物理必修2《万有引力定律》课堂检测(不含答案)

1、 第1节：万有引力定律的发现第3节：人类对太空的不懈追求预习检测1. 下列关于“地心说”和“日心说”的说法中，正确的是( )A“地心说”的参照系是太阳B“日心说”的参照系是太阳C“地心说”和“日心说”只是参照系不同，两者具有等同的价值D“日心说”是由开普勒提出来的2. 下列关于人类对太空天体运动规律探索主要历程的说法错误的是（ ）A. 亚里士多德和托勒密主张的“地心说”，认为地球是静止不动的，其他的星体都围着地球这一宇宙中心旋转，地心说是世界上第一个行星体系模型。尽管它把地球当作宇宙中心是错误的，然而它的历史功绩不应抹杀。B. 哥白尼认为，太阳是宇宙的中心，地球和其他所有行星都绕太阳运转，但是

2、他也和前人一样严重低估了太阳系的规模。他认为星体运行的轨道是一系列的同心圆，这当然是错误的，但他播下了科学革命的种子，修正了地球静止不动的直觉观念C. 第谷是一位杰出的观测家，第谷所做的观测精度之高，是他同时代的人望尘莫及的。他和开普勒一起对观测数据进行20多年计算研究发现了行星运动的规律D. 哥白尼的“日心说”对开普勒的工作是一个不可缺少的序幕。他俩又成了牛顿的主要前辈。是这两者的发现才使牛顿有能力确定牛顿运动定律和万有引力定律。3. 下列关于开普勒三大定律说法错误的是（ ）A. 开普勒三大定律是开普勒利用第谷多年积累的观测资料, 仔细分析研究发现的关于行星运动的定律。B.开普勒第一定律主要

3、说明了每一个行星运行轨道都是椭圆，也称轨道定律，他纠正了前人认为天体的运动是圆周运动的错误观点。C. 开普勒第二定律主要说明了每一个行星在椭圆轨道运行的速率是变化的，也称面积定律，他纠正了前人认为天体的运动是“完美”的神运动（匀速圆周运动）的观点。D. 开普勒第三定律，也称周期定律，表达式是(a是椭圆轨道半长轴，T是周期)，开普勒第三定律仅适用于椭圆轨道，对圆轨道不适用。4. 某行星绕太阳运动的椭圆轨道如图所示，则下列说法中正确的是()A该行星在A点速度最快，B点速度最慢B该行星在B点速度最快，A点速度最慢C该行星在A点速度最快，C点速度最慢D该行星在C点速度最快，B点速度最慢当堂训练1 某行

4、星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的速率大，则太阳位于( )AF2 BA CF1 DB2. 关于绕太阳运动的行星的运动,以下说法正确的是( )A.行星的轨道半长轴越长,自转周期越大B.不同行星,与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相同C.行星的轨道都是椭圆,太阳位于中点上D.行星的轨道半长轴越长,公转周期越大3. 有两颗行星环绕某一恒星运动，它们的运动周期之比是271，则它们的轨道半径之比为( )A127 B91 C271 D194. 地球对月球具有相当大的引力，为什么它们不靠在一起，其原因是( )A不仅地球对月球有万有引力，而且月球对地球也

5、有万有引力，这两个力大小相等，方向相反，互相平衡了 B地球对月球的引力还不算大C不仅地球对月球有万有引力，而且太阳系里其他星球对月球也有万有引力，这些力的合力等于零D万有引力不断改变月球的运动方向，使得月球绕地球运行，万有引力提供月球绕地球做圆周运动的向心力5. 飞船沿半径为R的圆周绕地球运动，其周期为T，地球半径为R0，如果飞船要返回地面，可在轨道上某点A处将速率降到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在B点相切，如图所示，求飞船由A点到B点所需的时间？解：开普勒第三定律 飞船椭圆轨道运行的周期 飞船由A点到B点所需的时间第2节：万有引力定律及引力常量的测定预习

6、检测1. 关于万有引力定律和引力常量的发现,下面的说法正确的是( )A.万有引力定律是由开普勒发现的,而引力常量是由伽利略测定的B.万有引力定律是由开普勒发现的,而引力常量是由卡文迪许测定的C.万有引力定律是由牛顿发现的,而引力常量是由胡克测定的D.万有引力定律是由牛顿发现的,而引力常量是由卡文迪许测定的2对于公式FG正确的理解是( ).m1与m2之间的相互作用力，总是大小相等、方向相反，是一对平衡力.m1与m2之间的相互作用力，总是大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力.当r趋近于零时，F趋向无穷大.当r趋近于零时，公式不成立A B C D3.一颗运行中的人造地球卫星，到地心的距离为r时

7、，所受万有引力为F；到地心的距离为2r时，所受万有引力为( )AF B3F C. F D.F4. 如图所示，两个半径分别为r10.40 m，r20.60 m，质量分布均匀的实心球质量分别为m14.0 kg，m21.0 kg，两球间距离为d2.0 m，则两球间相互吸引力的大小为( )A6.67×1011N B大于6.67×1011N C小于6.67×1011N D不能确定5. 1798年英国物理学家卡文迪许发现测量引力常数G的方法，卡文迪许巧妙利用扭称测量两个已知质量的铅球之间的万有引力，从而在实验室中测定了引力常量G的大小，卡文迪许扭称实验装置各部件名称如图所示，

8、实验装置中哪些部件对观测两个固定质量铅球间微小的万有引力的作用效果起到放大作用（ ）T型架平面镜系统金属丝铅球.金属丝 .平面镜系统 . 铅球 . T型架A B C D当堂训练1. 下列说法中正确的是( )A.两质点间的万有引力为F,当它们间的距离增加一倍时,万有引力变为B.树上的苹果掉到地上,这说明地球吸引苹果的力大于苹果吸引地球的力C.由万有引力公式FG可知,当其他条件不变而r趋近于0时,F趋于无穷大D.树上的苹果掉到地上,地球吸引苹果的力和苹果吸引地球的力相等2. 两大小相同的实心匀质小铁球紧靠在一起时，它们之间的万有引力为F，若两个半径为实心小铁球半径2倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们

9、之间的万有引力为()A2F B4F C8F D16F3. 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2.7×107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4. 有一星球的密度与地球的密度相同，但它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍，则该星球的质量将是地球质量的()A. B4倍 C16倍 D64倍5. 有一质量

10、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,现在从M中挖去一半径为的球体,如图所示.求剩下部分对m的万有引力F为多大? 5. 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,现在从M中挖去一半径为的球体,如图所示.求剩下部分对m的万有引力F为多大? 5.解析:设想将被挖部分重新补回,则变成质量分布均匀球体,则完整球体对质点m的引力为F1,可以看做是剩余部分对质点的引力F与被挖小球对质点的引力F2的合力,即F1=F+F2.解：设被挖小球的质量为M2,其球心到质点间的距离为R2根据M=V=得：挖去一半径为的球体的质量M2=V2=

11、剩下部分对m的万有引力 F=F1-F2=3.解： 太阳对海水的引力F日月球对海水的引力F月，两式相比，得×()22.7×107×1，说明F日F月，故A错；月球与不同区域海水的距离不同，故吸引力大小有差异，D对第3节：万有引力定律的应用 第一课时预习检测1. 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动时，其速率( )A一定等于7.9 km/sB等于或小于7.9 km/sC一定大于7.9 km/sD介于7.9 km/s11.2 km/s之间2. 关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是( )A第一宇宙速度又叫环绕速度B第一宇宙速度又叫脱离速度C第一宇宙速度跟地球的质量无关D第一

12、宇宙速度跟地球的半径无关3人造卫星在不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动，其中离地面越远的卫星()A线速度越大 B角速度越大C加速度越大 D周期越长4. 科学家们推测，太阳系可能存在着一颗行星，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它这颗行星绕太阳的运动和地球相比一定相同的是( )A轨道半径 B向心力 C动能 D质量5. 某人在一星球上以速度v竖直上抛一物体，经时间t落回手中，已知该星球的半径为R，求这一星球上第一宇宙速度解： 根据竖直上抛运动的规律可得：该星球表面的重力加速度为g，该星球的第一宇宙速度，即为卫星在其表面附近绕它做匀速圆周运动的线速度，该星球对卫星的引力提供卫星做圆周运动

13、的向心力，则mgm.该星球表面的第一宇宙速度为v1.当堂训练1. 下列说法正确的是( )A. 第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B. 其他天体和地球具有相同的第一宇宙速度C. 海王星是人们依据万有引力定律计算发现的D. 牛顿于1687年在自然哲学的数学原理中发表了万有引力定律并给出了万有引力常量的值 2. 如图所示a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗卫星，a和b质量相等且小于c的质量，则不正确的有( )Ab所需向心力最小Bb、c的周期相等，且大于a的周期Cb、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度Db、c的线速度大小相等，且小于a的线速度3. 我国发射的“亚洲一号”通

14、讯卫星的质量为m，如果地球半径为R，自转角速度为，地球表面重力加速度为g，则对卫星说法不正确的是( )A距地面的高度hRB环绕速度vC受到地球引力为m D受到地球引力为mg4. 如图是“嫦娥一号”奔月示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测下列说法正确的是()A发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度B在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量有关C卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比D在绕月圆轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力5. 如果某一天，因某种原因地球自转加快，则:(1)地球上物体的重力将发生怎样的变

15、化？(2)当角速度等于多少时，赤道上的物体重力为零？R6.4×106 m，M6.0×1024 kg，G6.67×1011 m3/(kg·s2)解：(1) 如图所示为物体在某一纬度为的示意图，O为地心，O为物体随地球自转的轨道圆心，f为向心力，F为地球引力(本图是示意图，实际上f很小，为表示问题，示意图将f夸大)，fm2rm2Rcos .在某一纬度上的物体，当增大时，f增大，而引力F一定，据平行四边形定则可知重力G减小，即地球自转加快，重力减小(2) 在赤道上的物体，0°，fm2R，且f、mg、F均指向O，在同一直线上，有:mgFfGm2R令:

16、mg0，则rad/s1.2×103rad/s.所以当地球自转角速度为1.2×103rad/s时，赤道上的物体重力为零第二课时当堂训练1. 地球半径为R，距离地心高为h处有一颗同步卫星，另有一个半径为3R的星球，距该星球球心高度为3h处也有一颗同步卫星，它的周期为72 h，则该星球的平均密度与地球的平均密度的比值为()A19B13C91D312. 我们国家在1996年成功发射了一颗实用地球同步卫星，从1999年至今已几次将“神舟”号宇宙飞船送入太空在某次实验中，飞船在空中飞行了36 h，环绕地球 24圈那么，同步卫星与飞船在轨道上正常运转相比较( )卫星运转周期比飞船大.卫星

17、运转速率比飞船大卫星运转加速度比飞船大.卫星离地高度比飞船大A B C D3. 2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载人航天飞行并实现了航天员首次出舱.飞船先沿椭圆轨道飞行,后在远地点343千米处点火加速,由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道,在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟.有关“神舟”七号下列判断正确的是( )A.飞船变轨前后的机械能相等B.飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于超重状态C.飞船在此圆轨道上运动的角速度大于同步卫星运动的角速度D.飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度4. 地球同步卫星离地心的距离为r，运行速率为v1，加速

18、度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列比例关系正确的是() ()2 A B C D5. 2008年9月27日16时40分，我国航天员翟志刚打开“神舟七号”载人飞船轨道舱舱门，首次实施空间出舱活动，在茫茫太空第一次留下了中国人的足迹翟志刚出舱时，“神舟七号”的运行轨道可认为是圆周轨道下列关于翟志刚的太空之旅的说法正确的是 ()A假如翟志刚在太空行走是握着哑铃，肯定比举着五星红旗费力B假如翟志刚自由离开“神舟七号”，他将在同一轨道上运行C. 假如没有安全绳束缚且翟志刚使劲向前推“神舟七号”，他一定会沿竖直线自由落向地球D假如“神舟七号”有天

19、平，翟志刚可以用天平测量物体的质量6. 2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道进入椭圆轨道，B为轨道上的一点，如图所示关于航天飞机的运动，下列说法中错误的有 ()A在轨道上经过A的速度小于经过B的速度B在轨道上经过A的动能小于在轨道上经过A的动能C在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期D在轨道上经过A的加速度小于在轨道上经过A的加速度7. 经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线速度远小于两个星球之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体如图所示，两颗星球A、B组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕

20、连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动现测得两颗星球A、B之间的距离为L，质量之比为m1m232，则可知()A. A、B的线速度之比为32 BA、B角速度之比为32CA做圆周运动的半径为LDB做圆周运动的半径为L8. 为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M.已知地球半径R6.4×106m，地球质量m6×1024kg，日地中心的距离r1.5×1011m，地球表面处的重力加速度g10 m/s2，1年约为3.2×107s，试估算目前太阳的质量M(保留一位有效数字，引力常量未知)解：设T为地球绕太阳运动的周期，则根据牛顿第二定律得Gm()2r 对地球表面物体

21、(质量为m)，有mgG 两式联立，得M代入已知数据得目前太阳的质量M2×1030kg.9. 已知月球质量是地球质量的，月球半径是地球半径的.(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？9.解：(1).根据万有引力定律得mg星球表面的重力加速度g81×()25.61.以初速度v0竖直上抛一个物体时，由运动学公式可知上升的最大高度h月球和地球上升的最大高度之比5.61.(2)设抛出点的高度为H，初速度为v，平抛物体水平射程x=vtv月球和地球上水平射程之比为2.37.6.解：在椭圆轨道上，近地点的速度最大，远地点的速度最小，A选项正确由万有引力定律可知飞机在A点受到的引力是个定值，由此结合牛顿第二定律可知飞机在A点的加速度是个定值故D项错误飞机从A点进入轨道相对于轨道可看成近心运动，则可知飞机在轨道上A点速度小于轨道上A点速度，再结合动能定义式可知B选项正确