2013高中物理 6.3《万有引力定律》同步规范训练 新人教版必修2

1、PAGE PAGE 63 万有引力定律(时间：60分钟)知识点基础中档稍难万有引力定律的理解31、2万有引力定律的应用45、6万有引力与重力78、9综合提升10、1112、13知识点一万有引力定律的理解1牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律在创建万有引力定律的过程中，牛顿()A接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想B根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，得出物体受地球的引 力与其质量成正比，即Fm的结论C根据Fm和牛顿第三定律，分析了地月间的引力关系，进而得出Fm1D根据大量实验数据得出了比例系数G的大小解析在创建万有引力定律

2、的过程中，牛顿接受了平方反比猜想，和物体受地球的引力与其质量成正比，即Fm的结论，而提出万有引力定律后来卡文迪许利用扭秤测量出万有引力常量G的大小，C项是在建立万有引力定律后才进行的探索，因此符合题意的只有A、B.答案AB2关于万有引力公式FGeq f(m1m2,r2)，以下说法中正确的是()A公式只适用于星球之间的引力计算，不适用于质量较小的物体B当两物体间的距离趋近于0时，万有引力趋近于无穷大C两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律D公式中引力常量G的值是牛顿规定的解析万有引力公式FGeq f(m1m2,r2)虽然是牛顿由天体的运动规律而得出的，但牛顿又将它推广到了宇宙中的任何物体，适用于计

3、算任何两个质点间的引力当两个物体的距离趋近于0时，两个物体就不能视为质点了，万有引力公式不再适用两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律公式中引力常量G的值，是经过实验测定的，而不是人为规定的故正确答案为C.答案C3下列说法正确的是()A行星绕太阳运转的椭圆轨道可以近似看作圆形轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力B太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力，所以行星绕太阳运转，而不是太阳绕行星运转C万有引力定律适用于天体，不适用于地面上的物体D行星与卫星之间的引力、地面上的物体所受的重力和太阳对行星的引力是性质不同的力解析万有引力定律揭示了自然界中任何有质量的物体间都普遍存在着的一种相互吸引力，且性质、

4、规律都相同太阳对行星的引力与行星对太阳的引力是一对作用力与反作用力，大小相等、方向相反故选A.答案A知识点二万有引力定律的应用4如图6-3-3所示，两个半径分别为r10.60 m，r20.40 m，质量分布均匀的实心球质量分别为m14.0 kg，m21.0 ()图6-3-3A6.671011N B大于6.671011NC小于6.671011N D不能确定解析运用万有引力定律公式FGeq f(m1m2,r2)进行计算时，首先要明确公式中各物理量的含义，对于质量分布均匀的球体，r指的是两个球心间的距离，显然题目所给的距离是不符合要求的， 两球心间的距离应为rr1r23.0 m两球间的引力为FGeq

5、 f(m1m2,r2)，代入数据可得2.961011N.答案C5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解析根据FGeq f(Mm,R2)，可得eq f(F太阳,F月)eq f(M太阳,M月)eq f(R月2,R太阳2)，代入数据可知，太阳的引力远大于月球的引力，则A正确、B

6、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正确答案AD6火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5倍根据以上数据，以下说法正确的是()A火星表面重力加速度的数值比地球表面的小B火星公转的周期比地球的长C火星公转的线速度比地球的大D火星公转的向心加速度比地球的大解析本题考查万有引力定律和有关天体运动的问题，意在考查学生对天体运动中各物理量之间的相互关系的掌握情况和分析比较能力由mgeq f(GmM,R2)得：eq f(g火,g地)eq f(M火,M地)eq f(R地2,R火2)eq f(1,10)eq blc(rc)(

7、avs4alco1(f(2,1)2eq f(2,5)，所以选项A正确；由Geq f(M太m,r2)meq f(42,T2)r，得T eq r(f(42r3,GM太)，eq f(T火,T地)eq f(r(r火3),r(r地3)eq r(1.53)1，所以选项B正确；由Geq f(M太m,r2)meq f(v2,r)，得v eq r(f(GM太,r)，aeq f(v2,r)eq f(GM太,r2)，所以选项C、D都不对答案AB知识点三万有引力与重力7假如地球自转角速度增大，关于物体的万有引力及物体重力，下列说法正确的是()A放在赤道地面上物体的万有引力不变B放在两极地面上物体的重力不变C放在赤道地

8、面上物体的重力减小D放在两极地面上物体的重力增大解析地球自转角速度增大，物体受到的万有引力不变，选项A正确；在两极，物体受到的万有引力等于其重力，则其万有引力和重力不变，选项B正确、D错误；而对放在赤道地面上的物体，F万G重m2R，由于增大，则G重减小，选项C正确故选A、B、C.答案ABC8(2010上海高考)月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度的大小为a，设月球表面的重力加速度大小为g1，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为g2，则()Ag1a Bg2aCg1g2a Dg2g1a解析根据牛顿第二定律和万有引力定律得，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小等于月球绕

9、地球做匀速圆周运动的向心加速度，即g2a，B正确故选B.答案B91990年5月，紫金山天文台将他们发现的第2 752号小行星命名为吴健雄星，该小行星的半径为16 km.若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体，小行星密度与地球相同已知地球半径R6 400 k()A400 g B.eq f(1,400)g C20g D.eq f(1,20)g解析质量分布均匀的球体的密度3M/4R地球表面的重力加速度gGM/R2eq f(4GR,3)吴健雄星表面的重力加速度gGM/r2eq f(4Gr,3)g/gR/r400，geq f(1,400)g，故选项B正确答案B10一物体在地球表面重16 N，它在以5

10、 m/s2的加速度加速上升的火箭中的视重为9 N，取地球表面的重力加速度g10 m/s2()A2倍 B3倍 C4倍 D一半解析设此时火箭离地球表面高度为h由牛顿第二定律得：FNmgma 在地球表面mgGeq f(Mm,R2)16 由此得m1.6 k得geq f(1,1.6) m/s2 又因h处mgGeq f(Mm,（Rh）2) 由，得eq f(g,g)eq f(R2,（Rh）2)代入数据，得h3R.故选B.答案B11地球表面重力加速度g09.80 m/s2，忽略地球自转的影响，在距离地面高h1.0103m的空中重力加速度g与g0的差值为多大？(取地球半径R解析不计地球自转的影响，物体的重力等于

11、物体与地球之间的万有引力，则mgGeq f(Mm,（Rh）2)，mg0Geq f(Mm,R2)所以eq f(g,g0)eq blc(rc)(avs4alco1(f(R,Rh)eq sup12(2)eq blc(rc)(avs4alco1(f(6.37106,6.371106)eq sup12(2)0.999 69ggg03.04103m/s2答案3.04103m/s12假设地球自转速度达到使赤道上的物体能“飘”起来(完全失重)试估算一下，此时地球上的一天等于多少小时？ (地球半径取6.4106 m，g取10 m解析物体刚要“飘”起来时，还与地球相对静止，其周期等于地球自转周期，此时物体只受重力

12、作用，物体“飘”起来时，半径为R地，据万有引力定律有mgeq f(GMm,R地2)meq f(42,T2)R地得T eq r(f(42R地,g) eq r(f(426.4106,10)s5 024 s1.4 h.答案1.4 h13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(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eq f(R星,R地)eq f(1,4)，求该星球的质量与地球质量之比eq f(M星,M地).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t小球落回原处，根据运动学公式可有teq f(2v0,g)同理，在某星球表面以相同的初速度竖直上