2019-2020年高中物理第六章万有引力与航天第3节万有引力定律课时作业含解析新人教版必修.doc

2019-2020年高中物理第六章万有引力与航天第3节万有引力定律课时作业含解析新人教版必修 基础夯实 一、选择题(13题为单选题，46题为多选题)1(湖南省娄底市xxxx学年高一下学期期中)下列说法符合史实的是(C)A牛顿发现了行星的运动规律B胡克发现了万有引力定律C卡文迪许测出了引力常量G，被称为“称量地球重量的人”D伽利略用“月地检验”证实了万有引力定律的正确性解析：根据物理学史可判选项C正确。2如图是力学中的三个实验装置，这三个实验共同的物理思想方法是(B)A极限的思想方法B放大的思想方法C控制变量的思想方法D猜想的思想方法解析：桌面受力发生的微小形变借助于光的反射来放大；玻璃瓶受力发生的微小形变借助于液体体积变化来放大；测定引力常量时，引力大小借助于光的反射来放大，因此三个实验均体现出放大的思想方法，B项正确。3(河北冀州中学xxxx学年高一下学期检测)宇航员王亚平在“天宮1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全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(B)A0 B C D 解析：飞船在距地面高度为h处，由万有引力定律得：mg解得：g，故选B。4关于引力常量G，下列说法中正确的是(AC)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1kg的可视为质点的物体相距1m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：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，其物理意义是两个质量都是1kg的质点相距1m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。5对于质量为m1和m2的两个物体间的万有引力FG，下列说法正确的是(AD)A当有第3个物体m3放入m1、m2之间时，m1和m2间的万有引力将保持不变B当两物体间的距离r趋向零时，万有引力趋向无穷大C星球与星球之间才有万有引力，人与人之间没有万有引力D两个物体间的引力总是大小相等，方向相反，是一对作用力与反作用力解析：任何两个物体之间均存在万有引力，其大小只与物体的质量和间距有关，故A对C错；当物体间距很小时，公式已不再适用，B错；物体间的相互吸引力是一对作用力与反作用力，D正确。6假如地球的自转速度增大，关于物体重力，下列说法正确的是(ABC)A放在赤道上的物体的万有引力不变B放在两极上的物体的重力不变C放在赤道上的物体的重力减小D放在两极上的物体的重力增加解析：地球的自转速度增大，地球上所有物体受到的万有引力不变，A正确；在两极，物体受到的重力等于万有引力，万有引力不变，故其重力不变，B正确，D错误；放在赤道上的物体，F引Gm2R，由于增大，而F引不变，则G减小，C正确。二、非选择题7(辽宁师大附中xxxx学年高一下学期检测)如图所示，火箭内平台上放有测试仪器，火箭从地面启动后，以加速度竖直向上匀加速运动，升到某一高度时，测试仪对平台的压力为启动前压力的。已知地球半径为R，求火箭此时离地面的高度。(g为地面附近重力加速度)答案：R解析：在地面附近的物体，所受重力近似等于物体所受到的万有引力。取测试仪为研究对象，其先后受力如图(甲)(乙)所示，据物体的平衡条件有FN1mg1，g1g，当升到某一高度时，根据牛顿第二定律有FN2mg2m，FN2mg2mg，g2g。设火箭距地面高度为H，mg2G，g，HR。 能力提升 一、选择题(1、2题为单选题，3、4题为多选题)1(湖北襄阳市xxxx学年高一下学期期中四校联考)英国新科学家(New Scientist)杂志评选出了xx年度世界8项科学之最，在XTEJ1650500双星系统中发现的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半径R约45km，质量M和半径R的关系满足(其中c为光速，G为引力常量)，则该黑洞表面重力加速度的数量级为(C)A108m/s2 B1010m/s2C1012m/s2 D1014m/s2解析：黑洞实际为一天体，天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力，对黑洞表面某一质量为m的物体有：Gmg，又有，联立解得g，带入数据得重力加速度的数量级为1012m/s2，故选C。2据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600N的人在这个行星表面的重量将变为960N。由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为(B)A0.5 B2 C3.2 D4解析：若地球质量为M0，则“宜居”行星质量为M6.4M0，由mgG得：所以2。32013年12月14日，“嫦娥三号”成功登陆月球并释放出“玉兔”月球车(如图)，中国成为世界上第三个在月球实现软着陆的国家。我们可以假想人类不断向月球“移民”，经过较长时间后，月球和地球仍可视为均匀球体，地球的总质量仍大于月球的总质量，月球仍按原轨道运行，以下说法正确的是(BC)A月地之间的万有引力将不变B月球绕地球运动的周期将变大C月球绕地球运动的向心加速度将变小D月球表面的重力加速度将不变解析：设移民质量为m，未移民时的万有引力F引G与移民后的万有引力F引G比较可知，由于M比m大，所以F引F引；由于地球的质量变小，由F引G(mm)r()2(mm)a可知，月球绕地球运动的周期将变大，月球绕地球运动的向心加速度将变小；由月球对其表面物体的万有引力等于其重力可知，由于月球质量变大，因而月球表面的重力加速度将变大。4目前，中国正在实施“嫦娥一号”登月工程，已知月球上没有空气，重力加速度为地球的，假如你登上月球，你能够实现的愿望是(AC)A轻易将100kg物体举过头顶B放飞风筝C做一个同地面上一样的标准篮球场，在此打球，发现自己成为扣篮高手D推铅球的水平距离变为原来的6倍解析：因为g月g地，所以在月球上举100kg的重物，相当于在地球上举16.7kg的物体，故A正确；在月球上弹跳高度是地球上的6倍，故C正确；根据平抛运动xv0，知D错；月球上没有空气，故不能放飞风筝，B错。二、非选择题5(太原五中xxxx学年高一检测)设地球表面的重力加速度为10m/s2，某同学在地面上用体重计所称体重为500N。假如此同学有幸乘坐一艘宇宙飞船，飞行至距离地面高度为1/4地球半径的某处，此时该同学受到的地球引力大小约为_320_N；若此同学有幸到距离地面高度为1/16地球半径的宇宙空间站上参观，则在空间站上用体重计所称体重为_0_N。解析：在地球表面mgG，在离地面高度等于h处，mgG，当hR时mgmg320N。在空间站中，由于万有引力全部作为向心力，该同学处于完全失重状态，所以体重计示数为零。6已知月球质量是地球质量的1/81，月球半径是地球半径的1/3.8(1)在月球和地球表面附近，以同样的初速度分别竖直上抛一个物体时，上升的最大高度之比是多少？(2)在距月球和地球表面相同高度处(此高度较小)，以同样的初速度分别水平抛出一个物体时，物体的水平射程之比为多少？答案：(1)5.6(2)2.37解析：(1)在月球和地球表面附近竖直上抛的物体都做匀减速直线运动，其上升的最大高度分别为：h月v/2g月，h地v/2g地。式中，g月和g地是月球表面和地球表面附近的重力加速度，根据万有引力定律得：g月，g地于是得上升的最大高度之比为：81()25.6。(2)设抛出点的高度为H，初速度为v0，在月球和地球表面附近做平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动，从抛出到落地所用时间分别为：t月，t地在水平方向做匀速直线运动，其水平射程之比为2.37。