2016版高中物理6.3萬有引力定律探究導(dǎo)學(xué)課型課時提升作業(yè)新人教版必修2

1、課時提升作業(yè)(九)萬有引力定律一、選擇題(本題共5小題,每小題7分,共35分。多選題已在題號后標(biāo)出)1.(2014·宿遷高一檢測)下列物理學(xué)史正確的是()A.開普勒提出行星運動規(guī)律,并發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律B.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并通過精確的計算得出萬有引力常量C.萬有引力常量是卡文迪許通過實驗測量并計算得出的D.伽利略發(fā)現(xiàn)萬有引力定律并得出萬有引力常量【解析】選C。由物理學(xué)史可知,開普勒提出行星運動規(guī)律,牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,卡文迪許通過實驗測量并計算得出萬有引力常量,故選項C正確,A、B、D錯誤。2.(2014·無錫高一檢測)若衛(wèi)星質(zhì)量為m,離地球表面的高度為h,地球質(zhì)

2、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()A.GB.GC.GD.G【解析】選D。衛(wèi)星的軌道半徑為衛(wèi)星到地心的距離R+h,由萬有引力定律可知F=G,D對。3.重力是由萬有引力產(chǎn)生的,以下說法中正確的是()A.同一物體在地球上任何地方其重力都一樣B.物體從地球表面移到高空中,其重力變大C.同一物體在赤道上的重力比在兩極處小些D.繞地球做圓周運動的飛船中的物體處于失重狀態(tài),不受地球的引力【解析】選C。重力是萬有引力的分力,只有在地球的兩極重力才與萬有引力相等,其他地方重力都小于萬有引力,同一物體在地球上的不同地方其重力并不相等,A錯,C對;由mgF=G可知,把物體從地球表面移到

3、高空中其重力將變小,B錯;繞地球做圓周運動的飛船中的物體仍受地球的引力作用,D錯。4.關(guān)于萬有引力的說法,正確的是()A.萬有引力只是宇宙中各天體之間的作用力B.萬有引力是宇宙中具有質(zhì)量的物體間普遍存在的相互作用力C.地球上的物體以及地球表面附近的物體除受到地球?qū)λ鼈兊娜f有引力外還受到重力作用D.太陽對地球的萬有引力大于地球?qū)μ柕娜f有引力【解析】選B。萬有引力存在于任意兩個物體之間,且遵循牛頓第三定律,故A、D錯誤,B正確;重力是萬有引力的分力,不能認(rèn)為地面附近的物體既受重力,又受萬有引力,選項C錯誤。5.地球?qū)ξ矬w的引力大小等于物體對地球的引力,但我們總是看到物體落向地球而地球并不向物體運

4、動,這是因為()A.萬有引力定律不適用于地球和物體B.牛頓第三定律不適用于地球和物體C.以地球上的物體作參考系,看不到地球向物體運動,如果以太陽為參考系,就可以看到地球向物體運動D.地球的質(zhì)量太大,產(chǎn)生的加速度很小,即便以太陽為參照物,也看不到地球向物體運動【解析】選D。萬有引力是普遍適用的,A錯誤。兩物體之間的萬有引力也是一對作用力與反作用力,同樣遵循牛頓第三定律,B錯誤。地球的質(zhì)量太大,產(chǎn)生的加速度很小,即便以太陽為參照物,也看不到地球向物體運動,C錯誤,D正確?！咀兪接?xùn)練】關(guān)于重力和萬有引力的關(guān)系,下列說法錯誤的是()A.地面附近物體所受到的重力就是萬有引力B.重力是由于地面附近的物體受

5、到地球吸引而產(chǎn)生的C.在不太精確的計算中,可以近似認(rèn)為其重力等于萬有引力D.嚴(yán)格說來重力并不等于萬有引力,除兩極處物體的重力等于萬有引力外,在地球其他各處的重力都略小于萬有引力【解析】選A。萬有引力是由于物體具有質(zhì)量而在物體之間產(chǎn)生的一種相互作用。任何兩個物體之間都存在這種吸引作用。物體之間的這種吸引作用普遍存在于宇宙萬物之間,稱為萬有引力。重力,就是由于地面附近的物體受到地球的萬有引力而產(chǎn)生的,重力只是萬有引力的一個分力,故A錯誤。重力是由于地面附近的物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的,故B正確。在不太精確的計算中,可以近似認(rèn)為物體的重力等于萬有引力,故C正確。嚴(yán)格來說重力并不等于萬有引力,除兩極處

6、物體的重力等于萬有引力外,在地球其他各處的重力都略小于萬有引力,故D正確。故A符合題意。二、非選擇題(15分)6.兩艘輪船,質(zhì)量都是1.0×104t,相距10km,它們之間的萬有引力是多大?比較這個力與輪船所受重力的大小(g取10m/s2)?！窘馕觥扛鶕?jù)萬有引力公式F=G,代入數(shù)據(jù)得:F=6.67×10-11×N=6.67×10-5N重力G=mg=1.0×107×10N=1.0×108N,重力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于輪船間的萬有引力。答案:6.67×10-5N重力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于輪船間的萬有引力一、選擇題(本題共4小題,每小題7分,共28

7、分。多選題已在題號后標(biāo)出)1.(2014·襄陽高一檢測)萬有引力的發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)了物理學(xué)史上第一次大統(tǒng)一“地上物理學(xué)”和“天上物理學(xué)”的統(tǒng)一。它表明天體運動和地面上物體的運動遵從相同的規(guī)律。牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程中將行星的橢圓軌道假想成圓軌道;另外,還應(yīng)用到了其他的規(guī)律和結(jié)論。下面的規(guī)律和結(jié)論沒有被用到的是()A.牛頓第二定律B.牛頓第三定律C.開普勒的研究成果D.卡文迪許通過扭秤實驗得出的引力常數(shù)【解析】選D。這是有關(guān)物理學(xué)史的問題,物理學(xué)史的考查是近年來高考考查的熱點問題,萬有引力的規(guī)律F=G,又F=ma即牛頓第二定律;環(huán)繞天體對中心天體有吸引力的同時,中心天體對環(huán)繞天體也有反作

8、用力的吸引,即牛頓第三定律;牛頓的研究是建立在開普勒的研究成果的基礎(chǔ)上的;卡文迪許測出引力常數(shù)是在牛頓去世100多年之后,因此,此題選D。2.(多選)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】選A、B、C。地球自轉(zhuǎn)角速度增大,物體受到的萬有引力不變,選項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B正確,D錯誤;而對放在赤道地面上的物體,F萬=G重+m2R,由于增大,則G重減小,選項C正確。3.兩個大小相同

9、的實心均質(zhì)小鐵球,緊靠在一起時它們之間的萬有引力為F;若兩個半徑為小鐵球2倍的實心均質(zhì)大鐵球緊靠在一起,則它們之間的萬有引力為()A.2FB.4FC.8FD.16F【解析】選D。設(shè)小鐵球的半徑為R,則兩小球間:F=G=G=G22R4,同理,兩大鐵球之間:F=G=G22(2R)4=16F?！咀兪接?xùn)練】(2013·廈門高一檢測)設(shè)地球表面重力加速度為g0,物體在距離地心4R(R是地球的半徑)處,由于地球?qū)ξ矬w的萬有引力的作用而產(chǎn)生的加速度為g,則為()A.1B.C.D.【解析】選D。地球表面處的重力加速度和離地心高4R處的加速度均由地球?qū)ξ矬w的萬有引力產(chǎn)生,所以有:F=G=mg,所以:=

10、()2=,故D正確。4.在某次測定引力常量的實驗中,兩金屬球的質(zhì)量分別為m1和m2,球心間的距離為r,若測得兩金屬球間的萬有引力大小為F,則此次實驗得到的引力常量為()A.B.C.D.【解析】選B。根據(jù)萬有引力定律可得F=G,所以G=,B項正確。二、非選擇題(本題共2小題,共22分)5.(10分)火星半徑是地球半徑的一半,火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的,那么地球表面質(zhì)量為m的人受到地球的吸引力約為火星表面同質(zhì)量的人受到火星引力的多少倍?【解題指南】解答本題時可按以下步驟進(jìn)行:(1)設(shè)出火星的半徑和質(zhì)量,并根據(jù)比例關(guān)系表示出地球的半徑和質(zhì)量;(2)分別寫出人在地球表面和火星表面受到的引力的表達(dá)式;(3)

11、根據(jù)寫出的表達(dá)式確定兩引力間關(guān)系?！窘馕觥吭O(shè)火星半徑為R,質(zhì)量為M,則地球半徑為2R,質(zhì)量為9M。在地球表面人受到的引力F=G在火星表面人受到的引力F=G;所以=,即同質(zhì)量的人在地球表面受到的引力是在火星表面受到的引力的倍。答案:倍6.(12分)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g=10m/s2,空氣阻力不計)(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?！窘馕觥?1)依據(jù)豎直上拋運動規(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g=g=2m/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mg=G所以M=,可解得:M星M地=180。答案:(1)2m/s2 (2)180【總結(jié)提升】萬有引力與重力的關(guān)系(1)在不考慮地球自轉(zhuǎn)的情況下,物體在地球表面上所受