新教材2024高中物理第三章萬(wàn)有引力定律第二節(jié)認(rèn)識(shí)萬(wàn)有引力定律同步測(cè)試粵教版必修第二冊(cè)

PAGE其次節(jié)相識(shí)萬(wàn)有引力定律A級(jí)合格達(dá)標(biāo)1.下面列舉的四位大師，他們對(duì)世界天文學(xué)的發(fā)展影響極其深遠(yuǎn)，那么其中排列符合歷史發(fā)展依次的是（）A.哥白尼托勒密牛頓開(kāi)普勒B.托勒密牛頓哥白尼開(kāi)普勒C.哥白尼托勒密開(kāi)普勒牛頓D.托勒密哥白尼開(kāi)普勒牛頓解析：希臘科學(xué)家托勒密提出了地心說(shuō)，認(rèn)為地球是靜止不動(dòng)的，太陽(yáng)、月亮和星星從人類(lèi)頭頂飛過(guò)，地球是宇宙的中心；波蘭天文學(xué)家哥白尼，發(fā)表著作《天體運(yùn)行論》提出日心說(shuō)，預(yù)示了地心宇宙論的終結(jié)；德國(guó)天文學(xué)家開(kāi)普勒對(duì)他的導(dǎo)師第谷觀測(cè)的行星數(shù)據(jù)進(jìn)行了多年探討，得出了開(kāi)普勒三大行星運(yùn)動(dòng)定律；開(kāi)普勒發(fā)覺(jué)了行星的運(yùn)行規(guī)律之后，牛頓依據(jù)開(kāi)普勒定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律，總結(jié)出了萬(wàn)有引力定律.D與分析相符，符合題意.答案：D2.如圖所示，r雖大于兩球的半徑，但兩球的半徑不能忽視，而球的質(zhì)量分布勻稱(chēng)，大小分別為m1與m2，則兩球間萬(wàn)有引力的大小為（）A.eq\f(Gm1m2,r2) B.eq\f(Gm1m2,req\o\al(2,1))C.eq\f(Gm1m2,（r1＋r2）2) D.eq\f(Gm1m2,（r＋r1＋r2）2)解析：兩個(gè)勻稱(chēng)球體，公式中F＝eq\f(Gm1m2,r2)的r是指兩球球心之間的距離.依據(jù)萬(wàn)有引力定律得F＝eq\f(Gm1m2,r2)＝eq\f(Gm1m2,（r＋r1＋r2）2)，故選項(xiàng)D正確.答案：D3.（多選）要使兩物體間的萬(wàn)有引力減小到原來(lái)的eq\f(1,4)，下列方法可以采納的是（）A.使兩物體的質(zhì)量各減小一半，距離不變B.使其中一個(gè)物體的質(zhì)量減小到原來(lái)的eq\f(1,4)，距離不變C.使兩物體間的距離增大為原來(lái)的2倍，質(zhì)量不變D.使兩物體間的距離和質(zhì)量都減小為原來(lái)的eq\f(1,4)解析：由萬(wàn)有引力定律F＝Geq\f(m1m2,r2)可知，選項(xiàng)A、B、C中兩物體間的萬(wàn)有引力都將削減到原來(lái)的eq\f(1,4)，而選項(xiàng)D中兩物體間的萬(wàn)有引力保持不變，故選項(xiàng)A、B、C正確.答案：ABC4.下列關(guān)于行星對(duì)太陽(yáng)的引力的說(shuō)法正確的是（）A.行星對(duì)太陽(yáng)的引力與太陽(yáng)對(duì)行星的引力是同一性質(zhì)的力B.行星對(duì)太陽(yáng)的引力與太陽(yáng)的質(zhì)量成正比，與行星的質(zhì)量無(wú)關(guān)C.太陽(yáng)對(duì)行星的引力大于行星對(duì)太陽(yáng)的引力D.行星對(duì)太陽(yáng)的引力大小與太陽(yáng)的質(zhì)量成正比，與行星和太陽(yáng)的距離成反比解析：行星對(duì)太陽(yáng)的引力與太陽(yáng)對(duì)行星的引力是相互的，是同一性質(zhì)的力，所以選項(xiàng)A正確；行星對(duì)太陽(yáng)的引力與太陽(yáng)對(duì)行星的引力，是作用力和反作用力，遵循牛頓第三定律，大小與太陽(yáng)和行星質(zhì)量的乘積成正比，與行星距太陽(yáng)的距離的平方成反比，選項(xiàng)B、C、D均錯(cuò)誤.答案：A5.（多選）關(guān)于引力常量，下列說(shuō)法正確的是（）A.引力常量是兩個(gè)質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)相距1m時(shí)的相互吸引力B.牛頓發(fā)覺(jué)了萬(wàn)有引力定律，給出了引力常量的值C.引力常量的測(cè)定，進(jìn)一步證明白萬(wàn)有引力定律的正確性D.引力常量的測(cè)定，使人們可以測(cè)出天體的質(zhì)量解析：引力常量的大小等于兩個(gè)質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)相距1m時(shí)的萬(wàn)有引力的數(shù)值，而引力常量不是兩個(gè)質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)相距1m時(shí)的相互吸引力，A錯(cuò).牛頓發(fā)覺(jué)了萬(wàn)有引力，但他并未測(cè)出引力常量的值，引力常量的值是卡文迪什奇妙地利用扭秤裝置在試驗(yàn)室中測(cè)出的，B錯(cuò).引力常量的測(cè)定，成了萬(wàn)有引力定律正確性的證據(jù)，而且也可以幫助人們測(cè)量天體的質(zhì)量，這也是測(cè)出引力常量的意義所在，C、D對(duì).答案：CD6.設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，質(zhì)量為M，引力常量為G.假設(shè)地球可視為質(zhì)量勻稱(chēng)分布的球體，半徑為R.同一物體在南極和赤道水平面上靜止時(shí)所受到的支持力之比為（）A.eq\f(GMT2,GMT2－4π2R3) B.eq\f(GMT2,GMT2＋4π2R3)C.eq\f(GMT2－4π2R3,GMT2) D.eq\f(GMT2＋4π2R3,GMT2)解析：物體在南極水平面上靜止時(shí)受到的支持力等于所受的萬(wàn)有引力Geq\f(Mm,R2)；設(shè)物體在赤道水平面上靜止時(shí)受到的支持力為F，則有Geq\f(Mm,R2)－F＝mReq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))eq\s\up12(2)，解得F＝Geq\f(Mm,R2)－eq\f(4π2mR,T2).同一物體在南極和赤道水平面上靜止時(shí)所受到的支持力之比為eq\f(GMT2,GMT2－4π2R3)，選項(xiàng)A正確.答案：AB級(jí)等級(jí)提升7.（多選）下列說(shuō)法正確的是（）A.在探究太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí)，我們引用了F＝meq\f(v2,r)，這個(gè)關(guān)系式事實(shí)上是牛頓其次定律的公式，是可以在試驗(yàn)室中得到驗(yàn)證的B.在探究太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí)，我們引用了v＝eq\f(2πr,T)，這個(gè)關(guān)系式事實(shí)上是勻速圓周運(yùn)動(dòng)的一個(gè)公式，它是由速度的定義式得到的C.在探究太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí)，我們引用了eq\f(r3,T2)＝k，這個(gè)關(guān)系式事實(shí)上是開(kāi)普勒第三定律，是可以在試驗(yàn)室中得到驗(yàn)證的D.在探究太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí)，運(yùn)用的三個(gè)公式都是可以在試驗(yàn)室中得到驗(yàn)證的解析：物理公式或規(guī)律，都是在滿意肯定條件下建立的.有些通過(guò)試驗(yàn)獲得，并能在試驗(yàn)室中進(jìn)行驗(yàn)證的，如本題中選項(xiàng)A、B.但有些則無(wú)法在試驗(yàn)室中進(jìn)行證明，如開(kāi)普勒的三大定律，是依據(jù)行星運(yùn)動(dòng)的視察結(jié)果而總結(jié)歸納出來(lái)的，每一條都是閱歷定律，故開(kāi)普勒的三大定律都是在試驗(yàn)室中無(wú)法驗(yàn)證的定律.公式F＝eq\f(GMm,r2)來(lái)源于開(kāi)普勒定律，無(wú)法得到驗(yàn)證.故本題正確選項(xiàng)是A、B.答案：AB8.（多選）在探討地球潮汐成因時(shí)，地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道與月球繞地球運(yùn)行的軌道可視為圓軌道.已知太陽(yáng)質(zhì)量約為月球質(zhì)量的2.7×107倍，地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半徑約為月球繞地球運(yùn)行的軌道半徑的400倍.關(guān)于太陽(yáng)和月球?qū)Φ厍蛏舷嗤|(zhì)量海水的引力，以下說(shuō)法正確的是（）A.太陽(yáng)引力遠(yuǎn)大于月球引力B.太陽(yáng)引力與月球引力相差不大C.月球?qū)Σ煌瑓^(qū)域海水的吸引力大小相等D.月球?qū)Σ煌瑓^(qū)域海水的吸引力大小有差異解析：依據(jù)F＝Geq\f(Mm,R2)，可得eq\f(F太,F月)＝eq\f(M太,M月)·eq\f(Req\o\al(2,月地),Req\o\al(2,太地))，代入數(shù)據(jù)可知，太陽(yáng)對(duì)相同質(zhì)量海水的引力遠(yuǎn)大于月球的引力，A對(duì)，B錯(cuò).由于月心到不同區(qū)域海水的距離不同，所以月球?qū)Σ煌瑓^(qū)域海水的引力大小有差異，C錯(cuò)，D對(duì).答案：AD9.有兩個(gè)大小一樣、由同種材料制成的勻稱(chēng)球體緊靠在一起，它們之間的萬(wàn)有引力為F.若用上述材料制成兩個(gè)半徑更小的勻稱(chēng)球體仍靠在一起，它們之間的萬(wàn)有引力將（）A.等于F B.小于FC.大于F D.無(wú)法比較解析：設(shè)球的半徑為R，密度為ρ，則球的質(zhì)量m＝eq\f(4,3)πR3ρ，依據(jù)萬(wàn)有引力定律，兩個(gè)相同的球緊靠在一起時(shí)的萬(wàn)有引力F＝Geq\f(m2,（2R）2)＝eq\f(4,9)Gπ2R4ρ2，由此可知，用同種材料制作兩個(gè)更小的球，靠在一起時(shí)的萬(wàn)有引力F′，比兩個(gè)大球緊靠在一起時(shí)的萬(wàn)有引力F小，故選項(xiàng)B正確.答案：B10.航天員在地球表面以肯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.地球表面的重力加速度g取10m/s2，空氣阻力不計(jì).（1）求該星球表面旁邊的重力加速度g′；（2）已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星∶R地＝1∶4，求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M星∶M地.思路點(diǎn)撥：（1）通過(guò)兩次豎直上拋分析求出某星球表面的重力加速度與地球表面重力加速度的關(guān)系.（2）利用忽視自轉(zhuǎn)時(shí)mg＝Geq\f(Mm,R2)求M的比值.解析：（1）設(shè)豎直上拋小球的初速度為v0，則v0＝eq\f(1,2)gt＝eq\f(1,2)×