学年高中物理第三章万有引力定律其应用章末质量评估三粤教版必修2

1、学年高中物理第三章万有引力定律及其应用章末质量评估三粤教版必修学年高中物理第三章万有引力定律及其应用章末质量评估三粤教版必修PAGE学年高中物理第三章万有引力定律及其应用章末质量评估三粤教版必修第三章万有引力定律及其应用章末质量评估(三)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共10小题，每题3分，共30分在每题给出的四个选项中，只有一个选项切合题目要求，选对的得3分，选错或不答的得0分)1第一次经过实验较正确测出万有引力常量G的科学家是()A卡文迪许B开普勒C亚当斯D牛顿剖析：第一次经过实验较正确测出万有引力常量G的科学家是卡文迪许，故A正确，B、C、D错误答案：A2以下说法正

2、确的选项是()A开普勒将第谷的几千个观察数据归纳成简洁的三定律，揭露了行星运动的规律B伽利略设计实考据了然力是物体运动的原因C牛顿经过实验测出了万有引力常量D经典力学不适用于宏观低速运动剖析：开普勒将第谷的几千个观察数据归纳成简洁的三定律，揭露了行星运动的规律，选项A正确；伽利略设计实考据了然物体运动不需要力来保持，选项B错误；卡文迪许经过实验测出了万有引力常量，选项C错误；经典力学不适用于微观和高速运动，选项D错误答案：A3要使两物体间万有引力减小到原来的eqf(1,8)，可采用的方法是()A使两物体的质量各减少一半，距离保持不变B使两物体间距离变为原来的2倍，其中一个物体质量减为原来的eq

3、f(1,2)C使其中一个物体质量减为原来的eqf(1,4)，距离不变D使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的eqf(1,4)剖析：由FGeqf(Mm,r2)，可知两物体的质量各减少一半，距离保持不变，两物体间万有引力减小到原来的eqf(1,4)，A错误；两物体间距离变为原来的2倍，其中一个物体质量减为原来的eqf(1,2)，两物体间万有引力减小到原来的eqf(1,8)，B正确；使其中一个物体质量减为原来的eqf(1,4)，距离不变，两物体间万有引力减小到原来的eqf(1,4)，C错误；两物体质量及它们之间的距离都减为原来的eqf(1,4)，两物体间万有引力保持不变，D错误答案：B4两辆质量各

4、为1105kg的装甲车相距1m时，它们之间的万有引力相当于()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一头牛的重力量级剖析：由F引Geqf(m1m2,r2)得F引0.667N，相当于一个鸡蛋的重力量级答案：B5航天员王亚平在“天宫一号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些圆满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()A0B.eqf(GM,（Rh）2)C.eqf(GMm,（Rh）2)D.eqf(GM,h2)剖析：“天宫一号”飞船绕地球游览时与地球之间的万有引力F引eqf(GM,（Rh）2)，

5、由于“天宫一号”飞船绕地球游览时重力与万有引力相等，即mgGeqf(Mm,（Rh）2)，故飞船所在处的重力加速度geqf(GM,（Rh）2)，应选项B正确，选项A、C、D错误答案：B6地球的质量是月球质量的81倍，若地球吸引月球的力的大小为F，则月球吸引地球的力的大小为()A.eqf(F,81)BFC9FD81F剖析：依照牛顿第三定律，力的作用是相互的且作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，二者的方向在一条直线上答案：B7.2015年12月，我国暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空进入高为5.0102km的预定轨道“悟空”卫星和地球同步卫星的运动均可视为匀速圆周运动，已知地球半径R6.4103

6、km.以下说法正确的选项是()A“悟空”卫星的线速度比同步卫星的线速度小B“悟空”卫星的角速度比同步卫星的角速度小C“悟空”卫星的运行周期比同步卫星的运行周期小D“悟空”卫星的向心加速度比同步卫星的向心加速度小剖析：地球同步卫星距地表36000km，由veqr(f(GM,r)可知，“悟空”卫星的线速度要大，因此A错由eqr(f(GM,r3)可知，“悟空”卫星的角速度要大，即周期要小，由aeqf(GM,r2)可知，“悟空”卫星的向心加速度要大，因此B、D错，C对答案：C8一宇航员站在某质量分布平均的星球表面上以初速度v0沿竖直方向抛出一个小球，测得小球经过时间t落回抛出点，已知该星球半径为R，则

7、该星球的第一宇宙速度为()A.eqr(f(2v0R,t)B.eqr(f(v0R,t)C.eqr(f(v0R,2t)D无法确定剖析：竖直上抛落回原点的速度大小等于初速度，方向与初速度相反设星球表面的重力加速度为g，由竖直上抛规律可得：v0v0gt，解得geqf(2v0,t)，由地面万有引力等于重力供应向心力，得mgmeqf(v2,R)，解得veqr(gR)eqr(f(2v0R,t)，故A正确答案：A9我国发射的“风云一号”气象卫星是极地卫星，卫星飞过两极上空，其轨道平面与赤道平面垂直，周期为12h；我国发射的“风云二号”气象卫星是地球同步卫星，周期是24h，由此可知，两颗卫星比较较()A“风云一

8、号”气象卫星距地面较近B“风云一号”气象卫星距地面较远C“风云二号”气象卫星的线速度较大D“风云二号”气象卫星的角速度较大剖析：“风云一号”气象卫星的周期小于“风云二号”气象卫星的周期，依照公式eqf(r3,T2)k剖析得知，“风云一号”气象卫星半径r较小，距地面较近，故A正确，B错误由公式veqr(f(GM,r)可知，“风云一号”气象卫星的运动速度较大，C错误由eqf(2,T)剖析获取，“风云二号”气象卫星的角速度较小，D错误答案：A10星球上的物体走开该星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2eqr(2)v1.已知某星球的半径为r，它表面

9、的重力加速度为地球表面重力加速度g的eqf(1,6)，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为()A.eqr(f(gr,3)B.eqr(f(gr,6)C.eqf(gr,3)D.eqr(gr)剖析：该星球的第一宇宙速度：Geqf(Mm,r2)meqf(veqoal(2,1),r)，在该星球表面处万有引力等于重力：Geqf(Mm,r2)meqf(g,6)，由以上两式得v1eqr(f(gr,6)，则第二宇宙速度v2eqr(2)v1eqr(2)eqr(f(gr,6)eqr(f(gr,3)，故A正确答案：A二、多项选择题(本大题共4小题，每题6分，共24分在每题给出的四个选项中，有多个选项切合题目要

10、求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)11关于太阳与行星间引力FGeqf(Mm,r2)的以下说法中，正确的选项是()A公式中的G是比率系数，是人为规定的B这一规律是依照开普勒定律和牛顿第三定律推出的C太阳与行星间的引力是一对平衡力D检验这一规律可否适用于其他天体的方法是比较观察结果与推理结果的切合性剖析：公式FGeqf(Mm,r2)中G是比率系数，与太阳、行星均没关，由实验测得，不是人为规定的，A错误该公式由开普勒定律和牛顿第三定律推出，公式适用于任何两个物体间，检验方法是比较观察结果与推理结果的切合性，B、D正确太阳与行星间的引力是一对作用力与反作用力，C错误答案：

11、BD12两颗人造地球卫星质量之比是12，轨道半径之比是31，则下陈说法中，正确的选项是()A它们的周期之比是eqr(3)1B它们的线速度之比是1eqr(3)C它们的向心加速度之比是19D它们的向心力之比是19剖析：人造卫星绕地球转动时万有引力供应向心力，即Geqf(Mm,r2)manmeqf(v2,r)mreqf(42,T2)，解得anGeqf(M,r2)eqf(1,r2)，veqr(f(GM,r)eqf(1,r(r)，T2eqr(f(r3,GM)eqr(r3)，故两颗人造卫星的周期之比T1T2eqr(27)1，线速度之比v1v21eqr(3)，向心加速度之比an1an219，向心力之比F1F

12、2m1an1m2an2118，故B、C对，A、D错答案：BC13设地球的质量为M，平均半径为R，自转角速度为，引力常量为G，则有关同步卫星的说法正确的选项是()A同步卫星的轨道与地球的赤道在同一平面内B同步卫星的离地高度为heqr(3,f(GM,2)C同步卫星的离地高度为heqr(3,f(GM,2)RD同步卫星的角速度为，线速度大小为eqr(3,GM)剖析：同步卫星是指卫星的轨道在赤道上空必定高度、周期和地球自转周期同样的卫星，因此Geqf(Mm,（Rh）2)meqf(v2,（Rh）)m2(Rh)，可求得：heqr(3,f(GM,2)R，veqr(3,GM)，应选ACD.答案：ACD14.三颗

13、人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动，以以下列图，已知mAmBmC，则关于三颗卫星，正确的选项是()A运行线速度关系为vAvBvCB运行周期关系为TATBTCC向心力大小关系为FAFBFCD半径与周期关系为eqf(Reqoal(3,A),Teqoal(2,A)eqf(Reqoal(3,B),Teqoal(2,B)eqf(Reqoal(3,C),Teqoal(2,C)剖析：由Geqf(Mm,r2)meqf(v2,r)得veqr(f(GM,r)，因此vAvBvC，选项A正确；由Geqf(Mm,r2)mreqf(42,T2)得T2eqr(f(r3,GM)，因此TATBTC，选项B正确；由Geq

14、f(Mm,r2)man，得anGeqf(M,r2)，因此aAaBaC，又mAmBmC，因此FAFB，FBFC，选项C错误；三颗卫星都绕地球运行，故由开普勒第三定律得eqf(Reqoal(3,A),Teqoal(2,A)eqf(Reqoal(3,B),Teqoal(2,B)eqf(Reqoal(3,C),Teqoal(2,C)，选项D正确答案：ABD三、非选择题(本题共4小题，共46分按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必定明确写出数值和单位)15(10分)火箭发射“神舟”号宇宙飞船开始阶段是竖直升空，设向上的加速度a5m/s2，宇宙飞船中用弹簧测力计悬挂一个质量

15、为m9kg的物体，当飞船升到某高度时，弹簧测力计示数为85N，那么此时飞船距地面的高度是多少？(地球半径R6400km，地球表面重力加速度g取10m/s2)剖析：在地面周边，Geqf(Mm,R2)mg.在高空中，Geqf(Mm,（Rh）2)mg，在宇宙飞船中，对质量为m的物体，由牛顿第二定律可得：Fmgma，由以上三式解得：h3.2103km.答案：3.2103km16(10分)为了与“天宫一号”成功对接，在发射时，“神舟十号”宇宙飞船第一要发射到离地面很近的圆轨道，此后经过多次变轨，最后与在距地面高度为H的圆形轨道上绕地球游览的“天宫一号”完成对接，假设此后整体保持在距地面高度仍为H的圆形轨

16、道上绕地球连续运动已知地球半径为R0，地面周边的重力加速度为g.求：(1)地球的第一宇宙速度(2)“神舟十号”宇宙飞船在近地圆轨道运行的速度与对接后整体的运行速度之比(用题中字母表示)剖析：(1)设地球的第一宇宙速度为v，依照万有引力定律和牛顿第二定律得：Geqf(Mm,Reqoal(2,0)meqf(v2,R0)，在地面周边有Geqf(Mm0,Reqoal(2,0)m0g，联立以上两式解得veqr(gR0).(2)设“神舟十号”在近地圆轨道运行的速度为v1，依照题意可知v1veqr(gR0)，对接后，整体的运行速度为v2，依照万有引力定律和牛顿第二定律，得Geqf(Mm,（R0H）2)meq

17、f(veqoal(2,2),R0H)，则v2eqr(f(gReqoal(2,0),R0H)，因此v1v2eqr(f(R0H,R0).答案：(1)eqr(gR0)(2)eqr(f(R0H,R0)17(12分)某星球的质量约为地球质量的9倍，半径为地球半径的一半，若从地球表面高为h处平抛一物体，水平射程为60m，则在该星球上从同样高度以同样的初速度平抛同一物体，水平射程为多少？剖析：平抛运动水平位移xv0t，竖直位移heqf(1,2)gt2，解以上两式得xv0eqr(f(2h,g)，由重力等于万有引力mgGeqf(Mm,R2)，得geqf(GM,R2)，因此eqf(g星,g地)eqf(M星,M地)eqblc(rc)(avs4alco1(f(R地,R星)eqsup12(2)9eqf(4,1)36，eqf(x星,x地)eqr(f(g地,g星)eqf(1,6)，x星eqf(1,6)x地10m.答案：10m18(14分)某行星运行一昼夜时间T6h，若弹簧测力计在其“赤道”上比“两极”处测同一物体重力时读数小10%.(1)则该行星的密度为多大？(2)设想该行星自转角速度加速到某一值时，在“赤道”上的物领悟“飘”起来，这时该行星的自转周期是多少？剖析：(1)在两极，因物体随行星自转半径为零，无需向心力，其万有引力等于重力，Geqf(Mm,R2)mg；在赤道上，万有引力分解为两个分力，其一是