月球引力的作用，请你求出：（1）月球表面的重力加速度；（2）月球的质量；（3）环绕月球表面的宇宙飞船的速率是多少？ 答案以及解析1答案及解析：答案： BC解析： 天王星是在一个偶然的情况下被发现的,是观测的结果,不是依据万有引力定律计算其轨道而发现的,故A错误; 人们在长期的观察中发现天王星的实际运动轨道与应用万有引力定律计算出的轨道总存在一定的偏差,所以怀疑在天王星周围还可能存在有行星,然后应用万有引力定律,结合对天王星的观测资料,便计算出了另外两颗行星的轨道,进而在计算的位置观察新的行星,
9、这是海王星和冥王星。故BC正确,D错误。 2答案及解析：答案：C解析： 3答案及解析：答案：BD解析：物体在星球表面运行的速度为,由于7.9km/s是地球表面的物体运行的速度,故Gliese581g与地球的第一宇宙的速度之比为,故飞船在Gliese581g表面附近运行时的速度为,故选项A错误;由于物体在星球表面受到万有引力,则,则星球的质量,星球的密度,可见,g相同,星球的密度与其半径成反比,由于该行星的半径与地球的半径之比为2:1,故它们的密度之比为1:2,选项B正确;根据星球的质量,故星球的质量与其半径的平方成正比,故该行星与地球的质量之比为4:1,选项C错误;由于该行星在太阳系之外,所以
10、航天器的发射速度至少要达到第三宇宙速度,选项D正确。 4答案及解析：答案：A解析：由,得到,已知火星的半径是地球半径的,质量是地球质量的,则火星表面的重力加速度是地球表面茧力加速度的,即为,设火星的质量为M,由万有引力等于重力可得,解得,密度为,故A正确,B错误;由,得到,火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的,故C错误;王跃以最大初速度v在地球起跳时,根据竖直上抛的运动规律得出可跳起的最大高度是,由于火星表面的重力加速度是,王跃以与地球上相同的最大初速度在火星上起跳后,能达到的最大高度,故D错误。 5答案及解析：答案：B解析：在地球表面,重力等于万有引力,故,解得,故密度,同理,月球的密度,
11、故地球和月球的密度之比,故选B。 6答案及解析：答案：C解析：毫秒脉冲星德定自转时由万有引力提供其表面物体做圆周运动的向心力,根据得代入数据解得,C正确. 7答案及解析：答案：B解析： 8答案及解析：答案：CD解析：A项：为了减小与地面的撞击力,“嫦娥四号”着陆前的一小段时间内应向下减速，加速度方向向上，处于超重状态，故A错误；B项：“嫦娥四号”着陆前近月环绕月球做圆周运动，万有引力提供向心力，所以“嫦娥四号”处于失重状态，故B错误；C项：“嫦娥四号”着陆前近月环绕月球做圆周运动，万有引力提供向心力有：，解得：，故C错误；D项：由万有引力提供向心力有：，解得：，地球的体积为：，地球的密度为：，
12、故D正确。故选：CD。 9答案及解析：答案：ABD解析： 10答案及解析：答案：AD解析： 11答案及解析：答案：(1)(2)解析：(1)根据万有引力提供向心力有,解得该行星质量。(2)因为行星周围的卫星均匀分布,研究很远的卫星可把其他卫星和行星整体作为中心天体。根据万有引力提供向心力有,解得行星和其他卫星的总质量,所以靠近该行星周围的众多卫星的总质量 12答案及解析：答案：（1）物体在月球表面做平抛运动，有水平方向上： 竖直方向上 计算得出月球表面的重力加速度： (2)设月球的质量为，对月球表面质量为m的物体，有 计算得出： （3）设环绕月球表面飞行的宇宙飞船的速率为v，则有： 计算得出： 解析：
