1.選C 牛頓提出了萬有引力定律,卡文迪許測定了引力常量的數(shù)值,萬有引力定律適用于任何物體之間,萬有引力的發(fā)現(xiàn),揭示了自然界一種基本相互作用的規(guī)律,選項A、B錯誤C正確;地球繞太陽在橢圓軌道上運行,在近日點和遠日點受到太陽的萬有引力大小是不相同的,選項D錯誤。
2.選B 根據(jù)開普勒第三定律=k可得
R3=kT2,R03=kT02
兩式相除后取對數(shù),得lg=lg
整理得2lg=3lg
結合數(shù)學知識可知,選項B正確。
3.選C 公式F=G中G為引力常量,首先由卡文迪許通過扭秤實驗測得,不是人為規(guī)定的,故A錯誤;公式F=G從數(shù)學角度講,當r趨近于零時其值是趨于無窮大,然而萬有引力定律公式只適合于兩個可以看做質點的物體,即物體的自身半徑相對兩者的間距可以忽略時適用,而當距離無窮小時,兩個物體的半徑遠大于這個距離,它們不再適用萬有引力公式,故B錯誤;m1、m2之間的萬有引力是屬于相互作用力,所以總是大小相等,與m1、m2的質量是否相等無關,故C正確;m1、m2之間的萬有引力遵守牛頓第三定律,總是大小相等、方向相反,是一對相互作用力,不是一對平衡力,故D錯誤。
4.選C 由F引====2F地,故C項正確。
5.選D 火星探測器環(huán)繞火星做“近地”勻速圓周運動時,=mR,又M=πR3·ρ,可得ρ==,故只有D正確。
6.選A 本題考查天體運動,意在考查考生對萬有引力定律的理解和應用。由萬有引力提供向心力可知,G=mr,對比各選項可知選A。
7.選D 設“卡西尼”號的質量為m,“卡西尼”號圍繞土星的中心做勻速圓周運動,其向心力由萬有引力提供,G=m(R+h)2,其中T=,解得M=。又土星體積V=πR3,所以ρ==。
8.選B 由題意知行星表面的重力加速度為g=,又在行星表面有g=,衛(wèi)星在行星表面運行時有m′g=m′,聯(lián)立解得M=,故選項B正確。
9.選B 由=80 N,
=50 N
可得:=·=4,故=2,B正確。
10.選A 設該星球表面的重力加速度g,小球在星球表面做平拋運動,h=gt2。設該星球的質量為M,在星球表面有:mg=。由以上兩式得,該星球的質量為M=,A正確。
11.選B 設星球的密度為ρ,由G=m′g得GM=gR2,ρ==,聯(lián)立解得:ρ=,設地球、月球的密度分別為ρ、ρ0,則:=,將=4,=6代入上式,解得:=,選項B正確。
12.選C 氣球環(huán)繞地球做圓周運動,速度與大氣相同,沒有空氣阻力,重力比浮力大的部分提供向心加速度,選C。
13.選B 由G1=mg,G2=mg月解得:g月=g,A錯誤;由=G1,=G2
可解得:=,又=m,=m
可解得月球衛(wèi)星繞月球表面與地球衛(wèi)星繞地球表面的速率之比==,B正確,C錯誤;
由=mR2可得:T月==2π,D錯誤。
14.選CD “天宮二號”處于完全失重狀態(tài),但并非不受重力作用,A錯誤;由G=man得向心加速度an=,因同步衛(wèi)星的高度比“天宮二號”大得多,所以“天宮二號”的向心加速度要大于同步衛(wèi)星的向心加速度,B錯誤;由=m(R+h)和M=πR3ρ兩式聯(lián)立解得ρ=,C正確;軌道變大則“天宮二號”需要在原軌道上加速,即對“天宮二號”做正功,所以“天宮二號”的機械能將增加,D正確。
15.選C 根據(jù)題目條件不能求出“嫦娥三號”探月衛(wèi)星的質量,能夠求出地球質量,能夠求出月球質量,根據(jù)題目條件能求出地球與月球之間的引力,選項C正確A、B錯誤。根據(jù)題目條件可得出=,=,由于M地不等于M月,所以根據(jù)題目條件不可得出=,選項D錯誤。