2018-2019学年高中物理 第六章 万有引力与航天 课时提升作业十 6.3 万有引力定律 新人教版必修2.doc
《2018-2019学年高中物理 第六章 万有引力与航天 课时提升作业十 6.3 万有引力定律 新人教版必修2.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2018-2019学年高中物理 第六章 万有引力与航天 课时提升作业十 6.3 万有引力定律 新人教版必修2.doc(6页珍藏版)》请在装配图网上搜索。
课时提升作业 十 万有引力定律 (20分钟 50分) 一、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分) 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:从苹果落地产生假想,后来经过理论推导得出万有引力定律,最后通过地—月检验,确定定律的正确性。 2.关于万有引力和万有引力定律的理解,正确的是 ( ) A.不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力 B.只有能看作质点的两物体间的引力才能用F=Gm1m2r2计算 C.由F=Gm1m2r2知,两物体间距离r减小时,它们之间的引力增大 D.万有引力常量的大小首先是由牛顿测出来的,且约等于6.6710-11 Nm2/kg2 【解析】选C。任何物体间都存在相互作用的引力,故称万有引力,选项A错误;两个质量分布均匀的球体间的万有引力也能用F=Gm1m2r2来计算,选项B错误;物体间的万有引力与它们间距离r的二次方成反比,故r减小,它们间的引力增大,选项C正确;引力常量G是由卡文迪许精确测出的,选项D错误。 【补偿训练】 下列关于物理学家的说法正确的是 ( ) A. 开普勒通过深入研究第谷的数据提出行星运动三大定律 B.笛卡尔发现了万有引力定律 C.卡文迪许为了检验万有引力定律的正确性,首次进行了“月—地检验” D.伽利略第一次精确测量出了万有引力常量 【解析】选A。开普勒通过观察天象以及深入研究第谷的数据提出行星运动三大定律,选项A正确;牛顿提出了万有引力定律,选项B错误;牛顿为了检验万有引力定律的正确性,首次进行了“月—地检验”,而卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量,选项C、D错误。 3.两个质量均匀的球体相距r,它们之间的万有引力为10-8 N,若它们的质量、距离都增加为原来的2倍,则它们间的万有引力为 ( ) A.10-8 N B.210-8 N C.410-8 N D.810-8 N 【解析】选A。根据万有引力定律F=Gm1m2r2,若它们的质量、距离都增加为原来的2倍,则万有引力不变,仍为10-8 N,选项A正确。 4.火箭在高空某处所受的引力为它在地面某处所受引力的一半,则火箭离地面的高度与地球半径之比为( ) A.(2+1)∶1 B.(2-1)∶1 C.2∶1 D.1∶2 【解析】选B。设地球的半径为R,火箭离地面高度为h,所以Fh=GMm(R+h)2,F地=GMmR2,其中Fh=12F地,因此hR=2-11,选项B正确。 二、计算题(14分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位) 5.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 F=GMmr2,知: 太阳对地球的引力F1=GMm1(a+b)2, 太阳对月球的引力F2=GMm2a2, 故F1F2=m1a2m2(a+b)2。 答案:m1a2m2(a+b)2 【补偿训练】 月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍,运行周期约为27天。应用开普勒定律计算:在赤道平面内离地多高时,人造地球卫星随地球一起转动,就像停留在天空中不动一样?(结果保留三位有效数字,取R地=6 400 km) 【解析】月球和人造地球卫星都环绕地球运动,故可用开普勒第三定律求解。当人造地球卫星相对地球不动时,则人造地球卫星的周期与地球自转周期相同。设人造地球卫星轨道半径为R、周期为T。根据题意知月球轨道半径为60R地,周期为T0=27天,则有:R3T2=(60R地)3T02。整理得R=3T2T0260R地=3(127)260R地≈ 6.67R地。卫星离地高度H=R-R地=5.67R地=5.676 400 km≈3.63104km。 答案:3.63104 km 1.(6分)某未知星体的质量是地球质量的14,直径是地球直径的14,则一个质量为m的人在未知星体表面受到的引力F星和地球表面所受引力F地的比值F星F地为( ) A.16 B.4 C.116 D.14 【解析】选B。根据万有引力定律F=GMmR2∝MR2,故F星F地=M星M地R地2R星2=14(41)2=4。选项B正确。 【补偿训练】 (2015海南高考)若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体,它们在水平方向运动的距离之比为2∶7。已知该行星质量约为地球的7倍,地球的半径为R,由此可知,该行星的半径约为 ( ) A.12R B.72R C.2R D.72R 【解析】选C。物体平抛时水平方向满足x=v0t,所以t1t2=x1x2=27;竖直方向由h=12gt2得g=2ht2,因此g1g2=t22t12=74。在星球表面物体所受的重力等于万有引力,由g=GMR2得R1R2=M1g2M2g1=2,又因为R2=R,所以R1=2R,故选C。 2.(14分)火星半径是地球半径的12,火星质量大约是地球质量的19,那么: (1)地球表面上质量为50 kg的宇航员在火星表面上受到的重力是多少? (2)若宇航员在地球表面能跳1.5 m高,那他在火星表面能跳多高?(在地球表面的重力加速度g取 10 m/s2) 【解题指南】本题涉及星球表面重力加速度的求法,应先求火星表面的重力加速度,再求宇航员在火星表面所受的重力;然后再利用竖直上抛运动规律求上升的高度。 【解析】(1)在地球表面有 mg=GMmR2, 得g=GMR2, 同理可知,在火星上有g′=GMR2, 即g′=G19M12R2=4GM9R2=49g=409 m/s2 宇航员在火星上受到的重力 G′=mg′=50409 N=222.2 N。 (2)在地球表面宇航员跳起的高度H=v022g, 在火星表面宇航员跳起的高度h=v022g, 综上可知,h=ggH=104091.5 m=3.375 m。 答案:(1)222.2 N (2)3.375 m 【补偿训练】 某物体在地面上受到的重力为160 N,将它放置在卫星中,在卫星以a=12g 的加速度随火箭向上加速升空的过程中,物体与卫星中的支持物的相互挤压的力为90 N,卫星距地球表面有多远?(地球半径R地=6.4103 km,g表示重力加速度, g取10 m/s2) 【解析】卫星在升空过程中可以认为是竖直向上做匀加速直线运动,设卫星离地面的距离为h,这时受到地球的万有引力为 F=GMm(R地+h)2 在地球表面 GMmR地2=mg ① 在上升至离地面h时, FN-GMm(R地+h)2=ma ② 由①②式得(R地+h)2R地2=mgFN-ma 则h=mgFN-ma-1R地 ③ 将mg=160 N,FN=90 N, a=12g=5 m/s2,R地=6.4103 km,g=10 m/s2, 代入③式得h=1.92104 km。 答案:1.92104 km- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2018-2019学年高中物理 第六章 万有引力与航天 课时提升作业十 6.3 万有引力定律 新人教版必修2 2018 2019 学年 高中物理 第六 万有引力 航天 课时 提升 作业 新人 必修
装配图网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
链接地址:https://www.zhuangpeitu.com/p-6275121.html