物理同步大講堂人教必修二精練：課時(shí)提升作業(yè)九6.3萬(wàn)有引力定律Word版含解析

1、課時(shí)提升作業(yè)九萬(wàn)有引力定律（40分鐘 100分）一、選擇題（本題共8小題,每小題7分,共56分）1. 關(guān)于萬(wàn)有引力定律和引力常量的發(fā)現(xiàn)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A. 萬(wàn)有引力定律是由開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)的，而引力常量是由伽利略測(cè)定的B. 萬(wàn)有引力定律是由開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)的，而引力常量是由卡文迪許測(cè)定的C. 萬(wàn)有引力定律是由牛頓發(fā)現(xiàn)的，而引力常量是由胡克測(cè)定的D. 萬(wàn)有引力定律是由牛頓發(fā)現(xiàn)的，而引力常量是由卡文迪許測(cè)定的【解析】選D。根據(jù)物理學(xué)史可知，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，卡文迪 許測(cè)定了引力常量，故選項(xiàng)D正確。2. 下列力中，屬于萬(wàn)有引力的是（）A. 月亮與地球之間的吸引力B. 起重機(jī)鋼繩吊起重物的力C.

2、兩個(gè)帶異種電荷的帶電體之間的吸引力D. 兩個(gè)異名磁極之間的吸引力【解析】選A。起重機(jī)鋼繩吊起重物的力屬于彈力；電荷之間的作用 力和磁極之間的作用力屬于電磁力；月亮與地球之間的吸引力屬于萬(wàn) 有引力。選項(xiàng)A正確。3. 萬(wàn)有引力定律首次揭示了自然界中物體間一種基本相互作用的規(guī)律,以下說(shuō)法正確的是（）世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào) 35684148A. 物體的重力不是地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力引起的B. 人造地球衛(wèi)星離地球越遠(yuǎn)，受到地球的萬(wàn)有引力越大C. 人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的向心力由地球?qū)λ娜f(wàn)有引力提供D. 宇宙飛船內(nèi)的宇航員處于失重狀態(tài)是由于沒(méi)有受到萬(wàn)有引力的作用【解析】選Co重力是由于地球的吸引（萬(wàn)有引力）而使物

3、體受到的力GMm選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)F=可知衛(wèi)星離地球越遠(yuǎn)，受到的萬(wàn)有引力越小 選項(xiàng)B錯(cuò)誤;衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，其所需的向心力由萬(wàn)有引力提 供，選項(xiàng)C正確；宇宙飛船內(nèi)的宇航員處于失重狀態(tài)是由于萬(wàn)有引力 用來(lái)提供他做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4. 在某次測(cè)定引力常量的實(shí)驗(yàn)中，兩金屬球的質(zhì)量分別為 m和m2,球 心間的距離為r,若測(cè)得兩金屬球間的萬(wàn)有引力大小為F,則此次實(shí)驗(yàn)得到的引力常量 為（）FrFrlmAm2Al C.D.兒mg Fr2【解析】選B。由萬(wàn)有引力定律公式F=G$ 得所以B項(xiàng) 正確。5. 兩個(gè)大小相同的實(shí)心均質(zhì)小鐵球，緊靠在一起時(shí)它們之間的萬(wàn)有引 力為F;若兩個(gè)半徑為小鐵球

4、2倍的實(shí)心均質(zhì)大鐵球緊靠在一起，則它 們之間的萬(wàn)有引力為世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)35684149()A. 2FB.4FC.8FD.16F【解析】選B設(shè)小鐵球的半徑為R,則兩小球間：(豬苗尸mm 34F=Z心二G “=JGn 2p統(tǒng)，同理，兩大鐵球之間：Fmm1 4二G 丨心兀 2p 2(2R) 4= 16F。【補(bǔ)償訓(xùn)練】有兩個(gè)大小一樣同種材料組成的均勻球體緊靠在一起，它們之間的萬(wàn) 有引力為F,若用上述材料制成的兩個(gè)半徑更小的靠在一起的均勻球 體,它們間的萬(wàn)有引力將()A. 等于FB.小于FC.大于FD.無(wú)法比較【解析】選B。設(shè)球體的半徑為 R,密度為p ,則球的質(zhì)量為 m=p4nR3pV= Y ,由萬(wàn)有

5、引力定律得，兩個(gè)同樣的球靠在一起時(shí)的萬(wàn)有引力m2 4大小為F二G門(mén) = Gn 2R p 2,由此可知，用同種材料制成兩個(gè)更小的 球,靠在一起時(shí)的萬(wàn)有引力 F ,比兩個(gè)大球靠在一起時(shí)的萬(wàn)有引力 F 小,選項(xiàng)B正確。6. (2017焦作高一檢測(cè))如圖所示，兩個(gè)半徑分別為ri=0.40m,r 2=0.60m,質(zhì)量分布均勻的實(shí)心球質(zhì)量分別為 m=4.0kg,m 2=1.0kg,兩球間距離為r o=1.Om,則兩球間相互引力的大小為（）-11A.6.67 X 10 NC.小于 6.67 X 10- N11B. 大于 6.67 X 10- ND.不能確定Gmmz【解析】選a f=廠4.0 x 1.0=6.

6、67 X 10-11 x 川）：）N=6.67 X 10-11N,選項(xiàng) A正確。7. (2015 海南高考)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： i丁。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，該行星的半徑約為世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)35684150()17a/7A. 8B.RC.2RD.R【解題指南】解答本題可按以下思路進(jìn)行：(1) 先根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)水平方向X=V0t判斷兩次時(shí)間的關(guān)系。12h(2) 再根據(jù)豎直方向h= gt2得g=確定兩星球表面g值的關(guān)系(3) 最后結(jié)合萬(wàn)有引力公式確定星球半徑。fi xi

7、2【解析】選G物體平拋時(shí)水平方向滿(mǎn)足 x=vt,所以=；豎直2ft2 7_- 2 _方向由h= gt2得g=,因此廠。在星球表面物體所受的重力等GM R】”1的于萬(wàn)有引力，由g=“得*2=叫弘=2,又因?yàn)镽2=R,所以R=2R,故選G8. （2017 鄭州高一檢測(cè)）假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球 體,一礦井深度為d,已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零 礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為（）ddA.1- B.1+n（R叩（R卡C. R 丿D.g-d丿【解析】選A。設(shè)地球的密度為p ,地球的質(zhì)量為M,根據(jù)萬(wàn)有引力定GM4律可知,地球表面的重力加速度g=*。地球質(zhì)量可表示為M=

8、n Rp。 因質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零 ，所以礦井下以（R-d） 為半徑的地球的質(zhì)量為M =4 （ - rfy5 n （R-d） 3 p ,解得M M,則礦井底部處的重力加速度gGM將它放置在衛(wèi)星中，在衛(wèi)星以a=g的加速度隨火箭向上加速升空的 過(guò)程中，當(dāng)物體與衛(wèi)星中的支持物的相互擠壓的力為90N時(shí),衛(wèi)星距地球表面有多遠(yuǎn)?（地球半徑R地=6.4 x 103km,g表示重力加速度,g取 10m/s2）【解題指南】（1）衛(wèi)星離開(kāi)地面后，所在位置的重力加速度隨高度的增加而不斷減小，不再等于10m/s2。（2）本題屬于牛頓第二定律與重力、萬(wàn)有引力關(guān)系式綜合應(yīng)用問(wèn)題。【解析】衛(wèi)星在升空過(guò)程中

9、可以認(rèn)為是豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，=R ：I：l ,則礦井底部的重力加速度和地球表面的重力加速度之比為 d =1選項(xiàng)A正確。二、計(jì)算題（本題共2小題,共44分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位）9. （22分）兩艘輪船，質(zhì)量都是1.0 x 107kg,相距10km,它們之間的萬(wàn)有 引力是多大？請(qǐng)將這個(gè)力與輪船所受重力進(jìn)行比較 ，看看是重力的多2少倍。（g取10m/s）Mm【解析】由萬(wàn)有引力定律F=G*可得（1.0 x 107）2F=6.67 x 10-11 x 1（x11： n=6.67X 竹 N萬(wàn)有引力與重力的比值F 6.67 x 10_5/V G=1.Q x x 10

10、/V =6.67 x 10-13答案:6.67 x 10-5N 6.67 x 10-13 倍10. （22分）（2017 威海高一檢測(cè)）某物體在地面上受到的重力為160N, 1Mm設(shè)衛(wèi)星離地面的距離為h,這時(shí)受到地球的萬(wàn)有引力為F=GMm在地球表面G=mgMm在上升至離地面h時(shí)丁虻川=ma(R地+疔兩由式得 R地1將 m=16kg,FN=90N,a= g=5m/s；R 地=6.4 x 103km,g=10m/s 代入式得4h=1.92 x 10 km答案：1.92 x 104km【能力挑戰(zhàn)區(qū)】1. (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

11、,半徑為R。下列說(shuō)法正確的是( )世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào) 35684151GMmA. 地球?qū)σ活w衛(wèi)星的引力大小為“ 心GMmB. 顆衛(wèi)星對(duì)地球的引力大小為Gm2C. 兩顆衛(wèi)星之間的引力大小為 丸3GMmD. 三顆衛(wèi)星對(duì)地球引力的合力大小為【解析】選B、G由萬(wàn)有引力定律知A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確；因三顆衛(wèi)星 連線構(gòu)成等邊三角形，圓軌道半徑為r,由數(shù)學(xué)知識(shí)易知任意兩顆衛(wèi)星 間距d=2rcos30二Cr,由萬(wàn)有引力定律知C項(xiàng)正確；因三顆衛(wèi)星對(duì)地 球的引力大小相等且互成120 ,故三顆衛(wèi)星對(duì)地球引力的合力為0,D項(xiàng)錯(cuò)誤。12. 火星半徑約為地球半徑的一半，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的9。一位宇 航員連同宇航服在地球上的質(zhì)量為50kg。求：世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)35684152(1) 在火星上宇航員所受的重力為多少？(2) 宇航員在地球上可跳 1.5m高,他以相同初速度在火星上可跳多高?(地球表面的重力加速度g取10m/s2)Mm GM