高中物理 6_2 太陽與行星間的引力 6_3 萬有引力定律課時作業(yè) 新人教版必修2
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高中物理 6_2 太陽與行星間的引力 6_3 萬有引力定律課時作業(yè) 新人教版必修2
6.2 太陽與行星間的引力 6.3 萬有引力定律一、單項(xiàng)選擇題1在牛頓發(fā)現(xiàn)太陽與行星間的引力過程中,得出太陽對行星的引力表達(dá)式后推出行星對太陽的引力表達(dá)式,是一個很關(guān)鍵的論證步驟。這一步驟采用的論證方法是()A研究對象的選取 B理想化過程C控制變量法 D等效法解析:對于太陽與行星之間的相互作用力,太陽和行星的地位完全相同,既然太陽對行星的引力符合關(guān)系式F,依據(jù)等效法,行星對太陽的引力也符合關(guān)系式F,故D項(xiàng)正確。答案:D2(2016日照高一檢測)若衛(wèi)星質(zhì)量為m、離地球表面的高度為h,地球質(zhì)量為M、半徑為R,G為引力常量,則地球?qū)πl(wèi)星萬有引力的大小為()AG BGCG DG解析:衛(wèi)星到地心的距離為Rh,根據(jù)萬有引力定律,地球?qū)πl(wèi)星萬有引力的大小為G,選項(xiàng)D正確。答案:D3(2016銀川高一檢測)據(jù)報道,最近在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星,其質(zhì)量約為地球質(zhì)量為6.4倍,一個在地球表面重量為600 N的人在這個行星表面的重力將變?yōu)?60 N。由此可推知,該行星的半徑與地球半徑之比約為()A0.5 B2C3.2 D4解析:若地球質(zhì)量為M0,則“宜居”行星質(zhì)量為M6.4M0,由mg得:,所以 2,故B正確。答案:B4地球和金星都是圍繞太陽運(yùn)動的行星,設(shè)它們繞太陽運(yùn)動的軌道半徑分別為r1和r2,且r1>r2,運(yùn)轉(zhuǎn)速率分別為v1、v2,公轉(zhuǎn)周期分別為T1、T2,則有()Av1>v2,T1>T2 Bv1<v2,T1<T2Cv1>v2,T1<T2 Dv1<v2,T1>T2解析:由太陽與行星間的引力公式和勻速圓周運(yùn)動的公式可得Gm故行星的運(yùn)轉(zhuǎn)速率v 因r1>r2,故v1<v2。又T,因r1>r2,v1<v2,故T1>T2。正確選項(xiàng)為D。答案:D5已知地球和火星的質(zhì)量之比M地M火81,半徑之比R地R火21,表面動摩擦因數(shù)均為0.5,用一根繩在地球上拖動一個箱子,箱子能獲得10 m/s2的最大加速度,將此箱和繩送上火星表面,仍用該繩子拖動木箱,則木箱產(chǎn)生的最大加速度為()A10 m/s2 B12.5 m/s2C7.5 m/s2 D15 m/s2解析:設(shè)繩能產(chǎn)生的最大張力為F,則有Fmg地maFmg火ma由g,得聯(lián)立并把0.5,a10 m/s2,8,2及g10 m/s2代入可解得a 12.5 m/s2。答案:B二、多項(xiàng)選擇題6假如地球自轉(zhuǎn)角速度增大,關(guān)于物體所受的重力,下列說法正確的是()A放在赤道地面上的物體的萬有引力不變B放在兩極地面上的物體的重力不變C放在赤道地面上的物體的重力減小D放在兩極地面上的物體的重力增加解析:地球自轉(zhuǎn)角速度增大,物體受到的萬有引力不變,選項(xiàng)A正確;在兩極,物體受到的萬有引力等于其重力,則其重力不變,選項(xiàng)B正確,D錯誤;而對放在赤道地面上的物體,F(xiàn)萬G重m2R,由于增大,則G重減小,選項(xiàng)C正確。答案:ABC7宇宙飛船繞地心做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動,飛船艙內(nèi)有一質(zhì)量為m的人站在可稱體重的臺秤上,用R表示地球的半徑,g0表示地球表面處的重力加速度,g表示宇宙飛船所在處的重力加速度,F(xiàn)N表示人對臺秤的壓力,下列說法正確的是()Ag0 Bgg0CFN0 DFNmg0解析:由關(guān)系式mg,得,故A錯誤,B正確;由于飛船中的人處于完全失重狀態(tài),人受到的萬有引力全部用來提供其做圓周運(yùn)動所需的向心力,因此對臺秤沒有壓力,C正確,D錯誤答案:BC8.如圖所示,三顆質(zhì)量均為m的地球同步衛(wèi)星等間隔分布在半徑為r的圓軌道上,設(shè)地球質(zhì)量為M、半徑為R。下列說法正確的是()A地球?qū)σ活w衛(wèi)星的引力大小為B一顆衛(wèi)星對地球的引力大小為C兩顆衛(wèi)星之間的引力大小為D三顆衛(wèi)星對地球引力的合力大小為解析:地球與衛(wèi)星之間的距離應(yīng)為地心與衛(wèi)星之間的距離,選項(xiàng)A錯誤,B正確;兩顆相鄰衛(wèi)星與地球球心的連線互成120角,間距為r,代入數(shù)據(jù)得,兩顆衛(wèi)星之間引力大小為,選項(xiàng)C正確;三顆衛(wèi)星對地球引力的合力為零,選項(xiàng)D錯誤。答案:BC三、非選擇題9宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球,經(jīng)過時間t小球落回原處;若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球,需經(jīng)過時間5t小球落回原處。(取地球表面重力加速度g10 m/s2,空氣阻力不計(jì))(1)求該星球表面附近的重力加速度g。(2)已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星R地14,求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M星M地。解析:(1)依據(jù)豎直上拋運(yùn)動規(guī)律可知,地面上豎直上拋小球落回原地經(jīng)歷的時間為:t在該星球表面上豎直上拋的小球落回原地所用時間為:5t,所以gg2 m/s2。(2)該星球表面物體所受重力等于其所受該星球的萬有引力,則有mgG所以M,可解得:M星M地180。答案:(1)2 m/s2(2)180