高考物理一轮复习课时跟踪检测十四万有引力定律及其应用.doc

题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。1 / 9【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习课时跟踪检测十四万精选高考物理一轮复习课时跟踪检测十四万有引力定律及其应用有引力定律及其应用对点训练：开普勒行星运动定律与万有引力定律1(2018·上海××区检测)关于万有引力定律，下列说法正确的是( )A牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值B万有引力定律只适用于天体之间C万有引力的发现，揭示了自然界一种基本相互作用的规律D地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是相同的解析：选 C 牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许测定了引力常量的数值，万有引力定律适用于任何物体之间，万有引力的发现，揭示了自然界一种基本相互作用的规律，选项 A、B 错误，C 正确；地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是不相同的，选项 D 错误。2(2018·福州模拟)在物理学发展过程中，有许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是( )A牛顿通过多年观测记录行星的运动，提出了行星运动的三大定律B卡文迪许发现万有引力定律，被人们称为“能称出地球质量的人”C伽利略利用“理想斜面”得出“力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因”的观点题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。2 / 9D开普勒从理论和实验两个角度，证明了轻、重物体下落一样快，从而推翻了古希腊学者亚里士多德的“小球质量越大下落越快”的错误观点解析：选 C 开普勒提出了行星运动的三大定律，牛顿在此基础上发现了万有引力定律，故 A 错误；牛顿发现万有引力定律后，英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了万有引力常量 G，所以 B 选项是错误的；伽利略利用“理想斜面”否定了“力是维持物体运动的原因”的观点，得出了“力是改变物体运动状态的原因”的观点，故 C 正确；伽利略从理论和实验两个角度，证明了轻、重物体下落一样快，从而推翻了古希腊学者亚里士多德的“小球质量越大下落越快”的错误观点，故 D 错误。3(2018·石家庄模拟)“月地检验”为万有引力定律的发现提供了事实依据。已知地球半径为 R，地球中心与月球中心的距离r60R，下列说法正确的是( )A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”B “月地检验”表明地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是不同性质的力C月球由于受到地球对它的万有引力而产生的加速度与月球绕地球做近似圆周运动的向心加速度相等D由万有引力定律可知，月球绕地球做近似圆周运动的向心加速度是地面重力加速度的1 60解析：选 C 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” ，A 错误；“月地检验”表明地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同种性质的力，B 错误；月球由于题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。3 / 9受到地球对它的万有引力而产生的加速度与月球绕地球做近似圆周运动的向心加速度相等，所以证明了万有引力的正确，C 正确；物体在地球表面所受的重力等于其受到的万有引力，则有 mg，月球绕地球在引力提供向心力作用下做匀速圆周运动，则有man，联立上两式可得 ang13 600，故 g3 600an，D 错误。4关于重力和万有引力的关系，下列认识错误的是( )A地面附近物体所受的重力就是万有引力B重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的C在不太精确的计算中，可以认为物体的重力等于万有引力D严格来说重力并不等于万有引力，除两极处物体的重力等于万有引力外，在地球其他各处的重力都略小于万有引力解析：选 A 万有引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用。任何两个物体之间都存在这种吸引作用。物体之间的这种吸引作用普遍存在于宇宙万物之间，称为万有引力。重力，就是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的，重力只是万有引力的一个分力。故 A 错误。重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的，故 B 正确。在不太精确的计算中，可以认为物体的重力等于万有引力，故 C 正确。严格来说重力并不等于万有引力，除两极处物体的重力等于万有引力外，在地球其他各处的重力都略小于万有引力，故 D 正确。对点训练：天体质量和密度的计算5(2018·银川一中月考)已知地球质量为 M，半径为 R，地球表面重力加速度为 g，有一个类地行星的质量为地球的 p 倍、半径为地球的 q 倍，该行星绕中心恒星做匀速圆周运动的周期为 T，线速度为 v，则此类地行星表面的重力加速度和中心恒星的质量分别题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。4 / 9为( )A.g、 B.g、MTv3 2gR2C.g、 D. g、MTv2 2gR解析：选 B 根据万有引力等于地表物体所受重力：Gmg，g；类地行星的质量为地球的 p 倍、半径为地球的 q 倍，则 gg；根据中心恒星对行星的万有引力充当行星做匀速圆周运动的向心力：Gm 行 2r，r，又根据上式可得：G，联立解得：M 恒 。6(2018·吉林五校联考)随着太空技术的飞速发展，地球上的人们登陆其它星球成为可能，假设未来的某一天，宇航员登上某一星球后，测得该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的 2倍，而该星球的平均密度与地球的差不多，则该星球质量大约是地球质量的( )A0.5 倍 B2 倍C4 倍 D8 倍解析：选 D 根据天体表面附近万有引力等于重力，列出等式：G mg，解得 g ，其中 M 是地球的质量，r 应该是物体在某位置到球心的距离。根据密度与质量关系得：M·r3，星球的密度跟地球密度相同，gG·r ，星球的表面重力加速度是地球表面重力加速度的 2 倍，所以星球的半径也是地球的 2 倍，所以再根据 M·r3 得：星球质量是地球质量的 8 倍。故 D 正确。7 “嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为 200 km 的圆形轨道上运行，运行周期为 127 分钟。已知引力常量 G6.67×1011 N·m2/kg2，月球半径约为 1.74×103 km，利用以上数据估算月球的质量约为( )题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。5 / 9A5.1×1013 kg B7.4×1013 kgC5.4×1022 kg D7.4×1022 kg解析：选 D “嫦娥一号”卫星的轨道半径 r1.74×103 km200 km1 940 000 m，运行周期 T127×60 s7 620 s，根据万有引力提供圆周运动向心力有 Gmr，可得中心天体月球的质量 M kg7.4×1022 kg，故 D 正确。8据报道，天文学家新发现了太阳系外的一颗行星。这颗行星的体积是地球的 a 倍，质量是地球的 b 倍。已知近地卫星绕地球运动的周期约为 T，引力常量为 G。则该行星的平均密度为( )A. B. 3T2C. D.3a bGT2解析：选 C 万有引力提供近地卫星绕地球运动的向心力Gm，且 地，由以上两式得 地。而，因而 星，C 正确。对点训练：天体表面的重力加速度问题9宇航员站在某一星球距表面 h 高度处，以某一速度沿水平方向抛出一个小球，经过时间 t 后小球落到星球表面，已知该星球的半径为 R，引力常量为 G，则该星球的质量为( )A. B.2hR2 GtC. D.Gt2 2hR2解析：选 A 设该星球表面的重力加速度 g，小球在星球表面做平抛运动，hgt2。设该星球的质量为 M，在星球表面有 mg。由以上两式得，该星球的质量为 M，A 正确。10(2018·江苏××县模拟)据报道，科学家们在距离地球 20题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。6 / 9万光年外发现了首颗系外“宜居”行星。假设该行星质量约为地球质量的 6.4 倍，半径约为地球半径的 2 倍。那么，一个在地球表面能举起 64 kg 物体的人在这个行星表面能举起的物体的质量约为(地球表面重力加速度 g10 m/s2)( )A40 kg B50 kgC60 kg D30 kg解析：选 A 根据万有引力等于重力mg 得 g，因为行星质量约为地球质量的 6.4 倍，其半径是地球半径的 2 倍，则行星表面重力加速度是地球表面重力加速度的 1.6 倍，而人的举力可认为是不变的，则人在行星表面所举起的重物质量为：m kg40 kg，故 A 正确。11多选宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间 t 小球落回原地。若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间 5t 小球落回原处。已知该星球的半径与地球半径之比为 R 星R 地14，地球表面重力加速度为 g，设该星球表面附近的重力加速度为 g，空气阻力不计。则( )Agg15 Bgg52CM 星M 地120 DM 星M 地180解析：选 AD 由速度对称性知竖直上抛的小球在空中运动时间t，因此得，A 正确，B 错误；由 Gmg 得 M，因而×2，C 错误，D 正确。12(2018·西安高三检测)理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。现假设地球是一半径为 R、质量分布均匀的实心球体，O 为球心，以 O 为原点建立坐标轴 Ox，如图所示。一个质量一定的小物体(假设它能够在地球内部移动)在 x 轴题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。7 / 9上各位置受到的引力大小用 F 表示，则选项图所示的四个 F 随 x 的变化关系图像正确的是( )解析：选 A 令地球的密度为 ，则在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，有：g。由于地球的质量为 MR3·，所以重力加速度的表达式可写成：g。根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，受到地球的万有引力即为半径等于r 的球体在其表面产生的万有引力，gr，当 rR 时，g 与 r 平方成反比。即质量一定的小物体受到的引力大小 F 在地球内部与 r 成正比，在外部与 r 的平方成反比。故选A。考点综合训练13已知一质量为 m 的物体静止在北极与赤道对地面的压力差为 N，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为 R。则地球的自转周期为( )AT2 BT2 N mRCT2 DT2 R mN解析：选 A 在北极，物体所受的万有引力 F 与支持力 N 大小相等，在赤道处有 FNNmR2，解得 T2 ，A 正确。14多选(2018·衡水调研)为进一步获取月球的相关数据，我国已成功地进行了“嫦娥三号”的发射和落月任务，该卫星在月球上空绕月球做匀速圆周运动时，经历时间 t，卫星行程为 s，卫星与月球中心连线扫过的角度是 弧度，万有引力常量为 G，则可推知( )A月球的半径为s 题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。8 / 9B月球的质量为s3 Gt2C月球的密度为32 4Gt2D若该卫星距月球表面的高度变大，其绕月运动的线速度变小解析：选 BD 卫星行程为 s，卫星与月球中心连线扫过的角度是 弧度，那么，轨道半径为；卫星在月球上空绕月球做匀速圆周运动，故轨道半径大于月球半径，故 A 错误；卫星轨道半径 R，运行速度 v，那么由万有引力提供向心力可得：m，所以月球质量为：M ，故 B 正确；轨道半径大于月球半径，故月球密度为： ，故 C 错误；由万有引力提供向心力可得线速度为：v ，故若该卫星距月球表面的高度变大，则轨道半径变大，其绕月运动的线速度变小，故 D 正确。15.有一质量为 M、半径为 R、密度均匀的球体，在距离球心 O 为 2R 的地方有一质量为 m 的质点，现在从 M 中挖去一半径为的球体(如图)，然后又在挖空部分填满另外一种密度为原来 2 倍的物质，如图所示。则填充后的实心球体对 m 的万有引力为( )A. B.5GMm 18R2C. D.13GMm 36R2解析：选 A 设球体密度为 ，则 ，在球体内部挖去半径为的球体，挖去小球的质量为：m2，挖去小球前，球与质点的万有引力：F1GMm 4R2被挖部分对质点的引力为：F2，题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。9 / 9填充物密度为原来物质的 2 倍，则填充物对质点的万有引力为挖去部分的二倍，填充后的实心球体对 m 的万有引力为：F1F22F2，A 正确，B、C、D 错误。16多选(2018·平度二模)我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星 500”的实验活动。假设王跃登陆火星后，测得火星的半径是地球半径的，质量是地球质量的。已知地球表面的重力加速度是 g，地球的半径为 R，王跃在地面上能向上竖直跳起的最大高度是 h，忽略自转的影响，下列说法正确的是( )A火星的密度为2g 3GRB火星表面的重力加速度是2g 9C火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为2 3D王跃以与在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能达到的最大高度是9h 4解析：选 AD 由 Gmg，得到：g，已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，则火星表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的，即为 g，故 B 错误；设火星质量为 M，由万有引力等于重力可得：Gmg，解得： M，密度为：，故 A 正确；由 Gm，得到 v ，火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍，故 C 错误；王跃以初速度 v0 在地球起跳时，根据竖直上抛的运动规律得出可跳起的最大高度是：h，由于火星表面的重力加速度是g，王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳起的最大高度hh，故 D 正确。