2016-2017學(xué)年高中物理第5章萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用第2節(jié)萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用第3節(jié)人類對(duì)太空的不懈追求學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)魯科版必修.docx

萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 人類對(duì)太空的不懈追求(建議用時(shí)：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1(2016全國(guó)卷丙)關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，下列說(shuō)法符合史實(shí)的是()A開(kāi)普勒在牛頓定律的基礎(chǔ)上，導(dǎo)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律B開(kāi)普勒在天文觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律C開(kāi)普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，找出了行星按照這些規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因D開(kāi)普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律【答案】B2關(guān)于開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)的公式k，以下理解正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：01360163】Ak是一個(gè)與行星有關(guān)的量B行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，自轉(zhuǎn)周期越長(zhǎng)C行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，公轉(zhuǎn)周期越長(zhǎng)D若地球繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)軸為R地，周期為T地；月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)軸為R月，周期為T月，則【解析】k中k是一個(gè)與行星無(wú)關(guān)的量，它是由太陽(yáng)質(zhì)量所決定的一個(gè)恒量，A錯(cuò)誤；T是公轉(zhuǎn)周期，B錯(cuò)誤，C正確；k是指圍繞太陽(yáng)的行星的周期與軌道半徑的關(guān)系，D錯(cuò)誤【答案】C3關(guān)于萬(wàn)有引力和萬(wàn)有引力定律的理解正確的是()A不能看作質(zhì)點(diǎn)的兩物體間不存在相互作用的引力B只有能看作質(zhì)點(diǎn)的兩物體間的引力才能用FG計(jì)算C由FG知，兩物體間距離r減小時(shí)，它們之間的引力增大D萬(wàn)有引力只存在于質(zhì)量大的天體之間【解析】任何物體間都存在相互作用的引力，故稱為萬(wàn)有引力，A、D錯(cuò)；兩個(gè)質(zhì)量均勻的球體間的萬(wàn)有引力也能用FG來(lái)計(jì)算，B錯(cuò)；物體間的萬(wàn)有引力與它們距離r的二次方成反比，故r減小，它們間的引力增大，C正確【答案】C4(2016成都高一檢測(cè))兩球表面間的距離為r，兩球的質(zhì)量分布均勻，質(zhì)量分別為m1、m2，兩球的半徑分別為r1、r2，則兩球間的萬(wàn)有引力大小為()AGBGCG DG【解析】計(jì)算兩均勻球體間的萬(wàn)有引力時(shí)，公式FG中的r為兩球球心之間的距離，所以兩球間的萬(wàn)有引力FG，選項(xiàng)D正確【答案】D5某物體在地面上受到地球?qū)λ娜f(wàn)有引力為F，為使此物體受到的引力減小到，應(yīng)把此物體置于距地面的高度為(R指地球半徑)() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：01360164】ARB2RC4RD8R【解析】萬(wàn)有引力公式FG，其中r表示該物體到地球球心之間的距離，為使此物體受到的引力減小到，應(yīng)把此物體置于距地面的高度為R處，使物體到地球球心的距離變成原來(lái)的2倍，故選A.【答案】A6地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍，在登月飛船通過(guò)月、地之間的某一位置時(shí)，月球和地球?qū)λ囊Υ笮∠嗟?，該位置到月球中心和地球中心的距離之比為()A127B19C13 D91【解析】根據(jù)FG ，由于引力相等即GG，所以，故選項(xiàng)B正確【答案】B7“嫦娥二號(hào)”是我國(guó)月球探測(cè)第二期工程的先導(dǎo)星若測(cè)得“嫦娥二號(hào)”在月球(可視為密度均勻的球體)表面附近圓形軌道運(yùn)行的周期為T，已知引力常量為G，半徑為R的球體體積公式VR3，則可估算月球的()A密度 B質(zhì)量C半徑 D自轉(zhuǎn)周期【解析】由萬(wàn)有引力提供向心力有Gmr，由于在月球表面軌道有rR，由球體體積公式VR3聯(lián)立解得月球的密度，A正確【答案】A8為了研究太陽(yáng)演化進(jìn)程，需知道目前太陽(yáng)的質(zhì)量M.已知地球的半徑R6.4106 m，地球的質(zhì)量m61024 kg，日地中心的距離r1.51011m，地球表面的重力加速度g取10 m/s2,1年約為3.2107s，試估算目前太陽(yáng)的質(zhì)量M.(保留一位有效數(shù)字，引力常數(shù)未知) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：01360165】【解析】設(shè)T為地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期，則由萬(wàn)有引力定律和動(dòng)力學(xué)知識(shí)得：Gm2r對(duì)地球表面的物體m，有mgG聯(lián)立兩式得M，代入數(shù)據(jù)得M2.01030 kg.【答案】2.01030 kg能力提升9假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體一礦井深度為d。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為()A1 B1C()2 D()2【解析】設(shè)位于礦井底部的小物體的質(zhì)量為m，則地球?qū)λ囊榘霃綖?Rd)的部分“地球”對(duì)它的引力，地球的其他部分對(duì)它的引力為零，有mg，對(duì)位于地球表面的物體m有mg，根據(jù)質(zhì)量分布均勻的物體的質(zhì)量和體積成正比可得，由以上三式可得1，選項(xiàng)A正確【答案】A10(2014全國(guó)卷)假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體已知地球表面重力加速度在兩極的大小為g0，在赤道的大小為g；地球自轉(zhuǎn)的周期為T，引力常量為G.地球的密度為()A.BC. D【解析】物體在地球的兩極時(shí)，mg0G，物體在赤道上時(shí)，mgm2RG，以上兩式聯(lián)立解得地球的密度.故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤【答案】B11如圖518所示，在距一質(zhì)量為m0、半徑為R、密度均勻的大球體R處有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)大球體對(duì)質(zhì)點(diǎn)的萬(wàn)有引力為F1，當(dāng)從大球體中挖去一半徑為的小球體后(空腔的表面與大球體表面相切)，剩下部分對(duì)質(zhì)點(diǎn)的萬(wàn)有引力為F2，求F1F2. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：01360166】圖518【解析】實(shí)心大球體對(duì)質(zhì)點(diǎn)m的萬(wàn)有引力F1，可以看成挖去的小球體對(duì)質(zhì)點(diǎn)m的萬(wàn)有引力F和剩余部分對(duì)質(zhì)點(diǎn)m的萬(wàn)有引力F2之和，即F1F2F.根據(jù)萬(wàn)有引力定律，實(shí)心大球體對(duì)質(zhì)點(diǎn)m的萬(wàn)有引力F1G.挖去的小球體的質(zhì)量m03R3m0.挖去的小球體對(duì)質(zhì)點(diǎn)m的萬(wàn)有引力FG.大球體剩余部分對(duì)質(zhì)點(diǎn)m的萬(wàn)有引力F2為：F2F1FGGG.則.【答案】9712宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過(guò)時(shí)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(guò)時(shí)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的大?。?2)已知該星球的半徑與地球半徑之比為，求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比.【解析】(1)在地球表面以一定的初速度v0豎直上拋一小球，經(jīng)過(guò)時(shí)間t小球落回原處，根據(jù)