【優(yōu)化方案】2020高中物理 第6章第二節(jié)第三節(jié)知能優(yōu)化訓(xùn)練 新人教版必修2

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1、 1．在力學(xué)理論建立的過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻．關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻，下列說法正確的是(　　) A．伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律 B．卡文迪許通過實驗測出了引力常量 C．牛頓最早指出力不是維持物體運動的原因 D．笛卡爾對牛頓第一定律的建立做出了貢獻 解析：選BD.卡文迪許通過扭秤實驗測出了萬有引力常量，B正確；笛卡爾《哲學(xué)原理》中以第一和第二自然定律的形式比較完整地第一次表述了慣性定律：只要物體開始運動，就將繼續(xù)以同一速度并沿著同一直線方向運動，直到遇到某種外來原因造成的阻礙或偏離為止，為牛頓第一定律的建立做出了貢獻，D正確；行星運動的規(guī)律是開普勒發(fā)現(xiàn)的，A錯誤；

2、伽利略最早指出力不是維持物體運動的原因，C錯誤． 2．關(guān)于太陽與行星間的引力，下列說法中正確的是(　　) A．由于地球比木星離太陽近，所以太陽對地球的引力一定比對木星的引力大 B．行星繞太陽橢圓軌道運動時，在近日點所受引力大，在遠(yuǎn)日點所受引力小 C．由F＝G可知，G＝，由此可見G和F和r2的乘積成正比，與M和m的乘積成反比 D．行星繞太陽的橢圓軌道可近似看做圓形軌道，其向心力來源于太陽對行星的引力 解析：選BD.根據(jù)F＝G，太陽對行星的引力大小，與m、r有關(guān)，對同一行星，r越大，F(xiàn)越小，B正確．對不同行星，r越小，F(xiàn)不一定越大，還要由行星質(zhì)量決定，A錯誤．公式中G為比例系數(shù)，是一常

3、量，與F、r、M、m均無關(guān)，C錯誤．通常的研究中，行星繞太陽的橢圓軌道近似看做圓形，向心力由太陽對行星的引力提供，D正確． 3．(2020年成都高一檢測)地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍，一飛行器在地球和月球之間，當(dāng)?shù)厍驅(qū)λ囊驮虑驅(qū)λ囊ο嗟葧r，該飛行器距地心距離與距月心距離之比為(　　) A．1∶1 B．3∶1 C．6∶1 D．9∶1 解析：選D.設(shè)月球中心離飛船的距離為r1，月球的質(zhì)量為m1；地球中心離飛船的距離為r2，地球的質(zhì)量為m2.飛船的質(zhì)量為m，則萬有引力的公式為F月船＝G，而F地船＝G.由于F月船＝F地船，則＝＝，故＝，故D正確． 4．某行星的質(zhì)量和半徑分

4、別約為地球的和，地球表面的重力加速度為g，則該行星表面的重力加速度約為(　　) A．0.2g B．0.4g C．2.5g D．5g 解析：選B.題目考查萬有引力定律及其應(yīng)用．星球表面的重力等于萬有引力，即G＝mg，故行星表面的重力加速度與地球表面的重力加速度之比為＝＝0.4，故g行＝0.4g，選項B正確． 5．(2020年南昌高一檢測)離地面某一高度h處的重力加速度是地球表面重力加速度的二分之一，則高度h是地球半徑的多少倍． 解析：地球表面上物體所受重力約等于地球?qū)ξ矬w的引力，則有 mg＝G，式中G為引力常量，M為地球質(zhì)量，m為物體質(zhì)量，R為地球半徑． 離地面高度為h處，

5、mgh＝G 由題意知gh＝g，解得h＝(－1)R， 即h是地球半徑的－1倍． 答案：－1 一、選擇題 1．關(guān)于引力常量G，下列說法正確的是(　　) A．G值的測出使萬有引力定律有了真正的實用價值 B．引力常量G的大小與兩物體質(zhì)量的乘積成反比，與兩物體間距離的平方成正比 C．引力常量G的物理意義是，兩個質(zhì)量都是1 kg的物體相距1 m時的相互吸引力為6.67×10－11 N D．引力常量G是不變的，其值大小與單位制的選擇無關(guān) 解析：選AC.利用G值和萬有引力定律不但能“稱”出地球的質(zhì)量，而且可測定遠(yuǎn)離地球的一些天體的質(zhì)量和平均密度等，故A對；引力常量G是一個普遍適用的常量

6、，通常取G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，與兩物體質(zhì)量的乘積以及兩物體間距離的平方無關(guān)，故B錯；G的物理意義是：兩個質(zhì)量都是1 kg的物體相距1 m時的萬有引力為6.67×10－11N，故C對；G的大小與所選的單位有關(guān)，例如質(zhì)量的單位取克(g)，距離的單位取厘米(cm)，則求得的G值不等于6.67×10－11N·m2/kg2，故D錯． 2．如圖6－2－3所示，兩球的半徑小于R，兩球質(zhì)量均勻分布，質(zhì)量為m1、m2，則兩球間的萬有引力大小為(　　) 圖6－2－3 A．G B．G C．G D．G 解析：選D.由萬有引力定律公式中“r”的含義應(yīng)為兩球球心之間的距離，故D

7、對． 3．(2020年湖南長沙一中模擬)對于相隔一定距離的兩個質(zhì)點，要使它們之間的萬有引力變?yōu)樵瓉淼?倍，可以采用的辦法是(　　) A．僅把兩者的質(zhì)量都增大2倍 B．僅把兩者的質(zhì)量都增大到原來的倍 C．僅把兩者的距離減小到原來的 D．僅把兩者的距離增大到原來的倍 答案：B 4．引力常量為G，地球質(zhì)量為M，把地球當(dāng)做球體，半徑為R，忽略地球的自轉(zhuǎn)，則地球表面的重力加速度大小為(　　) A．g＝ B．g＝GR C．g＝ D．缺少條件，無法算出地面重力加速度 解析：選C.忽略地球自轉(zhuǎn)時，物體所受的重力等于地球?qū)ξ矬w的萬有引力，則有mg＝G，所以g＝. 5．月球表面的重力加速

8、度為地球表面上重力加速度的，一個質(zhì)量為600 kg的飛行器到達月球后，(地球表面處的重力加速度為9.8 m/s2)(　　) A．在月球上的質(zhì)量仍為600 kg B．在月球表面上的重量為980 N C．在月球表面上的高空中重量小于980 N D．在月球上的質(zhì)量將小于600 kg 解析：選ABC.物體的質(zhì)量與物體所處的位置及運動狀態(tài)無關(guān)，故A對，D錯；由題意知，物體在月球表面上受力為地球表面上受力的，即F＝mg＝×600×9.8 N＝980 N，故B對；由F＝知，r增大時，引力F減小，C對． 6．兩個大小相同的實心均質(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

9、實心均質(zhì)大鐵球緊靠在一起，則它們之間的萬有引力變?yōu)?　　) A．2F B．4F C．8F D．16F 解析：選D.設(shè)小鐵球半徑為R，則兩小鐵球間： F＝G＝G ＝Gπ2ρ2R4. 同理，兩大鐵球之間： F′＝G＝Gπ2ρ2(2R)4＝16F. 7．一名宇航員來到一個星球上，如果該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的一半，它的直徑也是地球直徑的一半，那么這名宇航員在該星球上所受的萬有引力大小是它在地球上所受的萬有引力大小的(　　) A.倍 B.倍 C．2.0倍 D．4.0倍 解析：選C.F引＝＝＝2＝2F引地，所以C正確． 8．據(jù)報道，最近在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行

10、星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6.4倍，一個在地球表面重量為600 N的人在這個行星表面的重量將變?yōu)?60 N．由此可推知，該行星的半徑與地球半徑之比約為(　　) A．0.5 B．2 C．3.2 D．4 解析：選B.設(shè)地球質(zhì)量為M地，半徑為R地，“宜居”行星質(zhì)量為M，半徑為R，則人在地球G＝mg＝600 N， 人在“宜居”行星G＝mg′＝960 N 其中M＝6.4M地，由以上兩式相比得＝2，所以B項正確． 9．兩個行星的質(zhì)量分別為m1和m2，它們繞太陽運行的軌道半徑分別是r1和r2，若它們只受太陽引力的作用，那么這兩個行星的向心加速度之比為(　　) A．1 B. C.

11、 D. 解析：選D.行星的向心加速度是由太陽的引力產(chǎn)生的， 由＝man得：an＝ ∴＝，故D正確． 二、非選擇題 10．假設(shè)地球自轉(zhuǎn)速度達到使赤道上的物體能恰好“飄”起來．試計算此時地球上的一天等于多少小時？(地球半徑R＝6.4×106m，g＝10 m/s2) 解析：赤道上的物體受到的地球引力等于向心力， 即＝m·R 又＝mg 解得：T＝2π＝2×3.14× s＝5024 s ＝1.4 h. 答案：1.4 h 11．(2020年福州市模擬)宇航員站在某一星球距離表面h高度處，以初速度v0沿水平方向拋出一個小球，經(jīng)過時間t后小球落到星球表面，已知該星球的半徑為R，引

12、力常量為G，求： (1)該星球表面的重力加速度g的大??； (2)該星球的質(zhì)量． 解析：(1)做平拋運動的小球在豎直方向的運動可看做是自由落體運動， 所以由h＝gt2得g＝. (2)處在星球表面的物體的重力和所受的萬有引力相等，所以有 mg＝G，M＝＝. 答案：(1)　(2) 12. 圖6－2－4 如圖6－2－4所示，火箭內(nèi)平臺上放有測試儀器，火箭從地面起動后，以加速度豎直向上勻加速運動，升到某一高度時，測試儀對平臺的壓力為起動前壓力的.已知地球半徑為R，求火箭此時離地面的高度．(g為地面附近的重力加速度) 解析：取測試儀為研究對象，其先后受力如圖甲、乙所示，據(jù)物體的平衡條件有FN1＝mg1，g1＝g，所以FN1＝mg. 火箭升空后，據(jù)牛頓第二定律有FN2－mg2＝ma＝m，所以FN2＝＋mg2，由題意知FN2＝FN1，所以＋mg2＝mg，所以g2＝g，由于mg＝G.設(shè)火箭距地面高度為H，則有mg2＝G，解得H＝. 答案：