2019_2020學(xué)年新教材高中物理課時(shí)作業(yè)（九）萬有引力定律新人教版必修第二冊(cè).docx

課時(shí)作業(yè)(九)萬有引力定律A組：基礎(chǔ)落實(shí)練1重力是由萬有引力產(chǎn)生的，以下說法中正確的是()A同一物體在地球上任何地方其重力都一樣B物體從地球表面移到高空中，其重力變大C同一物體在赤道上的重力比在兩極處小些D繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的飛船中的物體處于失重狀態(tài)，不受地球的引力解析：由于地球自轉(zhuǎn)同一物體在不同緯度受到的重力不同，在赤道最小，兩極最大，C正確答案：C22019天津六校聯(lián)考下列說法中符合物理史實(shí)的是()A伽利略發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律B哥白尼創(chuàng)立了“地心說”，“地心說”是錯(cuò)誤的，“日心說”是正確的，太陽是宇宙的中心C牛頓首次在實(shí)驗(yàn)室里較準(zhǔn)確地測(cè)出了引力常量D牛頓將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體，得出了萬有引力定律解析：開普勒在第谷觀測(cè)的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)得出了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，故A錯(cuò)誤；托勒密創(chuàng)立了“地心說”，哥白尼創(chuàng)立了“日心說”，二者都是錯(cuò)誤的，且太陽不是宇宙的中心，故B錯(cuò)誤；卡文迪什首次在實(shí)驗(yàn)室里較準(zhǔn)確地測(cè)出了引力常量，故C錯(cuò)誤；牛頓將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體，得出了萬有引力定律，故D正確答案：D3在牛頓發(fā)現(xiàn)太陽與行星間的引力過程中，得出太陽對(duì)行星的引力表達(dá)式后推出行星對(duì)太陽的引力表達(dá)式，是一個(gè)很關(guān)鍵的論證步驟，這一步驟采用的論證方法是()A研究對(duì)象的選取B理想化過程C控制變量法 D等效法解析：對(duì)于太陽與行星之間的相互作用力，太陽和行星的地位完全相同，既然太陽對(duì)行星的引力符合關(guān)系式F，依據(jù)等效法，行星對(duì)太陽的引力也符合關(guān)系式F，故D項(xiàng)正確答案：D4(多選)下列說法正確的是()A在探究太陽對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí)，我們引用了公式Fm，這個(gè)關(guān)系式實(shí)際上是牛頓第二定律，是可以在實(shí)驗(yàn)室中得到驗(yàn)證的B在探究太陽對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí)，我們引用了公式v，這個(gè)關(guān)系式實(shí)際上是勻速圓周運(yùn)動(dòng)的一個(gè)公式，它是由線速度的定義式得來的C在探究太陽對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí)，我們引用了公式k，這個(gè)關(guān)系式是開普勒第三定律，是可以在實(shí)驗(yàn)室中得到驗(yàn)證的D在探究太陽對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí)，使用以上三個(gè)公式，都是可以在實(shí)驗(yàn)室中得到驗(yàn)證的解析：Fm中，所有參數(shù)都是可以直接測(cè)量的量，因此可以在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證，A正確；v是根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)線速度定義得到的，B正確；k是開普勒第三定律，它是在觀察總結(jié)天文學(xué)家第谷長期的觀測(cè)記錄結(jié)果得到的一個(gè)結(jié)論，無法在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證，C錯(cuò)誤；由C的分析知，D錯(cuò)誤，故本題選AB.答案：AB52019廣州檢測(cè)火箭在高空某處所受的引力為它在地面某處所受引力的一半，則火箭離地面的高度與地球半徑之比為()A(1):1 B(1):1C.:1 D1:解析：設(shè)地球半徑為R，火箭的高度為h，由萬有引力定律得在地面上所受的引力F1G，在高處所受的引力F2G，F(xiàn)2F1，即，所以h(1)R.故選項(xiàng)B正確答案：B6兩個(gè)行星的質(zhì)量分別為m1和m2，繞太陽運(yùn)行的軌道半徑分別是r1和r2.若它們只受太陽的引力作用，那么這兩個(gè)行星的向心加速度的比值為()A1 B.C. D.2解析：設(shè)兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的行星的向心力分別是F1、F2，太陽的質(zhì)量為M，由太陽與行星之間的作用規(guī)律可得F1G，F(xiàn)2G，而a1，a2，故2.答案：D72019廈門檢測(cè)(多選)如圖所示，P、Q為質(zhì)量均為m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，分別置于地球表面上的不同緯度上，如果把地球看成一個(gè)均勻球體，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是()AP、Q受地球引力大小相等BP、Q做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小相等CP、Q做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小相等DP受地球引力大于Q所受地球引力解析：計(jì)算均勻球體與質(zhì)點(diǎn)間的萬有引力時(shí)，r為球心到質(zhì)點(diǎn)的距離，因?yàn)镻、Q到地球球心的距離相同，根據(jù)FG，P、Q受地球引力大小相等P、Q隨地球自轉(zhuǎn)，角速度相同，但軌道半徑不同，根據(jù)Fnmr2，P、Q做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小不同綜上所述，選項(xiàng)A、C正確答案：AC8(多選)如圖所示，三顆質(zhì)量均為m的地球同步衛(wèi)星等間隔分布在半徑為r的圓軌道上，設(shè)地球質(zhì)量為M、半徑為R.下列說法正確的是()A地球?qū)σ活w衛(wèi)星的引力大小為B一顆衛(wèi)星對(duì)地球的引力大小為C兩顆衛(wèi)星之間的引力大小為D三顆衛(wèi)星對(duì)地球引力的合力大小為解析：地球與衛(wèi)星之間的距離應(yīng)為地心與衛(wèi)星之間的距離，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；兩顆相鄰衛(wèi)星與地球球心的連線成120角，間距為r，代入數(shù)據(jù)得，兩顆衛(wèi)星之間引力大小為，選項(xiàng)C正確；三顆衛(wèi)星對(duì)地球引力的合力為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：BC9(多選)月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度的，一個(gè)質(zhì)量為600 kg的飛行器到達(dá)月球后()A在月球上的質(zhì)量仍為600 kgB在月球表面上的重力為980 NC在月球表面上方的高空中重力小于980 ND在月球上的質(zhì)量將小于600 kg解析：物體的質(zhì)量與物體所處的位置及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，故A對(duì)、D錯(cuò)；由題意可知，物體在月球表面上受到的重力為地球表面上重力的，即Fmg6009.8 N980 N，故B對(duì)；在星球表面，物體的重力可近似認(rèn)為等于物體所受的萬有引力，由FG知，r增大時(shí)，引力F減小故C對(duì)答案：ABC10新題型情境：在不久的將來，人類乘坐飛船去月球旅行或許會(huì)成為一種時(shí)尚，一個(gè)體重(連同裝備)為200 kg的旅行者，在航行到離地球表面等于地球半徑高度處問題：若已知地球表面的重力加速度為10 m/s2，月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，月球的半徑約為地球半徑的，求：(1)此時(shí)旅行者所受的地球引力是多少？(2)旅行者登上月球后所受的月球引力是多少？解析：(1)設(shè)地球的質(zhì)量為M，半徑為R，人在地面所受引力：F1Gmg20010 N2 000 N人在離地球表面等于地球半徑高度處所受引力：F2GGmg500 N(2)人在月球表面所受引力：F3GGGmg395 N.答案：(1)500 N(2)395 NB組：能力提升練11(多選)據(jù)報(bào)道，美國發(fā)射的“月球勘測(cè)軌道器”(LRO)每天在50 km的高度穿越月球兩極上空10次若以T表示LRO在離月球表面高度h處的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期，以R表示月球的半徑，則()ALRO運(yùn)行時(shí)的向心加速度為BLRO運(yùn)行時(shí)的向心加速度為C月球表面的重力加速度為D月球表面的重力加速度為解析：向心加速度ar2，其中r為勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑，所以LRO運(yùn)行時(shí)的向心加速度為，故A錯(cuò)誤、B正確根據(jù)萬有引力提供向心力得Gm(Rh)，根據(jù)萬有引力等于重力得Gmg，解得月球表面的重力加速度g，故C錯(cuò)誤、D正確答案：BD12若在某行星和地球上相對(duì)于各自的水平地面附近相同的高度處、以相同的速率平拋一物體，它們?cè)谒椒较蜻\(yùn)動(dòng)的距離之比為2.已知該行星質(zhì)量約為地球的7倍，地球的半徑為R.由此可知，該行星的半徑約為()A.R B.RC2R D.R解析：設(shè)物體做平拋運(yùn)動(dòng)的高度為h，初速度為v0，在行星和地球上的重力加速度分別為g和g.由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知：豎直方向hgt2，水平方向xv0t，由天體表面附近物體受到的萬有引力近似等于物體的重力得Gmg.由以上三式得R .設(shè)行星的半徑為R，則2，即R2R，選項(xiàng)C正確答案：C13一物體在地球表面重16 N，它在以5 m/s2的加速度加速上升的火箭中的視重(即物體對(duì)火箭豎直向下的壓力)為9 N，則此火箭離地球表面的距離為地球半徑的(地球表面重力加速度取10 m/s2)()A2倍 B3倍C4倍 D0.5倍解析：設(shè)此時(shí)火箭離地球表面高度為h.由牛頓第二定律得FNmgma，在地球表面處mgG，由可得g0.625 m/s2.又因h處mgG，由得.代入數(shù)據(jù)，得h3R，故選B.答案：B14.已知均勻球體對(duì)其他物體的萬有引力等效于將其全部質(zhì)量集中于球心時(shí)對(duì)其他物體的萬有引力，如圖所示，有一半徑為R的均勻球體，球心為O1，質(zhì)量為8M，今自其內(nèi)挖去一個(gè)半徑為的小球