高中物理 6-3 万有引力定律同步检测 新人教版必修2

1 第第 6 6 章章 第第 3 3 节节 万有引力定律万有引力定律 基础夯实 1 2011 北京日坛中学高一检测 下列关于天文学发展历史说法正确的是 A 哥白尼建立了日心说 并且现代天文学证明太阳就是宇宙的中心 B 开普勒提出绕同一恒星运行的行星轨道的半长轴的平方跟公转周期的立方之比都相 等 C 牛顿建立了万有引力定律 该定律可计算任何两个有质量的物体之间的引力 D 卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量G 其在国际单位制中的单位是 Nm2 kg2 答案 D 2 2011 南京六中高一检测 一颗人造卫星在地球引力作用下 绕地球做匀速圆周运 动 已知地球的质量为M 地球的半径为R 卫星的质量为m 卫星离地面的高度为h 引 力常量G 则地球对卫星的万有引力大小为 A G B G Mm R h 2 Mm R2 C G D G Mm h2 Mm R h 答案 A 3 苹果落向地球 而不是地球向上碰到苹果 对此论断的正确解释是 A 由于地球质量比苹果质量大得多 地球对苹果的引力比苹果对地球的引力大得多造 成的 B 由于地球对苹果的引力作用 而苹果对地球无引力作用造成的 C 由于苹果对地球的引力和地球对苹果的引力大小相等 但地球的质量远远大于苹果 地球不能产生明显的加速度 D 以上解释都不对 答案 C 解析 苹果与地球之间的吸引力是相互的 它们大小相等 在相同的力作用下 质量 越大物体加速度越小 4 2011 江苏盐城中学高一检测 2010 年 10 月 1 日 我国成功发射了 嫦娥二号 探月卫星 在卫星飞赴月球的过程中 随着它与月球间距离的减小 月球对它的万有引力 将 2 A 变小 B 变大 C 先变小后变大 D 先变大后变小 答案 B 5 上海外国语学校高一检测 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 A R B 2R C R D 1 R 22 答案 D 解析 根据万有引力定律 F G F G F 代入可求解得结论 mM R2 mM R h 2 1 2 6 引力常量为G 地球质量为M 把地球当作球体 半径为R 忽略地球的自转 则 地球表面的重力加速度大小为 A g GM R B g GR C g GM R2 D 缺少条件 无法算出地面重力加速度 答案 C 解析 在地球表面附近G mg g Mm R2 GM R2 7 2010 扬州高一检测 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 答案 A 解析 由F G可知 物体在地球表面任何位置受到地球的引力都相等 此引力的两 Mm R2 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与地面支持力的合力 D 错 8 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 3 答案 100 436 解析 地球表面的重力加速度g地 GM地 R地2 火星表面的重力加速度g火 GM火 R火2 由 g火 g地 22 9 8m s2 4 36m s2 R地2M火 R火2M地 1 9 物体在火星上的重力 mg火 100 4 36N 436N 9 广西鸿鸣中学高一检测 在一次测定引力常量的实验里 已知一个质量是 0 50kg 的球 以 2 6 10 10N 的力吸引另一个质量是 12 8 10 3kg 的球 这两个球相距 4 0 10 2m 地球表面的重力加速度是 9 8m s2 地球直径是 12 8 103km 根据这些数据 计算引力常量 答案 6 5 10 11N m2 kg2 解析 1 对两球应用万有引力定律 F G m1m2 r2 G N m2 kg2 Fr2 m1m2 2 6 10 10 4 0 10 2 2 0 50 12 8 10 3 6 5 10 11N m2 kg2 能力提升 1 两艘质量各为 1 107kg 的轮船相距 100m 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 m1m2 r2 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 A 0 5 B 2 C 3 2 D 4 答案 B 解析 若地球质量为M0 则 宜居 行星质量为M 6 4M0 由mg G得 Mm r2 g g M0 r02 r2 M 600 960 4 所以 2 r r0 600M 960M0 600 6 4M0 960M0 3 吉林一中高一检测 地球和火星的质量之比M地 M火 8 1 半径比R地 R火 2 1 表面动摩擦因数均为 0 5 用一根绳在地球上拖动一个箱子 箱子获得 10m s2的 最大加速度 将此箱和绳送上火星表面 仍用该绳子拖动木箱 则木箱产生的最大加速度 为 A 10m s2 B 12 5m s2 C 7 5m s2 D 15m s2 答案 B 解析 2 F mg地 ma地 F mg火 ma火 g地 g火 M地 r火2 M火 r地2 由上面各式解得a火 12 5m s2 4 吉林一中高一检测 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 1 6 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 撇铅球的水平距离变为原来的 6 倍 答案 AC 5 广西鸿鸣中学高一检测 1990 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R 6400km 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 A 400g B g 1 400 C 20g D g 1 20 答案 B 解析 由g 得 GM R2 g g mR2 Mr2 4 3 r3 R2 4 3 R3 r2 r R 1 400 g g 1 400 6 质量为 60kg 的宇航员 他在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上绕地球运行时 他所受地球吸引力是 N 这时他对卫星中的座椅的压力为 N 设地 5 面上重力加速度g 9 8m s2 答案 147 0 解析 在地球表面mg G 在离地面高度等于h处 mg G 当h R时 Mm R2 Mm R h 2 mg mg 147N 由于万有引力全部作为向心力 宇航员处于完全失重状态 他对卫星中 1 4 的座椅的压力为零 7 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 根据万有引力定律得 g月 g地 GM月 R月2 GM地 R地2 于是得上升的最大高度之比为 81 2 5 6 h月