《2020-2021學(xué)年新教材高中物理 第七章 萬(wàn)有引力與宇宙航行 2 萬(wàn)有引力定律練習(xí)（含解析）新人教版必修第二冊(cè).doc-匯文網(wǎng)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020-2021學(xué)年新教材高中物理 第七章 萬(wàn)有引力與宇宙航行 2 萬(wàn)有引力定律練習(xí)（含解析）新人教版必修第二冊(cè).doc-匯文網(wǎng)（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、萬(wàn)有引力定律(25分鐘60分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共6小題,每小題5分,共30分)1.關(guān)于萬(wàn)有引力定律及其表達(dá)式F=,下列說法中正確的是()A.對(duì)于不同物體,G取值不同B.G是引力常量,由實(shí)驗(yàn)測(cè)得C.兩個(gè)物體彼此所受的萬(wàn)有引力方向相同D.兩個(gè)物體間的萬(wàn)有引力是一對(duì)平衡力【解析】選B。公式中的G是引力常量,適用于任何物體,由卡文迪什通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得,A錯(cuò)誤,B正確;兩個(gè)物體間的萬(wàn)有引力遵守牛頓第三定律,總是大小相等,方向相反,是一對(duì)作用力和反作用力,C、D錯(cuò)誤。2.如圖所示,兩球間的距離為r,兩球的質(zhì)量分布均勻,大小分別為m1、m2,半徑分別為r1、r2。則兩球的萬(wàn)有引力大小為()A.GB.GC.G

2、D.G【解析】選D。對(duì)兩質(zhì)量分布均勻的球體,F=G中的r為兩球心之間的距離。兩球的萬(wàn)有引力F=G,故D正確。3.兩個(gè)大小相同的實(shí)心小鐵球緊靠在一起,它們之間的萬(wàn)有引力為F,若兩個(gè)半徑是小鐵球2倍的實(shí)心大鐵球緊靠在一起,則它們之間的萬(wàn)有引力為()A.2F B.4FC.8F D.16F【解析】選D。設(shè)小鐵球的質(zhì)量為m,半徑為r,則兩小鐵球之間的萬(wàn)有引力為F=G。設(shè)鐵球的密度為,則小鐵球的質(zhì)量為m=V=·r3,大鐵球的質(zhì)量為M=V=·(2r)3=8··r3,則M=8m,兩個(gè)大鐵球之間的萬(wàn)有引力為F=G=G=16G=16F,D正確。4.(2020·海口

3、高一檢測(cè))2020年2月20日,我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射“新技術(shù)實(shí)驗(yàn)C星”。假設(shè)該衛(wèi)星質(zhì)量為m,在離地面高度為h的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知地球質(zhì)量為M,半徑為R,引力常量為G,則地球?qū)πl(wèi)星的萬(wàn)有引力大小為()A.GB.GC.GD.G【解析】選D。地球?qū)πl(wèi)星的萬(wàn)有引力大小為F=G,其中r為衛(wèi)星到地心的距離,即r=R+h,故選項(xiàng)D正確。5.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)月球后的說法錯(cuò)誤的是(g取9.8 m/s2)()A.在月球上的質(zhì)量仍為600 kgB.在月球表面受到的重力為980 NC.在月球表面上方的高空中所受萬(wàn)有引力小于980 N

4、D.在月球上的質(zhì)量將小于600 kg【解析】選D。物體的質(zhì)量與物體所處的位置及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),選項(xiàng)A正確,D錯(cuò)誤;由題意可知,物體在月球表面上所受的重力為地球表面上所受重力的,即F=mg=×600×9.8 N=980 N,選項(xiàng)B正確;由F=G知,r增大時(shí),萬(wàn)有引力F減小,選項(xiàng)C正確。6.對(duì)于相隔一定距離的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),要使它們之間的萬(wàn)有引力變?yōu)樵瓉淼?倍,可以采用的辦法是A.僅把兩者的質(zhì)量都增大2倍B.僅把兩者的質(zhì)量都增大到原來的倍C.僅把兩者的距離減小到原來的D.僅把兩者的距離增大到原來的倍【解析】選B。根據(jù)萬(wàn)有引力定律F=G可知,A項(xiàng):僅把兩者的質(zhì)量都增大2倍,萬(wàn)有引力將變?yōu)?/p>

5、原來的4倍;B項(xiàng):僅把兩者的質(zhì)量都增大到原來的倍,萬(wàn)有引力將變?yōu)樵瓉淼?倍;C項(xiàng):僅把兩者的距離減小到原來的一半,萬(wàn)有引力將變?yōu)樵瓉淼?倍;D項(xiàng):僅把兩者的距離增大到原來的倍,萬(wàn)有引力將變?yōu)樵瓉淼囊话搿９蔬xB。二、非選擇題(本題共2小題,共30分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)7.(14分)已知太陽(yáng)的質(zhì)量為M,地球的質(zhì)量為m1,月球的質(zhì)量為m2,當(dāng)發(fā)生日食時(shí),太陽(yáng)、月球、地球幾乎在同一直線上,且月球位于太陽(yáng)與地球中間,如圖所示。設(shè)月球到太陽(yáng)的距離為a,到地球的距離為b,則太陽(yáng)對(duì)地球的引力F1和太陽(yáng)對(duì)月球的引力F2的大小之比為多少?【解析】由太陽(yáng)對(duì)地球和月球的引力滿足F=

6、G,知:太陽(yáng)對(duì)地球的引力F1=G,太陽(yáng)對(duì)月球的引力F2=G,故=。答案:8.(16分)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為9 N,則此火箭離地球表面的距離為地球半徑的多少倍?(g取10 m/s2)【解析】設(shè)此時(shí)火箭上升到離地球表面高度為h處,火箭中物體的視重等于物體受到的支持力FN,物體受到的重力為mg,g是高為h處的重力加速度,由牛頓第二定律得FN-mg=ma,其中m=,代入式得mg=FN-a=(9-×5) N=1 N。在距離地面高度為h處,物體的重力為1 N,物體的重力等于萬(wàn)有引力。在地球表面:mg=G,在距離地面h高處:mg=G,與相除

7、可得=,所以R地+h=·R地=·R地=4R地,所以h=3R地。答案:3倍(15分鐘40分)9.(6分)2020年5月12日9時(shí)16分,我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用快舟一號(hào)甲運(yùn)載火箭,以“一箭雙星”方式,成功將“行云二號(hào)”01/02星發(fā)射升空,衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道。其中“行云二號(hào)”01星命名為“行云·武漢號(hào)”,并通過在箭體上涂刷“英雄武漢·偉大中國(guó)”和致敬醫(yī)護(hù)工作者群像的方式,致敬英雄的城市和廣大醫(yī)護(hù)工作者。假設(shè)“行云二號(hào)”01星離開地球的過程中,用R表示衛(wèi)星到地心的距離,用F表示衛(wèi)星受到地球的引力。下列圖像中正確的是()【解析】選D。 F表示衛(wèi)星受到地球的引力,

8、根據(jù)萬(wàn)有引力定律公式,有:F=,故F -是直線,故A、B、C錯(cuò)誤,D正確;故選D。10.(6分)如圖所示,兩星球相距為L(zhǎng),質(zhì)量比為mAmB=19,兩星球半徑遠(yuǎn)小于L。從星球A沿AB連線向B以某一初速度發(fā)射一探測(cè)器。只考慮星球A、B對(duì)探測(cè)器的作用,下列說法正確的是()A.探測(cè)器的速度一直減小B.探測(cè)器在距星球A為處加速度為零C.若探測(cè)器能到達(dá)星球B,其速度可能恰好為零D.探測(cè)器在距星球A為處加速度為零【解析】選B。探測(cè)器從A向B運(yùn)動(dòng),所受的萬(wàn)有引力合力先向左再向右,則探測(cè)器的速度先減小后增大,選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤;當(dāng)探測(cè)器合力為零時(shí),加速度為零,則有=,因?yàn)閙AmB=19,則rArB=13,知探測(cè)器距

9、離星球A的距離為x=,選項(xiàng)B正確,D錯(cuò)誤。11.(6分)某未知星體的質(zhì)量是地球質(zhì)量的,直徑是地球直徑的,則一個(gè)質(zhì)量為m的人在未知星體表面受到的引力F星和在地球表面所受引力F地的比值為()A.16B.4C.D.【解析】選B。根據(jù)萬(wàn)有引力定律F=G,得=·=×()2=4。選項(xiàng)B正確。12.(22分)假設(shè)某航天員駕駛一艘宇宙飛船飛臨X星球,然后在該星球上做火箭發(fā)射實(shí)驗(yàn)。微型火箭點(diǎn)火后加速上升4 s后熄火,測(cè)得火箭上升的最大高度為80 m,若火箭始終在垂直于星球表面的方向上運(yùn)動(dòng),火箭燃料質(zhì)量的損失及阻力忽略不計(jì),且已知該星球的半徑為地球半徑的,質(zhì)量為地球質(zhì)量的,地球表面的重力加速度g0取10 m/s2。(忽略地球及星球的自轉(zhuǎn)帶來的影響)(1)求該星球表面的重力加速度的大小;(2)求火箭點(diǎn)火加速上升時(shí)所受的平均推力與其所受重力的比值。【解析】(1)根據(jù)mg=及mg0=解得g=g0=5 m/s2。(2)加速上升階段h1=at2減速上升階段h2=又h1+h2=80 m解得a=5 m/s2根據(jù)牛頓第二定律有F-mg=ma解得=2。答案:(1)5 m/s2(2)2- 6 -