《2018年高考物理二轮复习100考点千题精练第五章万有引力定律和航天专题5.2中心天体质量和密度的测量》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018年高考物理二轮复习100考点千题精练第五章万有引力定律和航天专题5.2中心天体质量和密度的测量（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题5.2 中心天体质量和密度的测量一选择题1（2017广西五市考前冲刺）金星和地球在同一平面内绕太阳公转，且公转轨道均视为圆形，如图所示，在地球上观测，发现金星与太阳可呈现的视角（太阳与金星均视为质点，它们与眼睛连线的夹角）有最大值，最大视角的正弦值为n，则金星的公转周期为A年 B 年 C年 D年【参考答案】D 2（2016湖南十三校联考）为了测量某行星的质量和半径，宇航员记录了登陆舱在该行星表面做圆周运动的周期T，登陆舱在行星表面着陆后，用弹簧称称量一个质量为m的砝码读数为N。已知引力常量为G。则下列计算中错误的是：A该行星的质量为 B该行星的半径为 C该行星的密度为 D在该行星的第一宇宙
2、速度为【参考答案】B【命题立意】本题旨在考查万有引力作用与卫星的圆周运动【举一反三】在这颗行星表面以v上抛一物体，经多长时间落地？3(2016河北百校联考)嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、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，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球，带回约2 kg月球样品。某同上得到一些信息，如表格中的数据所示，请根据题意，判断地球和月球的密度之比为()月球半径R0月球表面处的重力加速度g0地球和月球的半径之比4地球表面和月球表面的重力加速度之比6A. B. C4 D6【参考答案】B【名师解析】利用题给信息，对地球，
3、有Gmg，得M，又VR3，得地球的密度；对月球，有Gmg0，得M0，又V0R，得月球的密度0，则地球的密度与月球的密度之比，故B正确。4(2016河南郑州高三月考)中国首台探月车“玉兔号”的成功探月，激发起无数中国人对月球的热爱。根据报道：月球表面的重力加速度为地球表面的，月球半径为地球的，则根据以上数据分析可得()A绕月球表面飞行的卫星与绕地球表面飞行的卫星的周期之比为32B绕月球表面飞行的卫星与绕地球表面飞行的卫星的向心加速度之比为16C月球与地球的质量之比为196D月球与地球的密度之比为23【参考答案】BCD5(2016贵州黔南州三校联考)组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有
4、一个最大的自转速率，如果超出了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体随星球做圆周运动。假设地球可视为质量均匀分布的星球，地球半径为R、地球北极表面附近的重力加速度为g、引力常量为G、地球质量为M，则地球的最大自转角速度为：( )A B= C D【参考答案】BC【名师解析】取地球赤道上一质量很小的质元，设其质量为m，由要维持其该质元随地球一起转动，则质元与地球之间的万有引力等于向心力，有G =mR2，解得：=,选项A错误B正确。在地球北极表面附近，G =mg，则有mg=mR2，解得：= ,选项c正确D错误。6（2015江苏）过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“5
5、1 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。“51 peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径为，该中心恒星与太阳的质量比约为（ ）（A） （B）1 （C）5 （D）10【参考答案】B 【名师解析】由G =mr 解得 = ，由此可得该中心恒星与太阳的质量比约为 = = =1，选项B正确。7、（2016洛阳联考）采用不同的方法来估算银河系的质量，会得出不同的结果。例如按照目侧估算，在离恨河系中心距离R=3109R0的范围内聚集的质量M=1.51011M0，其中R0是地球轨道半径，M0是太阳质量。假设银河系的质量聚集在中心，如果观测到离银河系中心距
6、离R处的一颗恒星的周期为T=3. 75108年，那么银河系中半径为R的球体内部未被发现的天体的质量约为( )A、4.01010 M0 B、1.91011M0C、4.01011 M0 D、5.51011 M0【参考答案】A8. 最近美国宇航局公布了开普勒探测器最新发现的一个奇特的行星系统，命名为“开普勒-11行星系统”，该系统拥有6颗由岩石和气体构成的行星围绕一颗叫做“kepler-11”的类太阳恒星运行。经观测，其中被称为“kepler-11b”的行星与“kepler-11”之间的距离是地日距离的，“kepler-11”的质量是太阳质量的倍，则“kepler-11b”的公转周期和地球公转周期的
7、比值是：（ ）A B C D【参考答案】C【名师解析】对于日地系统，由得；对于“开普勒-11行星系统”，由，R=r/N，M=kM得；所以，选项 C正确。9. （2016海南）通过观察冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量。假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量。这两个物理量可以是A.卫星的速度和角速度 B.卫星的质量和轨道半径C.卫星的质量和角速度 D.卫星的运行周期和轨道半径【参考答案】AD10(2016武汉汉阳一中模拟)据每日邮报2014年4月18日报道，美国国家航空航天局（NASA）目前宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler-18
8、6f。假如宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，进行科学观测：该行星自转周期为T;宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近h处自由释放个小球（引力视为恒力），落地时间为t1；宇航员在该行星“赤道”距该行星地面附近h处自由释放个小球（引力视为恒力），落地时间为t2。则行星的半径R的值 （ ）A B C D.【参考答案】C【名师解析】宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近h处自由释放个小球（引力视为恒力），落地时间为t1，由h=gt12，GM=gR2，解得GM=；宇航员在该行星“赤道”距该行星地面附近h处自由释放个小球（引力视为恒力），落地时间为t2，由h=gt22，GMm/R2-mg=mR，解得GM=+
9、R3；联立解得：，选项C正确。11(2016河北邯郸市高三一调)已知某半径为r0的质量分布均匀的天体，测得它的一个卫星的圆轨道的半径为r，卫星运行的周期为T。假设在该天体表面沿竖直方向以初速度v0向上抛出一个物体，不计阻力，求它可以到达的最大高度h是()A. B.C. D.【参考答案】D二计算题1.（2016石家庄一模）由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同：若地球表面两极处的重力加速度大小为g0，在赤道处的重力加速度大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G，地球可视为质量均匀分布的球体。求： (1)地球半径R；(2)地球的平均密度；(3)若地球自转速度加快，当赤道
10、上的物体恰好能“飘”起来时，求地球自转周期T。【名师解析】（1）在地球表面两极 F万= mg0在赤道处，由牛顿第二定律可得：可得： R=（3）赤道上的物体恰好能飘起来，物体受到的万有引力恰好提供向心力， 由牛顿第二定律可得：解得：2（15分） （2016四川联考）火星（如图所示）是太阳系中与地球最为类似的行星，人类对火星生命的研究在今年因“火星表面存在流动的液态水”的发现而取得了重要进展。若火星可视为均匀球体，火星表面的重力加速度为g火星半径为R，火星自转周期为T，万有引力常量为G。求：(1)火星的平均密度。(2)火星的同步卫星距火星表面的高度h。【名师解析】 (15分)(1)在火星表面，对质量为m的物体有mg=G又M=V=联立两式解得=(2)同步卫星的周期等于火星的自转周期T万有引力提供向心力，有G=m(R+h)联立两式解得:h=-R
