高中物理 万有引力单元测试 新人教版必修2

用心 爱心 专心1 万有引力单元测试万有引力单元测试 一 选择题 1 对于万有引力定律的表述式 2 21 r mm GF 下面说法中正确的是 A 公式中 G 为引力常量 它是由实验测得的 而不是人为规定的 B 当 r 趋近于零时 万有引力趋于无穷大 C m1与 m2受到的引力大小总是相等的 方向相反 是一对平衡力 D m1与 m2受到的引力总是大小相等的 而与 m1 m2是否相等无关 2 两个质量均匀的球体 相距 r 它们之间的万有引力为 10 8N 若它们的质量 距离都增加为原 来的 2 倍 则它们间的万有引力为 A 4 10 8N B 10 8N C 0 25 10 8N D 10 4N 3 某物体在地面上受到地球对它的万有引力为 F 为使此物体受到的引力减小到 4 F 应把此物体置 于距地面的高度为 R 指地球半径 A 1R B 2R C 4R D 8R 4 在人类登上月球之前 科学家曾经担心人类踏上月球表面的时候 会使月面上的尘土扬起来淹没 宇航员 尘土几小时内不会沉下来 科学家的担心是因为考虑到 A 月球上的重力加速度较小 B 月球上没有水 C 月球上没有空气 D 月球上的温差太大 5 离地面高度 h 处的重力加速度是地球表面重力加速度的 2 1 则高度是地球半径的 A 2 倍 B 2 1 倍 C 2倍 D 2 1 倍 6 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 一个质量为 M 的物体从 O 沿 OA 方向运动 则它受到的万有引力大小变化情 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 7 在地面赤道上 质量 1 kg 的物体随同地球自转需要的向心力最接近的数值为 A 103N B 10N C 10 2N D 10 4 N 8 一物体在某星球表面附近自由落体 在连续两个 1 秒内下落的高度依次为 12m 20m 则该星球 表面的重力加速度的值为 A 12m s2 B 10m s2 C 8m s2 D 16m s2 9 引力恒量 G 的单位是 A N B 2 2 kg mN C 2 3 skg m D 没有单位 10 设想把一质量为 m 的物体放在地球的中心 这时它受到地球对它的万有引力是 A 0 B mg g 9 8m s2 C D 无法确定 11 人造地球卫星 A 和 B 它们的质量之比为 mA mB 1 2 它们的轨道半径之比为 2 1 则下面的结 论中正确的是 用心 爱心 专心2 A 它们受到地球的引力之比为 FA FB 1 1 B 它们的运行速度大小之比为 vA vB 1 2 C 它们的运行周期之比为 TA TB 22 1 D 它们的运行角速度之比为 A B 32 1 12 地球质量大约是月球质量的 81 倍 在登月飞船通过月 地之间的某一位置时 月球和地球对它 的引力大小相等 该位置到月球中心和地球中心的距离之比为 A 1 27 B 1 9 C 1 3 D 9 1 13 已知月球中心到地球中心的距离大约是地球半径的 60 倍 则月球绕地球运行的向心加速度与地 球表面的重力加速度的之比为 A 1 60 B 1 60 C 1 3600 D 60 1 二 填空题 1 月亮绕地球转动的周期为 T 轨道半径为 r 则由此可得地球质量的表达式为 万有 引力恒量为 G 2 如果某恒星有一颗卫星 此卫星沿非常靠近此恒星的表面做匀速圆周运动的周期为 T 则可估算 此恒星的平均密度为 万有引力恒量为 G 3 地球半径是 R 地球表面处重力加速度为 g0 摆长为 l 的单摆在高度为 h 的山顶上做简谐振动的频 率为 4 如图所示 在光滑的锥顶端用长为l的细绳悬有一质量为 m 小球 圆锥的顶角为 2 当圆锥和球一起以角速度 匀速旋转时 球紧压锥面 此时绳的张力为 若要小球离开锥面 则小球的角速度至少为 5 如图所示 直角架 ABC 和 AB 连在竖直方向上 B 点和 C 点各系一细绳 两绳共吊 着一个质量 1 千克的小球于 D 点 且 BD CD ABD 300 BD 40 厘米 当直角架以 AB 为轴 以 10 弧度 秒的角速度匀速转动时 绳 BD 的张力为 牛 绳 CD 的张力为 牛 6 已知地球的半径为 R 地面的重力加速度为 g 万有引力恒量为 G 如果不考虑地球自转的影响 那么地球的平均密度的表达式为 7 宇宙间的一切物体都是互相极引的 两个物体间的引力大小 跟它们的 成正比 跟它们的 成反比 这就是万有引力定律 它的公式是 F 式中万有引力恒量 G 6 67 10 11 第一个比较精确测定这个恒量的是英国物理学家 8 质量为 1kg 的物体在地面受到地球的引力约为 9 8N 地球半径近似取 6 37 106m 万有引力恒 量 G 6 67 10 11N m2 kg2 地球的质量约为 kg 保留一位有效数字 9 一物体在某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的 1 4 在地球上走得很准 的摆钟搬到此行星上后 此钟的分针走一整圈所经历的时间实际上是 10 一水平放置的圆盘 可以绕中心 O 点旋转 盘上放一个质量是 0 3kg 的铁块 铁块与中心间有 一根质量可以不计的弹簧相连接 如下图所示 铁块随圆盘一起匀速转动 转速是 90r min 时 铁 块距中心 O 点 40cm 远 这时弹簧秤的示数是 10 5N 则圆盘对铁块的摩擦力的大小是 N 用心 爱心 专心3 三 计算题 1 如图 半径为 R 的铅球球心为 O 在与球面相切处挖去半径为 R 2 的一个小球 球心在 O1 余下月牙形部分质量为 M 在 OO1连线 外放在另一质量为 m 的小球 球心为 O2 OO2距离为 d 试求 M m 间 的万有引力 2 由于行星自转 物体在赤道处重力比两极小 试问在行星极地表面上空多高处物体的重力同其在 赤道处的重力大小相等 可认为行星是半径为 R 的球体 行星绕轴自转的周期为 T 行星的平均密 度为 3 如图 细绳一端系着质量 M 0 6 千克的物体 静止在水平面 另一端通过光滑小孔 吊着质量 m 0 3 千克的物体 M 的中点与圆孔距离为 0 2 米 并知 M 和水平面的最大 静摩擦力为 2 牛 现使此平面绕中心轴线转动 问角速度 在什么范围 m 会处于静止 状态 g 取 10 米 秒 2 用心 爱心 专心4 4 如图所示 长为l的绳子下端连着质量为 m 的小球 上端悬于天花板上 当把绳子拉直 时 绳子与竖直线夹角为 600 此时小球静止于光滑水平桌面上 a 当球以 g l 做圆锥摆运动时 绳子张力 T 为多大 桌面受到压力 N 为多大 b 当球以角速度 4g l 做圆锥摆运动时 绳子的张力及桌面受到的压力各为多少 5 一个单摆在山底处 接近海平面 的周期 T 将这个单摆拿到山顶处时 测得其周期改变了 T 设 地球半径为 R 不计温度的影响 由上述条件算该山的高度 用心 爱心 专心5 6 太阳光经 500s 到达地球 地球的半径是 6 4 103km 试计算太阳质量 M 与地球质量的比值 取 1 位有效数字 用心 爱心 专心6 万有引力 答卷 一 选择题 1 2 分 AD 2 2 分 B 3 2 分 A 4 2 分 A 5 2 分 D 6 2 分 D 7 2 分 C 8 2 分 C 9 2 分 BC 10 2 分 A 11 2 分 BC 12 2 分 B 13 2 分 C 二 填空题 1 4 2 r3 GT2 2 3 GT2 3 lg hR R 2 1 0 4 mgcos ml 2sin2 g l cos 5 40 0 6 3g 4 GR 7 略 8 6 1024 9 2 小时 10 0 16 三 计算题 1 22 2 18 7Rdd GMm 2 1 3 2 GT G TR 3 设物体 M 和水平面保持相对静止 当 具有最小值时 M 有向圆心运动趋势 故水平面对 M 的摩擦力方向和指向圆心方向相反 且等于 最大静摩擦力 2 牛 隔离 M 有 T fm M 1 2 r 0 3 10 2 0 6 1 2 0 2 1 2 9 弧度 秒 当 具有最大值时 M 有离开圆心趋势 水平面对 M 摩擦力方向指向圆心 大小也为 2 牛 隔离 M 有 T fm M 2 2 r 0 3 10 2 0 6 2 2 0 2 用心 爱心 专心7 6 5 弧度 秒 故 范围