高中物理人教版第六章萬有引力與航天單元測試 第6章第2節(jié)

第六章第二節(jié)基礎(chǔ)夯實一、選擇題(1～3題為單選題，4～6題為多選題)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eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820239)()A．研究對象的選取 B．理想化過程C．控制變量法 D．等效法答案：D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∝eq\f(m星,r2)，依據(jù)等效法，行星對太陽的引力也符合關(guān)系式F∝eq\f(m日,r2)，故D項正確。2．太陽對地球有相當(dāng)大的引力，地球?qū)μ栆灿幸ψ饔?，為什么它們不靠在一起？其原因是eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820230)()A．太陽對地球的引力與地球?qū)μ柕囊?，這兩個力大小相等、方向相反、互相平衡B．太陽對地球的引力還不夠大C．不僅太陽對地球有引力作用，而且太陽系里其他星球?qū)Φ厍蛞灿幸?，這些力的合力為零D．太陽對地球引力不斷改變地球的運(yùn)動方向，使得地球繞太陽運(yùn)行答案：D解析：根據(jù)牛頓第三定律：力的作用是相互的，作用力和反作用力分別作用在兩個物體上，不能相互抵消。受力情況決定運(yùn)動情況。太陽對地球的引力提供向心力，不斷改變地球的運(yùn)動方向。故正確答案為D。3．地球的質(zhì)量是月球質(zhì)量的81倍，若地球吸引月球的力的大小為F，則月球吸引地球的力的大小為eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820231)()A．F/81 B．FC．9F D．答案：B解析：根據(jù)牛頓第三定律，力的作用是相互的，且作用力與反作用力總是大小相等、方向相反。4．下列說法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820232)()A．研究物體的平拋運(yùn)動是根據(jù)物體所受的力去探究物體的運(yùn)動情況B．研究物體的平拋運(yùn)動是根據(jù)物體的運(yùn)動去探究物體的受力情況C．研究行星繞太陽的運(yùn)動是根據(jù)行星的運(yùn)動去探究它的受力情況D．研究行星繞太陽的運(yùn)動是根據(jù)行星的受力情況去探究行星的運(yùn)動情況答案：AC解析：平拋運(yùn)動是初速度沿水平方向，物體只在重力作用下的運(yùn)動，是根據(jù)物體所受的力去探究物體運(yùn)動的規(guī)律。而行星繞太陽的運(yùn)動規(guī)律是觀測得出的，是根據(jù)行星繞太陽的運(yùn)動規(guī)律探究行星的受力情況。5．在探究太陽與行星間的引力的思考中，屬于牛頓的猜想的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820233)()A．使行星沿圓軌道運(yùn)動，需要一個指向圓心的力，這個力就是太陽對行星的吸引力B．行星運(yùn)動的半徑越大，其做圓周運(yùn)動的運(yùn)動周期越大C．行星運(yùn)動的軌道是一個橢圓D．任何兩個物體之間都存在太陽和行星之間存在的這種類型的引力答案：AD解析：牛頓認(rèn)為任何方式改變速度都需要力(這種力存在于任何兩物體之間)，行星沿圓或橢圓運(yùn)動，需要指向圓心或橢圓焦點的力，這個力是太陽對它的引力。6．關(guān)于太陽與行星間引力F＝Geq\f(Mm,r2)，下列說法中正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820234)()A．公式中的G是引力常量，是人為規(guī)定的B．這一規(guī)律可適用于任何物體間的引力C．太陽與行星的引力是一對平衡力D．檢驗這一規(guī)律是否適用于其他天體的方法是比較觀測結(jié)果與推理結(jié)果的吻合性答案：BD解析：公式中的G是由相互作用力的性質(zhì)決定的，不是人為規(guī)定的；理論推理的結(jié)果是否具有普遍性要通過應(yīng)用于實際問題來檢驗。二、非選擇題7．已知太陽的質(zhì)量為M，地球的質(zhì)量為m1，月球的質(zhì)量為m2，當(dāng)發(fā)生日全食時，太陽、月亮、地球幾乎在同一直線上，且月亮位于太陽與地球之間，如圖所示。設(shè)月亮到太陽的距離為a，地球到月亮的距離為b，則太陽對地球的引力F1和對月亮的吸引力F2的大小之比為多少？eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820235)答案：eq\f(m1a2,m2a＋b2)解析：由太陽對行星的引力滿足F∝eq\f(m,r2)知太陽對地球的引力F1＝Geq\f(Mm1,a＋b2)太陽對月亮的引力F2＝Geq\f(Mm2,a2)故F1/F2＝eq\f(m1a2,m2a＋b2)能力提升一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題)1．在地球赤道上的A點處靜止放置一個小物體，現(xiàn)在設(shè)想地球?qū)π∥矬w的引力突然消失，則在數(shù)小時內(nèi)小物體相對地面A處來說，將eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820236)()A．原地不動，物體對地面的壓力消失B．向上并逐漸偏向西飛去C．向上并逐漸偏向東飛去D．一直垂直向上飛去答案：B解析：由于地球?qū)ξ矬w的引力，物體與地球保持相對靜止；地球在自西向東轉(zhuǎn)動，物體也是這樣，且越靠近地球，物體轉(zhuǎn)動的角速度越大。一旦地球?qū)ξ矬w的引力突然消失，這個物體就會做離心運(yùn)動，故選B。2．關(guān)于太陽對行星的引力，下列說法中正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820237)()A．太陽對行星的引力提供行星做勻速圓周運(yùn)動的向心力，因此有F＝meq\f(v2,r)，由此可知，太陽對行星的引力F與太陽到行星的距離r成反比B．太陽對行星的引力提供行星繞太陽運(yùn)動的向心力，因此有F＝meq\f(v2,r)，由此可知，太陽對行星的引力F與行星運(yùn)行速度的二次方成正比C．太陽對不同行星的引力，與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間的距離的二次方成反比D．以上說法均不對答案：C解析：不同行星運(yùn)動的半徑不同，線速度也不同，由公式F＝meq\f(v2,r)無法判斷F與v、r的關(guān)系，A、B錯誤。由向心力表達(dá)式F＝eq\f(mv2,r)和v、T的關(guān)系式v＝eq\f(2πr,T)得F＝eq\f(4π2mr,T2)，根據(jù)開普勒第三定律eq\f(r3,T2)＝k得T2＝eq\f(r3,k)，聯(lián)立以上兩式有F＝eq\f(4π2km,r2)，故太陽對不同行星的引力，與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間距離的二次方成反比，C正確，D錯誤。3．對于太陽與行星間的引力表達(dá)式F＝Geq\f(Mm,r2)，下列說法錯誤的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820238)()A．公式中的G為比例系數(shù)，與太陽、行星均無關(guān)B．M、m彼此受到的引力總是大小相等C．M、m彼此受到的引力是一對平衡力，合力等于0，M和m都處于平衡狀態(tài)D．M、m彼此受到的引力是一對作用力與反作用力答案：C解析：太陽與行星間的引力是兩物體因質(zhì)量而引起的一種力，分別作用在兩個物體上，是一對作用力與反作用力，不能進(jìn)行合成，故B、D正確，C錯誤；公式中的G為比例系數(shù)，與太陽、行星均沒有關(guān)系，A正確。4．下列說法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820239)()A．在探究太陽對行星的引力規(guī)律時，我們引用了公式eq\f(mv2,r)，這個關(guān)系式實際上是牛頓第二定律，是可以在實驗室中得到驗證的B．在探究太陽對行星的引力規(guī)律時，我們引用了公式v＝eq\f(2πr,T)，這個關(guān)系式實際上是勻速圓周運(yùn)動的一個公式，它是由速度的定義得來的C．在探究太陽對行星的引力規(guī)律時，我們引用了公式eq\f(r3,T2)＝k，這個關(guān)系式是開普勒第三定律，是可以在實驗室中得到驗證的D．在探究太陽對行星的引力規(guī)律時使用的三個公式，都是可以在實驗室中得到驗證的答案：AB解析：開普勒第三定律eq\f(r3,T2)＝k是無法在實驗室中得到驗證的，是開普勒研究天文學(xué)家第谷的行星觀測記錄發(fā)現(xiàn)的。5．根據(jù)開普勒定律和圓周運(yùn)動的知識知，太陽對行星的引力F∝eq\f(m,r2)，行星對太陽的引力F′∝eq\f(M,r2)，其中M、m、r分別為太陽的質(zhì)量、行星的質(zhì)量和太陽與行星間的距離。下列說法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號00820230)()A．由F∝eq\f(m,r2)和F′∝eq\f(M,r2)知F∶F′＝m∶MB．F和F′大小相等，是作用力與反作用力C．F和F′大小相等，是同一個力D．太陽對行星的引力提供行星繞太陽做圓周運(yùn)動的向心力答案：BD解析：F′和F大小相等、方向相反，是作用力與反作用力的關(guān)系，太陽對行星的引力提供行星繞太陽做圓周運(yùn)動的向心力，故正確選項為B、D。二、非選擇題6．(太原五中2023～2023學(xué)年高一下學(xué)期測試)開普勒行星運(yùn)動第三定律指出：行星繞太陽運(yùn)動的橢圓軌道的半長軸a的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方成正比，即eq\f(a3,T2)＝k，k是一個對所有行星都相同的常量。將行星繞太陽的運(yùn)動按圓周運(yùn)動處理，請你推導(dǎo)出太陽系中該常量k的表達(dá)式。已知萬有引力常量為