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【成才之路】2015-2016学年高中物理 第六章 第3节 万有引力定律练习 新人教版必修2基础夯实一、选择题(14题为单选题,5、6题为多选题)1(湖南省五市十校教研共同体20142015学年高一期中联考)下列说法符合史实的是()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答案:c解析:根据物理学史可判选项c正确,a、b、d错误。2设想质量为m的物体放到地球的中心,地球质量为m,半径为r,则物体与地球间的万有引力是()a零b无穷大cg d无法确定答案:a解析:设想把物体放到地球的中心,此时fg已不适用。地球的各部分对物体的吸引力是对称的。故物体与地球间的万有引力是零。3两辆质量各为1105kg的装甲车相距1m时,它们之间的万有引力相当于()a一个人的重力量级 b一个鸡蛋的重力量级c一个西瓜的重力量级 d一头牛的重力量级答案:b解析:由f引g得f引0.667n相当于一个鸡蛋的重力量级。4已知地球半径为r,将一物体从地面发射至离地面高h处时,物体所受万有引力减少到原来的一半,则h为()ar b2rcr d(1)r答案:d解析:根据万有引力定律,fg,fgf,代入可求解得结论。5关于引力常量g,下列说法中正确的是()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答案:ac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。6.如图所示,p、q为质量均为m的两个质点,分别置于地球表面不同纬度上,如果把地球看成是一个均匀球体,p、q两质点随地球自转做匀速圆周运动,则下列说法正确的是()ap、q受地球引力大小相等bp、q做圆周运动的向心力大小相等cp、q做圆周运动的角速度大小相等dp、q两质点的重力大小相等答案:ac解析:p、q两点所受的地球引力都是fg,a正确;p、q两点都随地球一起转动,其角速度一样大,但p的轨道半径大于q的,根据fm2r可知p的向心力大,所以c正确,b不对;物体的重力为万有引力的一个分力,赤道处重力最小,两极处重力最大,d不对。二、非选择题7事实证明,行星与恒星间的引力规律也适用于其他物体间,已知地球质量约为月球质量的81倍,宇宙飞船从地球飞往月球,当飞至某一位置时(如图),宇宙飞船受到地球与月球引力的合力为零。则:此时飞船在空间的位置是_ _。(已知地球与月球中心间距离是3.84105km)答案:在地球与月球的连线上,距地球球心3.46108m解析:把宇宙飞船作为研究对象,找出飞船所受合力为零的原因是解题的关键。设地球、月球和飞船的质量分别为m地、m月和m,x表示飞船到地球球心的距离,则f月f地,即,代入数据解得x3.46108m。8某个行星的质量是地球质量的一半,半径也是地球半径的一半。某运动员在地球上能举起250kg的杠铃,在该行星上最多能举起质量为多少的杠铃?答案:125kg解析:在地球上,m1g地g。在行星上,m2g行g。因为m1g地m2g行,所以gg,m2 2m12250kg125kg。能力提升一、选择题(13题为单选题,4、5题为多选题)1(哈师大附中20142015学年高一下学期检测)两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起,它们之间的万有引力为f。若将两个用同种材料制成的半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起,则两大铁球之间的万有引力为()a2fb4fc8f d16f答案:d解析:两个小铁球之间的万有引力为fgg。实心球的质量为mvr3,大铁球的半径是小铁球的2倍,则大铁球的质量m与小铁球的质量m之比为。故两个大铁球间的万有引力为fgg16f。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()a0.5b2c3.2d4答案:b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。31990年5月,紫金山天文台将他们发现的第2752号小行星命名为吴健雄星,该小行星的半径为16km,若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体,小行星密度与地球相同。已知地球半径r6400km,地球表面重力加速度为g。这个小行星表面的重力加速度为()a400gbgc20gdg答案:b解析:由g,得,gg。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()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倍答案:ac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火星半径为地球半径的一半,火星质量约为地球质量的1/9。一位宇航员连同宇航服在地球上的质量为100kg,则在火星上其质量为_kg,重力为_n。答案:100436解析:地球表面的重力加速度g地火星表面的重力加速度g火由:g火g地229.8m/s24.36m/s2物体在火星上的重力:mg火1004.36n436n。6.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: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,h。7.(唐山一中20142015学年高一下学期调研)已知地球半径为r,地球表面重力加速度为g,不考虑地球自转的影响并假设地球质量分布均匀且密度为0。假若在地球内部距表面深度为h的某区域存在一半径为r的球形煤炭矿区,设煤炭密度为(小于0),则由于该煤炭矿区区域的存在,造成的地球该
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