【文档说明】2022-2023学年高一物理 人教版2019必修第二册 分层作业 7.3 万有引力定律的成就（冲A提升练）Word版无答案 .docx，共(6)页，199.736 KB，由小赞的店铺上传

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7.3万有引力定律的成就（冲A提升练）（原卷版）一、单选题（本大题共12小题）1.如图所示，地球绕地轴匀速转动。关于地球上各点的角速度、线速度、重力加速度和向心加速度的大小，以下说法正确的是A.在两极处的物体的线速度最大B.在赤道上的物体的角速度最大C.在两极处的物体的重力加速度最小D.在赤

道上的物体的向心加速度最大2.由于地球的自转，地球表面的重力加速度是不相等的。若地球自转加快，地球两极和赤道的重力加速度差值会A.不变B.变小C.变大D.无法确定3.在刘慈欣的科幻小说《带上她的眼睛》里演绎了这样一个故事：“落日六号”地层飞船深

入地球内部进行探险，在航行中失事后下沉，最后船上只剩下一名年轻的女领航员，她只能在封闭的地心度过余生。已知地球可视为半径为𝑅、质量分布均匀的球体，且均匀球壳对壳内质点的引力为零。若地球表面的重力加速度为𝑔，当“落日六号”位于地面以下深0.5𝑅处时，该处的重力加速度大小为()A.

0.25𝑔B.0.5𝑔C.2𝑔D.4𝑔4.电影《流浪地球》讲述的是面对太阳快速老化膨胀的灾难，人类制定了“流浪地球”计划，这首先需要使自转角速度大小为𝜔的地球停止自转，再将地球推移出太阳系到达距离太阳最近的恒星(比邻星)。为了使地球停止自转，设想的方案就是在地球赤道上均匀地安

装𝑁台“喷气”发动机，如下图所示(𝑁较大，图中只画出了4个)。假设每台发动机均能沿赤道的切线方向提供大小恒为𝐹的推力，该推力可阻碍地球的自转。已知描述地球转动的𝐹动力学方程为𝑀=𝐼𝛽，其中𝑀为外力的总力矩，𝐼为地球相对地轴的转动惯量，𝛽为单

位时间内地球的角速度的改变量。将地球看成质量分布均匀的球体，下列说法中正确的是A.地球自转刹车过程中，赤道表面附近的重力加速度逐渐变小B.地球停止自转后，赤道附近比两极点附近的重力加速度大C.地球自转刹车过程中，两极点的重力加速度逐渐变大D.𝛽−𝑡图象中曲线与𝑡

轴所围成面积的绝对值等于角速度变化量的大小5.2020年6月17日，我国自主研发的“高分九号”03星成功发射。若该卫星做圆周运动的运行周期为𝑇，地球半径为𝑅，地球表面的重力加速度大小为𝑔，不考虑地球的自转，则该卫星的运行轨道半径为()A.

√𝑔𝑅24𝜋2𝑇23B.√4𝜋2𝑇2𝑔𝑅23C.√𝑔𝑅2𝑇24𝜋23D.√4𝜋2𝑔𝑅2𝑇236.2021年5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星的乌托邦平原，中国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。如果着陆前着陆器

近火星绕行的周期为102min。已知地球平均密度为5.5×103𝑘𝑔/𝑚3，中国空间站距地球表面约400𝑘𝑚，周期约为90min，地球半径约为6400𝑘𝑚。下列数值最接近火星的平均密度的是()A.3.80×104𝑘𝑔/𝑚3B.4.0×103𝑘𝑔/𝑚3C

.7.8×103𝑘𝑔/𝑚3D.4.5×105𝑘𝑔/𝑚37.一火箭从地面由静止开始以5𝑚/𝑠2的加速度竖直向上匀加速运动，火箭中有一质量为1.6𝑘𝑔的科考仪器，在上升到距地面某一高度时科考仪器的视重为9𝑁，

则此时火箭离地球表面的距离为地球半径的(地球表面处的重力加速度𝑔取10𝑚/𝑠2)()A.12倍B.2倍C.3倍D.4倍8.假设在月球表面将物体以某速度竖直上抛，经过时间𝑡物体落回地面，上升的最大高度为ℎ。已知月

球半径为𝑅、万有引力常量为𝐺，不计一切阻力。则月球的密度为A.3𝜋ℎ4𝑅𝑡2B.6𝜋ℎ𝐺𝑅𝑡2C.6ℎ𝐺𝜋𝑅𝑡2D.8𝜋ℎ3𝐺𝑅𝑡29.假设某星球可视为质量分布均匀的球体．已知该星球表面两极处的重力加速度大小为10

𝑚/𝑠2，贴近该星球表面飞行的卫星的运行周期为84分钟，该星球的自转周期为24小时，试估算一质量为300𝑘𝑔的钢琴静止在该星球赤道上随该星球自转所需要的向心力约为A.10𝑁B.30𝑁C.85𝑁D.98𝑁10.某太空探测器绕一行星表面附近做匀速圆周运动(轨道半径等

于该行星半径)，其线速度大小为𝑣。探测器着陆该行星后静止在该行星表面，探测器内部有一质量为𝑚的物体放在水平的传感器上，传感器所受压力大小为𝐹。已知引力常量为𝐺，不考虑行星的自转，将该行星视为密度均匀

的球体，则该行星的密度为()A.3𝐹24𝜋𝐺𝑚2𝑣2B.3𝐹24𝜋𝐺𝑚𝑣2C.3𝑚2𝑣24𝜋𝐺𝐹2D.3𝑚2𝑣44𝜋𝐺𝐹211.石墨烯是一种超轻超高强度的新型材料.有人设想：用石墨烯制作超级缆绳连接地球赤道上的

固定基地与地球同步空间站(周期与地球自转周期相同)，利用超级缆绳承载太空电梯从地球基地向空间站运送物资.已知地球半径为𝑅，自转周期为𝑇，地球北极表面重力加速度为𝑔0.若该设想能实现，质量为𝑚的太空电梯(可视为质点)停在距地球表面高度为𝑅的位置时，超级缆绳对太空电梯的拉力大小

为()A.0B.𝑚𝑔04C.𝑚𝑔04−8𝜋2𝑚𝑅𝑇2D.𝑚𝑔04+8𝜋2𝑚𝑅𝑇212.美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行，进入绕土星飞行的轨道。若“卡西尼”号探测器在半径为𝑅的土星上空离土星表面高ℎ的圆形轨道上

绕土星飞行，环绕𝑛周飞行时间为𝑡，已知万有引力常量为𝐺，则下列关于土星质量𝑀和平均密度𝜌的表达式正确的是()A.𝑀=4𝜋2(𝑅+ℎ)3𝐺𝑡2，𝜌=3𝜋(𝑅+ℎ)3𝐺𝑡2𝑅3B.𝑀=4𝜋2(𝑅+ℎ)2𝐺𝑡2

，𝜌=3𝜋(𝑅+ℎ)2𝐺𝑡2𝑅3C.𝑀=4𝜋2𝑡2(𝑅+ℎ)3𝐺𝑛2，𝜌=3𝜋𝑡2(𝑅+ℎ)3𝐺𝑛2𝑅3D.𝑀=4𝜋2𝑛2(𝑅+ℎ)3𝐺𝑡2，𝜌=3𝜋𝑛2(𝑅+ℎ)3𝐺𝑡2𝑅3二、计算题（本大题共2小题）13.宇航员

站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。若抛出时的初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为√3𝐿，如图所示。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。14.神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系人麦析伦云时发现了𝐿𝑁𝐼𝐶𝑋−3双星系统，它由可见星𝐴和不可见的暗

星𝐵构成，两星视为质点，不考虑其它星体的影响，𝐴、𝐵围绕两者连线上的𝑂点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示。引力常量为𝐺，由观测能够得到可见星𝐴的速率𝑣和运行周期𝑇。(1)可见星𝐴所受暗星𝐵的引力𝐹𝐴可

等效为位于𝑂点处质量为𝑚′的星体(可视为质点)对它的引力，设𝐴和𝐵的质量分别为𝑚1，𝑚2，试求𝑚′(用𝑚1、𝑚2表示)(2)求暗星𝐵的的质量𝑚2与可见星𝐴的速率𝑣、运行周期𝑇和质量𝑚1之间的关系式(要求等号左边只含有𝑚1和𝑚2，等

号右边为其它量)(3)恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量𝑚𝑠的2倍，它将有可能成为黑洞。若可见星𝐴的速率𝑣=2.7×105𝑚/𝑠，运行周期𝑇=4.7𝜋×104𝑠，质量𝑚1=6𝑚𝑠，试通过估算来判断暗星𝐵有可能是黑洞吗？(𝐺=6.67×10−11𝑁·

𝑚2/𝑘𝑔2，𝑚𝑠=2.0×1030𝑘𝑔)