2012高中物理3.1万有引力定律每课一练粤教版必修2

用心爱心专心13.1万有引力定律每课一练（粤教版必修2）1．(双选)月球沿近似于圆的椭圆轨道绕地球运动，其公转周期是27天，关于月球的下列说法正确的是()A．绕地球运动的角速度不变B．近地点处线速度大于远地点处的的线速度C．近地点处加速度大于远地点处的加速度D．其椭圆轨道半长轴的立方与它的公转周期的平方之比是一个与月球质量有关的常数2．下列关于万有引力定律的说法中，不正确的是()A．万有引力定律是牛顿发现的B．F＝Gm1m2r2中的G是一个比例常数，是没有单位的C．万有引力定律适用于任意质点间的相互作用D．两个质量分布均匀的分离的球体之间的相互作用力也可以用F＝Gm1m2r2来计算，r是两球体球心间的距离3．下列关于万有引力的说法中正确的是()A．万有引力是普遍存在于宇宙空间中所有具有质量的物体之间的相互作用力B．重力和引力是两种不同性质的力C．当两物体间有另一质量不可忽略的物体存在时，则这两个物体间的万有引力将增大D．当两物体间距离为零时，万有引力将无穷大4．下列关于万有引力定律的说法中，正确的是()①万有引力定律是卡文迪许在实验室中发现的②对于相距很远、可以看成质点的两个物体，万有引力定律F＝GMmr2中的r是两质点间的距离③对于质量分布均匀的球体，公式中的r是两球心间的距离④质量大的物体对质量小的物体的引力大于质量小的物体对质量大的物体的引力A．①③B．②④C．②③D．①④5．苹果自由落向地面时加速度的大小为g，在离地面高度等于地球半径处做匀速圆周运动的人造卫星的向心加速度为()A．gB.12gC.14gD．无法确定6．设想把质量为m的物体放到地球的中心，地球质量为M，半径为R，则物体与地球间的万有引力是()A．零B．无穷大C．GMmR2D．无法确定7．月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的16，一个质量为600kg的飞行器到达月球后，下列说法错误的是()A．在月球上的质量仍为600kg用心爱心专心2B．在月球表面上的重力为980NC．在月球表面上方的高空中重力小于980ND．在月球上的质量将小于600kg8．如图2所示，两个半径分别为r1＝0.40m，r2＝0.60m，质量分布均匀的实心球质量分别为m1＝4.0kg、m2＝1.0kg，两球间距离r0＝2.0m，则两球间的相互引力的大小为(G＝6.67×10－11N·m2/kg2)()图2A．6.67×10－11NB．大于6.67×10－11NC．小于6.67×10－11ND．不能确定9．一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是它在地球上所受万有引力的()A．0.25倍B．0.5倍C．2.0倍D．4.0倍题号123456789答案10.火星半径为地球半径的一半，火星质量约为地球质量的19.一位宇航员连同宇航服在地球上的质量为100kg，则在火星上其质量为________kg，重力为________N．(g取9.8m/s2)11．假设地球自转速度达到使赤道上的物体能“飘”起来(完全失重)．试估算一下，此时地球上的一天等于多少小时？(地球半径取6.4×106m，g取10m/s2)12．如图3所示，用心爱心专心3图3火箭内平台上放有测试仪，火箭从地面启动后，以加速度g2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1718.已知地球半径为R，求火箭此时离地面的高度．(g为地面附近的重力加速度)参考答案1．BC[由开普勒第二定律知，A错误，B正确；加速度由万有引力提供，根据GMmr2＝ma知，C正确；由开普勒第三定律知，a3T2＝k，而k与月球的质量无关，故D错误．]2．B[万有引力定律是牛顿在前人研究的基础上发现的，据F＝Gm1m2r2知G的国际单位是N·m2/kg2，适用于任何两个物体之间的相互引力作用．]3．A[两物体间万有引力大小只与两物体质量的乘积及两物体间的距离有关，与存不存在另一物体无关，所以C错．若间距为零时，公式不适用，所以D错．]4．C5．C[地面处：mg＝GMmR2，则g＝GMR2离地面高为R处：mg′＝GMm2，则g′＝GM4R2所以g′g＝14，即g′＝14g，C正确．]6．A[设想把物体放到地球中心，此时F＝GMmr2已不适用，地球的各部分对物体的吸引力是对称的，故物体与地球间的万有引力是零，答案为A.]7．D[物体的质量与物体所处的位置及运动状态无关，故A对，D错；由题意可知，物体在月球表面上受到的重力为地球表面上重力的16，即F＝16mg＝16×600×9.8N＝980N，故B对；由F＝Gm1m2r2知，r增大时，引力F减小．在星球表面，物体的重力可近似认为等于物体所受的万有引力，故C对．]点评物体的质量是物体所含物质的多少，与物体所处的位置和物体的运动状态无关；在星球表面，物体的重力可认为等于物体所受的万有引力，与物体和星球的质量及二者的相对位置有关．8．C[此题中为两质量分布均匀的球体，r是指两球心间的距离，由万有引力定律公式得用心爱心专心4F＝Gm1m2r2＝6.67×10－11×4.0×1.0＋0.40＋2N＝2.96×10－11N6.67×10－11N，故选C.对公式F＝Gm1m2r2的各物理量的含义要弄清楚．两物体之间的距离r：当两物体可以看成质点时，r是指两质点间距离；对质量分布均匀的球体，r是指两球心间距离．]9．C[由万有引力定律公式，在地球上引力F＝GMmR2，在另一星球上引力F′＝GM′mR′2＝GM2mR22＝2GMmR2＝2F，故C正确．]10．100436解析地球表面的重力加速度g地＝GM地R2地①火星表面的重力加速度g火＝GM火R2火②由①②得g火＝R2地M火R2火M地·g地＝22×19×9.8m/s2≈4.36m/s2，物体在火星上的重力mg火＝100×4.36N＝436N.11．1.4h解析物体刚要“飘”起来时，还与地球相对静止，其周期等于地球自转周期，此时物体只受重力作用，物体“飘”起来时，半径为R地，据万有引力定律有mg＝GMmR2地＝m4π2T2R地得T＝4π2R地g＝4π2×6.4×10610s＝5024s＝1.4h.12.R2解析在地面附近的物体，所受重力近似等于物体受到的万有引力，即mg≈GMmR2，物体距地面一定高度时，万有引力定律中的距离为物体到地心的距离，重力和万有引力近似相等，故此时的重力加速度小于地面上的重力加速度．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FN1＝mg1，g1＝g所以FN1＝mg据牛顿第二定律有FN2－mg2＝ma＝m·g2所以FN2＝mg2＋mg2由题意知FN2＝1718FN1，所以mg2＋mg2＝1718mg所以g2＝49g，由于mg≈GMmR2，设火箭距地面高度为H，所以mg2＝GMm＋2用心爱心专心5又mg＝GMmR2所以49g＝gR2＋2，H＝R2.