高中物理必修二新人教版課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)6-3萬(wàn)有引力定律

課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)十萬(wàn)有引力定律(15分鐘·30分)一、選擇題(本題共4小題,每題5分,共20分)1.以下說(shuō)法正確的是 ()A.丹麥天文學(xué)家第谷通過(guò)長(zhǎng)期的天文觀測(cè),指出所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓,揭示了行星運(yùn)動(dòng)的有關(guān)規(guī)律B.牛頓用“太陽(yáng)—地檢驗(yàn)”驗(yàn)證了萬(wàn)有引力定律的正確性C.卡文迪許測(cè)出了引力常量G的數(shù)值,并進(jìn)而“稱量”出地球的質(zhì)量D.萬(wàn)有引力定律和能量守恒定律一樣都是自然界普遍適用的基本規(guī)律【解析】選C。開(kāi)普勒指出所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓,揭示了行星運(yùn)動(dòng)的有關(guān)規(guī)律,故A錯(cuò)誤;牛頓用“月—地檢驗(yàn)”驗(yàn)證了萬(wàn)有引力定律的正確性,故B錯(cuò)誤;卡文迪許測(cè)出了引力常量G的數(shù)值,并進(jìn)而“稱量”出地球的質(zhì)量,故C正確;萬(wàn)有引力定律適用于低速宏觀世界,故D錯(cuò)誤。2.下列敘述中,正確的是 ()A.牛頓發(fā)現(xiàn)的萬(wàn)有引力定律,卡文迪許用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出萬(wàn)有引力常量的數(shù)值,從而使萬(wàn)有引力定律有了真正的實(shí)用價(jià)值B.物體做圓周運(yùn)動(dòng),所受的合力一定指向圓心C.平拋運(yùn)動(dòng)的物體速度變化的方向始終是斜向下的D.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng),所以做曲線運(yùn)動(dòng)的物體加速度一定會(huì)變化【解析】選A。牛頓發(fā)現(xiàn)的萬(wàn)有引力定律,卡文迪許用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出萬(wàn)有引力常量的數(shù)值,從而使萬(wàn)有引力定律有了真正的實(shí)用價(jià)值,故A正確;物體做圓周運(yùn)動(dòng),向心力指向圓心,只有勻速圓周運(yùn)動(dòng)合力充當(dāng)向心力,故B錯(cuò)誤;平拋運(yùn)動(dòng)的物體速度變化的方向與重力加速度的方向一樣,始終是豎直向下的,故C錯(cuò)誤;曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng),但加速度不一定變,可以為勻變速曲線運(yùn)動(dòng),如平拋運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。3.(多選)對(duì)于公式F=GQUOTE理解正確的是()A.m1與m2之間的相互作用力,總是大小相等、方向相反,是一對(duì)平衡力B.m1與m2之間的相互作用力,總是大小相等、方向相反,是一對(duì)作用力與反作用力C.當(dāng)r趨近于零時(shí),F趨向無(wú)窮大D.當(dāng)r趨近于零時(shí),公式不適用【解析】選B、D。兩物體間的萬(wàn)有引力是一對(duì)相互作用力,而非平衡力,故A錯(cuò),B對(duì);萬(wàn)有引力公式F=QUOTE只適用于質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)有引力計(jì)算,當(dāng)r→0時(shí),物體便不能再視為質(zhì)點(diǎn),公式不適用,故C錯(cuò),D對(duì)。4.某星球的半徑與地球相同,質(zhì)量為地球的一半,則物體在該星球表面所受的萬(wàn)有引力大小是它在地球表面所受萬(wàn)有引力大小的 ()倍B.0.5倍C.2倍D.4倍【解析】選B。設(shè)地球質(zhì)量為M,半徑為R,物體的質(zhì)量為m,可知,地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力為:F=GQUOTE,該星球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力:F'=GQUOTE=QUOTEF,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。二、計(jì)算題(10分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要標(biāo)明單位)5.已知太陽(yáng)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(shí),太陽(yáng)、月球、地球幾乎在同一直線上,且月球位于太陽(yáng)與地球中間,如圖所示,設(shè)月球到太陽(yáng)的距離為a,地球到月球的距離為b。求:太陽(yáng)對(duì)地球的引力F1和對(duì)月球的引力F2的大小之比為多少?【解析】根據(jù)萬(wàn)有引力定律列出地球和月球與太陽(yáng)間的引力等式。太陽(yáng)對(duì)地球的引力:F1=GQUOTE太陽(yáng)對(duì)月球的引力:F2=GQUOTE太陽(yáng)對(duì)地球的引力F1和對(duì)月球的引力F2的大小之比為:QUOTE=QUOTE答案:QUOTE(10分鐘·20分)6.(6分)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,由于地球的引力作用而產(chǎn)生的加速度為g,則QUOTE為 ()A.1 B.QUOTE C.QUOTE D.QUOTE【解析】選D。地球表面處的重力加速度和距離地心4R處的加速度均由地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力產(chǎn)生,所以有:地面上:GQUOTE=mg0距離地心4R處:GQUOTE=mg聯(lián)立兩式得QUOTE=(QUOTE)2=QUOTE,故D正確。7.(14分)兩個(gè)質(zhì)量分布均勻、密度相同且大小相同的實(shí)心小鐵球緊靠在一起,它們之間的萬(wàn)有引力為F,如圖所示,現(xiàn)將其中一個(gè)小球中挖去半徑為原球半徑一半的球,并按如圖所示的形式緊靠在一起(三個(gè)球心在一條直線上),試計(jì)算它們之間的萬(wàn)有引力大小?！窘馕觥坑谩案钛a(bǔ)法”處理該問(wèn)題。原來(lái)是個(gè)實(shí)心球時(shí)可知F=GQUOTE,假如挖空部分為實(shí)心球,則該球與左邊球之間的萬(wàn)有引力為F1=GQUOTE,m1∶m=QUOTE∶r3=1∶8聯(lián)立得:F1=QUOTEF剩余部分之間的萬(wàn)有引力大小為F'=FF1=QUOTEF答案:QUOTEF【加固練習(xí)】某物體在地面上受到的重力為160N,將它放置在衛(wèi)星中,在衛(wèi)星以a=QUOTEg的加速度隨火箭向上加速升空的過(guò)程中,物體與衛(wèi)星中支持物相互擠壓的力為90N,衛(wèi)星距地球表面有多遠(yuǎn)?(地球半徑R地=6.4×103km,g表示重力加速度,g取10m/s2)【解析】衛(wèi)星在升空過(guò)程中可以認(rèn)為是豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)衛(wèi)星離地面的距離為h,這時(shí)受到地球的萬(wàn)有引力為F=GQUOTE在地球表面GQUOTE=mg ①在上升至離地面h時(shí),FNGQUOTE=ma ②由①②式得QUOT