2019_2020学年高中物理课时作业9万有引力定律（含解析）粤教版必修2.docx

课时分层作业(九)(时间：40分钟分值：100分)基础达标练一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1关于太阳系中各行星的轨道，以下说法中不正确的是()A所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B有的行星绕太阳运动的轨道是圆C不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的D不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同B八大行星的轨道都是椭圆，A对，B错；不同行星离太阳远近不同，轨道不同，半长轴也就不同，C对，D对2关于开普勒行星运动的公式k，以下理解正确的是()Ak是一个与行星有关的量B行星轨道的半长轴越长，自转周期越长C行星轨道的半长轴越长，公转周期越长D若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的半长轴为R月，周期为T月，则Ck中k是一个与行星无关的量，它是由太阳质量所决定的一个恒量，A错误；T是公转周期，B错误，C正确；k是指围绕太阳的行星的周期与轨道半径的关系，D错误3关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是()A所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B行星绕太阳运动时，太阳位于行星椭圆轨道的焦点处C离太阳越近的行星运动周期越长D行星在某椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速度与行星和太阳之间的距离有关，距离小时速度小，距离大时速度大B行星绕太阳运动的轨道是椭圆，并不是所有行星都在一个椭圆上，选项A错误；由开普勒第一定律可知，行星绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上，选项B正确；由开普勒第三定律可知k，故离太阳越远的行星，公转周期越长，选项C错误；由开普勒第二定律可知，行星与太阳间的连线在相同时间内扫过的面积相等，故在近日点速度大，远日点速度小，选项D错误4(多选)对于质量为m1和质量为m2的两个物体间的万有引力的表达式FG，下列说法正确的是()A公式中的G是引力常量，它是由实验得出的，而不是人为规定的B当两个物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大Cm1和m2所受引力大小总是相等的D两个物体间的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力AC引力常量G是由英国物理学家卡文迪许运用构思巧妙的“精密”扭秤实验第一次测定出来的，所以选项A正确；两个物体之间的万有引力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等、方向相反，分别作用在两个物体上，所以选项C正确，D错误；公式FG适用于两质点间的相互作用，当两物体相距很近时，两物体不能看成质点，所以选项B错误5(多选)卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G.为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是()A减小石英丝的直径B增大T型架横梁的长度C利用平面镜对光线的反射D增大刻度尺与平面镜的距离CD利用平面镜对光线的反射，增大刻度尺与平面镜的距离可使“微小量放大”选C、D.6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，应把此物体置于距地面的高度为(R指地球半径)()ARB2RC4RD8RA万有引力公式FG，其中r表示该物体到地球球心之间的距离，为使此物体受到的引力减小到，应把此物体置于距地面的高度为R处，使物体到地球球心的距离变成原来的2倍，故选A.二、非选择题(14分)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问：此时飞船在空间什么位置？(已知地球与月球中心间的距离是3.84105 km)解析设地球、月球和飞船的质量分别为M地、M月和m，s表示飞船到地球球心的距离，则F月F地，即，代入数据解得s3.46108 m.答案在地球与月球的连线上，距地球球心3.46108 m能力提升练一、选择题(本题共4小题，每小题7分)1(多选)关于太阳系中行星的运动，下列说法正确的是()A行星轨道的半长轴越长，自转周期就越大B行星轨道的半长轴越长，公转周期就越大C水星轨道的半长轴最短，公转周期最小D海王星离太阳“最远”，绕太阳运行的公转周期最大BCD由开普勒第三定律可知k(常量)，则行星轨道的半长轴越长，公转周期越大，选项B正确；水星轨道的半长轴最短，其公转周期最小，选项C正确；海王星离太阳“最远”，绕太阳运行的公转周期最大，选项D正确；公转轨道半长轴的大小与自转周期无关，选项A错误2(多选)在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道已知太阳质量约为月球质量的2.7107倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力，以下说法正确的是()A太阳引力远大于月球引力B太阳引力与月球引力相差不大C月球对不同区域海水的吸引力大小相等D月球对不同区域海水的吸引力大小有差异AD由FG得：2.7107169，故A正确；又因为月心到地球上不同区域海水的距离不同，所以引力大小有差异，故D正确3“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200 km的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟已知引力常量G6.671011Nm2/kg2，月球半径约为1.74103 km.利用以上数据估算月球的质量约为()A8.11010 kgB7.41013 kgC5.41019 kg D7.41022 kgD设探月卫星的质量为m，月球的质量为M，根据万有引力提供向心力Gm (Rh)，将h200 000 m，T12760 s，G6.671011 Nm2/kg2，R1.74106 m代入上式解得M7.41022 kg，可知D选项正确4假设地球可视为质量均匀分布的球体已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G.地球的密度为()A.B.C. D.B物体在地球的两极时，mg0G，物体在赤道上时，mgm2RG，以上两式联立解得地球的密度.故选项B正确，选项A、C、D错误二、非选择题(本题共2小题，共22分)5(10分)如图所示，在距一质量为m0、半径为R、密度均匀的大球体R处有一质量为m的质点，此时大球体对质点的万有引力为F1，当从大球体中挖去一半径为的小球体后(空腔的表面与大球体表面相切)，剩下部分对质点的万有引力为F2，求F1F2.解析实心大球体对质点m的万有引力F1，可以看成挖去的小球体对质点m的万有引力F和剩余部分对质点m的万有引力F2之和，即F1F2F根据万有引力定律，实心大球体对质点m的万有引力F1G挖去的小球体的质量m0R3m0挖去的小球体对质点m的万有引力FG大球体剩余部分对质点m的万有引力F2为F2F1FGGG则.答案976(12分)宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处(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，求该星球的质量与地球质量之比.解析(1)在地球表面以