1、6.3、4万有引力定律 万有引力理论的成就1“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200 km的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟已知引力常量G6.671011 Nm2/kg2，月球半径约为1.74103 km.利用以上数据估算月球的质量约为()A8.11010 kg B7.41013 kgC5.41019 kgD7.41022 kg2“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星若测得“嫦娥二号”在月球(可视为密度均匀的球体)表面附近圆形轨道运行的周期T，已知引力常量为G，半径为R的球体体积公式VR3，则可估算月球的()A密度B质量C半径D自转周期3科学家们推测，太阳系内
2、除八大行星之外还有另一颗行星就在地球的轨道上，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”由以上信息可以确定()A这颗行星的公转周期与地球相等B这颗行星的半径等于地球的半径C这颗行星的密度等于地球的密度D这颗行星上同样存在着生命4(多选)一行星绕恒星做圆周运动由天文观测可得，其运行周期为T，速度为v，引力常量为G，则()A恒星的质量为B行星的质量为C行星运动的轨道半径为D行星运动的加速度为5月球与地球质量之比约为180，有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，它们都围绕地月连线上某点O做匀速圆周运动据此观点，可知月球与地球绕O点运动
3、线速度大小之比约为()图645A16400 B180C801 D6400162010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”缆线的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空现假设有一“太空电梯”悬在赤道上空某处，相对地球静止，如图646所示，那么关于“太空电梯”，下列说法正确的是()图646A“太空电梯”各点均处于完全失重状态B“太空电梯”各点运行周期随高度增大而增大C“太空电梯”上各点线速度与该点离地球球心距离的开方成反比D“太空电梯”上各点线速度与该点离
4、地球球心距离成正比7一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v.假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N.已知引力常量为G，则这颗行星的质量为() A.BC.D8地球绕太阳公转的轨道半径为1.491011 m，公转的周期是3.16107 s，太阳的质量是多少？9一物体从某行星表面某高度处自由下落从物体开始下落计时，得到物体离行星表面高度h随时间t变化的图象如图647所示，不计阻力则根据ht图象可以计算出()图647A行星的质量B行星的半径C行星表面重力加速度的大小D物体受到行星引力的大小10(多选)如图648所示，极地卫星的运
5、行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道)若已知一个极地卫星从北纬30的正上方，按图示方向第一次运行至南纬60正上方时所用时间为t，地球半径为R(地球可看做球体)，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G.由以上条件可以求出() 图648A卫星运行的周期B卫星距地面的高度C卫星的质量D地球的质量11宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不至于因万有引力的作用吸引到一起设二者的质量分别为m1和m2，二者相距为L，求：(1)双星的轨道半径之比；(2)双星的线速度之比12进入21世纪，我国启动了探月计划“嫦娥工程”同学们也对月球有了更多的关注(1)
6、若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径；(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t，小球落回抛出点已知月球半径为r，万有引力常量为G，试求出月球的质量M月答案1D 2A 3A 4ACD 5C 6D 7 B8根据牛顿第二定律得：F向ma向m()2r又因为F向是由万有引力提供的，所以F向F万G由式联立可得：M kg1.961030 kg.【答案】1.961030 kg9C10ABD11这两颗星必须各以一定速率绕某一中心转动才不至于因万有引力作用而吸引在一起，所以两天体间距离L应保持不变，二者做圆周运动的角速度必须相同如图所示，设二者轨迹圆的圆心为O，圆半径分别为R1和R2由万有引力提供向心力有Gm12R1Gm22R2(1)两式相除，得.(2)因为vR，所以.【答案】(1)m2m1(2)m2m112(1)根据万有引力定律和向心力公式GM月R月()2mgG联立得R月.(2)设月球表面的重力加速度为g月，根据题意：v0mg月G联立得M月.【答案】(1)(2)