（山东省专用）2018-2019学年高中物理 第六章 万有引力与航天 课时跟踪检测（八）太阳与行星间的引力 万有引力定律（含解析）新人教版必修2

课时跟踪检测（八） 太阳与行星间的引力 万有引力定律1牛顿发现万有引力定律的思维过程是()A理想实验理论推导实验检验B假想理论推导规律形成C假想理论推导实验检验D实验事实假想理论推导解析：选C牛顿的思维过程：既然是行星与太阳间的引力使得行星不能飞离太阳，那么是什么力使得地面的物体不能离开地球，总要落回地面呢？这个力延伸到月球，拉住月球使它绕地球运动的力与拉着苹果下落的力，是否是同一种性质的力？是否遵循相同的规律？用月地检验来验证，故C正确。2生活中我们常看到苹果落向地球，而不是地球向上运动碰到苹果。下列论述中正确的是()A原因是苹果质量小，对地球的引力较小，而地球质量大，对苹果的引力较大B原因是地球对苹果有引力，而苹果对地球没有引力C苹果对地球的作用力和地球对苹果的作用力大小是相等的，但由于地球质量极大，不可能产生明显的加速度D以上说法都不对解析：选C由牛顿第三定律知，苹果与地球间的相互作用力大小相等，而苹果的质量远小于地球的质量，因而产生的加速度远大于地球的加速度。3在物理学的发展过程中，许多科学家做出了贡献，以下说法不符合史实的是()A牛顿利用开普勒第三定律和牛顿第三定律发现了万有引力定律B卡文迪许测出了引力常量G，被称为“称量地球重量的人”C伽利略用“月地检验”证实了万有引力定律的正确性D开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律解析：选C牛顿利用开普勒第三定律和牛顿第三定律发现了万有引力定律，选项A正确；卡文迪许测出了引力常量G，被称为“称量地球重量的人”，选项B正确；牛顿用“月地检验”证实了万有引力定律的正确性，选项C错误；开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，选项D正确；此题选择错误的选项，故选C。4.经国际小行星命名委员会批准，紫金山天文台发现的一颗绕太阳运行的小行星被命名为“南大仙林星”。如图，轨道上a、b、c、d四个位置中，该行星受太阳引力最大的是()AaBbCc Dd解析：选A由万有引力表达式FG可知，距离越近，万有引力越大，则由题图可知a位置距离太阳最近，故该行星受太阳引力最大的是a位置，故A正确。5设地球是半径为R的均匀球体，质量为M，若把质量为m的物体放在地球的中心，则物体受到的地球的万有引力大小为()A零 B无穷大CG D无法确定解析：选A有的同学认为：由万有引力公式FG，由于r0，故F为无穷大，从而错选B。设想把物体放到地球的中心，此时FG已不适用。地球的各部分对物体的吸引力是对称的，故物体受到的地球的万有引力是零，故应选A。6多选关于引力常量G，下列说法中正确的是()AG值的测出使万有引力定律有了真正的实用价值B引力常量G的大小与两物体质量的乘积成反比，与两物体间距离的平方成正比C引力常量G在数值上等于两个质量都是1 kg的可视为质点的物体相距1 m时的相互吸引力D引力常量G是不变的，其数值大小与单位制的选择无关解析：选AC利用G值和万有引力定律不但能“称”出地球的质量，而且可测定远离地球的一些天体的质量、平均密度等，故A正确；引力常量G是一个普遍适用的常量，其数值等于两个质量都是1 kg的质点相距1 m时的相互吸引力，它的大小与所选的单位有关，故B、D错误，C正确。7卫星在高空某处所受的引力为它在地面某处所受引力的一半，则卫星离地面的高度与地球半径之比为()A(1)1 B(1)1C.1 D1解析：选B设地球的半径为R，卫星离地面高度为h，所以Fh，F地，其中FhF地，因此，选项B正确。8多选如图所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为M，半径为R。下列说法正确的是()A地球对一颗卫星的引力大小为GB一颗卫星对地球的引力大小为GC两颗卫星之间的引力大小为GD三颗卫星对地球引力的合力大小为G解析：选BC根据万有引力定律FG可知，质量分布均匀的球体间的引力距离r等于两球心间的距离，而rR为同步卫星距地面的高度，故A错误；计算卫星与地球间的引力，r应为卫星到地球球心间的距离也就是卫星运行轨道半径r，故B选项正确；根据几何关系可知，两同步卫星间的距离dr，故两卫星间的引力大小为G，故C正确；卫星对地球的引力均沿卫星与地球间的连线向外，由于三颗卫星质量大小相等，对地球的引力大小相等，又因为三颗卫星等间隔分布，根据几何关系可知，地球受到三个卫星的引力大小相等方向成120角，所以合力为0，故D错误。9.多选某同学学习了天体运动的知识后，假想宇宙中存在着由四颗星组成的孤立星系。一颗母星处在正三角形的中心，三角形的顶点各有一颗质量相等的小星围绕母星做圆周运动。如果两颗小星间的万有引力为F，母星与任意一颗小星间的万有引力为9F。则()A每颗小星受到的万有引力为FB每颗小星受到的万有引力为FC母星的质量是每颗小星质量的3倍D母星的质量是每颗小星质量的3 倍解析：选AC每颗小星受到的万有引力为2Fcos 309FF，选项A正确，B错误；设正三角形边长为a，由万有引力定律可得：9G，解得M3m，选项C正确，D错误。10.某地区的地下发现了天然气资源，如图所示，在水平地面P点的正下方有一球形空腔区域内储藏有天然气。假设该地区岩石均匀分布且密度为，天然气的密度远小于，可忽略不计。如果没有该空腔，地球表面正常的重力加速度大小为g；由于空腔的存在，现测得P点处的重力加速度大小为kg(k1)。已知引力常量为G，球形空腔的球心深度为d，则此球形空腔的体积是()A. B.C. D.解析：选D如果将近地表的球形空腔填满密度为的岩石，则该地区重力加速度便回到正常值，因此，如果将空腔填满，地面质量为m的物体的重力为mg，没有填满时是kmg，故空腔填满后引起的引力为(1k)mg；根据万有引力定律，有：(1k)mgG，解得：V，故D正确。11已知太阳的质量为M，地球的质量为m1，月球的质量为m2，当发生日食时，太阳、月球、地球几乎在同一直线上，且月球位于太阳与地球中间，如图所示。设月球到太阳的距离为a，到地球的距离为b，则太阳对地球的引力F1和太阳对月球的引力F2的大小之比为多少？解析：由太阳对地球和月球的吸引力满足FG，知：太阳对地球的引力F1G，太阳对月球的引力F2G，故。答案：12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，空气阻力不计)(1)求该星球表面附近的重力加速度g；(2)已知该星球的半径与地球半径之比为R星R地14，求该星球的质量与地球质量之比M星M地。解析：(1)根据匀变速直线运动规律t得：从竖直上抛到最高点，上升的时间是，上升和下降的时间相等，所以从上抛到落回原处t由于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。根据匀变速直线运动规律得：5t由得该星球表面附近的重力加速度gg2 m/s2。(2)根据万有引力等于重力得：mgM所以。答案：(1)2 m/s2(2)180- 6 -