鲁科41天地力的综合万有引力定律课时练.docx
2021-2022学年鲁科版2021）必修第二册4.1天地力的综合：万有引力定律课时练解析版1 .万有引力定律是科学史上最伟大的发现之一。发现万有引力定律的科学家是）A.爱因斯坦B.安培C.牛顿D.法拉第2 .地球绕太阳运动是因为受到了太阳对它的引力。地球的质量为z ,太阳的质量为M , 地球到太阳的距离为一，那么太阳对地球的引力大小是引力常量为G）（）A. G妈B. G粤C. G出D. G四rrr2r3 .如下图，P、Q为质量均为根的两个质点，分别置于地球外表的不同纬度上，如果 把地球看成一个均匀球体，P、。两质点随地球自转做匀速圆周运动，那么以下说法正 确的选项是）A. P、。做圆周运动的向心力大小相等B.尸受到的地球引力小于。受到的地球引力C. P、。角速度相等D. Q的角速度大于。的角速度4. 2020年6月23日，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星发射成功，标志着我国全球导航系统建设完成。地球的质量为M、半径为凡 引力常量为G,卫星质量为根。当卫星距地心的距离为厂时，所受地球引力的大小为（）MmMmMmMmA. GB, GC. GD. GRrR2r5.量纲分析是物理学中的一种很重要的研究方法。例如，任何两个物体之间都存在相 互作用的引力，引力的大小与这两个物体的质量的乘积成正比，与这两个物体之间的距 离的平方成反比，其表达式可写为尸=G色等，式中G为万有引力常量，你可能不知 广道G的具体单位，但是你可以结合单位换算（量纲分析对其做出推断，那么根据你的推断，以下关于G的具体单位，表述正确的选项是）A. N-m/kgB. N-m2 / kg2C. N-kg2 /m2 D. N-m2 - kg26 .“神舟十二号载人飞船与“天和核心舱成功交会对接，标志着中国人首次进入自 己的空间站。假设将地球视为质量分布均匀的球体，其质量为M、半径为艮 空间站总 质量为加，引力常量为G,某时刻空间站距离地球外表的高度为人那么此时空间站受到地球的万有引力大小为1）A.MmB.MmC.MmD.Mm(R + h¥7 .关于行星运动的规律，以下说法符合史实的是（）A.开普勒在牛顿定律的根底上，导出了行星运动的规律8 .开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律C.开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D.开普勒在天文观测数据的根底上，总结出了行星运动的规律8.下面说法正确的选项是）A.物体竖直向上运动，其机械能一定增加B.平抛运动一定是匀变速曲线运动C. 一对相互作用的滑动摩擦力做功的代数和为零D.牛顿测出了万有引力常量9. 2021年4月29日11时，长征五号B遥二运载火箭搭载空间站天和核心舱，在海南文昌航天发射场发射升空。假设天和核心舱的质量为相、离地球外表的高度为九 地球质量为“、半径为R G为引力常量，那么地球对天和核心舱的万有引力大小为）GMm_ GMm_ GMm_GMmA. B. C. -丁D.hR + hh2（R + h）10.某星球的质量是地球质量的直径是地球直径的一名宇航员来到该星球，宇 O/航员在该星球上所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力大小的）A. ；B. 1C. 2 倍D. 4 倍4211.在科学的开展历程中，许多科学家做出了杰出的奉献。以下表达符合历史事实的是【 ）A.开普勒找到了行星绕太阳运动的原因B.牛顿总结出了行星运动的三大规律C.卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量的数值D.爱因斯坦发现了万有引力定律12.在万有引力定律建立的过程中，“月一地检验证明了维持月球绕地球运动的力与地球对苹果的力是同一种力。完成“月-地检验需要知道的物理量有（）A.月球和地球的质量B.引力常量G和月球公转周期C.地球半径和“月一地中心距离D.月球公转周期和地球外表重力加速度g13 .以下关于牛顿的“月地检验说法正确的选项是()A. “月地检验是为了验证地面上物体的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同 一种性质力B.牛顿时代自由落体加速度、月球与地球的距离、月球公转周期都能比拟精确地测定 C.月球绕地球运动的向心加速度是通过仪器测定出来的D.月球的轨道半径约为地球半径的60倍，物体在月球轨道上运动时的向心加速度应 该大约是在地面附近下落时的加速度的占6()14 .关于万有引力常量G的以下说法，正确的选项是A. G的量值等于两个可视为质点、质量都是1kg的物体相距1m时的万有引力B. G的量值是牛顿发现万有引力定律时就测出的C. G的量值是由卡文迪许测出的D. G的量值6.67x10-"Mt?/依2,只适用于计算天体间的万有引力15 . 2005年10月12日，“神舟六号飞船成功发射，13日16时33分左右，费俊龙在 船舱里做“翻筋斗”的游戏.有报道说，“传说孙悟空一个筋斗十万八千里，而费俊龙在 3min里翻了 4个筋斗，一个筋斗351km据此报道求出“神舟六号在太空预定轨道上 运行时，距地面的高度与地球半径之比.1地球半径为6400km, gm 10m/s2,结果保存 两位有效数字)16 .均匀球体对其他物体的万有引力等效于将其全部质量集中于球心时对其他物体的万 有引力.如下图，有一半径为R的均匀球体，球心为。质量为8M,今自其内挖出一 个半径为g的小球，形成球形空腔的球心为。2,将小球移出至图示位置与大球相切， 小球球心为。3，图中。1、。2、。3和两球切点四点共线.求此时小球和大球剩余局部之4,间的引力.球体积公式：V = -7lR3)4J参考答案1. c【详解】发现万有引力定律的科学家是牛顿，C正确。应选C。2. B【详解】地球的质量为 2,太阳的质量为“，地球到太阳的距离为乙 那么太阳对地球的引力大小 是应选B。3. C【详解】A. P、。两质点角速度大小相等，根据/向=加32r知，P转动的半径小于。质点转动的半 径，那么尸受到的向心力小于。质点受到的向心力。故A错误。B.P、。两质点距离地心的距离相等，根据尸=空”知，两质点受到的地球引力大小相等。R-故B错误。CD. P、。随地球一起自转，角速度大小相等，故C正确D错误；应选C。4. D【详解】由万有引力定义得当卫星距地心的距离为r时，所受地球引力的大小为应选D。5. B【详解】根据可得那么G的单位是Nn?/kg2【详解】由万有引力公式知此时空间站受到地球的万有引力大小为故D正确，ABC错误。应选D。7. D【详解】开普勒在他的导师第谷天文观测数据的根底上，总结出了行星运动的规律，但并未找出了行 星按照这些规律运动的原因；牛顿在开普勒行星运动定律的根底上推导出万有引力定律。应选D。8. B【详解】A.根据功能关系可知，物体竖直向上运动时，当除重力以外的力的合力向上时，机械能增 加，当除重力以外的力的合力向下时，机械能减小，故A错误；B.平抛运动的物体只受重力，为恒力，故平抛运动为匀变速曲线运动，故B正确；C.系统内一对相互作用的滑动摩擦力做功的代数和一定为负值；从而使局部机械能转化为 内能，故C错误；D.卡文迪许测出了万有引力常量，故D错误。应选B。9. D【详解】卫星到地心的距离为r=R+h地球对卫星万有引力的大小为应选D。10. B【详解】设宇航员的质量为相，那么在地球外表上所受万有引力大小为在某外表上所受万有引力的大小为应选B。【详解】AD.牛顿发现了万有引力定律，找到了行星绕太阳运动的原因，故AD错误；B.开普勒总结出行星运动的三大规律，故B错误；C.卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量的数值，故C正确。应选C。12. CD【详解】地球外表物体的重力等于万有引力即根据万有引力定律和牛顿运动第二定律可算出月球在轨道处的引力加速度为根据月球绕地球公转的半径、月球的公转周期，由月球做匀速圆周运动可得带入数值可求得两加速度吻合，故AB错误，CD正确。应选CDo13. AB【详解】A. “月地检验是为了验证地面上物体的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一 种性质的力，选项A正确；BC.牛顿时代自由落体加速度、月球与地球的距离、月球公转周期都能比拟精确地测定， 月球绕地球运动的向心加速度是通过公式计算出来的，选项B正确，C错误；D.根据怨竺=刃可知，物体在月球轨道上运动时的向心加速度应该大约是在地面附近下 R落时的加速度的士，选项D错误。3600应选ABo14. AC【解析】A、由万有引力定律可知，两个可视为质点、质量都是1kg的物体相距1m时的万有引力等 于G,选项A正确.B、C、D、G的量值是由卡文迪许运用扭秤测出的，适用于计算任何 可视为质点的物体间的万有引力.选项B、D错误，C正确.故AC.【点睛】对于物理学上重要实验、发现和理论，要加强记忆，这也是高考考查内容之一.万有引力定律是由牛顿发现的，不是开普勒发现的.而万有引力恒量是由卡文迪许测定的.15. 0.052【分析】 根据费俊龙在3min里翻了 4个筋斗，一个筋斗351km,运用圆周运动的知识求得线速度.根据万有引力等于向心力和万有引力等于重力列出等式求解;【详解】Ans 4x351x1()33角牛：V = 721/5=7.8x10'm/5 ，t3x60Mm v2 由得 h = R V根据万有引力等于重力得器=g, h = U-R，& =萼-1=0.052 aR v所以距地面的高度与地球半径之比是Q052 .【点睛】 关于天体的运动问题有两个非常重要的关系；环绕天体做圆周运动时万有引力提供向心力和在星球外表附近附近万有引力等于重力，掌握好这两个关系几乎能解决一切天体问题.16. F =23GM 29R2【解析】【详解】4R1根据体积公式挖去的个半径为?的小球的体积为原来球的体积的2,那么其质32o量为原球质量的为M, O用没挖之前球对质点的引力，减去被挖局部对质点的引力:
