2020高中物理第六章万有引力与航天3万有引力定律课时作业含解析新人教版必修2.doc

万有引力定律一、选择题(16题只有一个选项符合题目要求，79题有多个选项符合题目要求)1对于万有引力定律的表达式FG，下面说法中正确的是()A当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大B公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的C若m1>m2，则m1受到的引力大于m2受到的引力Dm1与m2受到的引力大小相等，是一对平衡力解析：根据万有引力定律的适用条件可判定A项错误；根据牛顿运动定律可判定C、D错误；引力常量是由实验测定的，B正确。答案：B2重力是由万有引力产生的，以下说法中正确的是()A同一物体在地球上任何地方其重力都一样B物体从地球表面移到高空中，其重力变大C同一物体在赤道上的重力比在两极处小些D绕地球做圆周运动的飞船中的物体处于失重状态，不受地球的引力解析：由于地球自转同一物体在不同纬度受到的重力不同，在赤道最小，两极最大，C正确。答案：C3关于万有引力定律和引力常量的发现，下面说法中正确的是()A万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由伽利略测定的B万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的C万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由胡克测定的D万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的解析：本题考查物理学史。万有引力定律是牛顿发现的，卡文迪许首先精确的测定了引力常量，D正确。答案：D4(2019·临沂高一检测)地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为g，则该处距地球表面的高度为 ()A(1)R BRC.R D2R解析：设地球质量为M，则质量为m的物体在地球表面上重力mgG，在高度为h处的重力mgG。解以上两式得h(1)R，A正确。答案：A5在某次测定引力常量的实验中，两金属球的质量分别为m1和m2，球心间的距离为r，若测得两金属球间的万有引力大小为F，则此次实验得到的引力常量为()A.BC. D解析：根据万有引力定律可得FG，所以G，B正确，A、C、D错误。答案：B61990年5月，紫金山天文台将他们发现的第2752号小行星命名为吴健雄星，该小行星的半径为16 km，若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体，小行星密度与地球相同。已知地球半径R6 400 km，地球表面重力加速度为g。这个小行星表面的重力加速度为()A400g BgC20g Dg解析：由g，得，所以gg。答案：B7一些星球由于某种原因而发生收缩，假设该星球的直径缩小到原来的。若收缩时质量不变，不考虑星球自转的影响，则与收缩前相比()A同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的4倍B同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的16倍C该星球的平均密度增大到原来的16倍D该星球的平均密度增大到原来的64倍解析：根据万有引力公式F可知，当星球的直径缩到原来的，在星球表面的物体受到的重力F16，故选项B正确。星球的平均密度，星球收缩后64，故选项D正确。答案：BD8月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的，一个质量为600 kg的飞行器到达月球后()A在月球上的质量仍为600 kgB在月球表面上的重力为980 NC在月球表面上方的高空中重力小于980 ND在月球上的质量将小于600 kg解析：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，即Fmg×600×9.8 N980 N，故B对；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，由FG知，r增大时，引力F减小。故C对。答案：ABC9据报道，美国发射的“月球勘测轨道器”(LRO)每天在50 km的高度穿越月球两极上空10次。若以T表示LRO在离月球表面高度h处的轨道上做匀速圆周运动的周期，以R表示月球的半径，则()ALRO运行时的向心加速度为BLRO运行时的向心加速度为C月球表面的重力加速度为D月球表面的重力加速度为解析：向心加速度ar2，其中r为匀速圆周运动的轨道半径，所以LRO运行时的向心加速度为，故A错误，B正确。根据万有引力提供向心力得Gm(Rh)，根据万有引力等于重力得Gmg，解得月球表面的重力加速度g，故C错误，D正确。答案：BD二、非选择题10火星半径为地球半径的一半，火星质量约为地球质量的。一位宇航员连同宇航服在地球上的质量为100 kg，则在火星上其质量为多少？重力为多少？解析：地球表面的重力加速度g地火星表面的重力加速度g火由得g火·g地22××9.8 m/s24.36 m/s2物体在火星上的重力G火mg火100×4.36 N436 N其在火星上时质量仍为100 kg。答案：100 kg436 N 11如图所示，阴影区域是质量为M、半径为R的球体挖去一个小圆球后的剩余部分。所挖去的小圆球的球心O和大球体球心O的距离是。求球体的剩余部分对球体外离球心O距离为2R、质量为m的质点P的引力(P在两球心OO连线的延长线上)。解析：用填补法计算万有引力。将挖去的部分补上，则完整的大球对球外质点P的引力：F1半径的小球的质量M3·，补上的小球对质点P的引力：F2，因而挖去小球后阴影部分对P质点的引力FF1F2。答案：5