新课标2018版高中物理第六章万有引力与航天作业10万有引力定律新人教版.docx

课时作业(十)一、选择题1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C项正确，A、B、D三项错误2.如图所示，两个半径分别为r10.60 m，r20.40 m，质量分布均匀的实心球质量分别为m14.0 kg，m21.0 kg，两球间距离为r2.0 m，则两球间相互引力的大小为()A6.671011 NB大于6.671011 NC小于6.671011 N D不能确定答案C解析运用万有引力定律公式FG进行计算时，首先要明确公式中各物理量的含义，对于质量分布均匀的球体，r指的是两个球心间的距离，两球心间的距离应为rr1r23.0 m两球间的引力为FG，代入数据，可得2.961011 N故C项正确3在离地面高度等于地球半径的高处，重力加速度的大小是地球表面处的()A2倍 B1倍C. D.答案D解析由gG，g，当hR时，gg.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 B2RC.R 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()A2F B4FC8F 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.D项正确6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600 N的人，在这个行星表面的重量将变为960 N由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为()A0.5 B2C3.2 D4答案B解析设地球的质量为M1，地球半径为R1，此行星的质量为M2，半径为R2，人的质量为m.由题意知，M26.4M1，600G，960G由以上三式，可得2，故B项正确7.两个质量均为M的星体，其连线的垂直平分线为AB，O为两星体连线的中点，如图所示，一质量为m的物体从O沿OA方向运动，设A离O足够远，则物体在运动过程中受到两个星球万有引力的合力大小变化情况是()A一直增大 B一直减小C先减小后增大 D先增大后减小答案D解析在O点两星球对物体m的万有引力大小相等、方向相反、合力为零；到了离O很远的A点时，由于距离太大，星球对物体的万有引力非常小，也可以认为等于零由此可见，物体在运动过程中受到两个星球万有引力的合力先增大后减小，D项正确8某星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的三分之一，若从地球上高h处平抛一物体，射程为63 m，则在该星球上，从同样高度，以同样的初速度平抛同一物体，射程应为()A189 m B21 mC7 m D567 m答案C解析设地球质量为M，半径为R，表面重力加速度为g.则在地球表面Gmg.在星球表面Gmg，即Gmg解得g81g.根据平抛规律在地球xv0tv0.在星球xv0tv0v0 .所以xx7 m，故C项正确二、非选择题9.如图所示，等边三角形ABC边长为L，在三角形的三个顶点A、B、C各固定质量均为m的三个小球，已知万有引力常量为G，则C点小球受A、B两点小球的万有引力的合力为多少？答案G解析C点小球受引力如图所示，则F1F2G根据平行四边形定则，得F合2F1cos30G10在一次测定引力常量的扭秤实验里，测得一个球的质量为m4.0103 kg，另一个球的质量为m0.8 kg，两球球心间距r4.0102m，两球间的万有引力F1.31010N，查得地球表面的重力加速度g9.8 m/s2，地球半径R6 400 km，试根据这些数据计算地球的质量M.解析忽略地球自转的影响，地球表面的物体所受的重力约等于地球对它的万有引力，即mg，所以M两球之间万有引力FG，即G所以M6.21024 kg11宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一物体，经过时间t物体落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一物体，需经过时间5t物体落回原处(取地球表面重力加速度g10 m/s2，空气阻力不计)(1)求该星球表面附近的重力加速度g的大小；(2)已知该星球的半径与地球半径之比为R星R地14，求该星球的质量与地球质量之比M星M地解析(1)由竖直上抛运动规律，可知地面上竖直上抛物体落回原地经历的时间为t在该星球表面竖直上抛的物体落回原地所用时间为5t所以gg2 m/s2(2)星球表面物体所受重力等于其所受星体的万有引力则有mgG，所以M可解得M星M地18012某星球“一天”的时间T6 h，用弹簧测力计在星球的“赤道”上比在“两极”处测同一物体的重力时读数小10%，设想该星球自转的角速度加快，使赤道上的物体会自动飘起来，这时星球的“一天”是多少小时？答案1.9小时解析设该物体在星球的“赤道”上时重力为G1，在两极处时重力为G2，在“赤道”上GG1m2R在“两极”处GG2依题意得G2G10.1G2设该星球自转的角速度增大到x时，赤道上的物体自动飘起来，这里的自动飘起来是指星球表面与物体间没有相互作用力，Gmx2R又，x由以上各式得Tx h1.9 h即：使赤道上的物体会自动飘起来，这时星球的“一天”是1.9小时13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v02/2g月，h地v02/2g地式中，g月和g地是月球表面和地球表面附近的重力加速度