高中物理 3.2《万有引力定律》知能优化训练（含解析） 教科版必修2.doc

高中物理教科版必修二：3.2万有引力定律知能优化训练（含解析）1下面关于行星对太阳的引力的说法中正确的是()a行星对太阳的引力和太阳对行星的引力是同一性质的力b行星对太阳的引力与太阳的质量成正比，与行星的质量无关c太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力d行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比，与行星距太阳的距离成反比解析：选a.行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是作用力和反作用力的关系，两者性质相同、大小相等、反向，所以a正确、c错误，行星与太阳间的引力与它们的质量的乘积成正比，与距离的平方成反比，所以b、d错误2关于万有引力定律的说法正确的是()a万有引力定律仅对质量较大的天体适用，对质量较小的一般物体不适用b开普勒等科学家对天体运动规律的研究为万有引力定律的发现作了准备c太阳对所有围绕它运动的行星的万有引力都是一样大的d两物体间相互吸引的一对万有引力是一对平衡力答案：b3关于万有引力常量g，下列说法中正确的是()a在国际单位制中，g在数值上等于两个质量都是1 kg的物体相距1 m时的相互作用力bg是一个没有单位的比例常数，它的数值是人为规定的c在不同的星球上，g的数值不一样d在不同的单位制中，g的数值是不同的解析：选ad.依据万有引力定律的数学表达式fg可得g6.671011 nm2/kg2，则知：在国际单位制中，g在数值上等于两个质量都是1 kg的物体相距1 m时的相互作用力. 它的单位是导出单位，为nm2/kg2，大小为6.671011.此数值并非人为规定的，它是一个实验测得的值g是一个与星球无关的常量，在任何条件下，g的数值都为6.671011 nm2/kg2.虽然如此，但g的数值与单位有关，在不同的单位制中，g的数值是不同的故选项a、d正确4引力常量很小，说明了()a万有引力很小b万有引力很大c很难观察到日常接触的物体间有万有引力，是因为它们的质量很小d只是当物体的质量大到一定程度时，物体之间才有万有引力答案：c5地球质量大约是月球质量的81倍，一个飞行器在地球与月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，这个飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为多少？解析：设r是飞行器到地心的距离，r是飞行器到月心的距离则由题意：gg所以答案：91一、选择题1地球可近似看成球形，由于地球表面上物体都随地球自转，所以有()a物体在赤道处受的地球引力等于两极处，而重力小于两极处b赤道处的角速度比南纬30大c地球上物体的向心加速度都指向地心，且赤道上物体的向心加速度比两极处大d地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力解析：选a.由fg可知，物体在地球表面任何位置受到地球的引力大小都相等，此引力的两个分力一个是物体的重力，另一个是物体随地球自转的向心力在赤道上，向心力最大，重力最小，a对地表各处的角速度均等于地球自转的角速度，b错地球上只有赤道上的物体向心加速度指向地心，其他位置的向心加速度均不指向地心，c错地面上物体随地球自转的向心力是万有引力的一个分力，d错2一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是它在地球上所受的万有引力大小的()a.倍 b.倍c2.0倍 d4.0倍解析：选c.f引22f引地，所以c正确3两个行星的质量分别为m1和m2，它们绕太阳运行的轨道半径分别是r1和r2，若它们只受太阳引力的作用，那么这两个行星的向心加速度之比为()a1 b.c. d.解析：选d.设行星m1、m2的向心力分别是f1、f2，由太阳、行星之间的作用规律可得：f1，f2，而a1，a2，故，d项正确4如图326所示，两球的半径远小于r，而且球质量均匀分布，质量为m1、m2，则两球间的万有引力大小为()图326ag bgcg dg解析：选d.两球心间的距离为(r1r2r)，根据万有引力表达式fg可得，fg.5假如地球自转速度增大，关于物体所受的重力，下列说法正确的是()a放在赤道地面上物体的万有引力不变b放在两极地面上物体的重力不变c放在赤道地面上物体的重力减小d放在两极地面上物体的重力增加解析：选abc.地球自转角速度增大，物体受到的万有引力不变，选项a正确；在两极，物体受到的万有引力等于其重力，则其重力不变，选项b正确、d错误；而对放在赤道地面上的物体，f万g重m2r，由于增大，则g重减小，选项c正确6.图327两个质量均为m的星体，其连线的垂直平分线为mn，o为两星体连线的中点，如图327所示，一个质量为m的物体从o沿om方向运动，则它受到的万有引力大小变化情况中正确的是()a一直增大 b一直减小c先增大后减小 d先减小后增大解析：选c.当物体m在o点时，两星体对物体的万有引力等大反向，合力为零；当物体在无限远处时，两星体对物体的万有引力均为零合力也为零，故物体从o沿om方向运动，则它受到的万有引力大小是先增大后减小7月球表面的重力加速度为地球表面上重力加速度的，一个质量为600 kg的飞行器到达月球后()a在月球上的质量仍为600 kgb在月球表面上的重力为980 nc在月球表面上的重力小于980 nd在月球上的质量将小于600 kg解析：选ab.质量是物体的固有属性，不随位置而改变a正确，d错误在月球表面上的重力gmg月mg6009.8 n980 nb正确，c错误8宇宙飞船正在离地面高h2r地的轨道上做匀速圆周运动，r地为地球的半径，飞船内一弹簧秤下悬挂一质量为m的重物，g为地球表面处重力加速度，则弹簧秤的读数为()a0 b.mgc.mg dmg解析：选a.宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动时，其向心加速度等于飞船所在轨道处的重力加速度，因此宇宙飞船及其内部物体均处于完全失重状态，故重物对弹簧秤的拉力为零，a正确9(2011年厦门高一检测)假设火星和地球都是球体，火星的质量为m火星，地球的质量为m地球，两者质量之比为p；火星的半径为r火，地球的半径为r地，两者半径之比为q，它们表面处的重力加速度之比为()a. b.c. d.解析：选c.不计星球自转，星球表面处物体的重力等于它所受的万有引力，则：在地球表面：gmg地在火星表面：gmg火解式得：2p2，故c正确二、非选择题10最近几十年，人们对探测火星十分感兴趣，先后曾发射过许多探测器，称为“火星探路者”的火星探测器曾于1997年登上火星.2004年，又有“勇气”号和“机遇”号探测器登上火星，已知地球质量约是火星质量的9.3倍，地球直径约是火星直径的1.9倍，探测器在地球表面和火星表面所受引力的比值是多少？解析：设探测器的质量为m，根据万有引力定律，它在地面和火星表面分别受地球和火星的引力为f地g，f火g，所以29.32.6.答案：2.6111一个图328质量均匀分布的球体，半径为2r，在其内部挖去一个半径为r的球形空穴，其表面与球面相切，如图328所示已知挖去小球的质量为m，在球心和空穴中心连线上，距球心d6r处有一质量为m2的质点，求剩余部分对m2的万有引力解析：将挖去的小球填入空穴中，由vr3可知，大球的质量为8m，大球对m2的引力为f1gg被挖去的小球对m2的引力为f2ggm2所受剩余部分的引力为ff1f2g.答案：g12某星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的1/2.若从地球上高h处平抛一物体，水平射程为60 m，则在该星球上从同样的高度和同样的初