高中物理6-3 萬有引力定律同步檢測

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第6章 第3節(jié) 萬有引力定律 基礎(chǔ)夯實 1．(2011·北京日壇中學(xué)高一檢測)下列關(guān)于天文學(xué)發(fā)展歷史說法正確的是(　　) A．哥白尼建立了日心說，并且現(xiàn)代天文學(xué)證明太陽就是宇宙的中心 B．開普勒提出繞同一恒星運(yùn)行的行星軌道的半長軸的平方跟公轉(zhuǎn)周期的立方之比都相等 C．牛頓建立了萬有引力定律，該定律可計算任何兩個有質(zhì)量的物體之間的引力 D．卡文迪許用扭秤實驗測出了萬有引力常量G，其在國際單位制中的單位是：Nm2/kg2 答案：D 2．(2011·南京六中高一檢測)一顆人造衛(wèi)星在地球引力作用下，繞地球做勻速圓周運(yùn)動，已知地球的質(zhì)量為M，地球的半徑為R，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，衛(wèi)星離地面的高度為h，引力常量G，則地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力大小為(　　) A．G　　　　　 　 B．G C．G D．G 答案：A 3．蘋果落向地球，而不是地球向上碰到蘋果，對此論斷的正確解釋是(　　) A．由于地球質(zhì)量比蘋果質(zhì)量大得多，地球?qū)μO果的引力比蘋果對地球的引力大得多造成的 B．由于地球?qū)μO果的引力作用，而蘋果對地球無引力作用造成的 C．由于蘋果對地球的引力和地球?qū)μO果的引力大小相等，但地球的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于蘋果，地球不能產(chǎn)生明顯的加速度 D．以上解釋都不對 答案：C 解析：蘋果與地球之間的吸引力是相互的，它們大小相等；在相同的力作用下，質(zhì)量越大物體加速度越?。? 4．(2011·江蘇鹽城中學(xué)高一檢測)2010年10月1日，我國成功發(fā)射了“嫦娥二號”探月衛(wèi)星，在衛(wèi)星飛赴月球的過程中，隨著它與月球間距離的減小，月球?qū)λ娜f有引力將(　　) A．變小 B．變大 C．先變小后變大 D．先變大后變小 答案：B 5．(上海外國語學(xué)校高一檢測)已知地球半徑為R，將一物體從地面發(fā)射至離地面高h(yuǎn)處時，物體所受萬有引力減少到原來的一半，則h為(　　) A．R　　　 B．2R　　　 C.R　　　 D．(－1)R 答案：D 解析：根據(jù)萬有引力定律，F(xiàn)＝G，F(xiàn)′＝G＝F，代入可求解得結(jié)論． 6．引力常量為G，地球質(zhì)量為M，把地球當(dāng)作球體，半徑為R，忽略地球的自轉(zhuǎn)，則地球表面的重力加速度大小為(　　) A．g＝ B．g＝GR C．g＝ D．缺少條件，無法算出地面重力加速度 答案：C 解析：在地球表面附近G＝mg，∴g＝ 7．(2010·揚(yáng)州高一檢測)地球可近似看成球形，由于地球表面上物體都隨地球自轉(zhuǎn)，所以有(　　) A．物體在赤道處受的地球引力等于兩極處，而重力小于兩極處 B．赤道處的角速度比南緯30°大 C．地球上物體的向心加速度都指向地心，且赤道上物體的向心加速度比兩極處大 D．地面上的物體隨地球自轉(zhuǎn)時提供向心力的是重力 答案：A 解析：由F＝G可知，物體在地球表面任何位置受到地球的引力都相等，此引力的兩個分力一個是物體的重力，另一個是物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力．在赤道上，向心力最大，重力最小，A對．地表各處的角速度均等于地球自轉(zhuǎn)的角速度，B錯．地球上只有赤道上的物體向心加速度指向地心，其他位置的向心加速度均不指向地心，C錯．地面上物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力是萬有引力與地面支持力的合力，D錯． 8．火星半徑為地球半徑的一半，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/9.一位宇航員連同宇航服在地球上的質(zhì)量為100kg，則在火星上其質(zhì)量為________kg，重力為________N. 答案：100　436 解析：地球表面的重力加速度g地＝① 火星表面的重力加速度g火＝② 由①②：g火＝·g地＝22××9.8m/s2＝4.36m/s2 物體在火星上的重力：mg火＝100×4.36N＝436N. 9．(廣西鴻鳴中學(xué)高一檢測)在一次測定引力常量的實驗里，已知一個質(zhì)量是0.50kg的球．以2.6×10－10N的力吸引另一個質(zhì)量是12.8×10－3kg的球．這兩個球相距4.0×10－2m，地球表面的重力加速度是9.8m/s2，地球直徑是12.8×103km.根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算引力常量． 答案：6.5×10－11N·m2/kg2 解析：(1)對兩球應(yīng)用萬有引力定律，∵F＝G ∴G＝＝N·m2/kg2 ＝6.5×10－11N·m2/kg2 能力提升 1．兩艘質(zhì)量各為1×107kg的輪船相距100m時，它們之間的萬有引力相當(dāng)于(　　) A．一個人的重力量級　　　 B．一個雞蛋的重力量級 C．一個西瓜的重力量級 D．一頭牛的重力量級 答案：B 解析：由F引＝G得F引＝0.667N相當(dāng)于一個雞蛋的重力量級． 2．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)量的6.4倍，一個在地球表面重量為600N的人在這個行星表面的重量將變?yōu)?60N.由此可推知，該行星的半徑與地球半徑之比約為(　　) A．0.5　　　 B．2　　　 C．3.2　　　 D．4 答案：B 解析：若地球質(zhì)量為M0，則“宜居”行星質(zhì)量為M＝6.4M0，由mg＝G得：＝·＝ 所以＝＝＝2. 3．(吉林一中高一檢測)地球和火星的質(zhì)量之比M地M火＝81，半徑比R地R火＝21，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，箱子獲得10m/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(　　) A．10m/s2 B．12.5m/s2 C．7.5m/s2 D．15m/s2 答案：B 解析：＝＝2，F(xiàn)－μmg地＝ma地，F(xiàn)－μmg火＝ma火 由上面各式解得a火＝12.5m/s2. 4．(吉林一中高一檢測)目前，中國正在實施“嫦娥一號”登月工程，已知月球上沒有空氣，重力加速度為地球的，假如你登上月球，你能夠?qū)崿F(xiàn)的愿望是(　　) A．輕易將100kg物體舉過頭頂 B．放飛風(fēng)箏 C．做一個同地面上一樣的標(biāo)準(zhǔn)籃球場，在此打球，發(fā)現(xiàn)自己成為扣籃高手 D．撇鉛球的水平距離變?yōu)樵瓉淼?倍 答案：AC 5．(廣西鴻鳴中學(xué)高一檢測)1990年5月，紫金山天文臺將他們發(fā)現(xiàn)的第2752號小行星命名為吳健雄星，該小行星的半徑為16km，若將此小行星和地球均看成質(zhì)量分布均勻的球體，小行星密度與地球相同．已知地球半徑R＝6400km，地球表面重力加速度為g.這個小行星表面的重力加速度為(　　) A．400g　　　 B.g　　　 C．20g　　　 D.g 答案：B 解析：由g＝，得＝＝＝＝， ∴g′＝g. 6．質(zhì)量為60kg的宇航員，他在離地面高度等于地球半徑的圓形軌道上繞地球運(yùn)行時，他所受地球吸引力是__________N，這時他對衛(wèi)星中的座椅的壓力為____________N．(設(shè)地面上重力加速度g＝9.8m/s2)． 答案：147　0 解析：在地球表面mg＝G，在離地面高度等于h處，mg′＝G，當(dāng)h＝R時mg′＝mg＝147N.由于萬有引力全部作為向心力，宇航員處于完全失重狀態(tài)，他對衛(wèi)星中的座椅的壓力為零． 7．已知月球質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/81，月球半徑是地球半徑的1/3.8 (1)在月球和地球表面附近，以同樣的初速度分別豎直上拋一個物體時，上升的最大高度之比是多少？ (2)在距月球和地球表面相同高度處(此高度較小)，以同樣的初速度分別水平拋出一個物體時，物體的水平射程之比為多少？ 答案：(1)5.6　(2)2.37 解析：(1)在月球和地球表面附近豎直上拋的物體都做勻減速直線運(yùn)動，其上升的最大高度分別為：h月＝v02/2g月，h地＝v02/2g地．式中，g月和g地是月球表面和地球表面附近的重力加速度，根據(jù)萬有引力定律得： g月＝，g地＝ 于是得上升的最大高度之比為： ＝＝＝81×()2＝5.6. (2)設(shè)拋出點(diǎn)的高度為H，初速度為v0，在月球和地球表面附近做平拋運(yùn)動的物體在豎直方向做自由落體運(yùn)動，從拋出到落地所用時間分別為： t月＝，t地＝ 在水平方向做勻速直線運(yùn)動，其水平射程之比為 ＝＝＝＝＝2.37.