2019-2020学年人教版物理必修2课堂练习：第6章 第3节 万有引力定律.doc

教学资料范本2019-2020学年人教版物理必修2课堂练习：第6章 第3节 万有引力定律编 辑：_时 间：_第6章 第3节 万有引力定律 基础夯实 一、选择题(13题为单选题.46题为多选题)1下列说法符合史实的是(C)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解析：根据物理学史可判选项C正确。2纪念中国人民抗日战争胜利70周年阅兵仪式上.18辆武警反恐突击车组成的白色战车方阵接受检阅。假设两辆质量各为1105kg的战车相距1 m.它们之间的万有引力相当于(B)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一头牛的重力量级解析：由F引G得F引0.667 N.相当于一个鸡蛋的重力量级。3(20xx河北武邑中学高一下学期检测)在讨论地球潮汐成因时.地球绕太阳运行的轨道与月球绕地球运行的轨道均可视为圆轨道。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.下列说法正确的是(D)A太阳引力远小于月球引力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引力大小相等D月球对不同区域海水的引力大小有差异解析：根据FG.可得.代入数据可知.太阳对地球上相同质量海水的引力远大于月球对其的引力.则A.B错误；由于月心到不同区域海水的距离不同.所以引力大小有差异.C错误.D正确。4关于引力常量G.下列说法中正确的是(AC)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1 kg的可视为质点的物体相距1 m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1 kg的质点相距1 m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。5(20xx湖北黄冈高一下期末)有科学家正在研究架设从地面到太空的“太空梯”.若“太空梯”建在赤道上.人沿“太空梯”上升到h高度处时.恰好会感觉到自己“漂浮”起来.若人的质量为m.地球的半径为R.地球表面的重力加速度为g.地球自转周期为T.则人在h高度处受到的万有引力的大小为(BD)A0BCmgD解析：在地球表面时有Gmg.则GMgR2.人在h高度处受到的万有引力的大小为G.B正确。由题意可知人在h高度处受到的万有引力充当向心力.人处于完全失重状态.则有万有引力Fm(Rh)()2.A、C错误.D正确。6假如地球的自转速度增大.关于物体重力.下列说法正确的是(ABC)A放在赤道上的物体的万有引力不变B放在两极上的物体的重力不变C放在赤道上的物体的重力减小D放在两极上的物体的重力增加解析：地球的自转速度增大.地球上所有物体受到的万有引力不变.A正确；在两极.物体受到的重力等于万有引力.万有引力不变.故其重力不变.B正确.D错误；放在赤道上的物体.F引Gm2R.由于增大.而F引不变.则G减小.C正确。二、非选择题7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：R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.可得g2g。设火箭距地面高度为H.则mg2G.由g.可得HR。 能力提升 一、选择题(1、2题为单选题.3、4题为多选题)1英国新科学家(New Scientist)杂志评选出了20xx年度世界8项科学之最.在XTEJ1650500双星系统中发现的最小黑洞位列其中.若某黑洞的半径R约45km.质量M和半径R的关系满足(其中c为光速.G为引力常量).则该黑洞表面重力加速度的数量级为(C)A108 m/s2B1010 m/s2C1012 m/s2D1014 m/s2解析：黑洞实际为一天体.天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力.对黑洞表面某一质量为m的物体有：Gmg.又有.联立解得g.带入数据得重力加速度的数量级为1012m/s2.故选C。2(20xx河北省定州中学高一下学期检测)近几年我国在深海与太空探测方面有了重大发展。20xx年1月5日“蛟龙号”载人潜水器在西南印度洋“龙旅”热液区完成两次下潜科考任务.20xx年8月16日1时40分.我国将世界首颗“量子卫星”发射升空。若地球半径为R.把地球看作质量分布均匀的球体(质量分布均匀的球壳对球内任一质点的万有引力为零)。“蛟龙”号下潜深度为d.“量子卫星”轨道距离地面高度为h.“蛟龙”号所在处与“量子卫星”所在处的重力加速度之比为(C)ABCD解析：令地球的密度为.则在地球表面.重力和地球的万有引力大小相等.有：g.由于地球的质量为：MR3.所以重力加速度的表达式可写成：gGR。根据题意有.质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零.所以在深度为d的地球内部.受到地球的万有引力即为半径等于(Rd)的球体在其表面产生的万有引力.故“蛟龙”所在处的重力加速度为：gG(Rd).所以有：。设“量子卫星”的加速度为a.则G ma.a.所以有：.得：.故C正确.ABD错误。故选C。320xx年1月3日.“嫦娥四号”成功登陆月球并释放出“玉兔二号”月球车(如图)。我们可以假想人类不断向月球“移民”.经过较长时间后.月球和地球仍可视为均匀球体.地球的总质量仍大于月球的总质量.月球仍按原轨道运行.以下说法正确的是(BC)A月地之间的万有引力将不变B月球绕地球运动的周期将变大C月球绕地球运动的向心加速度将变小D月球表面的重力加速度将不变解析：设移民质量为m.未移民时的万有引力F引G与移民后的万有引力F引G比较可知.由于M比m大.所以F引F引；由于地球的质量变小.由F引G(mm)r()2(mm)a可知.月球绕地球运动的周期将变大.月球绕地球运动的向心加速度将变小；由月球对其表面物体的万有引力等于其重力可知.由于月球质量变大.因而月球表面的重力加速度将变大。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(AC)A轻易将100 kg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倍解析：因为g月g地.所以在月球上举100 kg的重物.相当于在地球上举16.7 kg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设地球表面的重力加速度为10 m/s2.某同学在地面上用体重计所称体重为500 N。假如此同学有幸乘坐一艘宇宙飞船.飞行至距离地面高度为1/4地球半径的某处.此时该同学受到的地球引力大小约为_320_N；若此同学有幸到距离地面高度为1/16地球半径的宇宙空间站上参观.则在空间站上用体重计所称体重为_0_N。解析：在地球表面mgG.在离地面高度等于h处.mgG.当hR时mgmg320 N。在空间站中.由于万有引力全部作为向心力.该同学处于完全失重状态.所以体重计示数为零。6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v/