2019-2020学年新教材高中物理 课时分层作业12 天地力的综合：万有引力定律（含解析）鲁科版必修第二册

课时分层作业(十二)(时间：40分钟分值：100分)合格基础练一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知()a太阳位于木星运行轨道的中心b火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等c火星与木星公转周期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方d相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积c火星和木星在椭圆轨道上运行，太阳位于椭圆轨道的一个焦点上，选项a错误；由于火星和木星在不同的轨道上运行，且是椭圆轨道，速度大小变化，火星和木星的运行速度大小不一定相等，选项b错误；由开普勒第三定律可知，k，即，选项c正确；由于火星和木星在不同的轨道上，因此它们与太阳的连线在相同的时间内扫过的面积不相等，选项d错误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宇航员王亚平在“天宫一号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象若飞船质量为m，距地面高度为h，地球质量为m，半径为r，引力常量为g，则飞船所在处的重力加速度大小为 ()a0 bc.d.b根据gmg，得g，b正确4陨石落向地球(如图所示)是因为()a陨石对地球的引力远小于地球对陨石的引力，所以陨石才落向地球b陨石对地球的引力和地球对陨石的引力大小相等，但陨石的质量小，加速度大，所以陨石改变运动方向落向地球c太阳不再吸引陨石，所以陨石落向地球d陨石是受到其他星球的斥力作用而落向地球的b两个物体间的引力是一对作用力与反作用力，它们的大小相等，且在任何情况下都存在，故选项a、c、d不正确陨石落向地球是由于陨石的质量和地球相比小得多，故运动状态容易改变且加速度大，选项b正确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(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正确二、非选择题(14分)7火星半径是地球半径的一半，火星质量约为地球质量的，那么地球表面质量为m的人受到地球的吸引力约为火星表面同质量的人受到火星引力的多少倍？解析设火星半径为r，质量为m，则地球半径为2r，质量为9m.在地球表面人受到的引力fg，在火星表面人受到的引力fg，所以，即同质量的人在地球表面受到的引力是在火星表面受到的引力的.答案等级过关练一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1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，该位置到月球球心和地球球心的距离之比为()a127 b19c13d91b根据fg ，由于引力相等即gg，所以，故选项b正确2两个质量均为m的星体，其连线的中垂线为mn，o为连线的中点，一质量为m的物体从o沿om方向运动，则它受的万有引力将()a一直减小b一直增大c先减小再增大d先增大再减小d本题可以采用特殊点分析法，在o点受到的引力合力为0，在无穷远处受到的引力也为0，所以从o沿om方向运动，引力先增大后减小，故d正确，a、b、c错误3两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半径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()a2fb4f c8fd16fd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.4.有一质量为m、半径为r、密度均匀的球体，在距离球心o为2r的地方有一质量为m的质点现从m中挖去半径为r的球体，如图所示，则剩余部分对m的万有引力f为 ()ab cda质量为m的球体对质点m的万有引力f1gg挖去的球体的质量mm质量为m的球体对质点m的万有引力f2gg则剩余部分对质点m的万有引力ff1f2gg故选项a正确二、非选择题(本题共2小题，共26分)5(12分)一艘宇宙飞船飞近某一个不知名的行星，并进入该行星表面的圆形轨道，宇航员进行预定的考察工作宇航员能不能仅用一只表通过测定时间来测定该行星的密度？如果可以，请说明理由并给出推导过程解析使宇宙飞船靠近行星表面做匀速圆周运动，其轨道半径r近似等于行星自身的半径r，即rr设行星质量为m，宇宙飞船质量为m，若测出飞船运行的周期为t，则有mr联立解得m又行星的体积vr3所以即宇航员只需测出t就能求出行星的密度答案见解析6(14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)在地球表面以一定的初速度v0竖直上抛一小球，经过时间