高中物理第六章万有引力与航天第3节万有引力定律课时作业含解析新人教必修.docx

第六章第三节 万有引力定律 基础夯实 一、选择题(13题为单选题，46题为多选题)1(湖南省娄底市20162017学年高一下学期期中)下列说法符合史实的是(C)A牛顿发现了行星的运动规律B胡克发现了万有引力定律C卡文迪许测出了引力常量G，被称为“称量地球重量的人”D伽利略用“月地检验”证实了万有引力定律的正确性解析：根据物理学史可判选项C正确。2如图是力学中的三个实验装置，这三个实验共同的物理思想方法是(B)A极限的思想方法B放大的思想方法C控制变量的思想方法D猜想的思想方法解析：桌面受力发生的微小形变借助于光的反射来放大；玻璃瓶受力发生的微小形变借助于液体体积变化来放大；测定引力常量时，引力大小借助于光的反射来放大，因此三个实验均体现出放大的思想方法，B项正确。3(河北冀州中学20152016学年高一下学期检测)宇航员王亚平在“天宮1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象。若飞船质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船所在处的重力加速度大小为(B)A0 B C D 解析：飞船在距地面高度为h处，由万有引力定律得：mg解得：g，故选B。4关于引力常量G，下列说法中正确的是(AC)AG值的测出使万有引力定律有了真正的实用价值B引力常量G的大小与两物体质量的乘积成反比，与两物体间距离的平方成正比C引力常量G在数值上等于两个质量都是1kg的可视为质点的物体相距1m时的相互吸引力D引力常量G是不变的，其数值大小与单位制的选择无关解析：利用G值和万有引力定律不但能“称”出地球的质量，而且可测定远离地球的一些天体的质量、平均密度等，故A正确；引力常量G是一个普遍适用的常量，其物理意义是两个质量都是1kg的质点相距1m时的相互吸引力，它的大小与所选的单位有关，故B、D错误，C正确。5对于质量为m1和m2的两个物体间的万有引力FG，下列说法正确的是(AD)A当有第3个物体m3放入m1、m2之间时，m1和m2间的万有引力将保持不变B当两物体间的距离r趋向零时，万有引力趋向无穷大C星球与星球之间才有万有引力，人与人之间没有万有引力D两个物体间的引力总是大小相等，方向相反，是一对作用力与反作用力解析：任何两个物体之间均存在万有引力，其大小只与物体的质量和间距有关，故A对C错；当物体间距很小时，公式已不再适用，B错；物体间的相互吸引力是一对作用力与反作用力，D正确。6假如地球的自转速度增大，关于物体重力，下列说法正确的是(ABC)A放在赤道上的物体的万有引力不变B放在两极上的物体的重力不变C放在赤道上的物体的重力减小D放在两极上的物体的重力增加解析：地球的自转速度增大，地球上所有物体受到的万有引力不变，A正确；在两极，物体受到的重力等于万有引力，万有引力不变，故其重力不变，B正确，D错误；放在赤道上的物体，F引Gm2R，由于增大，而F引不变，则G减小，C正确。二、非选择题7(辽宁师大附中20152016学年高一下学期检测)如图所示，火箭内平台上放有测试仪器，火箭从地面启动后，以加速度竖直向上匀加速运动，升到某一高度时，测试仪对平台的压力为启动前压力的。已知地球半径为R，求火箭此时离地面的高度。(g为地面附近重力加速度)答案：R解析：在地面附近的物体，所受重力近似等于物体所受到的万有引力。取测试仪为研究对象，其先后受力如图(甲)(乙)所示，据物体的平衡条件有FN1mg1，g1g，当升到某一高度时，根据牛顿第二定律有FN2mg2m，FN2mg2mg，g2g。设火箭距地面高度为H，mg2G，g，HR。 能力提升 一、选择题(1、2题为单选题，3、4题为多选题)1(湖北襄阳市20152016学年高一下学期期中四校联考)英国新科学家(New Scientist)杂志评选出了2008年度世界8项科学之最，在XTEJ1650500双星系统中发现的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半径R约45km，质量M和半径R的关系满足(其中c为光速，G为引力常量)，则该黑洞表面重力加速度的数量级为(C)A108m/s2 B1010m/s2C1012m/s2 D1014m/s2解析：黑洞实际为一天体，天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力，对黑洞表面某一质量为m的物体有：Gmg，又有，联立解得g，带入数据得重力加速度的数量级为1012m/s2，故选C。2据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600N的人在这个行星表面的重量将变为960N。由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为(B)A0.5 B2 C3.2 D4解析：若地球质量为M0，则“宜居”行星质量为M6.4M0，由mgG得：所以2。32013年12月14日，“嫦娥三号”成功登陆月球并释放出“玉兔”月球车(如图)，中国成为世界上第三个在月球实现软着陆的国家。我们可以假想人类不断向月球“移民”，经过较长时间后，月球和地球仍可视为均匀球体，地球的总质量仍大于月球的总质量，月球仍按原轨道运行，以下说法正确的是(BC)A月地之间的万有引力将不变B月球绕地球运动的周期将变大C月球绕地球运动的向心加速度将变小D月球表面的重力加速度将不变解析：设移民质量为m，未移民时的万有引力F引G与移民后的万有引力F引G比较可知，由于M比m大，所以F引F引；由于地球的质量变小，由F引G(mm)r()2(mm)a可知，月球绕地球运动的周期将变大，月球绕地球运动的向心加速度将变小；由月球对其表面物体的万有引力等于其重力可知，由于月球质量变大，因而月球表面的重力加速度将变大。4目前，中国正在实施“嫦娥一号”登月工程，已知月球上没有空气，重力加速度为地球的，假如你登上月球，你能够实现的愿望是(AC)A轻易将100kg物体举过头顶B放飞风筝C做一个同地面上一样的标准篮球场，在此打球，发现自己成为扣篮高手D推铅球的水平距离变为原来的6倍解析：因为g月g地，所以在月球上举100kg的重物，相当于在地球上举16.7kg的物体，故A正确；在月球上弹跳高度是地球上的6倍，故C正确；根据平抛运动xv0，知D错；月球上没有空气，故不能放飞风筝，B错。二、非选择题5(太原五中20152016学年高一检测)设地球表面的重力加速度为10m/s2，某同学在地面上用体重计所称体重为500N。假如此同学有幸乘坐一艘宇宙飞船，飞行至距离地面高度为1/4地球半径的某处，此时该同学受到的地球引力大小约为_320_N；若此同学有幸到距离地面高度为1/16地球半径的宇宙空间站上参观，则在空间站上用体重计所称体重为_0_N。解析：在地球表面mgG，在离地面高度等于h处，mgG，当hR时mgmg320N。在空间站中，由于万有引力全部作为向心力，该同学处于完全失重状态，所以体重计示数为零。6已知月球质量是地球质量的1/81，月球半径是地球半径的1/3.8(1)在月球和地球表面附近，以同样的初速度分别竖直上抛一个物体时，上升的最大高度之比是多少？(2)在距月球和地球表面相同高度处(此高度较小)，以同样的初速度分别水平抛出一个物体时，物体的水平射程之比为多少？答案：(1)5.6(2)2.37解析：(1)在月球和地球表面附近竖直上抛的物体都做匀减速直线运动，其上升的最大高度分别为：h月v/2g月，h地v/2g地。式中